Nghiên cứu và đánh giá tính vệ sinh của giày tại thành phố hồ chí minh

Mặt khác, nếu như hệ vật liệu giày không truyền dẫn được lượng mồ hôi và ẩm dư thừa từ trong ra ngoài giày, sẽ làm tăng độ ẩm tương đối của không khí bên trong giày, nhiệt và ẩm tạo điều

NGÀNH: CÔNG NGHỆ VẬT LIỆU DỆT MAY

NGHIÊN CỨU VÀ ĐÁNH GIÁ TÍNH VỆ SINH CỦA GIÀY TẠI THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

MỤC LỤC

Trang phụ bìa

Lời cảm ơn

Lời cam đoan

MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG I TỔNG QUAN VỀ CÁC VẤN ĐỀ CẦN NGHIÊN CỨU 1.1 Thị trường giày dép Việt Nam 5

1.1.1 Đôi nét về ngành Da Giày Việt Nam 5

1.1.2 Các loại giày dép được sử dụng phổ biến ở nước ta 7

1.2 Tính vệ sinh và các phương pháp đánh giá tính vệ sinh của giày 9

1.2.1 Tính tiện nghi và tính vệ sinh của giày 9

1.2.2 Sự trao đổi nhiệt ẩm giữa bàn chân – giày – môi trường 12

1.2.3 Các yếu tố chính ảnh hưởng đến tính vệ sinh của giày 16

1.2.3.1 Thiết kế và công nghệ sản xuất 16

1.2.3.2 Các tính chất vật lý của vật liệu 19

1.2.3.3 Điều kiện sử dụng 26

1.2.4 Các phương pháp đánh giá tính vệ sinh của giày 28

1.2.4.1 Tính toán các tính chất vệ sinh vật lý của hệ vật liệu giày 29

1.2.4.2 Đánh giá tính vệ sinh của giày theo chỉ số tổ hợp vệ sinh 31

1.2.4.3 Đánh giá tính vệ sinh của giày theo sự trao đổi ẩm 34

1.3 Yêu cầu vệ sinh đối với giày dép sử dụng trong điều kiện khí hậu Việt Nam 35

1.3.1 Đặc điểm khí hậu Việt Nam 35

1.3.2 Yêu cầu vệ sinh đối với giày dép 36

CHƯƠNG II NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Mục đích nghiên cứu 39

2.2 Đối tượng nghiên cứu 40

2.3 Nội dung nghiên cứu 41

2.3.1 Khảo sát các loại giày tiêu biểu tại Tp.HCM 41

2.3.2 Lựa chọn hệ chuẩn cho hệ vật liệu mũ giày và lót đế giày 43

2.3.3 Nghiên cứu thực nghiệm các tính chất vật lý của các loại vật liệu, hệ vật liệu 43

2.3.4 So sánh kết quả thực nghiệm với cách tính theo lý thuyết 45

2.3.5 Đánh giá tính vệ sinh của các hệ vật liệu theo “Chỉ số vệ sinh tổ hợp” 45

2.3.6 Đánh giá tính vệ sinh của giày thông qua “Tính trao đổi ẩm” 46

2.4 Phương pháp nghiên cứu 50

2.4.1 Xác định các hệ vật liệu tiêu biểu và phương pháp liên kết 50

2.4.2 Xác định quy cách và các tính chất vật lý của các loại vật liệu 51

2.4.3 Xác định các tính chất vật lý của các hệ vật liệu giày 55

2.4.7.1 Xác định độ thông hơi 56

2.4.7.2 Xác định độ hút ẩm, độ nhả ẩm, độ ngậm ẩm 57

2.4.7.3 Xác định độ hút nước, độ thải nước 59

2.5 Phương pháp xử lý số liệu 61

2.5.1 Xác định tính vệ sinh của hệ vật liệu từ các vật liệu thành phần 61

2.5.2 Xác định “Chỉ số vệ sinh tổ hợp” của các hệ vật liệu 62

2.5.3 Xác định “Tính trao đổi ẩm” của từng loại giày 63

CHƯƠNG III KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ BÀN LUẬN 3.1 Kết quả nghiên cứu 67

3.1.1 Kết quả khảo sát và lựa chọn các hệ vật liệu tiêu biểu, phương pháp liên kết các chi tiết 67

3.1.2 Kết quả xác định quy cách các loại vật liệu 69

3.1.3 Kết quả nghiên cứu các tính chất vật lý của các loại vật liệu, hệ vật liệu 71

3.1.4 Kết quả xác định tính chất vậy lý của các hệ vật liệu mũ giày từ các vật liệu thành phần 78

3.1.5 Kết quả xác định “Chỉ số vệ sinh tổ hợp K” của các hệ vật liệu 81

3.1.6 Kết quả xác định “Tính trao đổi ẩm” của từng loại giày 89

3.2 Bàn luận 94

3.2.1 Tính chất vật lý của các loại vật liệu 94

3.2.2 Tính chất vật lý của hệ vật liệu 98

3.2.3 “Chỉ số vệ sinh tổ hợp K” của các hệ vật liệu 99

3.2.4 “Tính trao đổi ẩm” của từng loại giày 105

3.3 Kết luận 113

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 115

Tài liệu tham khảo 118 Phụ lục

Như vậy, thế nào là một đôi giày thoải mái?

Với một thực tế là đại đa số mọi người đều nghĩ rằng nếu một chiếc giày được đóng vừa khít với kích cỡ bàn chân sẽ là một đôi giày thoải mái (tiện nghi) Điều

đó thật sự không đúng, ngay cả khi đó là một đôi giày hiệu với thiết kế bắt mắt, chuẩn xác với bàn chân từng milimet, cùng với phần mũ giày mềm dẻo, phần lót bên trong êm ái thì vẫn chưa đảm bảo đó là một đôi giày tiện nghi Vậy đã thiếu sót điều gì để có thể tạo nên một đôi giày thật sự tiện nghi?

Xét thấy rằng các điều kiện như môi trường làm việc ô nhiễm, khí hậu nóng

ẩm, nhiệt độ cao, bụi bẩn, vi khuẩn, cùng với vùng không khí nóng và ẩm bên trong giày là các nguyên nhân chính gây ra tính không vệ sinh và sẽ tác động trực tiếp làm cho chân không có cảm giác thoải mái khi đi giày

Với nhiệt độ nóng ẩm quanh năm, khi sử dụng các loại giày kín, việc bốc hơi

mồ hôi và ẩm từ bàn chân sẽ gặp khó khăn, khi đó nhiệt được truyền ra ngoài cơ bản chỉ bằng đường truyền nhiệt Nếu như các hệ vật liệu mũ giày và đế giày không thể truyền được nhiệt lượng dư thừa từ bàn chân, khi đó nhiệt độ vùng vi khí hậu bên trong giày tăng lên và bàn chân bị quá nóng, sẽ thải ra nhiều mồ hôi hơn, bàn chân sẽ bị ướt và có mùi hôi khó chịu Mặt khác, nếu như hệ vật liệu giày không truyền dẫn được lượng mồ hôi và ẩm dư thừa từ trong ra ngoài giày, sẽ làm tăng độ ẩm tương đối của không khí bên trong giày, nhiệt và ẩm tạo điều kiện thuận lợi cho các loại vi khuẩn sinh sôi và phát triển bên trong giày, gây ra nhiều chứng bệnh nguy hiểm ở chân như bệnh nấm, chàm bội nhiễm và các chứng viêm

da dị ứng,…

Giày giống như một hộp kín ẩm thấp đầy vi khuẩn, chúng ta sẽ không bao giờ

để cho những con vật nuôi (chó, mèo,…) của mình sống ở đó, nhưng lại cho phép đôi chân của mình sống 1/3 quãng đời ở đó và tạo điều kiện cho tình trạng này tự

do đe dọa đến sức khỏe của chính chúng ta

Chính vì lý do đó, tác giả đã thực hiện đề tài: “Nghiên cứu và đánh giá tính vệ sinh của giày tại TP.HCM” với mục đích lượng hóa tính vệ sinh của giày nhằm đánh giá và so sánh tình trạng vệ sinh của những loại giày phổ biến đang được người dân thành phố Hồ Chí Minh sử dụng

™ Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

Để đánh giá và so sánh tính vệ sinh của các loại giày cần phải lượng hóa được các tình trạng vệ sinh của nó Trên thế giới đã có một số nghiên cứu cung cấp các phương pháp để tính toán, đánh giá và so sánh tính vệ sinh của các hệ vật liệu làm giày nhưng chưa có một phương pháp nào cụ thể để lượng hóa tính vệ sinh của giày Đa số chỉ dừng lại ở những ý tưởng và đánh giá một cách định tính các tình trạng vệ sinh của giày Tuy nhiên có một phương pháp rất hay đã đưa ra ý tưởng đánh giá tính vệ sinh của giày dựa vào khả năng trao đổi ẩm của nó (khả năng thấm hút và thải ẩm của giày so với lượng ẩm do bàn chân thải ra) với dữ liệu để tính toán là các tính chất vật lý của các hệ vật liệu làm giày

