автореферат диссертации по технологии материалов и изделия текстильной и легкой промышленности, 05.19.08, диссертация на тему:Гигиенические свойства утепленной обуви с верхом из искусственных мягких кож

шзплерство торговли pcficp московски,! коммерческий институт

Ка правах рукописи

хода ютзар пшшович

УДК: 66/68 <002.6:685.31

гигиенические cbolttbä утшленнод обузи С верхом из 1ЕКУСС1ВВДЩ шпсих кож

Специальность: 05.19.СВ - Товароведение прошгл-

лошшх товаров и сырья легкой промншлгашости

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на сопскщгае ученой степени кандидата технических наук

Ыосгаа - 1930

. Работа внясшшна иа кафедре тсшарслзсдси^я непродовольственных тсдароз Тбилисского государственного ушшерситота км. Ив .Дказахшвша

Научшю руководители: доктор технических иаук, профессор ИВАНОВ Ц.Н., доктор технических наук, профессор НАДИРАШШШИ Г.С.

О^ЕЦлакышо оппоненты: доктор технических наук, профессор ffiñíH С.Н., кандидат технических наук, доцент ШШГЕЙВ Ы.Ы.

Водуидя. оргенягацня - Министерство торговля Грузинской ССР

/^Вадеа диссертации состоится * "_^ 1990 г.

Ж w

/? ..... ........"

в i ( час. на заседании специализированного совета Д 131.05,01 в Московском коммерческом институте. Адр«о Енсггтута: I258I7, ГСП, г. Ыооква, А - 445, уд. Скоданая, 36.

С диссертацией цожцо ознакомиться в библиотеке

института,

^ О'

Автореферат разослан *_' " _1990 г.

Ученый секретарь совета кандидат технических наук, доцент

Л.С.Осташенко

... ;" : с:щя характеиетика работы

! Актуальность работ». Основные направления экономическо-гоЛв социального развитая СССР на 1986-1990 года и на период до 2000 года. Комплексная программа развития производства товаров народного потребления и сферы услуг на 1986-2000 годы предусматривают дальнейшее развитое' производства товаров для населения, ускорение социального прогресса общества, осуществление широкой программы повышения народного благосостояния. Одной из важнейших задач в области социального развития и повышения благосостояния советского народа является улучшение качества товаров народного потребления и, в частности, обувн. .Главной функцией обуви является поддержите постоянного теплового режима в организме человека при обеспечении нормаль- -¡шх условий функционирования стопы в течение длительного пг-рпода эксплуатации.

Функциональное действие обуви определяется прсвде всего так называемыми "койортш.'лл" факторами, входящими в реальную систему "стопа-обувь-внешняя среда". Основными из этих факторов являются тепло- и влагопроводность.

Но вызывает сошюния, что качество обуви, еа комфортность сказывает значительное влияние па состояние здоровья, работоспособность, настроение, производительность труда человека.

К различном видак обуза потребитель предъявляет различии о специфические требования. В ооновпом они сводятся к тоыу, чтобы по свойствам обувь ь-лксиглаяьао соответствовала своему казначею® и создавала счузснхо комфорта. Обувь образует вокруг человеческого тола искусственный кикроадннат с относительно устойчивей теьяоратурсЗ, злаяюсть^з п двигеше» воздух за. Однако, несоответствие утазгшшп характорпетт^. обувк тепло- п влаговыделешпэ при пнтенстшой работе мосет пряводать к перегреву организма, п как следствие, - к увладноана обулз.

■ В условиях низких тошератур ояруяагзщей среды такса каруаеике нехаяизма тстлонлагопроэодаости полет вызывать последующее пс-реохлаздекие организма, простудные заболевания. Злгяшо условия предъявляют к обуви повышенные требования по теплозадаг-н ос та и влагспроаицаекостп, что обусловлпвазт Н'-сЗходяпостъ поиска сштш-шлешдс решений при создают пакетов обузя зга®о-

■ • - 4 -

го назначения. Анализ литературных источников показывает,что теоретические исследования этих вопросов практически" отсутствуют, а экспериментальные данные по теплоэлагопередаче а обуви, как правило, охватывают решение частных задач. Не рассматривались до сих пор вопросы передачи тепла а влаги в пакетах материалов заготовки верха обуви при низких температурах.

