Гигиенические свойства обуви

Создание определенного микроклимата вну­три обуви, т. е. среды с определенной температурой и влажностью у поверхности стопы, необходимо для нормального функци­онирования стопы и всего организма чело­века. Такой микроклимат создается путем подбора соответствующих материалов и кон­струкции обуви.

Наилучшим материалом для обуви считается натуральная хорошо выдубленная кожа. С появлением обувных искусственных мате­риалов, отличающихся по своим свойствам от натуральной кожи, возникла необходимость в уточнении их свойств.

Искусственные и синтетические материалы, при­меняемые для деталей обуви, должны быть химически стабильными. Конструкция обуви должна способствовать снятию зарядов стати­ческого электричества и обеспечить своевременное удаление пота, паров, влаги, газа и тепла из внутриобувного пространства. Наиболее благо­приятными являются следующие относительные показатели внутриобувного микроклимата: темпе­ратура — от 21 до 33 °С, влажность — от 60 до 73 %, содержание С0₂ — 0,8 %. К наиболее существенным факторам гигиеничности обуви можно отнести следующие: влагоемкость, тепло­защитные свойства, жесткость и массу обуви.

Влагоемкость обуви. Под влагоемкостью сле­дует понимать свойства обуви, определяющие ее способность поглощать влагу. К влаго­защитным свойствам материалов относятся: намокаемость, промокаемость и водопро­ницаемость.

Для обеспечения комфорта в обуви большое зна­чение имеет влагоемкость материалов. Носчиками испытывалась обувь с верхом из кожи и различных синтетических материалов до момента ощущения дискомфортного состояния. На основании экспе­римента сделан вывод о том, что, за исключением союзки, во всех остальных частях обуви про­исходит не вывод пота из обуви, а накопление его во время носки; освобождаться от потовыде­ления можно естественной сушкой, когда обувь снята со стопы. Конструкция современной обуви такова, что 42 % площади верха фактически не участвует в процессе выведения влаги и весь процесс локализуется в основном на союзке, составляющей не более 30 % общей площади верха обуви, что ухудшает гигиенические свойства обуви и значительно ускоряет ее износ в результате постоянного увлажнения и накопления в порах кожи значительного количества соли.

Влагозащитные свойства обуви обеспечи­ваются способностью обуви сопротивляться сквозному проникновению воды. Намокае­мость обуви в условиях одностороннего ее соприкосновения с водой зависит в основном от свойств материалов подошв и наружных деталей верха обуви и в меньшей степени — от конструкции обуви. Из наружных деталей в процессе эксплуатации обуви чаще всего с водой соприкасается подошва, поэтому общая намокаемость обуви в первую очередь определяется намокаемостью подошвенных материалов. Для изготовления подошв повсе­дневной обуви используют в основном синте­тические материалы, обладающие гидрофоб­ными свойствами. Промокание обуви не всегда является следствием ее полного намокания; во многих случаях промокание обуви обнаруживается прежде, чем ее намо­каемость достигнет сколько-нибудь заметной величины. Наиболее возможно попадание воды внутрь обуви шпилечных и ниточных методов крепления с глухой (гвоздевой) затяжкой заготовки верха обуви на колодку. Клеевые методы крепления (в том числе литьевой и прессовой вулканизации низа на обуви) обеспечивают наибольшую водонепро­ницаемость обуви по месту соединения ее верха и низа.

Теплозащитные свойства обуви. Под тепло­защитными свойствами обуви понимается ее способность препятствовать излишней тепло­отдаче от стопы во внешнюю среду. Тепло­защитные свойства материалов и обуви в целом определяются сопротивлением про­хождению потока тепла. Полное суммарное сопротивление обуви включает сопротивле­ние передаче тепла через систему материалов и сопротивление передаче тепла от наружной поверхности во внешнюю среду.

Большое влияние на теплозащитные свойства обуви оказывают тепловые свойства внутрен­ней обуви и вкладных стелек. Высоким тепловым сопротивлением обладают кон­струкции обуви с деталями из пористых материалов. Следовательно, путем подбора материалов для верха и низа можно создать обувь с различными теплозащитными свой­ствами.

Особо важное значение при оценке тепло­защитных свойств обуви имеют процессы терморегуляции и теплообмена с примене­нием искусственных и синтетических мате­риалов. Правильный подбор синтетических материалов и рациональное конструирование обуви из них, а также использование обуви в соответствии с ее назначением дают воз­можность ограничить или совершенно устра­нить возможное нарушение теплового со­стояния организма.

Жесткость обуви. Жесткость обуви — это сопротивление обуви различным деформа­циям при взаимодействии ее со стопой во время носки.

Бытовая обувь должна хорошо приформовываться к стопе, иметь небольшие сопро­тивление изгибу и жесткость, т. е. быть гибкой. Что же касается некоторых видов специальной обуви, то они должны предо­хранять стопу от травм и вследствие этого обязательно быть достаточно жесткими. Гиб­кая обувь удобна в носке, обладает малым сопротивлением изгибу; стопа в такой обуви не затрачивает много энергии на изгиб. В настоящее время к этому показателю качества бытовой обуви предъявляют повы­шенные требования.