Vì thế đối tượng nghiên cứu của đề tài là các hệ vật liệu tiêu biểu dùng làm mũ giày và lót đế của các loại giày phổ biến tại TP.HCM

Các hệ vật liệu tiêu biểu của mũ giày và lót đế sẽ là những hệ vật liệu chiếm tỷ trọng cao từ kết quả khảo sát thực tế Tuy nhiên vì điều kiện có hạn nên phạm vi nghiên cứu của Luận văn chỉ giới hạn khảo sát các loại giày phổ biến được sản xuất và tiêu thụ tại TP.HCM và với mỗi loại giày, chỉ chọn nghiên cứu một hoặc hai hệ vật liệu tiêu biểu nhất để đánh giá tính vệ sinh của chúng

™ Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài:

Với chất lượng cuộc sống ngày càng được nâng cao thì nhu cầu của con người ngày nay không chỉ dừng lại ở “ăn ngon mặt đẹp” mà còn phải đảm bảo tính tiện nghi và an toàn cho sức khỏe khi sử dụng sản phẩm Vì thế đề tài với mục đích lượng hóa tính vệ sinh của giày nhằm đánh giá và so sánh tình trạng vệ sinh của những loại giày phổ biến đang được sử dụng như là một nhu cầu cấp thiết nhằm cung cấp cho người tiêu dùng, các nhà sản xuất, những thông tin về tính chất quan trọng này của giày, từ đó giúp các nhà sản xuất đưa ra những giải pháp tốt hơn để nâng cao tính vệ sinh của giày, giúp khách hàng có thể lựa chọn những loại giày có tính vệ sinh phù hợp với mục đích và môi trường sử dụng

Bên cạnh đó, Luận văn sẽ tổng hợp các kết quả nghiên cứu về tính vệ sinh của hệ vật liệu giày và của giày nhằm tìm ra các cách thức tính toán và phương pháp đánh giá tối ưu tính vệ sinh của giày, với mong muốn cung cấp nền tảng cho các Luận văn sau này phát triển lên để tìm ra các loại hệ vật liệu mới để sản xuất những loại giày có tính vệ sinh tốt nhất

CHƯƠNG I

TỔNG QUAN

VỀ CÁC VẤN ĐỀ CẦN NGHIÊN CỨU

1.1 Thị trường giày dép Việt Nam

1.1.1 Đôi nét về ngành Da Giày Việt Nam

Ngành Da Giày Việt Nam đã có một cú chuyển mình ngoạn mục để vươn lên vị trí thứ 4 trên thế giới trong top 10 nước xuất khẩu da giày hàng đầu vào thị trường

25 nước EU, Mỹ (hai thị trường tiêu thụ giày dép lớn nhất thế giới) Ở khu vực châu Á, nước ta đứng thứ ba trong số các nước xuất khẩu giày dép lớn nhất vào Nhật Bản (sau Trung Quốc và Italia); đồng thời cũng chiếm lĩnh được vị trí thứ 3 (chỉ sau ngành Dầu khí và Dệt may) trong số các ngành hàng xuất khẩu lớn nhất Việt Nam với giá trị kim ngạch lên tới hơn 2 tỷ USD/năm

Với dân số trên 80 triệu người, Việt Nam có một thị trường nội địa đầy tiềm năng Mặt khác, với đời sống người dân ngày càng được nâng cao, khả năng mua sắm của xã hội ngày càng được cải thiện, đất nước ngày càng hội nhập sâu rộng vào thế giới làm cho ngành du lịch phát triển sẽ mở ra những cơ hội để ngành da giày phát triển theo hướng xuất khẩu trực tiếp ngay trên sân nhà

Theo thống kê, cả nước hiện có hơn 400 doanh nghiệp sản xuất giày dép, 80% tập trung ở các khu vực phía Nam Ngành da giày là ngành sử dụng nhiều lao động

xã hội, tính đến hết năm 2007, toàn ngành đã thu hút 600.000 lao động (chưa kể số lao động sản xuất trong lĩnh vực nguyên phụ liệu và lao động tại các cơ sở nhỏ, các

hộ gia đình và các làng nghề có thể lên tới hơn 1 triệu lao động) chiếm 9% lực lượng lao động công nghiệp Đây có thể được coi là lợi thế so sánh trong thương mại quốc tế với mức chi phí nhân công thấp

Tuy nhiên, ngành công nghiệp sản xuất giày dép của chúng ta hiện nay vẫn đang gặp rất nhiều khó khăn do sức cạnh tranh kém, nguyên phụ liệu ngành da giày luôn thiếu, thị trường nội địa bị bỏ ngỏ,…

“…Thay vì phải vạch ra hướng phát triển mới cho thị trường trong nước với những sản phẩm phù hợp thị hiếu người tiêu dùng, một số DN đã lựa chọn những sản phẩm xuất khẩu thừa hoặc lỗi mốt để đem tiêu thụ nội địa Chính cách xử lý theo kiểu “lỗi người mốt ta” đã không khuyến khích được sự quan tâm khách hàng

mà còn khiến cho hình ảnh của giày dép nội địa trở nên kém hấp dẫn hơn”, một chuyên gia nhận xét Thậm chí, có doanh nghiệp thừa nhận rằng, khái niệm “thị trường trong nước” không hề được nhắc tới trong chiến lược phát triển cả ngắn hạn lẫn dài hạn của công ty Vì thế mà một thời gian khá dài, các công ty da giày Việt

Tuy nhiên các khảo sát về thị trường gần đây cho thấy, người tiêu dùng Việt Nam vẫn rất ưa chuộng các sản phẩm giày dép được sản xuất trong nước, tuy họ chọn giày ngoại cho những buổi dạo phố, dạ tiệc, nhưng để sử dụng hằng ngày, người tiêu dùng vẫn trung thành với các thương hiệu “Hàng Việt Nam chất lượng cao” như: Vina giày, Bitis, Bitas, Á Châu, Sài Gòn Shoes,… Ngoài ra còn có các nhãn hàng của các doanh nghiệp tư nhân vừa và nhỏ trở nên quen thuộc với người tiêu dùng như Pasteur, T&T, Hồng Thạnh, Hồng Anh, Hạnh Dung, Đông Hải, Long Thành, Kim Thành,… các nhãn hàng này có nhiều chế độ hậu mãi dành cho khách hàng để có thể cạnh tranh với giày dép giá rẻ Trung Quốc

Một thực tế khác cũng đáng buồn là gần như toàn bộ các doanh nghiệp đều tập trung vào gia công cho khách hàng nước ngoài nên phụ thuộc hoàn toàn vào mẫu

mã, nguyên liệu, kể cả tiến độ giao nguyên liệu của khách hàng, do đó, các doanh nghiệp này gặp không ít khó khăn, thường bị ép giá gia công Thu nhập của công nhân ngành giày vì thế ngày càng giảm Nhiều lao động đã chuyển sang ngành khác, điều này ảnh hưởng đến năng suất, chất lượng sản phẩm, ảnh hưởng đến thời gian giao hàng đúng thời hạn

Tuy có kim ngạch xuất khẩu cao nhưng vấn đề nguồn nguyên liệu hiện là một bài toán khó đối với các nhà sản xuất da giày Việt Nam (80% nguyên vật liệu phải nhập khẩu) Nhiều loại nguyên liệu và máy móc phải nhập từ nước ngoài do không thể sản xuất trong nước và nếu có sản xuất được thì cũng không đáp ứng được yêu cầu về chất lượng để xuất khẩu

Để giải quyết vấn đề này, một số đơn vị đã bắt đầu tính tới việc thành lập nguồn nguyên liệu ở trong nước Điển hình như việc Công ty giày Liên Phát đang đầu tư hơn 30 triệu USD để xây dựng Trung tâm nguyên phụ liệu Liên Anh, đầu tiên và

lớn nhất trong cả nước trên diện tích 160.000m2 ở khu công nghiệp Bình Dương (nơi tập trung nhiều doanh nghiệp da giày) Đây sẽ là đầu mối cung cấp nguyên phụ liệu lớn nhất cho ngành dệt may và da giày trong cả nước, đồng thời do nằm ở khu vực trung tâm nên cũng sẽ là nơi thu hút các nhà cung cấp nguyên phụ liệu nước ngoài tham gia đầu tư mua bán vào tạo nên nguồn cung mạnh và đa dạng cho các nhà sản xuất da giày Việt Nam

Trong thời gian tới, để phát huy thế mạnh ở cả xuất khẩu và nội địa, các DN cần tìm hiểu và xây dựng cho mình một chiến lược phát triển cụ thể DN có thế mạnh ở sản phẩm nào thì đầu tư phát triển mạnh sản phẩm ấy, kết hợp với việc khai thác, sáng tạo mẫu mốt và phát triển hệ thống đại lý bán hàng Nhà nước cần

có chính sách đãi ngộ thật uyển chuyển, linh động cho các DN có khả năng xây dựng những nhà máy sản xuất nguyên phụ liệu để hạn chế bớt việc nhập khẩu từ các nước khác, chủ động được đầu vào của sản xuất thì mới đứng vững trong thế cạnh tranh như hiện nay và vững bước trên đường hội nhập