Настоящее исследование связано с решением задач по улучшению качества обуви, поставленных в Комплексной программе развития производства товаров народного потребления и Сферы услуг на 198&-2000 годы. Работа выполнена в соответствии о планами НИР ВНИНГИК (отчет о НИР, & ГР 25861609), а также Ленинградского института советской торговли (отчет о НИР, Л ГР

Танин образом, комплексное исследование тепло- и влаго-обмешшх свойств материалов и пакетов материалов для обуви зимнего назначения с применением современных методов исследования и выработка на этой основе рекомендаций по созданию оптимальных пакетов являются актуальной задачей, решение которой имеет большое практическое значение.

Цвлью диссертационной работы является исследование про-цесоа тепло- и вдагопередачи в материалах и пакетах материалов верха обуви зимнего ассортимента, а также разработка практических рекомендаций по выбору материалов для оптимальных пакетов, обеспечивающих комфортные условия функционирования стопы в течение длительного периода експлуатации обуви.

Для достижения этой цели в работе решается ряд взаимосвязанных задач:

1. Изучение основных показателей, характеризующих гигиенические свойства обувных материалов и их пакетов, а также комфортность утепленной обуви.

2. Исследование динамики процессов переноса тепла и влаги в материалах ш пакетах материалов верха обуви при низких температурах окружающей среды.

3. Определение зависимостей мееду показателями физико-гигиенических свойств обувных материалов и пакетов материалов.

4. Исследование комфортное» утепленной обуви, построе-

- 5 -

нпо математической модели и икалы комфортности.

5. Исследовашп „'.ялозащитных свойств утепленной обуви в процессе ее эксплуаг ,цлл.

Научная новизна рчботн заключается в следующих ооновных положениях:

1. Впервые с помощью оригинальной методики определены характеристики тепло- и влагопередачи обувных материалов а их пакетов при низких температурах окружающей среда;

2. Предложяш основные критерии выбора оптимальных пакетов материалов обувной заготовки, обеспечивающих заданный уровень комфортности обуви зимнего ассортимента;

3. Установлены корреляционные зависимости мезду показателями тепло- и тосообиеиних свойств обувных материалов, полученными при отрицательных температурах окруасашцек среда; .

4. Получены математические зависимости изменения температуры и относительной влажности воздуха внутри обуви от п- • дсшгательноста ее эксплуатации в климатической камере з на улице, а также установлена связь неэду значениями их параметров;

5. Рассчитал обобщенный критерий и уровень комфортности утепленной обуви и на этой основе построена шкала комфортности;

6. Предложена методика для оценка полного термического сопротивления верха обузи а процессе ее эксплуатации.

Практическая ценность работа заключается в разработке рексаендадаи по улучаенкт гигиенических свойств утопленной обуви с верхом из искусственных и синтетических материалов за счет оптимального подбора материала верха п подкладки; результаты оценки гигиеничности готовой обуви позволяют прогнозировать создание обувных конструкций со свойствами, сбос-сечивашими оптимальные условия функционирования стопи человека.

Результаты исследования комфортности утепленной обуви во параметрам температуры и относительной влажности впутрп-обувкого макроклимата при опытной носке обуви на улице и в лабораторных условиях в климатической камере позволили дать рекомендации по внесению показателя комфортности в раздал эргономически: свойств ГОСТ 4.12-81 ."Обувь. Номенклатура по-

казателей", а такао включению его в -соответствующий НТД и использовании в товароведной практике.

Основнне результаты диссертационной работа внедрены в Ленинградском Агрофизическом НИИ ВАСШШ для широкого исследования образцов промышленных товаров (обувь, одежда) в условиях климатической камеры, а также на Тбилисском производственном обувном объединении "Ксшш" с экономическим эффектом 75,0 ты2.руб. с выпуска 125,0 тыс. пар обуви.

