Research on Optimising the Insulation of Footwear Materials Using Statistical Methods

Serweta, Wioleta; Matusiak, Małgorzata; Ławińska, Katarzyna

doi:10.5604/01.3001.0013.1823

Artykuł - szczegóły

Tytuł artykułu

Research on Optimising the Insulation of Footwear Materials Using Statistical Methods

Autorzy

Serweta Wioleta , Matusiak Małgorzata , Ławińska Katarzyna

Treść / Zawartość

Pełne teksty:

12_research_on_optimising_the_insulation of_footwear_materials_using_statistical methods_fibres_2019_4.pdf

Pobierz

Identyfikatory

DOI

10.5604/01.3001.0013.1823

Warianty tytułu

Optymalizacja obuwniczych pakietów materiałowych pod kątem ich izolacyjności cieplnej

Języki publikacji

Abstrakty

In this paper, the results of research on the thermal insulation properties of textile and leather materials are presented. These materials were used in order to develop innovative footwear upper combinations with higher hygienic properties. Outer leather materials (L1, L2) and textile (T1, T2, T3, T4) were joined around the edges by stitching with leather lining materials (LG1a, LG1b, LG1c) and textiles. Moreover, the textile linings were divided into the following groups: spacer fabrics (TG2a, TG2b, TG2c), flat textiles (TG3a, TG3b, TG3c) and flat textiles based on bamboo fibres (TG4a, TG4b, TG4c, TG4d). In the next step of these investigations, the materials were joined in a two – layered composition, where for the outer layer was upper material, and for the inner – lining material. For these compositions, the thermal insulation properties were measured with the use of an Alambeta device. The following material characteristics were determined: thermal conductivity, resistance and absorptivity, which were the most important parameters from a hygienic point of view. The classification mentioned above was important from the manufacturer’s point of view because it gave a set of information about optimal upper material configurations. With respect to the results obtained, the best packages from the thermal insulation point of view were as follows: L2 – TG4b, L1 – TG4b, T1 – LG1a, T2 – TG4a, T3 – TG4a and T4 – LG1a.

W niniejszej pracy wykonano badania przewodnictwa cieplnego materiałów obuwniczych – skórzanych oraz tekstylnych. Dla materiałów wierzchnich oraz podszewkowych określono takie własności, jak: przewodność cieplną, opór cieplny oraz absorpcyjność cieplną. Celem niniejszej pracy była kompleksowa ocena zdolności przewodzenia ciepła przez materiały obuwnicze oraz optymalizacja ich konfiguracji pod względem uzyskania jak najlepszych efektów finalnych. Uzyskane charakterystyki materiałowe pozwoliły sklasyfikować badane materiały, pod kątem wykonywania na ich bazie możliwych cholewkowych kombinacji materiałowych w celu poprawy komfortu fizjologicznego.

Słowa kluczowe

thermal insulation footwear thermal resistance thermal absorptivity

izolacja cieplna obuwie odporność termiczna chłonność cieplna

Wydawca

Sieć Badawcza Łukasiewicz - Łódzki Instytut Technologiczny

Czasopismo

Fibres & Textiles in Eastern Europe

Rocznik

2019

Tom

Vol. 27, no. 4 (136)

Strony

81--87

Opis fizyczny

Bibliogr. 33 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Serweta Wioleta

w.serweta@ips.lodz.pl

ŁUKASIEWICZ Research Network – Institute of Leather Industry, ul. Zgierska 73, 91-462 Łódź, Poland

autor

Matusiak Małgorzata

Lodz University of Technology, Institute of Architecture Textiles, ul. Żeromskiego 116, 90-924 Łódź, Poland

autor

Ławińska Katarzyna

ŁUKASIEWICZ Research Network – Institute of Leather Industry, ul. Zgierska 73, 91-462 Łódź, Poland