1.1.2 Các loại giày dép được sử dụng phổ biến ở nước ta

Khí hậu Việt Nam có thể được chia làm hai đới khí hậu lớn: Miền Bắc là khí hậu nhiệt đới gió mùa, với 4 mùa rõ rệt (Xuân-Hạ-Thu-Đông), nên có mùa đông lạnh Miền Nam (từ đèo Hải Vân trở vào) do ít chịu ảnh hưởng của gió mùa lạnh nên khí hậu nhiệt đới khá điều hòa, nóng quanh năm và chia thành hai mùa rõ rệt là mùa khô và mùa mưa

Ở miền Bắc, mọi người thường sử dụng các loại giày hè (giày thấp cổ, giày cổ lửng, giày thuyền, giày thể thao, dép sandal, ) mà chân không bị lạnh (vì nhiệt độ vào mùa Đông thường cũng không dưới 10-15°C) Gần đây một số loại giày đông như giày ủng nữ, giày bốt cao cổ đã được sử dụng ở nước ta nhưng chủ yếu tập trung ở giới trẻ

Ở miền Nam, vào mùa khô, mọi người thường sử dụng các loại giày hè phổ biến tương tự như ở Miền Bắc nhưng vào mùa mưa, hầu hết mọi đối tượng theo giới tính và lứa tuổi đều sử dụng Sandal khi đi ra đường

− Các loại giày truyền thống thông thường (giày Derby, Oxford, giày Mocasin, giày thuyền) thường có mũ được may từ da thuộc và giả da, có sử dụng vải để làm một phần lớp lót; có đế được làm từ da thuộc (số lượng rất ít), từ cao su và vật liệu

Giày thể thao

tổng hợp; được sản xuất theo phương pháp dán đế hoặc kết hợp dán và khâu đế Đây là loại giày được sử dụng nhiều nhất, đa dạng về kiểu dáng, mẫu mã, chiều cao gót (đặc biệt là nhóm giày nữ) Loại giày này thường được sử dụng trong công

sở, trường học, dạo phố hoặc lễ hội

− Giày vải có phần mũ giày được may từ vải, có đế từ cao su, được sản xuất theo phương pháp lưu hóa nồi hơi, dùng trong trường học, dạo phố, đi dã ngoại hoặc chơi thể thao

− Giày thể thao có phần mũ thường được làm từ đa dạng các loại vật liệu: da thuộc, giả da, vải (dệt kim, vải thoi), còn đế giày chủ yếu là cao su hoặc vật liệu tổng hợp; được sản xuất theo phương pháp dán đế, hoặc kết hợp dán + khâu đế Giày thể thao thường được dùng khi đi dã ngoại hoặc chơi thể thao

Giày Derby Giày Oxford

Giày Mocasin Giày thuyền

Giày vải

− Sandal thường có phần mũ làm từ da thuộc, giả da, vải Đế giày được làm từ cao su, nhựa sản xuất theo phương pháp dán đế hoặc dán và đóng đinh đối với gót giày nữ Sandal rất được ưa chuộng không những vì kiểu dáng phong phú, đa dạng

mà còn vì khi mang tạo cảm giác thông thoáng, thoải mái cho bàn chân Vào mùa mưa sandal nhanh khô sau khi bị ướt, nước không bị đọng bên trong như ở các loại giày kín Nhìn chung ở miền Nam, sandal có thể sử dụng quanh năm, ở Miền Bắc

cơ bản sử dụng vào mùa hè, thu…

Hình 1.1 Các loại giày phổ biến được sử dụng tại Việt Nam

1.2 Tính vệ sinh và các phương pháp đánh giá tính vệ sinh của giày

1.2.1 Tính tiện nghi và tính vệ sinh của giày

Một trong những chỉ tiêu chất lượng quan trọng của giày dép đó là tính thoải mái hay tính tiện nghi khi sử dụng Tính tiện nghi được hiểu là khả năng của giày đảm bảo các điều kiện để bàn chân và cả cơ thể người sử dụng hoạt động chức năng bình thường với các điều kiện bên ngoài khác nhau trong toàn bộ quá trình sử dụng Tính tiện nghi của giày được phân chia thành 3 cấp độ:

− Cấp thứ nhất: giày phải đảm bảo thỏa mãn các yêu cầu về nhân trắc học và tâm sinh lý học Cụ thể là đảm bảo sự tương thích giữa cấu trúc giày với hình dạng

và kích thức bàn chân (thường được gọi là phom giày) ở điều kiện tĩnh, các cảm

Sandal

PHỤ LỤC

1 Các tính chất của vật liệu ảnh hưởng đến tính tiện nghi của giày:

Các tính chất vật lý của vật liệu: đã trình bày trong phần chính của Luận văn

Các tính chất sinh thái của vật liệu

1.2.1 Các tính chất nhiễm điện và dẫn điện

− Độ nhiễm điện: khả năng của vật liệu tạo và tích trên bề mặt của chúng các điện tích tĩnh điện gọi là độ nhiễm điện

− Độ dẫn điện: mô tả khả năng của vật liệu truyền dẫn dòng điện, nghĩa là dẫn các điện tích ra khỏi các chi tiết của giày

Khi ma sát các vật liệu lẫn nhau làm tăng rõ rệt điện tích trên bề mặt của chúng Cùng với sự tạo thành các điện tích diễn ra sự truyền dẫn điện tích Các quá trình này phụ thuộc rõ rệt vào điện trở riêng của vật liệu Điện trở riêng của các polyme khác với các kim loại rất lớn, vì vậy chúng bị nhiễm điện mạnh và truyền trên bề mặt của mình lượng điện tích lớn

Lượng và dấu điện tích được tạo thành phụ thuộc vào độ ẩm của vật liệu và độ ẩm của môi trường bên ngoài

Ngoài lượng và dấu điện tích thì điện trở riêng trên bề mặt vật liệu cũng đóng vai trò quyết định cho việc truyền dẫn điện tích

Số liệu đo được khi thí nghiệm ở điều kiện độ ẩm tương đối của không khí là 35 – 40%, nhiệt độ là 20 ± 3oC

− Các tính chất nhiễm điện và dẫn điện của giày:

Sự thoát một lượng lớn mồ hôi khi sử dụng giày làm từ vật liệu nhân tạo không chỉ liên quan đến các tính chất dẫn điện và dẫn nhiệt của giày mà còn liên quan đến sự ảnh hưởng của tĩnh điện đến da bàn chân

Khi có sự ma sát của bàn chân vào đế trong và sự ma sát của đế với bề mặt tiếp xúc (đất) thì trên các bề mặt tiếp xúc sẽ tạo thành và tích tụ điện tích tĩnh điện mà giá trị và dấu của chúng phụ thuộc vào bản chất vật lý và độ ẩm của vật liệu, cũng như vào cường độ tác động lẫn nhau của chúng

Khi ma sát, trên bề mặt xuất hiện tĩnh điện 3000 v/cm (tiêu chuẩn vệ sinh là 200 v/cm) Khi mặc áo hoặc đi giày bị nhiễm điện lớn hơn 200 v/cm thì sự hoạt động của các cơ quan khác nhau ở người bị ảnh hưởng

Da người cũng như da động vật, trong điều kiện bình thường có điện trở cao Nhưng khi mang giày, các chi tiết bị làm ẩm nên sẽ mang tính dẫn điện cao, và xuất hiện sự truyền điện

Khi sử dụng các sản phẩm từ da và vải trên nền sợi tự nhiên, việc nhiễm điện không đáng kể do trong các loại vật liệu háo nước này có hơi nước (ẩm) và điện tích sẽ được truyền đi nhanh chóng Các loại nguyên vật liệu này tích điện dương, còn da của con người tích điện âm

Theo các nhà nghiên cứu của Nga và Anh, sự nhiễm điện của nguyên vật liệu gây ra hiện tượng tích bụi và vi khuẩn trên bề mặt của chúng Phần lớn vi khuẩn mang điện tích âm, vì vậy nguyên vật liệu tích điện dương phần lớn sẽ tích vi khuẩn

Từ đó có thể suy ra rằng để làm giày nên sử dụng các nguyên vật liệu đảm bảo khả năng truyền điện tích tĩnh điện hoặc là có lượng điện tích nhỏ, nhưng phải là điện tích âm Hợp lý nhất là sử dụng các vật liệu điện tích hoá mạnh cùng với các vật liệu dẫn điện để ngăn cản

sự hình thành tĩnh điện

Kết cấu của giày cần phải giảm biên độ và ma sát của bàn chân với lót tẩy và lót mũ giày, để làm điều này cần sử dụng tẩy định hình (có hình dáng lòng bàn chân), vật liệu lót cần có bề mặt láng

1.2.2 Các tính chất vệ sinh – hoá học

Các nghiên cứu về tính chất vệ sinh – hoá học và vệ sinh độc hại của giày cho thấy trong

số các vật liệu sử dụng làm giày có các loại ổn định vệ sinh hoá học đầy đủ (polyamit, polyeste, polyacrilonitril) và các loại không ổn định vệ sinh hoá học như (polyvinylclorid, polystyrol, polyuretan xốp, vật liệu có nền latex có bọt, …)