" Апробация работы. Основные вопросы, изложенные в диссертации, докладывались, обсуждались и получили положительную оценку на трех научных конференциях и семинарах, в той числе на:

Республиканской научной конференции "Основные направления созерщенствования товарно-денежных отношений, в условиях ускоренного развития социалистической шономики", Тбилиси, 1987 г.;.

Республиканской научно-практической конференции "Вопросы совершенствования торгового обслуживания грузинского населения в свете решений ИХ Всесоюзной партшшой конференции", Тбилиси, 1938 г.;

Республиканской научно-практической конференции "Новое в химии и технологии искусственных кок и полимерных плепотшх материалов", Иваново, 1989 г.;

. Кроме того, результаты исследования догладывались на заседании коллоквиума лаборатории физако-хишческих исследований ШШИ1ИК (Москва, 1988 г.), а также на заседании кафедра товароведения непродовольственных товаров Тбилисского государственного университета (1987 г.,1988 г.,1989 г.) и кафедры товароведения непродовольственных товаров Ленинградского института советской торговли (1963 г.).

Публикации. Основное содержание диссертации отражено в 9 научных публикациях и отчете по хоздоговорной теме (й гос. регистрации ). В работах, написанных в соавторство,

личный вклад автора диссертации состоит в разработке общей идеи и методики проведения исследований, непосредственном участии в экспериментальных работах, теоретической обработке полученных результатов в формулировании научных положений и выводов.

Структура н об?"" таборы. Диссертационная работа ооото-пт из введения, пяти гглп а выводами, обвдх выводов и рекомендаций, списка литературы и приложения. Объем диссертацщ! -176 страниц основного текста, в тем.числе 45 рисунков, 36 таблиц я список литературы, аклшавдй 151 наименования, а такяе прилозение на 35 страницах.

ОСНОВНОЕ СОДЕРШКЕ РАБОТЫ

Во введетш обоснозана актуальность темы исследования, сформулированы цели и задача работы, обоснованы научная новизна а практическая ценность диссертации, наложены основные положения, выносимые на защиту.

Первая глава посвящена анализу современного состошшя изучаемого вопроса на основании публикаций и данных-промышленности. Б пей рассматривается различные методики оцеккд гигиенических свойств обувных материалов, их пакетов и готовой обуви, формулируется цель и ставятся задача исследования.

Анализ публикаций показал, что вопросам улучшения гигие-шпнопти обуви с верхом'из синтетических материалов, а такяз разработки критериев оценки гигиеничеоких саойотв отделышх материалов, их пакетов и комфортности готовой обуви в последнее) время уделяется больпоэ внимание.

Работы по улучшению гигиенических свойств обуви о верхом из синтетических материалов интенсивно ведутся в СССР, ЧССР, ФРГ, Англии. Нсиболее важные научные данные по зтой проблема содержатся в работах ФЛангмайера, Л.Хсла, В.Дибшлага, М.Н. Иванова, ЕЛ.Кодрвна, В.ХЛиокумовича, Ы.ГЛюбича и др.

Гигиеничность материалов верха обуви обычно характеризуется показателями их влаго- а тенлообменных свойств, пра этом определение показателей паропроницаемости и влагопоглощеняя материалов проводится по ГОСТ 22900-78 при положительных температурах вне зависимости от назначения материалов а обуви. Такая оценка не является объективной для обувных материалов зимнего ассортимента. Данных по оценке теплозащитных свойств обувных материалов, пакетов материалов и готовой обуви о учетом изменения кх влагос«держания во время паршереноса пра низких температурах в литературных источниках такзо вв имеется. Ото о^услся.тирявт целесообразность разработки методов

оценки гигиени^юс^и материалов и их пакетов для утепленной обуви в условиях, близких к' реальным условиям зксилуитшуш.

