Barrier Properties of Footwear Packages against Water Vapour Transport and Thermal Resistance

• Autorzy: Serweta Wioleta , Wójcik Justyna , Matusiak Małgorzata

Identyfikatory

DOI

10.5604/01.3001.0014.5048

Warianty tytułu

PL

Analiza właściwości barierowych wybranych materiałów obuwniczych formowanych w pakiety cholewkowe

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

In this paper the authors focused on the analysis of relations between the material (such as knitted fabrics with a two and three dimensional structure) configurations and hygienic parameters of packages. In order to measure hygienic properties, the water vapour permeability and absorption were both used with the thermal resistance capacity. The connector role in the packages measured was played by air (in the case of two – layered package), polyurethane foam and three – dimensional knitted fabric with similar characteristics to polyurethane foam in respect of the mass per square metre and thickness. On the basis of the results obtained, a statistical model of the barrier was created and the changes in water vapour transport process described.

PL

W pracy autorzy skoncentrowali się na zbadaniu związków między konfiguracją materiałów takich, jak dzianiny o strukturze płaskiej i przestrzennej, a parametrami higienicznymi powstałych na ich bazie pakietów. Parametry te opisane są poprzez wartości przepuszczalności i absorpcji pary wodnej oraz oporu cieplnego. W roli konektorów oddzielających warstwy materiałowe zastosowano powietrze (w przypadku materiału dwuwarstwowego), recyklingową piankę poliuretanową oraz dzianinę dystansową o masie powierzchniowej i grubości najbardziej zbliżonej do materiału piankowego. Doboru materiałów, będących elementami konstrukcyjnymi pakietów, dokonano na podstawie wcześniejszych prac badawczych nad stworzeniem wewnętrznej bazy materiałów o wysokich właściwościach higienicznych, umożliwiających opracowanie innowacyjnych układów materiałowych przeznaczonych do konstruowania obuwia o podwyższonych walorach higienicznych. Na podstawie uzyskanych wyników badań przepuszczalności pary wodnej stworzono statystyczny model bariery tekstylnej i tworzywowej, a także przeanalizowano zachodzące zmiany jakościowe w procesie transportu pary wodnej. Dodatkowo – zbadano wpływ barier na wartości zastępczego oporu cieplnego dla układów materiałowych. W obu przypadkach – zarówno w odniesieniu do przepuszczalności pary wodnej, jak i uzyskanych wartości oporu cieplnego – stwierdzono różnice istotne statystycznie. W przypadku przepuszczalności pary wodnej, dla zadanego układu materiał – bariera – materiał zaproponowano również model regresyjny. Zaobserwowano spadek dopasowania modelu regresji wraz ze wzrostem ilości i jakości zastosowanej bariery. Świadczy to o wysokiej wrażliwości zjawiska dyfuzyjności na parametry strukturalne zastosowanych barier. Zaproponowane rozwiązanie stanowi obraz możliwych udoskonaleń na etapie projektowania i wytwarzania obuwia o podwyższonych właściwościach higienicznych.

Słowa kluczowe

EN

footwear upper package; sandwich structure; water vapour absorption; water vapour permeability; thermal resistance

PL

cholewka obuwia; pakiet; konstrukcja warstwowa; absorpcja pary wodnej; przepuszczalność pary wodnej; opór cieplny

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Łódzki Instytut Technologiczny
• Czasopismo: Fibres & Textiles in Eastern Europe
• Rocznik: 2021
• Tom: Vol. 29, no. 1 (145)
• Strony: 70--74
• Opis fizyczny: Bibliogr. 24 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Serweta Wioleta

• Łukasiewicz Research Network, Institute of Leather Industry, ul. Zgierska 73, 91-463 Łódź, Poland

autor

Wójcik Justyna

• Łukasiewicz Research Network, Institute of Leather Industry, ul. Zgierska 73, 91-463 Łódź, Poland

autor

Matusiak Małgorzata

• Lodz University of Technology, Faculty of Material Technologies and Textile Design, Institute of Textiles Architecture, Łódź, Poland

