8.1. Вологообмінні та вологозахисні властивості взуття

Поки для виготовлення взуття використовувалась нату­ральна шкіра, котра має високі гігієнічні властивості, питання про комфортність взуття не стояло. Але з появою і застосуванням для виготовлення взуття замінників шкіри, особливо для її верху, гостро постало питання забезпечення нормальних умов для функціонування стопи, оскільки синтетичні та штучні шкіри мають погані гігієнічні властивості. Зайончковський А.Д. виділяє дві групи таких показників: одна з них пов’язана з конструкцією взуття та його форморозмірами (внутрішні розміри і форма, гнучкість і маса взуття), а друга – з властивостями матеріалів, з яких виготовлене взуття (тепло- і вологозахисні, санітарно-токсикологічні властивос­ті, паро- і повітропроникність, електризованість).

Вологообмінні (вологопровідні) властивості взуття, які визначають його здатність поглинути виділену стопою вологу і вивести її назовні, мають велике практичне значення.

За нормальних метеорологічних умов шкіра людини виділяє вологу у вигляді водяної пари. При температурі більше 30 °С та великій відносній вологості повітря, а також при сильному фізичному навантаженні поряд з водяною парою виділяється піт у крапельному стані.

На вміст поту у взутті в період його носіння впливають матеріали, з яких воно виготовлене, температура і вологість навколишнього середовища тощо.

Розподіл вологи і тепла на різних ділянках стопи нерівномірний. Найбільша кількість поту виділяється в ділянці пальців, найменша – в ділянці п’ятки. У чоловіків при однакових умовах потовиділення більше, ніж у жінок, а у дітей більше, ніж у дорослих.

Якщо деталі взуття мають високу паропроникність, то вся волога, що виділяється стопою, поглинається повітрям і тоді настає відчуття комфорту.

За Любичем М.Г. перехід вологи від стопи до деталей здійснюється в результаті щільного їх контакту в деяких місцях. Тому більше намокає п’яткова та носково-пучкова частини устілки.

Дослідження показали, що шкіряна устілка звичайної товщини вбирає близько 50% загальної кількості вологи, що накопичується у взутті. У взутті з устілкою із штучних матеріалів піт накопичується в інших деталях взуття та шкарпетках.

При інтенсивному виділенні поту поверхня взуття покривається білими плямами – нальотами солі, його головної складової частини. Вихід солі на поверхню взуття можливий тільки в наслідок міграції рідкого поту (а не його парів) на поверхню взуття і випаровування з цієї поверхні.

Волога, що виділяється стопою під час носіння взуття, виводиться механічно – шляхом викиду водяної пари з повітрям завдяки всмоктуючо-нагнітальній дії взуття (при його згинанні і випрямленні); шляхом дифузії води через шкарпетки і деталі взуття. Частина вологи накопичується в деталях взуття і видаляється з них після зняття взуття.

Таким чином, щоб зняти зі стопи надлишкову вологу і забезпечити їй комфортні умови, матеріали, з яких виготовлені деталі, повинні бути достатньо вологоємними.

При вивченні параметрів комфортного стану взуття дослідження проводились у взутті з верхом із натуральної і різних синтетичних шкір. Комфортні умови носії взуття відчували при відносній вологості повітря всередині взуття до 90% і температурі 21-25 °С. Такий рівень вологості досягався за 1,5-2 год ходіння у взутті з верхом із синтетичних шкір і за 5 год – у взутті з верхом з натуральної шкіри. При цьому паропроникність обох цих матеріалів однакова, а коефіцієнт сорбції натуральної шкіри перевищував коефіцієнт сорбції синтетичної шкіри у 5 разів. Тому, щоб досягти комфортних умов потрібно покращувати ці два показники – паропроникність та вологоємність матеріалу.

Зайончковський А.Д. виділяє декілька зон, через які видаляється піт назовні. Такими зонами він вважає поверхню безпосереднього контакту плантарної поверхні стопи з устілкою; тильної поверхні стопи з верхом в ділянці союзки; стопи з задником і підноском.