Анализ литературных источников показал, что гигиенически о свойства обувных материалов и готовой обуви должни быть увязали с ее комфортностью. Необходимым условием улучшения гигиенических свойств утепленной обуви является разработка методов объективной оценки комфортности и приведение влияющих на нее основных параметров (температура и относительная влшшость внутриобувного пространства) к единому количественному критерию, которую можно было бы использовать как при товароведной оценки качества готовой обуви, так и на стадии оо коне труировшшя.

Решение сформулированных на основе проведенного анализа задач излагается в доследуюидх главах.

Во второй гладе проводится оценкр влагообмешшх свойств как серийных, так и нови, перспективных материалов для вор- ' ха обуви, а ташке подкладочных материалов ризличннх типов и ах пакетов в широком диапазоне температур окружающей среди при фиксированной температуре источника влажности, близкие к реальным условиям эксплуатации утепленной- обуви.

Измерения била проведены на установке, разработанной во ВНИШИК и дозволяющей оиределять кинетику наропроницаемооти при отрицательных температурах окружающей среды. Ячейка с образцом и расположенные под ним источником влаги подвешивается на керошеле аналитических весов, находящихся вне криокамерц. Автономное регулирование с помощью системы электронных блоков и теплоизоляционная оболочка позволяют поддерживать температуру источника 30± 2°С (низ образца), тогда как'температура окружающей среды на внешней поверхности материала поддерживается ниже нуля с точностью 2°С.

В ходе эксперимента определяли кинетику потери массы ячейки за счет прошедшего через образец водяного пара (паро-проницаемость) в течение 5 часов. Разница массы образца до и после опыта составляет величину вдагопоглощенил.

По наклону кинетических кривых к стационарному участку были рассчитаны величины паропроницаеыости исследованных материалов. Наибольшие величины варопроницаемоста имеют СК-велюр, СК-аамаа, натуральная кожа для верха н подкладки, а также текстильные подкладочные материалы, наименьшие - группа ио-

кусствекных; коя, CK-fi и С л -эластичная. В последних материалах, как известно, лт:. лтпррлцим слоем обычно является отделочный слой, однако ес.пг в лицевой слое ячеистые поры на сообщаются между собой транспортными каналами, то они обычно препятствуют потоку влаги я основной тип переноса - кнудсо-новский поток.

Были определены также величины влагопоглощения всех исследуемых материалов в процессе паропереноса при различных температурных градиентах. Исследования показали, что наибольшая величина влагопоглощешш наблодаетоя в материалах, обла-дпгацих иаягдепыоеа яаропроницаоиостьзэ: СК-8, СК-эластпчная, искусственные кожа - до 10С$ н более. Маииыальнов влагопогдо-щенио зафиксировано у синтетического велвра, замши, полуперстяной байда, натуральной подкладочной кожи.

В связи с ie:i, что при эксплуатации утепленной обуви V--г;о воего меняется температура окружающей среди, иакя быш определены зависимости из.молсгая величины паропрошщаемостп и влагепоглощеняя при переносе от перепада температур д Т. Результаты экспериментов показывают, что паропронпцаемость материалов с ростом температурного градиента изменяется по-разному: для гидрофильной натуральной кслл, так же, как я для слабогидрофальной замка п велюра, но имеювгпс отделочного слоя, о сяотемоЗ взанмесвязашшг транспортных каналов, паро-пронкшемость возрастает с увеличением л Т. Паропрошщае-мость слабогидрофпльных материалов (о плотным отделочннм моем) с ростом а Т пкзот тенденции к падешш в области отрицательных тешаратур. Влаговоглоздешзе при паропереносе растет о ростом ¿.Т (Рао.1).

Прп подборе многослойных пакетов материалов заготовки верха утепленной обуви следует рук оа оде твов аться сладуюяэет принципами:

I. Пакеты штерпалоа для верха обуви в лпцсенх слоях,в которых использованы мзлогвдрофильнно синтетические аатеряа-лы (включая полиуретаны), следует использовать ддя зяшой обуви только в том случае, если материал верха имоет отзрыто-пориступ структур/- Верхняя часть лицевого слоя долзна подвергаться дополнительной гядрофобизапип, ве уменья щсщвй пола-чес тво транспортных каналов.