Sự chuyển dời các hợp chất hoá học vào môi trường xung quanh từ vật liệu không ổn định hoá học đều có xu hướng nguy hiểm khi sử dụng chúng để làm giày, đặc biệt trong điều kiện khí hậu khô, nóng Dưới tác động của nhiệt độ cao của không khí, mặt đất và sự bức xạ mạnh của mặt trời có thể làm tăng quá trình phân huỷ và lão hoá vật liệu polyme cùng với việc thải ra một lượng lớn các chất độc hại

Các nghiên cứu về tính chất vệ sinh – độc hại cho thấy, polyuretan xốp, polyvinylclorid, butadien-styrol và các vật liệu polyme khác có tác động làm viêm da và có thể gây nguy hại đến sức khỏe, nó biểu hiện ở sự thay đổi thành phần máu, thành phần protit của huyết thanh,… và các cơ quan bên trong như gan, thận, lá lách,…

Ngoài ra, những biểu hiện dễ nhận thấy nhất là móng chân có thể bị teo hoặc ăn sâu trong khóe, bị nhiễm nấm do giày ẩm ướt, kém thoáng khí, bị chàm do dị ứng với một số nguyên phụ liệu gây kích ứng da Nguyên liệu kém thoáng khí, kém hút ẩm hay có nhiều khoang lỗ

nhỏ có thể là ổ chứa vi trùng hay vi nấm, dễ tạo mùi hôi

Các tính chất cơ lý của giày

Giày thông thường dùng để sử dụng hàng ngày cần định hình tốt với bàn chân, có độ kháng bẻ uốn và độ cứng nhỏ, nghĩa là phải mềm dẻo Các loại giày chuyên dùng có kết cấu đặc biệt bảo vệ bàn chân khỏi chấn thương cần phải đảm bảo được độ cứng cần thiết

Giày mềm khi sử dụng sẽ rất thoải mái và thuận tiện, có độ kháng bẻ uốn nhỏ và do vậy không đòi hỏi phải tiêu tốn năng lượng lớn từ bàn chân để bẻ uốn nó Ngày nay, chỉ số chất lượng này của giày nhất là giày dùng cho sinh hoạt hàng ngày được đòi hỏi khá cao

V.N.Svetkov (một nhà nghiên cứu người Nga) lần đầu tiên đã đưa ra 3 loại độ cứng kháng biến dạng giày hay 3 loại độ bền biến dạng

1 – Độ cứng bẻ uốn (độ mềm dẻo): đặc trưng cho sức bền của giày chống lại sự bẻ uốn Loại độ cứng này của giày xuất hiện trong khi chạy và đi lại, nó chủ yếu là lực ép nén của

mu bàn chân lên phần mũi giày

2 – Độ cứng giằng (chống): đặc trưng cho độ bền của tiết diện ngang (bề mặt cắt ngang của giày ở vùng khớp ngón khi có sự thay đổi hình dạng giày) Loại độ cứng này xuất hiện khi đứng và khi con người chuyển động Nó xuất hiện khi có lực ép nén của mu và hông (má trong và má ngoài) bàn chân lên phần mũ giày

3 – Độ cứng tựa: đặc trưng cho sự thay đổi hình dạng giày ở hướng tăng sự tiếp xúc bề mặt lòng bàn chân với giày dưới tác dụng của lực vuông góc với bề mặt tựa Độ cứng tựa xuất hiện cả khi tĩnh và khi động

1.3.1.1 Độ cứng bẻ uốn (độ mềm dẻo của giày):

Độ mềm dẻo của giày được xác định bằng tỷ số của lực bẻ uốn giày lên một góc 25 độ (lực này được ghi lại trên bảng tải trọng của máy trong 3 lần bẻ uốn) với chiều rộng của đế

Độ mềm dẻo của giày phụ thuộc vào nhiều yếu tố, trong đó quan trọng nhất là kết cấu của mối nối ráp mũ với đế, và tính chất của vật liệu làm phần đế

Đế và đế trong sẽ bị kéo giãn khi bẻ uốn giày Đặc điểm của vật liệu làm đế giày ảnh hưởng đến độ dẻo của giày ít hơn so với đặc điểm của vật liệu dùng cho đế trong

Theo số liệu của M.G Liubitr thì độ kháng nén của da cứng lớn gấp 10 lần độ kháng kéo giãn nó Do vậy độ mềm dẻo của giày phụ thuộc chủ yếu vào việc có sử dụng đế trong hay không và phụ thuộc vào tính chất vật liệu làm đế trong Ví dụ, lực bẻ uốn giày trẻ em sản xuất bằng phương pháp riễu trước có đế trong là 50 – 60 N, không có đế trong là 20 – 25 N Theo số liệu nghiên cứu của các nhà khoa học LB Nga, khi tăng môđun quy ước độ đàn hồi của da làm đế trong từ 51,3 đến 74 Mpa (độ dày đế trong 3 – 3,3 mm) sẽ làm tăng tải trọng từ 38 đến 52 N khi bẻ uốn giày nam thấp cổ khâu riễu lên một góc 25 độ, có nghĩa là tăng 36,8% Còn khi tăng độ dày của đế trong bằng da từ 3 lên (3,2 – 3,5) mm và (4 – 4,5)

mm (với đế ngoài bằng da dày 4,5 mm) sẽ làm tăng tải trọng khi bẻ cong giày lên một góc

25 độ từ 38 lên tương ứng 44 và 58 N có nghĩa là tăng 15,8 và 52,6 %

Để tăng độ dẻo của giày, ta nên sử dụng phương pháp keo dán để ráp nối phần mũ với phần đế giày Vì ở phương pháp này đế trong không cần có độ dày và độ cứng lớn, cũng như có thể sử dụng đế trong lắp ghép (với phần mũi hoặc mũi khớp ngón được làm từ vật liệu mềm mỏng), nên cho phép làm tăng độ mềm dẻo của giày Có thể làm tăng độ mềm dẻo của đế trong bằng cách xẻ (sắn méo), đục lỗ, tạo rãnh, khía răng cưa bằng ở phần khớp ngón của nó

Ngoài các tính chất của các vật liệu làm đế trong và đế, độ mềm dẻo của giày còn phụ thuộc vào việc có sử dụng các chi tiết độn đế hay không, vào tính chất của vật liệu để làm các chi tiết này và vào kết cấu của mối nối phần mũ giày với phần đế giày

Việc lựa chọn vật liệu theo độ dày và độ cứng, mức độ gắn chặt các chi tiết phần đế, sẽ phụ thuộc vào cấu trúc của mối nối ráp đế

Phần đế giày có thể coi như một tấm 3 lớp được làm từ các vật liệu có các mô – đun đàn hồi và độ dày khác nhau Nếu như các lớp không được cố định chặt với nhau thì trên bề mặt tiếp xúc của chúng không xuất hiện lực ma sát, và tấm 3 lớp này bị bẻ cong theo từng tấm riêng biệt Lực để bẻ uốn hệ không cố định bằng tổng các lực cần thiết để bẻ cong từng lớp – ∑Q

Nếu như các lớp được cố định chặt với nhau theo cạnh (mép) bằng các mối ráp nối tương tự như được sử dụng trong cấu trúc giày cơ bản, độ cứng của hệ thay đổi rất lớn Sự thay đổi này được biểu hiện bởi tỷ số của lực P để bẻ uốn hệ cố định với tổng lực ∑Q ở trên,

có nghĩa là: ε =

Q

PΣGiá trị ε bị ảnh hưởng bởi tính chất vật liệu của các lớp trong hệ và phương pháp ráp nối chúng Khi ráp nối chúng bằng các mối ráp nối bên trong (vít, chốt gỗ, khâu hút và đặc biệt là đóng đinh) độ cứng tăng lên 3 – 4 lần Với phương pháp khâu riễu độ cứng tăng lên 1,5 – 2,5 lần (nhỏ nhất khi sử dụng đế cao su xốp)

Như vậy có thể thấy là với cùng những chi tiết như nhau, phương pháp ráp đế sẽ ảnh hưởng đến độ cứng của phần đế giày ít hơn là tính chất cơ học của vật liệu và độ dày của các chi tiết phần đế giày

Độ mềm dẻo của đế giày sẽ thay đổi trong quá trình sử dụng Ở giai đoạn đầu sử dụng,

độ mềm dẻo của các chi tiết phần đế tăng dần, diễn ra quá trình định hình đế trong và đế với bàn chân người sử dụng Theo số liệu nghiên cứu, lực bẻ uốn giày đã sử dụng lên một góc

25 độ chỉ bằng khoảng 40 – 60% lực ban đầu (lực bẻ uốn khi giày chưa sử dụng)

1.3.1.2 Độ cứng chống (độ cứng định cữ):

Độ cứng chống của mũ giày thể hiện ở khả năng giày bị kéo giãn khi sử dụng, hay khả năng định hình được với bàn chân nhờ sự thay đổi kích thước và hình dạng ban đầu của mũ giày trước các lực định cữ Nếu như mũ giày có độ bền yếu với lực định cữ thì nó có thể bị biến dạng (mất đi hình dáng ban đầu) Còn nếu như độ cứng của vật liệu mũ giày lớn tới mức mà các lực định cữ xuất hiện khi sử dụng giày không thể định hình được mũ giày theo

bàn chân, thì giày có thể làm chấn thương bàn chân

Để xác định độ cứng định cữ của giày, người ta chủ yếu sử dụng chỉ số “Độ vững chắc” được xác định bằng phương pháp vòng

