В качестве подкладки в обуви применяются искусственный футор, подкладочный текстовинит, искусственная кожа на волокнистой прошитой основе, пропитанной спиртоводным раствором полиамида (ИК-па).
Несмотря на то что подкладка (футор) в обуви защищена от непосредственного воздействия атмосферных осадков, пыли, трения о почву, она так же, как и верх обуви, работает в достаточно тяжелых условиях. Уже при формовании верха обуви подкладка подвергается значительным растягивающим усилиям, а в эксплуатации - истирающему воздействию пяточной части стопы при одновременном увлажнении (вследствие потоотделения) и температуре около 32-34° С. В союзочной части подкладка, так же, как и верх обуви, подвергается многократным деформациям изгиба и растяжения.
Кроме требований достаточной механической прочности к подкладочным материалам предъявляются высокие требования по обеспечению необходимых гигиенических свойств обуви. Они должны еще в большей степени, чем материалы верха, обладать паропроницаемостью и воздухопроницаемостью, гигроскопичностью, влагоемкостью, влагоотдачей.
При использовании различных клеев для вклейки задников подкладочные материалы должны обеспечивать нормальные условия проведения технологического процесса изготовления обуви - не затруднять сушку обуви (испарение влаги или растворителей).
Важным требованием, предъявляемым к подкладочным материалам, является небольшой коэффициент трения в сухом и во влажном состоянии.
Свободное скольжение пяточной части стопы не только предохраняет стопу от потения, но и обеспечивает меньше истирание подкладки.
Высокое сопротивление истиранию подкладки в пяточной части улучшает потребительские свойства задника. Так, носкость даже спецкартонного задника при использовании подкладочного материала с поливинилхлоридным покрытием оказывается лучше, чем при обычно применяемой кожподкладке.
В работах исследовалась паропроницаемость материала верха обуви в системе с подкладками, как в статическом состоянии, так и при многократных деформациях.
При многократных деформациях разница между влагообменными свойствами материалов и систем из них выявляется более резко, чем в статическом состоянии. Причина этого явления заключается в том, что при многократных деформациях значительно большую роль играют сквозные поры, которые в системе перекрываются.
Установлено, что скорости процессов сорбции и десорбции у материалов, входящих в систему, меняются в зависимости от положения образца при испытании (и при носке).
Так степень увлажнения подкладки определяется не только ее сорбционной емкостью, но и паропроницаемостью верха: чем менее проницаем верх, тем сильнее увлажнена подкладка.
Однако, при многократных деформациях в тех же условиях подкладка увлажнена слабее, что связано с увеличением значимости сквозных пор в этом случае.
В работах была проверена применимость формулы Беррера
для вычисления сопротивляемости систем обувных материалов прониканию парообразной влаги через их толщину. Установлено, что в условиях многократных деформаций для большинства испытывавшихся систем максимальное отклонение полученной влагопроницаемости от расчетной находится в пределах точности опыта.
* Р, P1 Р2 и т. д. - проницаемость различных слоев системы.
Таким образом, данный расчет может быть использован при конструировании обуви (выбор систем верх + подкладка) и для определения гигиенических свойств готовой обуви.
Метод определения паропроницаемости с температурным перепадом достаточно хорошо воспроизводит механизм потопроводимости материалов верха и подкладки обуви при соприкосновении внутренней поверхности этих материалов с парами воды.
Однако, в ряде случаев при интенсивном потовыделении, или когда материалы верха обладают недостаточными гигиеническими свойствами на внутренней поверхности подкладки (и верха) скапливается также капельножидкая влага.
Общую площадь этих участков установить точно не представляется возможным, но условно с известной долей приближения ее можно принять равной 25% всей внутренней поверхности обуви.
Исходя из этого положения, во ВНИИПИК была разработана новая методика, которая сводится к следующему. К части внутренней поверхности образца в сосуде для определения паропроницаемости подводится влага путем постоянного контакта образца с увлажненной «подложкой» из пенистой резины.