«у

Г

| ч

и

I

I 10 ь

ч и

к

Ь'

£

У"

го • 30 <о ■ {а м

Мерило^, тчичеритур/с а

10 ц го «о ао и

Пзргпа^ температур, \

к

Рис.1. Завнскмоать паропроницаемости /а/ к влагопогло- . щшшя /б/ материалов от перепада температур на образца: I - СК-замла; - натуральная кожа для верха обуви; 3 - СК-8; 4 - уретанискоаа-Тр (с мехом)

2. 11а рекомендуется цепользовать для верха зимней обуви синтетические кож с существующим в настоящее время типом отделки; не рекомендуется нанесение на поверхность материалов газонепроницаемого слоя, который создает при высокга температурных градиентах барьер для переноса влаги.

3. Для расчета паропроницаемости многослойных систем целесообразно использовать фЬрмулу:

=0,75.0^+од. п^-р ,

О

где Пп - искомая паропронвдаемость пакета, мг/см .ч.;Пп и

"а "в

Пц - вксп ершюнтально определяемые величины паропроницаемости

материала верха и подкладки при отрицательных температурах ок-

руааащего воздуха, Р безразмерный коэффициент, зависящий от количества слоев в система а саоИсга отдельных материалов.

4. Для расчета влагепоглощения многослойных систем рекомендуется использовать формулу:

периментольно определяемые величины влагойоглощения материала верха и подкладки при отрицательных температурах окрузаи-щоЯ среда; Р - безразмерный коэффициент, учитывающий природу материала верха и количество слоев в система.

5. Необходимо добиваться такого распределения температуры л влажности по толзяне пакета, чтобы в области низких температур влаянссть в материале была ниже "точки росы". Для соблюдения отого условия рекомендуется составлять пакет п.? сочетания слоев материалов, обладающие высокой сорбцпонной снксстьп и'низкой паропрсяицаомостьп вблизи стопы человека,

и утолщенных рыхлых, болез гидрофильных слоев в наружной части пакета. Это обеспечит скачок то;.шерагурного градиента в верхней части пакета п скачок градиента влакностп - вблизи столп ^олсвока.

6. Гидрофобная отделка внеаашго слоя но должна уыеньвать костчсство транспортвых каналов. •

' В третьей глава проведено экспериментальное исследова-нпе тешюфизпчеекпх сеойств обувных материалов, предваритсль-но находившихся в крнокамеро при отрицательных температурах воздуха в даетаэоие от -5°С до -30°С, с учетом влияния влага, накашшващвЛся в гагериалах во время влатоперсшоса л огах условиях.

При этом установка по определении кинетики паропроницао-мостп при отрицательных температурах воздуха в сочетании с методом двух темаоратурно-вреиешшх интервалов опробовала для 'исследования широкого ассортимента обувных материалов, л, таким образом, этот метод попользован для одновременного определения показателей влагообменных свойств, топлофаэическиг характеристик материалов и пакетов материалов зтшого ассортимента.

Результата исследования показала, что т<шдозалзтш»'а свойства пакетов обувныл материалов при низких температурах

воздуха в <5ол1,иой степени зависят от влагообмешшх свойств всех составляющее пакет ыатериалов, их способности поглодать и пропускать влагу в процесае эксплуатации. Особенно это относится к верхнему лицевому слою пакета. Проведенные исследования подтверждают целесообразность определегшя теплозащитных свойств обувных материалов, особенно для зимнего ассортимента, в условиях, приближенных к реальным условиям эксплуатации, о учетом изменения градиента температур.

Обработка результатов эксперимента с использованном методов корреляционного анализа и ЭВМ позволила установить зависимости мезду теплофизичесюши характеристиками обувных материалов и их влагосодерганием. Расчеты показали, что о доверительной вероятностью 0,95 полученные результаты модно очи-тать значимыми.