Bibliografia

• 1. Tyrrell W, Carter G. Therapeu Footwear. A Comprehensive Guide, Churchill Livingstone, Elsevier, 2009.
• 2. Ławińska K, Modrzewski R, Serweta W. Tannery Shavings and Mineral Additives as a Basis of New Composite Materials. FIBRES & TEXTILES in Eastern Europe 2019; 27, 5(137): 89-93. DOI:10.5604/01.3001.0013.2906.
• 3. Blaga M, Marmarali A, Mihai A. Functional Knitted Fabrics For Footwear Linings. Textil ve Konfeksiyon 2019; 1: 30-35.
• 4. Matusiak M. Badania materiałów włókienniczych w zakresie ich zdolności do transportu wilgoci. Pomiary Automatyka Kontrola 2013; 59 (5): 481-484.
• 5. Chidambaram P, Govind R, Venkataraman KC. The Effect of Loop Length and Yarn Linear Density on the Thermal Properties of Bamboo Knitted Fabrics. AUTEX Research Journal 2011; 11 (4): 102-105.
• 6. Gulbiniene A, Jankauskaite V, Saceviciene V, Mickus KV. Investigation of Water Vapour Resorption/Desorption of Textile Laminates. Materials Science 2007; 13 (3): 255-261.
• 7. Gulbiniene A., Jankauskaite V., Kondratas A.; Investigation of the Water Vapour Transfer Properties of Textile Laminates for Footwear Linings. FIBRES & TEXTILES in Eastern Europe 2011; 19, 3(86): 78-81.
• 8. Ławińska K, Serweta W, Gendaszewska D. Applications of Bamboo Textiles in Individualised Children’s Footwear. FIBRES & TEXTILES in Eastern Europe 2018; 26, 5(131): 87-92. DOI: 10.5604/01.3001.0012.2537.
• 9. Irzmańska E. The Microclimate in Protective Firefighter Footwear: Foot Temperature and Air Temperature and Relative Humidity. AUTEX Research Journal 2016; 16 (2): 75-79.
• 10. Serweta W, Olejniczak Z, Matusiak M. Improve of Footwear Comfort Sensation with Material Packages and Knitted Fabrics. FIBRES & TEXTILES in Eastern Europe 2019; 27, 3(135): 85-90. DOI: 10.5604/01.3001.0013.0747.
• 11. Ławińska K, Serweta W, Jaruga I, Popovych N. Examination of Selected Upper Shoe Materials Based on Bamboo Fabrics. FIBRES & TEXTILES in Eastern Europe 2019; 27, 6(138): 85-90. DOI: 10.5604/01.3001.0013.4472.
• 12. US 8429835B1. Dojan F J, Johnson D A, Tseng Y T. Composite Shoe Upper and Method of Making Same, 2012.
• 13. Gocławski J, Korzeniewska E, Sekulska-Nalewajko J, Sankowski D, Pawlak R. Extraction of the Polyurethane Layer in Textile Composites for Textronic Applications Using Optical Coherence Tomography. Polymers 2018; 10: 1-17.
• 14. Visan AL, Alexandrescu N, Belforte G, Eula G, Ivanov A. Experimental Researches on Textile Laminate Materials. Industria Textilia 2012; 63: 315-321.
• 15. Hao X, Zhang J, Guo Y. Study of New Protective Clothing Against SARS Using Semi – Permeable PTFE/PU Membrane. European Polymer Journal 2004, 40: 673-678.
• 16. Serweta W, Gajewski R, Olszewski P, Zapatero A, Ławińska K. Carbon Footprint of Different Kinds of Footwear – a Comparative Study. FIBRES & TEXTILES in Eastern Europe 2019; 27, 5(137): 94-99. DOI: 10.5604/01.3001.0013.2907.
• 17. Serweta W, Gajewski R, Olszewski P, Zapatero A, Ławińska K. Analiza wartości śladu węglowego dla grupy obuwia dziecięcego. Zeszyty Naukowe Instytutu Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN 2018; 107: 215-225.
• 18. Ławińska K, Serweta W, Modrzewski R. Qualitative Evaluation of the Possible Application of Collagen Fibres: Composite Materials with Mineral Fillers as Insoles for Healthy Footwear. FIBRES & TEXTILES in Eastern Europe 2018; 26, 5(131): 81-85. DOI: 10.5604/01.3001.0012.2536.
• 19. Serweta W, Matusiak M, Olejniczak Z, Jagiełło J, Wójcik J. Proposal for the Selection of Materials for Footwear to Improve Thermal Insulation Properties Based on Laboratory Research. FIBRES & TEXTILES in Eastern Europe 2018; 26, 5(131): 75-80. DOI: 10.5604/01.3001.0012.2535.
• 20. Serweta W, Matusiak M, Ławińska K. Research on Optimising the Insulation of Footwear Materials Using Statistical Methods. FIBRES & TEXTILES in Eastern Europe 2019; 27, 4(136): 81-87. DOI: 10.5604/01.3001.0013.1823.
• 21. Serweta W, Matusiak M, Olejniczak Z, Lasoń – Rydel M. Badanie właściwości termoizolacyjnych wierzchnich i wyściółkowych wybranych kompozycji materiałów obuwniczych. Przegląd Włókienniczy – Włókno, Odzież i Skóra, 2018; 8: 39-43.
• 22. Matusiak M. Ciepłochronność tkanin odzieżowych. Instytut Włókiennictwa, Łódź 2011.
• 23. Matusiak M, Kowalczyk S. Thermal – Insulation Properties of Multilayer Textile Packages. AUTEX Research Journal 2014; 14 (4): 299-307.
• 24. Hilal N, Khayet M, Wright C J. Membrane modification. Technology and Applications – 1st Edition, CRC Press, Boca Raton 2016.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2021).