Việc thử nghiệm độ vững chắc của lắc bằng phương pháp nói trên bao gồm việc xác định độ võng của lắc dưới tác động của lực 2N trong vòng 15 giây liên tiếp ở 3 điểm của lắc Theo số liệu thực nghiệm, độ vững chắc của lắc làm từ da dày 0,9 mm không có lót sẽ nhỏ hơn độ vững chắc của lắc làm từ da có độ dày 2,2 mm là 2,5 lần

Lót và chi tiết tăng cường làm tăng độ cứng của giày Lót và chi tiết tăng cường càng chặt chẽ, nghĩa là mật độ bề mặt của chúng càng lớn thì độ vững chắc của chúng càng cao Nghiên cứu sự biến dạng của mũi giày với phần mũ giày làm từ vải cho thấy, khi tăng độ cứng của vải, sự biến dạng ngang của mũi giảm khi sử dụng giày Như vậy, có thể tăng độ cứng của mũ giày đến một giới hạn xác định mà tại đó có thể tăng tính ổn định hình dáng của nó mà vẫn giữ được tính mềm dẻo khi đi giày

1.3.1.3 Độ cứng tựa:

Độ cứng tựa chính là sức bền kháng biến dạng ép nén của hệ vật liệu phần đế giày khi chịu sự ép nén của trọng lượng cơ thể khi mang giày và phụ thuộc vào tính chất của các vật liệu phần đế giày Sự ép nén này đặc trưng cho khả năng tập trung áp lực của bàn chân lên

bề mặt tựa của giày

Độ cứng tựa của giày Dt được xác định bởi tỷ số giữa tải trọng P lên bề mặt bên trong của vật liệu phần đế khi đi lại và độ biến dạng nén tuyệt đối

Với: bo là độ dày ban đầu của hệ vật liệu phần đế

b1 là độ dày của hệ vật liệu phần đế sau khi bị nén

Độ cứng tựa hiện nay chưa được xem xét đến khi đánh giá chất lượng của giày, tuy nhiên, nhiều nghiên cứu theo hướng này đã cho thấy sự quan trọng của yếu tố này Độ cứng tựa có ý nghĩa đặc biệt như một chỉ số chất lượng đối với sự định hình và phát triển của bàn chân trẻ em vì sự giảm độ cứng tựa sẽ tạo điều kiện cho sự định hình đúng của bàn chân và duy trì khă năng làm việc lâu dài của nó

1.3.2 Khối lượng giày

Không chỉ độ cứng của giày làm tiêu hao năng lượng của con người khi chuyển động mà khối lượng của giày cũng có ảnh hưởng đáng kể Khối lượng của giày phụ thuộc vào khối lượng của các chi tiết tạo thành giày và cấu trúc mối nối ráp phần đế với phần mũ giày.Khối lượng của mũ giày hở (ví dụ: Sandal) chiếm khoảng 15 – 30% khối lượng của toàn

bộ chiếc giày; còn giày cao cổ, ủng chiếm khoảng 40% Khối lượng của đế, gót và đế trong ảnh hưởng nhiều nhất đến khối lượng chung của giày Khối lượng của đế giày chiếm khoảng 15 – 40%, gót chiếm 8 – 30%, đế trong chiếm 12 – 20% khối lượng của giày

Để giảm khối lượng của giày có thể giảm độ dày của các chi tiết mũ và đế bằng cách sử dụng những vật liệu mỏng để làm mũ và đế giày, tuy nhiên vật liệu làm đế phải có độ bền mài mòn cao Sản xuất những loại giày không lót với độ hở mũi đáng kể (những dạng giày mùa hè riêng biệt) kết hợp với đế cao su và gót có độ xốp cao sẽ giúp cho khối lượng giày giảm đáng kể

Đối với cấu trúc mối nối ráp phần đế với phần mũ giày thì phương pháp đóng đinh, ốc vít sẽ làm giày có khối lượng lớn nhất, do đòi hỏi phải sử dụng đế trong và đế ngoài có độ

dày lớn, ngoài ra còn phải kể đến các phụ kiện bằng kim loại kèm theo Còn đối với phương pháp dán (keo), giày sẽ có khối lượng tương đối nhỏ (khối lượng đế trong của ni số trung bình đối với giày nữ theo phương pháp dán giảm còn 30gr, còn ở phương pháp đóng đinh bằng 40 – 50gr)

Giày sử dụng phương pháp khâu riễu có khối lượng nằm khoảng giữa so với giày dán keo và giày đóng đinh do phải sử dụng đế trong và đế ngoài dày hơn (độ dày của đế da 3,7 – 4mm, đế cao su xốp không nhỏ hơn 5mm), vì vậy làm tăng tăng độ dày và khối lượng của

sử dụng còn giúp tiết kiệm nguyên vật liệu

2 Những kiến thức tổng quan về các loại vật liệu làm mũ giày:

2.1 Cấu trúc của các loại vật liệu chính trong da giày

2.1.1 Da

Da đóng vai trò quan trọng trong sản xuất giày Hơn 60% số lượng giày có các chi tiết ngòai

và lót được làm từ da, khoảng 50% - tẩy da, 20% - đế da tất cả các loại giày có chi tiết ngoài bằng da tổng hợp (khoảng 4,5%) có lót bằng da

Các yêu cầu công nghệ và sử dụng đối với các chi tiết giày điều khác nhau Do việc sử dụng các loại da khác nhau, nên các sản phẩm giày khác nhau về hình dạng bên ngoài và các tính chất

Da được làm từ bộ da (bì) động vật trong các nhà máy sản xuất da Ngành sản xuất da là 1 trong những ngành cổ xưa từ nhiều thế kỷ trước công nguyên con gnười đã biết chế biến bộ

bì thành da Công nghệ sản xuất da được hoàn thiện 1 cách chậm chạp, các quá trình trở nên dài và đồi hỏi nhiều công sức Ngày nay chủng loại da đã được mở rộng, chất lượng da được nâng cao trong khi sức lao động và quá trình sản xuất được giảm đáng kể, các phương pháp thuộc và hoàn thiện da mới được đưa vào ứng dụng, các điều kiện vệ sinh của lao động được cải thiện, các thiết bị tiên tiến được đưa vào sử dụng, cho phép trong nhiều trường hợp

tổ chức sản xuất dây chuyền với sự tự động hoá của quá trình và các công đoạn riêng biệt Chất lượng và hình dạng bên ngoài của mũ giày ảnh hưởng rất nhiều đến chất lượng và hình dạng bên ngoài của giày, bởi vì ngày nay đế da đã được thay thế 1 cách thành công bởi các vật liệu tổng hợp (cao su, PU, …) Trong năm 1985 khoảng 75% số giày có đế không phải bằng da Tính hiệu quả của quá trình sản xuất giày được xác định bởi mức độ sử dụng vật liệu, bởi vì nó chiếm khoảng 80 – 85% trong giá thành sản phẩm Trong khi đó việc sử dụng

da (ví dụ để làm mũ giày) trong các nhà máy giày chỉ đạt khoảng 70-72%, có nghĩa là 28 –

30 % da trở thành phế phẩm (da vụn) Nghiên cứu cho thấy rằng da vụn ở các khe hở và mép da khi đi dao chiếm khoảng 20%, còn do da bị lỗi chiếm khoảng 6 – 9% Sự hạ thấp

phế phẩm chủ yếy liên quan đến các vấn đề sản xuất giày (Sự hoàn thiện thiết kế và mẫu

mã, công nghệ sản xuất giày, sự hoàn thiện hệ thống chặt da, tay nghề của thợ chặt,…) Vấn đề quan trọng của ngành sản xuất da là việc nghiên cứu các phương pháp nhuộm bề mặt da, cho phép giữ được giá trị của bề mặt khi sản xuất và khi đi giày, cũng như việc hạn chế trong sản xuất công đoạn nặng – mài phần chân gò mũi giày Để được như vậy cần sử dụng các chất tạo màng với quãng nhiệt của độ đàn hồi rộng ( 160 – 180oC) hoặc các chất bám chắc bề mặt đặc biệt (ví dụ: trên cơ sở PU), hạn chế việc làm sạch giày bằng si và các loại crème, nghĩa là cho phép nâng cao hình dạng ngoài của giày và thủ tiêu các lỗi của bề mặt (lở, nứt nẻ, loang lỗ,…) khi đi giày

2.1.1.1 Cấu trúc của bộ da (bì)

Nguyên liệu của ngành sản xuất da là bộ da - bộ da tự nhiên của cơ thể các loài gia súc, cũng như các loài thú hoang dã, 1 số dạng da của cá, loài bò sát và các động vật biển Loại động vật, độ tuổi, giới tính, điều kiện sống ảnh hưởng rõ rệt đến các tính chất của bộ da và

da

Phần chính của bộ da bao gồm các protein: sợi ( chất tạo keo collagen, chất đàn hồi elastin, chất lưới reticulin, chất sừng keratin) và cầu ( chất nhầy mukoid, glubuin, albumin) Trong thành phần của bộ da còn có các hydrat carbon, mỡ, các chất khoáng ( chủ yếu là clorit natri), các men enzim Khoảng 70% khói lượng của bộ da là nước