,Б четвертой главе установлено, что при отрицательных ^температурах окружающей среды тепло- и массообыенные свойства искусственных и синтетических код (Ж и СК) взаимосвязаны. С кшогцыэ математической статистики получены коэффициенты корреляции и уравнения регрессии, характеризующие взаимосвязь физико-гигиенических свойотв для групп ИК и СЯ и группы СК отдельно. Показано, что у СК все физико-гигиенические свойства связаны с их паропроницаемостыо, и, таким образом, оценка гигиеничности СК пожат быть сделана на основе показателя паропроницаемости. Для совокупности ПК и СК гигиеничность материала должна оцениваться как шнимуы двумя показателями: паролроявдаемостыо и в лаг он огл оцени ем.

Б работе проведена комплексная оценка гигиеничноати Ж и СК по методу гигиенических треугольников, расчетному методу, а такав аналитическому методу, учитывающему корреляционные зависимости между отдельными физико-гнгиенпческалш свойствами при низких температурах окружающей среди. И оказано, что вое рассмотренные метода правомочны, в то же время аналитический метод является наиболее объективны«, поскольку он учитывает взаимосвязь между тепло- и массообменными свойствами, обувных материалов при отрицательных температурах окружающего воздуха..

Проведена также комплексная оценка гигиеничности систем материалов, имитирующих заготовку верха обуви, на базе различных материалов верха а подкладки, г установлено, что КПГ

- 13 -

(комплексный показатель гйгноничиоотп) опотеш завкопт одновременно от КПГ матерза оя еорха п подклядяп.

В пятой главе oóoct'zai выбор объектов, измерительной аппаратуры и методов исследования комфортности утепленной обуви, представлены результаты исследования температуры п относительной влалшоста внутриобувного пространства в процессе эксплуатации обуви. На этой основе рассчитаны единичные и обобщенные показатели комфортности обуви, построена шкала комфортности и проведена оценка теплозащитных свойств реальных образцов утепленной обуви.

Для исследования била выбрана зимняя обувь производства Тбилисского 1100 "Иоанн". Опытная партия состояла из трех моделей (45 пар) обуви ранто-клеевого метода крепления, в которых были использованы различные материалы верха: натуральная кола хромового дубления, СК-8 и СК-эластачная; различные подкладочные 'шторназд: искусственный мех, полушерстяная байкг-, трикотажное полотно на поролоне (Таблица I).

Измерение параметров внутриобувного гшкроклимата проводились с помощью аппаратуры на транзисторах разработанной на кафедре товароведения непродовольственных товаров ЛИСТ им. Ф.Энгельса. Е качество датчиков были использованы: для определения тс:.яератури - никротеркорезистор МТ-54;для опрэдело-иия оупсоитслыюй .глалгоотп - тошеонлоиочпый прообразопзтоль влатяоотй <ЩШ): кстатрукшш Яешшградского Агрофизического аистятуга BACXHJ.'l >' Лг^йцение датчиков в ебонитовый корпуо ( $ IÜ.i5 un) о" оисрс-дагля позволила легко размещать пх во анутриобушол npoeipaiíCTBO. Тарировка датчиков с прибором проводилась по стандартной методтае над насыщенными растворами ряда сашй.

В связи,с тем, что перспективное конструирование новых моделей утепленной обуви осуществляется в течение всего календарного года, а их опытная носка возмогла только прл наличии определенных климатических условий эксплуатации, было предложено проводить круглогодичные носкя илп эксперименты в климатической камере при отрицательных температурах. Поэтому исследования проводились так на улице, так л в аирокодзепа-зонясм шкафу типа ШКЕ-1,5 В, разработанной в Агрофизическом ни; Б АС Л Ж. Рабочая площадь памери - 1,5 и*1; лысота рабочего объема - 1,5 м; диапазон температура - 20 ... +40^3, so-

Таблица I

Оценки комфортности z теплозащитных свойств утепленной обуви в процессе ее эксплуатации (прз температуре - ю°С)'

пд

Вид обуви

Материал верха

Материал подкладки

Обобщенный' критерий комфортности , усл.ед.