Bibliografia

1. Irzmańska E. The microclimate in protective firefighter footwear: foot temperature and air temperature and relative humidity. AUTEX Research Journal 2016; 16 (2): 75-79.
2. Kuklane K, Holmer I. Effect of sweating on insulation of footwear. International Journal of Occupational Safety and Ergonomics 1998; 40 (2): 123-136.
3. Kuklane K. The use of footwear insulation values measured on a thermal foot model. International Journal of Occupational Safety and Ergonomics 2004; 10 (1): 79-86.
4. Fanger PO. Local discomfort to the human body caused by non – uniform thermal environments. Annals of Occupational Hygiene 1977; 20 (3): 285-291.
5. Bergquist K, Holmer J. A method for dynamic measurement of the resistance to dry heat exchange by footwear. Applied Ergonomics 1997; 2,8 (5/6): 383-388.
6. Langmaier F. Hygiena a komfort obuté nohy. Kozarstvi 1990; 40: 345-348.
7. Irzmańska E, Dutkiewicz J, Irzmański R. New approach to assessing comfort of use of protective footwear with a textile liner and its impact on foot physiology. Textile Research Journal 2014; 84 (7): 728-738.
8. Salerno-Kochan R. Analiza wybranych wskaźników określających zdrowotność wyrobów odzieżowych. Zeszyty Naukowe Akademii Ekonomicznej w Krakowie 2006; 718: 127-145.
9. Serweta W, Olejniczak Z, Woźniak B. Influence of the thermal and humidity properties of multi – layered lining fabrics on microclimate of leather footwear. Innovations in Protective and E-textiles in Balance with Comfort and Ecology, Lodz University of Technology, Lodz 2017, 218-227.
10. Serweta W, Matusiak M, Olejniczak Z. Thermal diffusivity property of some footwear material packages, Proceedings of the 49th International Congress Stepping into the future, Textile Institute, Lodz 2018.
11. 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. Nr DOI: 10.5604/01.3001.0012.2535.
12. Serweta W, Olejniczak Z. Sposób modyfikacji materiałów wyściółkowych celem poprawy komfortu użytkowania obuwa. Przegląd Włókienniczy – Włókno, Odzież i Skóra 2018; 7: 19-22.
13. 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: 34-38.
14. Borreguero AM, Talavera B, Rodriguez JF, Valverde JL, Gonzalez JL, Carmona M. Enhancing the thermal comfort of fabrics for the footwear industry. Textile Research Journal 2013; 83 (16): 1754- 1763.
15. Nelson G. Application of microencapsulation in textiles. International Journal of Pharmaceutics 2002; 242: 55-62.
16. Mondal S. Phase change materials for smart textiles – an overview. Applied Thermal Engineering 2008; 28 (11-12): 1536-1550.
17. Irzmańska E. The impact of different types of textile liners used in protective footwear on the subjective sensations of firefighters. Applied Ergonomics 2015; 47: 34-42.
18. Kuklane K, Gavhed D, Holmer I. Effect of the number, thickness and washing of socks on the thermal insulation of feet. Ergonomics of Protective Clothing 2000; 8: 175-179.
19. Kuklane K, Afanasieva R, Burmistrova O, Bessonova N, Holmer I. Determination of heat loss from the feet and insulation of the footwear. International Journal of Occupational Safety and Ergonomics 1999; 5 (4): 465-476.
20. Majumdar A, Mukhopadhyay S, Yadav R. Thermal properties of knitted fabrics made from cotton and regenerated bamboo cellulosic fibres, International Journal of Thermal Sciences 2010; 49 (10): 2042-2048.
21. Raabe W. Własności porowate skóry. Przewodnictwo cieplne skóry krowiej i garbowania roślinnego w świetle jej układu topograficzneo. Prace Instytutu Przemysłu Skórzanego, 1957; tom IV: 151 – 186.
22. Matusiak M. Ciepłochronność tkanin odzieżowych, (in Polish), Textile Research Institute, Lodz, 2011.
23. Supuren G, Oglakcioglu N, Ozdil N, Marmarali A. Moisture management and thermal absorptiovity properties of double – knitted fabrics, Textile Research Journal, 2011; 81 (13): 1320-1330.
24. Onal L, Yildrim M. Comfort properties of functional three – dimensional knitted spacer fabrics for home – textile applications, Textile Research Journal, 2012; 82 (17): 1751-1764.
25. Hes L, Dolezal I. New method and equipment for measuring thermal properties of textiles, Journal of the Textile Machinery Society of Japan, 1989; 42: 124-128.
26. Ozdil N, Marmarali A, Kretzchmar SD. Effect of yarn properties on thermal comfort of knitted fabrics, International Journal of Thermal Science, 2007; 46 (12): 191-198.
27. Mangat AE, Hes L, Bajzik V, Mazari A. Thermal absorptivity model of knitted rib fabric and its experimental verification, Autex Research Journal, 2018; 18 (1): 20-27.
28. Ertekin G, Marmarali A. Heat, air and water vapor transfer properties of circular knitted spacer fabrics, Tekstil ve Konfeksiyon 2011; 4: 369-373.
29. Brzeziński S, Malinowska G, Nowak T. High – tech sports clothing with a high comfort of use made from multi – layer composite materials, Fibres and Textiles in Eastern Europe 2005; 13 (4): 90-93.
30. Matusiak M, Kowalczyk S. Thermal – insulation properties of multilayer textile packages, AUTEX Research Journal 2014; 14 (4): 299-307.
31. Matusiak M, Rymarz T, Sikorski K. Układy włókiennicze przeznaczone na wierzchy obuwia tekstylnego, zapewniającego podwyższony komfort fizjologiczny, część I, Przegląd Włókienniczy – WOS 2010; 6: 29-31.
32. Matusiak M, Rymarz T, Sikorski K. Układy włókiennicze przeznaczone na wierzchy obuwia tekstylnego, zapewniającego podwyższony komfort fizjologiczny, część II, Przegląd Włókienniczy – WOS 2010; 7 - 8: 48-49.
33. Norton EJ. Smotrycz ZO. Composite footwear upper and method of manufacturing of a composite footwear upper, US6558784B1.

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2019).

Typ dokumentu

Bibliografia

Identyfikator YADDA

bwmeta1.element.baztech-31468415-344f-4b9d-8425-a92a5618125e