Жесткость обуви можно разделить на три вида:

жесткость на изгиб — сопротивление обуви изгибу. Проявляется особенно резко при ходьбе и беге и в значительной мере представляет силы давления тыльной поверх­ности стопы на верх;

распорная жесткость — сопротивление поперечных сечений обуви (примерно в области плюс не фалангового сочленения) изменению ее формы. Этот вид жесткости проявляется при стоянии и движении чело­века и связан с силами давления тыльной и боковой поверхности стопы на верх обуви;

опорная жесткость — сопротивление низа обуви к приформовыванию по стопе.

Жесткость на изгиб. Гибкость обуви опре­деляют отношением усилия при изгибе ее на угол 25° к ширине подошвы в месте изгиба. Гибкость обуви зависит от многих факторов, из которых наиболее важными являются кон­струкция шва, скрепляющего верх и низ обуви, и свойства материалов. При изгибе обуви происходят растяжение подошвы и сжатие стельки. Поскольку сопротивление сжатию жесткой кожи почти в 10 раз превышает ее сопротивление растяжению, гибкость обуви в значительной степени зави­сит от наличия или отсутствия в ней стелек, от свойств стелечных материалов.

Реальными средствами снижения толщины и жесткости стелек и повышения тем самым гибкости обуви являются внедрение клеевой затяжки заготовки, предъявляющей пони­женные требования к толщине и жесткости стелечных материалов, применение состав­ных стелек (с пучковой или носочно-пучковой частью из гибких и тонких материалов), внедрение нового беззатяжного способа фор­мования верха обуви без затяжных стелек при литьевом методе крепления; Гибкость стельки может быть повышена надсечкой ее, рифлением или перфорированием в пучках. Следует отметить, что свойства подошвенных материалов оказывают меньшее влияние на гибкость, чем свойства стелечных материа­лов.

Гибкость обуви зависит также от наличия или отсутствия подложки, платформы, простилки, от свойств материалов, из которых они изготовлены. Так, применение платформ из жесткого стелечного картона в обуви строчечно-клеевого метода крепления резко снижает ее гибкость и сводит на нет все конструктивные преимущества этого метода крепления. Усилия при изгибе обуви клеевого метода крепления значительно меньше, чем при изгибе обуви стержневых и ниточных конструкций. Это объясняется в основном применением в обуви клеевого метода крепления более тонких и гибких стелек и подошв.

Распорная жесткость. Как известно, при ходьбе происходит увеличение объемных раз­меров стопы, что способствует изменению поперечных размеров и формы верха обуви. Обувь из жестких материалов может стать причиной повреждения стопы. Однако если материал слабо сопротивляется распорным усилиям, обувь потеряет свою форму в процессе эксплуатации.

Опорная жесткость. Данная жесткость зави­сит от свойств материалов низа обуви. Она является не чем иным, как сопротивле­нием материалов низа деформации сжатия, характеризующим способность обуви распре­делять давление стопы на опорную поверх­ность.

Исследование деформации сжатия на систе­мах материалов с простилкой из ткани пока­зало, что при тех же нагрузках деформация сжатия увеличивается вдвое; соответственно уменьшается опорная жесткость по сравнен нию с опорной жесткостью систем, включаю­щих простилку из простилочного картона или с использованием кожевенной пыли. Для создания рациональной обуви необхо­димо, чтобы давление стопы, создаваемое головками плюсневых костей и большим пальцем на детали низа обуви, выравнива­лось. Это достигается подбором материалов с соответствующими свойствами, позволяю­щими приформовывать поверхность стельки к поверхности стопы. Особое значение имеет опорная жесткость как показатель качества обуви для формирующейся и развивающейся детской стопы: снижение опорной жесткости способствует правильному формированию стопы и сохранению ее работоспособности.

Масса обуви. На затраты энергии при движе­нии человека влияет не только жесткость, но и масса обуви. Масса деталей верха закрытой обуви составляет 15—30 % общей массы обуви, а сапог из юфти — примерно 40 %. В наибольшей степени на общую массу обуви влияет масса подошв, каблуков и стелек. Так, масса подошв составляет 15—40 %, каблу­ков — 8—30 %, стелек — 12—20 % общей массы обуви. Уменьшить массу обуви можно путем уменьшения толщины деталей верха и низа обуви, исключения боковинок, внедре­ния бесподкладочной обуви, а также летней обуви со значительно открытым верхом, использования кожкартонных, кожматоловых и термопластичных задников и т. д.

Наибольшей массой обладает обувь гвозде­вого и винтового методов крепления, так как при изготовлении ее применяются утолщен­ные стельки, подошвы и металлические кре­пители. Относительно небольшую массу имеет обувь клеевого метода крепления (масса стельки среднего размера для жен­ской обуви составляет примерно 30 г, тогда как при гвоздевом методе она равна 40— 50 г). Обувь рантового метода крепления по массе занимает промежуточное место между обувью шпилечных и клеевых методов креп­ления, что обусловлено применением утол­щенных стелек и подошв (толщина кожаных подошв 3,7—4 мм, пористых резиновых — не менее 5 мм) и увеличением размера по­дошв. Наименьшую массу имеет обувь без основной стельки (обувь сандального, выво­ротного, бортового и других методов крепле­ния) .

Введение норм массы обуви различных мето­дов крепления и видов позволит обеспечить не только соответствие гигиенических свойств обуви требованиям потребителя, но и значительно сэкономить обувные мате­риалы.