Уровень комфортности по шкале

Полное термическое сопротнвле-" кие верха,

м2 .К

Вт_

I, Ботинки мужские утепленные ран-то-клеевого метода крепления на подошве из пористой резины

Натуральная

кска (хр.дубл.

Искусственный мех

0,90

Особо комфортная

0,380

2. . байка д/и 0,92 Особо комфортная 0,358

3. тр.на поролоне 0,76 Комфортная 0,313,

4. СК-8 иск.мех 0,74 Комфортная 0,365

5. «Г байка п/ш 0,75 Комфортная 0,339

6. тр.на поролоне 0,56 Средаекомфорхвая 0,291

7. СК-зласгячн. иск.мех 0,75 Комфортная 0,374

8. я байка п/ш 0,91 Особо комфортная 0,347

9. тр.на поролоне 0,56 Средвекомфортная С,231

ы

и*-

добавил температура - по белее 0,5^3.

В ходе отработка .методики решены вопросы о месте расположения датчика в.обуви, а также режиме и мишшальной продолжительности ьосга». Установлено, что коночные величины I и ^ в трах различии зонах виутриобувного пространства (пяточной, голеночной и носочной частях) практически одинаковы, поэтому «остом расположения датчиков была выбрана голаночная часть, как наиболее свободная. Показано, что максимальная температура во внутриобувном пространстве устанавливается и стабилизируется через 2-2,5 часа, а максимальная величина вдааности - через 3-3,5 часа эксплуатации. Поэтому реяшм опытной носки, о учетом реальных условий эксплуатации утепленной обуви в городах средней полосы СССР, был выбран сле-дувдай: 1,5 часа непрерывной ноокп + I час на улице или б климатической камере +1,5 часа в помещении с интервалами 2з-цзреакя через 0,5 часа.

Для определения минимального количества измерений било решено псследозать один из образцов (обувь с верхом из натуральной коки и подкладкой из искусственного меха) в течение 50 диой (т.е. среднего гарантийного срока еосгсй), после чего по средним велачинаы температуры и относительной влажности было определено минимально необходимое число наблюдений для . получения статистически обоснованиых результатов с доверительной вероятностью Р=0,95. В результате расчета по формуле:

где t- коэффициент Стьвдента; дисперсия (средние величины для показателей I к ч ); í- величина погрешоста (при измерения температуры .t 1,5°С, при измерения влажности ; М - оказалось равным 12.

С помощью ыатематико-статистической обработка около 7000 экспериментальных данных на ЭВМ "Электроника ДЗ-28" бы-3É раосчитаны средние арифметические значения t и Ч" внутри-обувного микроклимата и проведен их дисперсионный анализ.

Математическое преобразование экспериментальных данных t и Ц> на ЭВМ "БСМ-6" показало, что участки роста L и if в помещении в начальный и конечный периоды эксплуатации имеют одинаковый характер (возрастание) и описываются уравнением

арктангенса.

Учаогкя падения температуры (эксплуатация яа улице в а климатической камере) и влажности (експлуатация на улице) описываются по уравнению первой степени, а участка изменения влажности в климатической камере - по уравнению второй отепо-ни (Рио.2).

Рис.2. Зьзесгскюи. те^гр.пурц /а/ и относительной влажнее та /б/от КГ''-" ^-- ь нра различных условиях шсплуатацг.'и I ~ сбр.1 (камера), 2 - обд.2 (камера), 3 - обр.З (камора); I'- обр.1 (улица), 2'- обр.2 (улпца), з'- обр.З (улгца)

Получены коэффициента корреляций и уравнения регрессии иезду дашонга екепдуатацип на улице п в климатической кааерз.

Получение завкстаоста цегуг быть оппсаш достаточно простой эмпирической формулой:

ty « 0,11 (4)

Чу = 0,75 0,05, (5)

гда I у з Чу- донпые вгеплуатации на улице,

18 а г - ддшыо ексалуатацгп в кл .камере.