Trong cấu trúc bộ da ta phân ra lớp lông 13, biều bì, chân bì 4 và mô mỡ dưới da ( hình 5) Khi chế biến da từ bộ da người ta loại bỏ các phần lông, biểu bì và mô mỡ dưới da và chỉ sử dụng phần chân bì

Lớp lông của bộ da được hình thành bởi một số lượng khổng lồ các sợi lông, được tạo nên bởi các protein sừng keratin Các sợi lông lớn lên từ túi lông 11 - nằm sâu trong lớp chân bì, được phân bổ nằm nghiêng so với bề mặt bộ da

Lớp biểi bì - lớp mặt ngoài, được tạp thành từ 1 vài dãy các tế bào biểu mô Nó được chia thành hai lớp ngoài 1 và trong 2 Độ dày của lớp biểu bì bằng khoảng 2 – 5% độ dày bồ da Giới hạn giữa lớp biểu bì và chân bì không rõ ràng

Lớp chân bì - lớp chính của bộ da, được hình thành bởi sự đan chéo của các sợi protein – colagen 8 (90-96%), elactin (1 – 4.8%) và reticulin (1 – 3%) Các sợi colagen được tạo nên bởi các sợi tơ có cấu trúc rất nhỏ, đường kính dưới 0,1 micromet Khoảng 200 – 3000 sợi tơ tạo thành 1 sợi sơ cấp có mặt cắt ngang khảng 5 miỉomet Sau đó đến lượt khoảng 30–300 sợi sơ cấp được đan thành búi với đường kính trung bình gần 200 micromet và độ dài đến

50 mm Đặc điểm của sự đan các búi sợi phụ thuộc vào loại động vật, độ tuổi, vùng da Người ta chia thành 5 hạng cấu trúc vi mô của bộ da và da:

- Hạng 1: là sự đen xen dày đặc các búi lớn của các sợi colagen, được kéo dài theo chiều dọc, ngang và chéo Sự đan nhau của các búi sợi chéo tạo nên kiểu đan hình thoi ( hình 6a)

- Hạng 2: Kiểu đan hình thoikhông có hình dạng bình thường

- Hạng 3: Các búi chéo không tạo nên các hình thoi, mà được đan xen với 1 số lượng các búi nhỏ

- Hạng 4: được đặc trưng bởi sự đan xen các búi sợi nhỏ, trong đó các búi chéo không được tạo thành

- Hạng 5: được đặc trưng bởi các búi sợi colagen nhỏ, được phân bổ chỉ trong mặt phẳng ngang

Trong lớp chân bì của tất cả các loại da động vật, ngoại trừ heo, được chia thành 2 lớp gai 3

và lưới 5 Giới hạn phân chia chúng thường là độ sâu của chân lông

Lớp gai của chân bì chứa một số lượng lớn các túi lông, các tuyến mồ hôi 9 và tuyến bã 12, các cơ 10, được điều khiển bởi lông Các búi sợi colagen của lớp này nhỏ và có chiều hầu như song song với các túi lông Chúng đi vào lớp biểu bì theo dạng các gai Trong lớp gai

có chứa 1 số lượng lớn các sợi elastin Phần trên của lớp gai tạo nên màng bề mặt (lớp bề mặt), được tạo bởi các sợi colagen rất nhỏ đan xen dày đặc Trong đó cũng có nhiều sợi ruticulin Ở phần trên của lớp gai các búi sợi colagen và lưới sợi elastin được phân bổ chủ yếu song song với bề mặt da, còn phần dưới - thẳng đứng hoặc nghiêng

Mặt ngoài của da có các u lồi (gai) và các lỗ hở (dấu tích của các túi lông), được tạo nên sau khi loại bỏ lớp biểu bì là đặc trưng cho từng loại da

Lớp gai của chân bì, tuỳ thuộc vào loại động vật và từng vùng da mà chiếm khoảng 30–50%

độ dày (da dê và da cừu khoảng khoảng 50%; da động vật lớn có sừng khoảng 30%)

Giữa các lớp gai và lưới có các sợi colagen với bao tơi các sợi tơ Trên bề mặt các sợi là lưới các thành phần nhỏ của colagen, được gọi là các sợi gian cấu trúc Mối lien kết giữa lớp gai và lưới được hình thành bởi các sợi, tập hợp các sợi và các sợi gian cấu trúc Vùng chuyển tiếp này không bền vững, vì vậy phần chân bì của da ( ví dụ như da cừu), sau khi được gia công, có thể bị tách thành 2 lớp gai và lưới

Lớp lưới được hình thành từ các búi sợi colagen lớn hơn, so với ở lớp gai, đan xen tương đối đồng đều theo kiểu đan hình thoi, vì vậy nó là lớp dày đặc và chắc nhất và xác định độ bền chắc của toàn bộ bộ da và da Ở phần dưới của lớp lưới các búi sợi colagen chủ yếu nằm ngang, còn ở phần trên - nằm theo các hướng khác nhau Độ dày các búi lớn nhất ở phần giữa chân bì và nhỏ dần theo hướng đến phần biểu bì, cũng như theo hướng xuống phía dưới Néu như độ dày của lớp gai ở trên các vùng của bộ da ít thay đổi, thì độ dày của lớp lưới thay đổi rõ rệt tuỳ theo từng vùng của bộ da Cấu trúc của lớp dưới được đặc trưng bởi góc nghiêng của các búi so với mặt phẵng ngang, độ dày của các búi, mật đọ sắp xếp chúng, mức độ phân chia ra các sợi và tơ , số lượng và sự phân bổ các lớp mỡ lằn đọng 7 Các đặc tính kể trên là khác nhau đối với các vùng khác nhau của bộ da Vì vậy trên bộ da (da ) ta chia thành nhiều vùng, tương ứng với các phần của cơ thể động vật và mang các tính chất khác nhau, mà chúng ta gọi là các vùng địa hình: lưng 1, cổ 2, bụng 3, nách 4, trán 5, chân đùi 6, đuôi 7, chân dưới đầu gối Diệ tích phần lưng chiếm khoảng 60% diệ tích bộ da Đối với vùng lưng được đặc trưng bởi kiểu đan các sợi hạng 1 – 3, còn đối với vùng bụng

và cổ - hạng 4- 5

Góc nghiêng của các búi sợi phụ thuộc vào dạng nguyên liệu, vùng địa hình, các quá trình công nghệ và các công đoạn sản xuất da (sấy, kéo căng,…) Sự phân bổ thẳng đứng của các búi sợi mang đén cho da độ cứng cao và lực cản trước sự ngâm nước Sự phân bổ các ssợi không dày đặc trong các búi giứp da tăng độ dẽo

Các mành mỡ dưới da nằm ngay dưới phần chân bì Nó được hình thành từ 1 ít các sợi colagen và elastin nằm ngang với các lớp mỡ lớn xen kẽ

Nguyên liệu da lớn gồm có da động vật lớn có sừng ( da bò con, bò đực, da bò cái, trâu, nai,

bò rừng), ngựa, lạc đà, lừa, la và 1 số động vật khác ( hươu, hải mã,…) Có 1 số ít da được chế biến từ bộ da các động vật biển, cá và bò sát ( cá voi, hải cẩu, cá mập, thằn lằn rắn,…)

Da dung trong ngành giày chủ yếu được sản xuất từ bộ da của các động vật lớn có sừng (hơn 50% số lượng)

Các bộ da của động vật lớn có sừng được đặc trưng bởi các chỉ số nêu trong bảng sau:

Loại bộ da Diện tích, dm2 Độ dày ở điểm chuẩn H, mm Khối lượng hơi, Kg

17 – 25 Hơn 25

13 – 17

17 – 25 Hơn 25

Loại bộ da Diện tích, dm2 Độ dày ở điểm chuẩn H, mm Khối lượng hơi, Kg

Da heo ngày càng được sử dụng nhiều trong ngành da giày, các bộ da heo được chia như sau:

Loại bộ da Diện tích, dm2 Độ dày ở điểm chuẩn H, mm Khối lượng hơi, Kg

Đến 2

2 – 2,3 1,5 – 2,6 2,7 - 4

Đến 1,5 1,5 – 4

4 – 7 Hơn 7

2.1.2 Các loại da nhân tạo

Trong số các loại vật liệu nhân tạo sử dụng trong ngành sản xuất giày, da mềm nhân tạo (thường thì được gọi đơn giản là da nhân tạo) là cách người ta gọi cho các vật liệu giả da mềm và mỏng, thay thế da tự nhiên để làm mũ giày, lót mũ giày và 1 số các chi tiết bên trong giày

Trong phần lớn các trường hợp da nhân tạo có cấu trúc nhiều lóp, bao gồm lớp nền dạng xơ (sợi) (vải dệt thoi, dệt kim, vải không dệt) với lớp bề mặt polymer không có các vết rỗng xuyên suốt