Влагопроницаемость определяется суммарным количеством парообразной и капельножидкой влаги, прошедшей через образец в единицу времени. Испытание проводится, как обычно, с температурными перепадами.
По предложенной методике были проведены испытания различных материалов верха и подкладки обуви (табл. 29). При этом было установлено, что, как правило, соотношение задержанной влаги к прошедшей, при определении по новой методике, выше, чем по обычной.
Таблица 29
Гигиенические показатели материалов для верха обуви в системе с различными подкладками при испытании по новой методике.
Материалы | Количество влаги (А), прошедшей через систему, мг | Влагопроницаемость системы, мг/см2∙ч | Количество задержанной влаги, мг | Отношение Б : А, % | Общее количество влаги, прошедшей и задержанной системой, мг | Состояние поверхности материалов в системе | ||||
верх | подкладка | верх | подкладка | верх + подкладка (Б) | верха | подкладки | ||||
Опоек с казеиновым покрытием | Тик-саржа | 1885 | 11,50 | 263 | 59 | 322 | 17,1 | 2207 | Влажная | Влажная |
Опоек с казеиновым покрытием | Натуральная кожа | 1654 | 10,15 | 163 | 192 | 355 | 21,5 | 2009 | Влажная | Влажная |
Опоек с казеиновым покрытием | ИК подкладочная | 1519 | 9,33 | 129 | 83 | 212 | 13,9 | 1731 | Влажная | Влажная |
Опоек с полиметилакриловым покрытием | Тик-саржа | 1006 | 6,17 | 377 | 158 | 535 | 53,2 | 1541 | Мокрая | Мокрая |
Опоек с полиметилакриловым покрытием | Натуральная кожа | 891 | 5,46 | 343 | 522 | 865 | 97,1 | 1756 | Сильно влажная | Влажная |
Опоек с полиметилакриловым покрытием | ИК подкладочная | 956 | 5,86 | 365 | 176 | 541 | 56,6 | 1497 | Сильно влажная | Сильно влажная |
ИК с перфорацией | Тик-саржа | 924 | 5,67 | 510 | 329 | 839 | 91,2 | 1763 | Мокрая | Мокрая |
ИК с перфорацией | Натуральная кожа | 724 | 4,45 | 405 | 771 | 1176 | 163,0 | 1900 | Мокрая | Сильно мокрая |
ИК с перфорацией | ИК подкладочная | 959 | 5,88 | 462 | 378 | 840 | 87,7 | 1799 | Мокрая | Мокрая |
Из приведенных данных видно, что подведение капельножидкой влаги к внутренней поверхности образца даст большой показатель влагопроницаемости для тех материалов, в которых перемещение влаги осуществляется в виде пара без конденсации влаги в порах, например, как у ИК с перфорацией.
В материалах с мелкопористой системой, таких, как натуральная кожа, пористая пленка на базе поливинилового спирта, механизм проникания влаги при обоих методах определения, по-видимому, существенно не отличается.
Играет роль и толщина материала и, следовательно, его абсолютная влагоемкость. Так, необработанная ткань тик-саржа, толщина которой незначительна, имеет после испытания влажную поверхность, хотя и обладает высокими гигиеническими свойствами.
При верхе из натуральной кожи с казеиновым покрытием все испытанные системы дали удовлетворительные результаты. Для кожи с полиметакриловым покрытием удовлетворительный результат получается только с подкладкой из натуральной кожи.
Для ИК с перфорацией во всех случаях подкладка мокрая, причем при комбинации с подкладочной кожей - в наибольшей степени. Таким образом, при выборе подкладочных материалов механизм их паропроницаемости должен быть близок с механизмом паропроницаемости верха, с которым они применяются в системе.
Целесообразно также, с учетом работы, выполняемой в обуви той или иной деталью, применять различные виды подкладочных материалов: например, в задинке - материалы, обладающие повышенным сопротивлением истиранию, низким коэффициентом трения, в союзочной части - с высокими гигиеническими свойствами и большим сопротивлением многократным деформациям.