В результата Еахгкаютеской обрзбогзш пзаерзний тегше-

- 17 -

ратури п относительной влажности внутриобувного воздуха в процессе експерименталыюй носки била получены математические выражения для частичных критериев комфортности утепленной обуви: во тсипературо (©1) и по относительной влааности

внутри обувного воздуха.

При расчете критерия 5\ была использована функция типа стандартизированной плотности распределения Еаусса.. Применительно к наяшму случая она приняла вид:

= <6)

Для расчэта частичного критерия комфортности исполь-а овала функции типа стандартизированной нормальной функции распределения, нмеэдей для нашего случая вид:

Походя из поотепленных Еадач и учитывая, что единицы измерения I и 'Г разлитой, возникла необходимость их объединения а единый количественный признак, названный обобщенным . критерием комфортности Ю{ и являющ1йся среднегеометрической величиной единичных критериев ' и

Расчетная формула обобщенного критерия комфортности имеет вид

»п.,,=у^.чс-к'-а'ф-^^а1а!

Рассчитанные по экспериментальным- дашшм значения

дапт возможность построить шкалу комфортности обуви, характеризуемую интервалом 04 и состоящую аэ четы-

рех уровней: иалокомфортный (0,22), среднекоыфортный (0,230,63), комфортный (0,6143,86), особо комфортный (0,87-1). Урошш определены исходя из значений дисперсий получещшх уравнений а логических соображений, на основе уравнения обобщенного критерия комфортности.

С использованием уравнения 2Ж,ч>) и шкалы комфортности рассчитаны уровни комфортности исследованных образцов обуви.

Разработанный обобщенный критерий и шкала комфортности иозаоляст наиболее объективно оценивать уровень комфортности обуви по показателям температуры и относительной влажности выугриобувкого пространства.

Поскольку характер изменения температура при отрицатель-

- 18 -

вы* температурах гневней среда в климатической камере н на улице одинаков, возник вопрос оценки полного термического сопротивления верха утепленной обуви в процессе ее эксплуатации в климатической камере. Измерение температуры проводилось с помощью многоточечного электротермошзтра типа ЭТПТ-71, разработанного в Агрофизическом НИИ ВАСХНЖ, в качестве датчика температуры был использован териастор Ш-3.

» Расчет полного термического сопротавлешш верха обуви мсяно производить по формуле:

,. К - *** ' ■ , (9)

Ц.*- и)

гдо К - суммарное тепловоз сопротпвлепио.ыевду внутренней полостью и окружающей средой, ц2 К/Вт;Ц,, 1„, 10- температура внутренней и наружной поверхностей обуви п окружающей среди соответственно ^ , определяемая экспериментально, 4 -коЕ^дзацаент теплоотдачи с наружной поверхности обуви в хкру-сащуя сроду, Вх/м^.К, оценка которого производится'расчетный путем, с использованием теории теплообмена.

Разработанная методика исследования полного термического сопротивления верха обуви позволяет судить о тшлоз&цзтпых свойствах утепленной обуви в процессе реальных условий эксплуатации и кскет быть нспаш>эоваиа для сравнительной оценки гагйен-:ческк2 свойств обуви с верхом из различных материалов.

ОЩЙ BLSQ.PI ПО РАБОТЕ

2. Вперено ас'^чет шфзрг.ахиз1 об изменении кипошка па-ропроницаемости с влагопоглощения материалов верха обуви в процессе пароаереноса при отрицательных температурах округа;-щой среды, а тахпо об изменении влагообмешшх характеристик материалов в условиях изменяющегося градиента температур.

2. На основе анализа експеримеыташшх и теоретических дшшкх показано, что рлагонакоплевпе в материале при отрицательных температурах окружающей среды обязано потоку влага от источника'(стопы человека), дана оценка количества влага в материале; показано, что избыточное количество влаги во внутри-обувном пространстве материала повышает гигроскопичность обувных материалов и является причиной скгзення теплозащитных свойств обуви.

3. На базе широких эксперимвитошаяе нсследовак~Л уста- .