Vào khoảng các năm 60 ở 1 loạt các nước đã tổ chức sản xuất các loại da nhân tạo có chất lượng cao – da tổng hợp Các vật liệu này trên nền vải không dệt hoặc không có lớp nền tương tự như da theo hình dáng bên ngoài và có cấu trúc rổng, bảo đảm cho sự có mặt với một mức độ xác định các tính chất vệ sinh, khi so sánh với các tính chất của da tự nhiên Việc sử dụng da nhân tạo vừa để bù đắp sự thiếu hụt da tự nhiên cho sản xuất, vừa vì các tính chất công nghệ và tiêu thụ ( dùng ) vượt trội của nó Các tính chất trên cuộn da nhân tạo

ở mọi vùng đều như nhau Do nguyên nhân đó mà da nhântạo khác với da tự nhiên ở chổ có thể chặt nó nhiều lớp, đặc biệt vào những năm gần đay người ta sử dụng các loại máy chặt

tự động, được điều khiển bằng chương trình vi tính

Độ bền chắc được nâng cao của bề mặt polymer da nhân tạo cho phép, sử dụng nung nhiệt

và ( bằng điện) cao tần, in nhiệt, hàn hoặc tạo dáng chi tiết với năng suất cao và cho chất lượng tốt

Việc sử dụng da tổng hợp thay thế da tự nhiên cho phép hạ giá thành sản phẩm và mở rộng chủng loại hàng hoá, tăng năng suất lao động trong quá trình sản xuất chúng

Nguyên liệu Đối với vật liệu làm các chi tiết ngoài và lót mũ giày đòi hỏi tập hợp các yêu

cầu khác nhau, mà để có được chúng người ta phải sản xuất da nhân tạo thường ở dạng vật liệu nhiều lớp Mỗi 1 lớp như vậy hoàn thành các chức năng khác nhau

Phần lớn các da nhân tạo có cấu tạo gồm lớp nền, cấu trúc thấm ( tẩm ) và lớp bề mặt Lớp nền và lớp bề mặt có thể có cấu trúc một hoặc nhiều lớp

Lóp nền Trong cấu trúc da nhân tạo lớp nền đảm nhận chức năng bảo đảm mức độ được

yêu cầu các tính chất cơ học của vật liệu - độ bền chắc, chống kéo rách, độ cứng, tính dễ vuốt dát và vv…

Phần lớn da nhân tạo có lớp nền bằng vải dệt thoi Thông thường người ta dùng các loại vải bông Vải bông bảo đảm độ bám dính cao khi dán bề mặt vào lớp nền, độ cứng, chống mòn

và độ co rút nhỏ

Gần đây người ta sử dụng các loại vải dệt thoi từ hổn hợp các xơ bông , visco, polyester, cũng như là sợi xe bông kết hợp với các sợi visco và capron Việc sử dụng các loại sợi kết hợp là để các sợi nhân tạo và tổng hợp khắc phục các khuyết điểm của sợi bông

Lớp nền da nhân tạo dùng để làm giày mùa đông, có thể bằng vải len dệt thoi

Phải đáp ứng nhiều yêu cầu cao nhất là các loại vải dệt thoi, được dùng để làm lóp nền da nhân tạo cho các chi tiết ngoài mũ giày Các loại vải này phải có độ bền chắc và độ dãn cao, chống mài mòn Vải phải được nhuộm màu tiệp với màu bề mặt da Đóng vai trò quan trọng

là phương pháp đan và mật độ, vì chúng ảnh hưởng đến độ nhẵn của bề mặt vải Khi bề mặt

vải không đủ độ nhãn tì cần phải có lớp bề mặt dày để che hoa văn đan, điều đó dẫn đến việc hao tốn lượng vật tư thừa và làm thấp các tính chất vệ sinh của da nhân tạo

Khổ vải được lựa chọn tuỳ vào loại da nhân tạo và thiết bị sử dụng

Nhược điểm rõ nhất của vải làm nền da nhân tạo là tính dị hướng (không đẳng hướng) của việc vuốt dát chúng và độ dãn dài theo chiều ngang nhỏ Độ dãn dài của vải khi kéo khoảng

từ 10 – 40%, nghĩa là nhỏ hơn nhiều lần so với da Điều đó làm khó khăn việc tạo hình (gò) các chi tiết làm từ da nhân tạo, cũng như làm giảm độ bền của chúng trước sự bẽ cong liên tục

Do các nguyên nhân trên mà việc dùng vải dệt thoi làm nền da nhân tạo dùng cho các chi tiết ngoài mũ giày không có triển vọng

Người ta còn dùng vải dệt kim để làm nền da nhân tạo Khác với vải dệt thoi, vải dệt kim có

độ kéo dãn và đàn hồi cao, có khả năng dể được tạo hình Tuy nhiên độ giữ dáng của vải dệt kim không đạt yêu cầu Thường da nhân tạo có nền bằng vải dệt kim được dùng làm găng tay, túi xách, thắt lưng, chi tiết ống ủng

Nhũng năm gần đây người ta sử dụng rộng rãi vải không dệt làm nền da nhân tạo Chúng có nhiều ưu điểm so với vải dệt thoi Nền vải không dệt có độ kéo dãn cao hơn, giá rẻ hơn, đa dạng kiểu dáng hơn Một số loại vải không dệt có tính dị hướng thấp hơn so với vải dệt thoi Nền vải không dệt có thể được chế biến từ tổ hợp các dạng khác nhau của xơ tự nhiên, nhân tạo và tổng hợp, điều đó cho phép trong 1 giới hạn rộng thay đổi các tính chất cơ lý và vệ sinh của vật liệu

Để làm nền da nhân tạo người ta dùng vải không dệt keo, chuốt ép và đâm kim Vải không dệt keo có độ bền chắc và co dãn cao, chúng không bị tưa mép như vải dệt thoi Độ cứng cao, không thẩm thấu không khí và hơi nước, cũng như tính hấp thụ nước của vải không dệt keo đã hạn chế việc sử dụng chúng để làm nền cho 1 số loại da nhân tạo làm lót mũ giày Theo hình dáng bên ngoài vải không dệt chuốt ép giống như vải dệt thoi, tuy nhiên nó có mật độ thấp hơn và các tính chất giữ ấm tốt hơn Chúng được sử dụng rộng rãi để sản xuất các sản phẩm từ da

Vải không dệt chuốt ép có độ bền chắc, chống xé rách, chống bể lỗ kim và chống bẻ cong lien tục cao hơn so với vải không dệt keo Tuy nhiên chúng cũng không được sử dụng rộng rãi để làm nền da nhân tạo do có 1 loạt các nhược điểm

Sử dụng rộng rãi nhất để làm nền da nhân tạo là vải không dệt đâm kim Nó có sự phân bổ

xơ 3 chiều trong cấu trúc, điều đó dẫn đến việc phân bổ áp lực lên chúng đều hơn và làm tốt hơn 1 loạt các tính chất cơ lý Việc sự dụng hỗn hợp các loại xơ khác nhau theo nguồn gốc cho phép thay đổi rộng hơn các tính chất của nền Các tính chất của nền còn ảnh hưởng bởi mức độ đâm kim (độ sâu và mật độ các lỗ đâm ) và độ co rút của các xơ trong quá trình xử

lý nhiệt

Các xơ hoá học cực mỏng, có khả năng xẹp xuống dưới tác động nhiệt, cho phép thu được nền có độ bền chắc cao, với lực chống sự bẻ cong liên tục tốt cho sự xê dịch lẫn nhau của các phần tử cấu trúc tương đối nhẹ

Phương pháp đâm kim có các ưu điểm khi so với các phương pháp sản xuất vật liệu không dệt khác, bởi cho phép nhận được các vật liệu có cấu trúc hoàn thiện hơn trên thiết bị đơn giản có năng suất cao mà không cần dùng các bó sợi hay các chất kết dính các xơ

Để làm nền da tổng hợp người ta sử dụng các xơ visco, polyamid, polyester và polypropilen

có mật đọ tuyến tính 0,12 – 0,25 tex

Các tổ hợp làm lớp bề mặt và lớp tẩm Để cải thiện các tính chất sử dụng của các lớp nền

người ta tẩm bằng các tổ hợp khác nhau Lớp tẩm mang đén cho dáng vẽ giống da, có độ bên cao, độ đàn hồi, lực chống lại sự bẻ công liên tục nhờ sự liên kết của các xơ chắc hơn Tuy nhiên mức độ liên kết của các xơ phải ở mức sao cho lớp tẩm không làm mất đi độ dẽo,

Để tạo nên da nhân tạo trên nền vải dệt thoi thường người ta dùng chất làm lớp tẩm và lớp

bề mặt cùng 1 loại

Lớp bề mặt phải có các tính chất vệ sinh cao, độ bền cao trước sự bẽ cong liên tục, chống lại

sự mào mòn và lão hoá, chống nước, có hình dáng bên ngoài đẹp Lớp bề mặt phải bảo đẩm khả năng liên kết các chi tiết bằng keo, chỉ, hàn

Polyuretan Có các chỉ số cao về độ bền, chống biến dạng, mài mòn và xé rách Nhwowjc