У першій зоні під впливом маси тіла людини зволожена панчоха (шкарпетка) щільно притискається до устілки. Волога з панчохи (шкарпетки) дифундує в устілку і, якщо матеріал підошви водонепроникний (наприклад гума), то вона накопичується в устілці і деталях, що лежать між нею і підошвою (простилка, шкіряна підложка). Для створення необхідного мікроклімату у цій зоні взуття необхідно забезпечити максимальну вологоємкість устілки при мінімальному періоді вологовіддачі, тобто взуття за ніч повинно встигнути висохнути до початкового рівня вологості.

У другій зоні зволожена панчоха (шкарпетка) притискається до союзки не так щільно, ніж у першій зоні. У даному випадку спостерігається наскрізна дифузія вологи через підкладку і зовнішні деталі та її випаровування. Для створення мікроклімату в цій зоні взуття повинна бути забезпечена максимальна швидкість міграції вологи через союзку, оскільки накопичення поту в даному випадку обмежується невеликою товщиною матеріалу підкладки і зовнішніх деталей взуття.

Перехід поту в третій зоні із вологої панчохи (шкарпетки) в підкладку при безпосередньому контакті, до того ж через непроникність системи “підкладка–задник–зовнішня деталь верху”, волога накопичується лише в підкладці. З іншого боку, в результаті нещільного прилягання берців до стопи, процес вологовіддачі може проходити шляхом конвекції і особливо інтенсивно під час руху людини.

В носковій частині накопичення вологи також може бути невеликим, оскільки площа контактів пальців з внутрішньою поверхнею мала. Тому в цій зоні волога накопичується в основному в шкарпетках.

Таким чином, за виключенням союзки, в усіх інших частинах взуття в період його носіння піт накопичується в окремих деталях і видалити його можна природним висушуванням, коли взуття зняте зі стопи.

Досліди вчених показали, що не всі деталі взуття однаково накопичують і виводять піт. Так, 50% виділеного поту акумулюється самим взуттям, приблизно 40% виходить з нього через щілини між верхом і стопою і лише 10-15% виводиться через взуттєві матеріали завдяки паропроникності.

Конструкція сучасного взуття така, що 42% площі не бере участі в процесі виведення поту і вологи, а весь процес локалізується на невеликих ділянках союзки, що значно погіршує гігієнічні властивості і прискорює її знос в результаті постійного зволоження і накопичення в порах шкіри значної кількості відкладених солей.

Вологопроникність союзки зменшується також завдяки наклеюванню міжпідкладки каучуковим клеєм, який створює плівку, застосуванню для задників та підносків водонепроникних матеріалів тощо. Тому велику увагу при виборі матеріалів необхідно приділяти матеріалам підкладки і устілки (вкладної устілки), особливо, коли на зовнішні деталі верху і низу застосовуються замінники натуральної шкіри.

При оцінюванні гігієнічних властивостей взуття велике значення мають вологозахисні властивості матеріалів, з яких виготовляють деталі взуття. Це намокання, промокання та водонепроникність.

Під намоканням взуття розуміють здатність його поглинати воду, а під промоканням та водонепроникністю – здатність його чинити опір наскрізному проникненню води. Ці показники забезпечують вологозахисні властивості взуття.

Намокання взуття в умовах безпосереднього стикання з водою залежить в основному від властивостей матеріалу підошви та зовнішніх деталей верху, а не від конструкції.

Зменшення намокання взуття можна забезпечити застосуванням для підошви матеріалів, які мають гідрофобні властивості, тобто відштовхують воду.

Верх взуття в процесі його носіння менше контактує з водою. Завдяки цьому, а також конфігурації верху, з якого вода скочується, і наявності на його поверхні ізолюючого покриття верх взуття в невеликій кількості поглинає воду.

Проникнення води всередину взуття, яке характеризується промоканням і водопроникністю, може здійснюватись двома шляхами: через матеріали деталей взуття та через отвори і щілини між деталями і наскрізні отвори у швах верху. Швидкість проникнення води залежить від властивостей матеріалів.

Промокання взуття не завжди є наслідком його повного намокання і може наступити раніше, ніж останнє досягне певної величини. Найбільш можливе попадання води всередину у взутті шпилькових та ниткових методів кріплення, де є наскрізні проколи матеріалу деталей низу. Хімічні методи кріплення низу забезпечують герметичність шва.