điểm của PU là giá thành cao

Theo cáu trúc, các tính chất và phương pháp tạo thành mà người ta chia PU thành các loại sau: các cao su PU cao phân tử cứng có cấu trúc thẳng, được sản xuất trên thiết bị sản xuất cao su ( các cao su cán); dạng lỏng thấp phân tử, được sản xuất bằng các phương pháp đúc; các chất đàn hồi PU dẽo nống, được sản xuất bằng cách phun trào, cán

Trong sản xuất da nhân tạo người ta sử dụng chủ yếu là PU dạng thứ 2 và 3

Các PU là các polymer, mà các chuỗi hydrocarbon của chúng được liên kết bởi các nhóm uretan – NH – CO – O - Nguười ta thu đuợc các PU khi tương tác các liên kết, chứa các nhóm hydrocyl vòng

3 Biểu đồ so sánh tính chất vật lý của hệ với các phương pháp liên kết khác nhau

™ Hệ vật liệu mũ giày: Da mặt – da heo (MG1)

Phương pháp liên kết: Hệ may (MG1m)

Hệ dán và may (MG1(d+m))

Hệ dán (MG1d)

Biểu đồ so sánh tính chất vật lý của các hệ Da mặt – da heo

Biểu đồ trên cho thấy hệ may (phương pháp liên kết các lớp vật liệu trong hệ bằng đường chỉ may) có các tính chất vật lý cao hơn hệ dán + may và hệ dán Tuy nhiên độ thải nước (tốc độ khô) của cả ba hệ lại xấp xỉ nhau và trong trường hợp này, hệ dán là hệ có độ thải nước cao nhất (91,09%)

™ Hệ vật liệu mũ giày: Da mặt – vải bạt 3 (MG2)

nước cao hơn hai hệ còn lại

nhưng khả năng thông hơi,

hút ẩm và thấm nước lại

thấp nhất

Biểu đồ so sánh tính chất vật lý của các hệ Vải bạt 3 – vải 402

™ Hệ vật liệu mũ giày: Si dày – EVA mỏng + vải Cosmo (MG4)

Biểu đồ so sánh tính chất vật lý của các hệ Si dày – EVA + vải Cosmo

™ Hệ vật liệu mũ giày: Si dày – si mỏng (MG5)

Đối với hai hệ MG4 và MG5 thì

khả năng thải nước và nhả ẩm

của ba hệ xấp xỉ bằng nhau

nhưng độ thông hơi, hút ẩm và

thấm nước của hệ may vẫn cao

đều cao hơn hệ LĐ1d vì thế hệ vật

liệu lót đế Cactong – da heo với

phương pháp liên kết là may sẽ có

tính vệ sinh tốt hơn là phương

53,5

™ Hệ vật liệu lót đế: Cactong – mút Latex – vải bạt 3 (LĐ2)

Biểu đồ so sánh tính chất vật lý của các hệ Cactong–mút Latex–vải bạt 3

™ Hệ vật liệu lót đế: Cactong – EVA dày – vải Visatery (LĐ3)

Hình 3.11 Biểu đồ so sánh tính chất vật lý của các hệ Cactong–EVA–Visatery

™ Hệ vật liệu lót đế: Cactong – EVA dày – si mỏng (LĐ4)

Biểu đồ so sánh tính chất vật lý của các hệ Cactong–EVA–si mỏng

Đối với ba hệ vật liệu lót đế LĐ2; LĐ3; LĐ4 thì hệ dán lại có khả năng thải nước nhanh hơn

hệ may, nhưng độ hút ẩm, nhả ẩm và thấm nước của hệ may vẫn cao hơn so với hệ dán

4 Biểu diễn bằng đồ thị “K – mùa mưa” của các hệ vật liệu mũ giày và lót đế

Các tính chất vật lý của mỗi hệ so với hệ chuẩn và của các hệ với nhau đều tương tự như trường hợp đánh giá chỉ số vệ sinh tổ hợp vào mùa khô

Đồ thị“K – mùa mưa” của hệ Da mặt–vải bạt 3 so với hệ chuẩn

Xếp K của các hệ theo thứ tự giảm dần: MG1m > MG2m > MG1(d+m) > MG2(d+m)

Hút ẩm

35,90

30,38

20,00 10,0

5,00

0,00 5,00 10,00 15,00 20,00 25,00 30,00 35,00

Đồ thị“K – mùa mưa” của hệ Vải bạt 3 – vải 402 so với hệ chuẩn

Xếp K theo thứ tự từ cao đến thấp của các hệ như sau: MG3m > MG1m > MG3(d+m) > MG3d > MG1(d+m) > MG1d

5,00

47,71

0,00 5,00 10,00 15,00 20,00 25,00 30,00 35,00 40,00 45,00 50,00 Thông hơi

Nhả ẩm Hút nước

Hút ẩm

Đồ thị“Chỉ số vệ sinh tổ hợp K – mùa mưa” của hệ Si dày – EVA – vải Cosmo so với

39,16

Hút ẩm

10,00

0,00 5,00 10,00 15,00 20,00 25,00 30,00 35,00

Nhả ẩm

Hút nước

Hình 3.26 Đồ thị“Chỉ số vệ sinh tổ hợp K – mùa mưa” của hệ Si dày – si mỏng so

Nhả ẩm

32,25

Hút nước

Nhả ẩm

Thải nước

0,00 5,00 10,00 15,00 20,00 25,00 30,00 35,00

30,00

32,84 Hút ẩm 15,00

Hệ chuẩn: Cactong – da heo (LĐ1m)

™ Đối với hệ vật liệu lót đế:

Hình 3.27 Đồ thị“K – mùa mưa” của hệ Cactong–Latex–vải bạt 3 so với hệ chuẩn

Xếp K của các hệ theo thứ tự giảm dần: LĐ1m > LĐ1d > LĐ2m > LĐ2d

Hệ chuẩn: Cactong – da heo (LĐ1m)

5,00 10,00 15,00 20,00 25,00 30,00 35,00

30,00 Hút ẩm

Thải nước

Hút nước 25,88 15,00

Hệ chuẩn: Cactong – da heo (LĐ1m)

Nhả ẩm

30,00 Hút ẩm

Thải nước

Hút nước 25,88 15,00

38,11

Xếp K của các hệ theo thứ tự giảm dần: LĐ1m

> LĐ1d > LĐ3m > LĐ3d

Đồ thị“Chỉ số vệ sinh tổ hợp K –

mùa mưa” của hệ Cactong – EVA –

Visatery so với hệ chuẩn

Xếp K của các hệ theo thứ tự giảm dần:

LĐ1m > LĐ1d > LĐ4m > LĐ4d

Đồ thị“Chỉ số vệ sinh tổ hợp K – mùa mưa”

của hệ Cactong – EVA – si mỏng so với hệ

chuẩn

5 Số liệu thí nghiệm:

4.1 Độ thông hơi:

KH m 1 (g) m 2 (g) P (mg/cm 2 .h) Trung bình

212,96 211,85 0,9206 216,73 215,35 1,1430 MG1 m

219,25 217,94 1,0865

1,05

222,78 221,38 1,1611 222,49 221,14 1,1207 MG2 m

227,35 226,05 1,0782

1,12

233,52 231,71 1,5011 220,73 218,94 1,4875 MG3 m

219,20 217,45 1,4514

1,48

228,34 227,65 0,5723 218,01 217,26 0,6191 MG4 m

217,02 216,25 0,6386

0,61

219,06 218,87 0,1576 223,85 223,66 0,1617 MG5 m

217,24 217,01 0,1908

0,17

231,18 228,45 2,2641 217,09 214,27 2,3425 MG1 d

215,36 212,45 2,4134

2,34

230,21 227,57 2,1895 234,89 232,00 2,3980 MG2 d

234,27 231,12 2,6125

2,40

232,83 229,15 3,0520 229,71 225,87 3,1840 MG3 d

231,04 227,02 3,3340

3,19

236,64 235,23 1,1694 218,56 217,13 1,1846 MG4 d

231,41 229,98 1,1860

1,18

234,67 234,24 0,3566 235,49 234,99 0,4141 MG5 d

237,47 236,88 0,4893

0,42

221,01 219,46 1,2855 220,53 218,95 1,3092 MG1(d+m)

215,37 213,76 1,3353

1,31

234,46 232,74 1,4265 231,72 229,96 1,4556 MG2(d+m)

239,79 238,02 1,4680

1,45

233,52 230,85 2,2144 248,12 245,47 2,1961 MG3(d+m)

219,20 216,56 2,1895

2,20

234,56 233,54 0,8459 218,07 216,97 0,9137 MG4(d+m)

233,53 232,36 0,9703

0,91

230,02 229,68 0,2820 238,12 237,75 0,3080 MG5(d+m)

223,04 222,63 0,3400

0,31

223,45 220,44 2,4964 227,61 224,30 2,7463

1

225 221,41 2,9774

2,74

4.2 Độ hút ẩm, nhả ẩm, ngậm ẩm

(W) %

W % (trung bình)

Độ nhả ẩm (B) %

B % (trung bình)

Độ ngậm ẩm

N (trung bình)