Termiczny model stopy - próba aplikacji w badaniach obuwia ochronnego

• Autorzy: Irzmańska E.

Warianty tytułu

EN

Thermal foot model - an attempt of applications in studies of protective footwear

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Artykuł prezentuje opis dotychczas stosowanych metod w ocenie komfortu użytkowania obuwia ochronnego z uwzględnieniem modelu sztucznej stopy. Opisano postęp jaki dokonał się od lat 30-tych 20 wieku w zakresie poziomu technicznego ich konstrukcji na podstawie danych literaturowych. Podkreślono zalety wykonywania badań komfortu użytkowania z wykorzystaniem termicznego modelu stopy oraz zwrócono uwagę, że wyniki mogą być szeroko wykorzystywane zarówno w badaniach naukowych jak i przez producentów obuwia do szybkiej jego weryfikacji na etapie projektowania. W publikacji wskazano kierunki technicznego rozwoju modeli ii aplikacji badawczych.

EN

Description of existing methods in evaluation of protective footwear comfort including the thermal foot model is presented in the paper. The progress made throughout the 30-ties XX century in the technical level of their design on the basis of literature data is described. Starting with the first model developed in Primasens in the 80-ties the models currently under development are overvieved. The paper broadly describes the first study in the protective shoe conducted at Lund University since 1999. Advantages of comfort testing using a thermal foot model of the rate were emphasized and it was noted that the results can be widely used in both research and footwear manufacture to assess fast the microclimate parameters in the shoe at the stage of the design. Future directions in terms of their technical development and research opportunities are also identified in the paper. Seven years lasting the standardization work concerning to attempts to include to the series ISO standards the insulating protective footwear properties study and methods of their determination by means of the thermal foot model are also presented.

Słowa kluczowe

PL

termiczny model stopy; obuwie ochronne; komfort użytkowania

EN

thermal foot model; protective footwear; usage comfort

• Wydawca: Wydawnictwo PAK
• Czasopismo: Pomiary Automatyka Kontrola
• Rocznik: 2012
• Tom: R. 58, nr 12
• Strony: 1076--1081
• Opis fizyczny: Bibliogr. 49 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Irzmańska E.

• Centralny Instytut Ochrony Pracy - Państwowy Instytut Badawczy, Czerniakowska 16, 00-701 Warszawa,

Bibliografia

• [1] Koradecka D.: Nauka o pracy-bezpieczeństwo, higiena, ergonomia. Czynniki fizjologiczne 4, CIOP, Warszawa, 2000.
• [2] Holmer I.: Thermal manikin history and applications. European Journal Applied Physiology, No. 92, p. 614-618, 2004.
• [3] Heus. R., Schols E.: Water vapour transport as a determinant of comfort in evaluating shoes. Elsevier Ergonomics Book Series, vol. 3, p. 445-448, 2005.
• [4] Harnish i in.: Comparison of microclimet between breathable and non-breathable shoes. Materials of Local Organizing Committee of the 4th European Conference on Protective Clothing (ECPC) Holandia, 2009.
• [5] Irzmańska E.: Mikroklimat w obuwiu o właściwościach ochronnych. Przegląd - WOS, 5, 35-37, 2011.
• [6] Mekjavic I. B. i in.: Static and dynamic evaluation of biophysical properties of footwear: The Jozef Stefan Institute sweating thermal foot manikin system. Eleventh Int. Conf. on Environmental Ergonomics. May 22nd-26th, Pp. 290-292, Ystad, Sweden, 2005.
• [7] Olejniczak Z.: Ocena zmian komfortu obuwia w warunkach symulowanych. Zeszyty Naukowe nr 1, Politechnika Radomska, 2007.
• [8] Irzmanska E.: Analiza metod obiektywnej oceny oddziaływania obuwia ochronnego na zdrowie użytkowników. Mat. V Konferencji Naukowo - Technicznej ORTO-SHOES pt.: Obuwie i wkładki profilaktyczne oraz ortopedyczne, Kraków 2010.
• [9] Ueno S. i in.: Thermal resistance of footwear used in Japan. Local Organizing Committee of the 18th Int. Congress on Biometeorology, Tokyo/Japan, 2008.
• [10] Olejniczak Z.: Nowe podejście do oceny jakości obuwia. Zeszyty Naukowe nr 2, Politechnika Radomska 2006.
• [11] Havenith G. I in.: Final technical report. THERMPROTECT, Assessment of Thermal Properties of Protective Clothing and Their Use. EU-project, contract G6RD-CT-2002-00846, 2006.
• [12] Olejniczak Z.: Wpływ dzianin wielowarstowowych na mikroklimat w obuwiu. Praca doktorska; Politechnika Łódzka, 2009.
• [13] Taylor N. A. S., i in.: The distribution of thermal sweating on the foot., Second Int. Meeting on the Physiology and Pharmacology of Temperature Regulation, P. 71, Phoenix, Arizona, U.S.A. March 3rd-6th, 2006.
• [14] Covill Z. i in.: Development of thermal models of footwear using finite element analysis. Proc. IMech E Vol. 224 Part H: J. Engenering in Medicine, 2010.
• [15] Kuklane K. i in.: Inter-laboratory tests on thermal foot models. Environmental Ergonomics by Yutaka Tochihara, Elsevier Ergonomics Book Series, Vol. 3, p. 449-457, 2005.
• [16] Woźniak B., Kowalski K., Olejniczak Z.: Sztuczna stopa w badaniach obuwia. Rozdział w Monografii MatEcoShoes - Obuwie Badania i Innowacyjne Technologie Wytwarzania pod red. Tadeusza Sadowskiego, Monografia, Instytut Przemysłu Skórzanego w Krakowie ISBN 978-83-932150-0-3, 2010.
• [17] Sołtyński K.: Współczesny manekin termiczny - jego konstrukcja i zastosowanie. Bezpieczeństwo pracy nauka i praktyka, 1, 16-20, 2000.
• [18] Marszałek A.: Zastosowanie manekinów termicznych do badania komfortu cieplnego człowieka. Bezpieczeństwo pracy, 10, 26-29, 2002.
• [19] Psikuta A.: Single-sector thermophysiological human simulator. Physiological Measurement, vol. 29, p. 181-192, 2008.
• [20] Kuklane K. i in.: Physiological responses at 10 and 25°C in wet and dry underwear in permeable and impermeable coveralls. Environmental Ergonomics XII, Proc. of the 12th Int. Conf. on Environmental Ergonomics ICEE 2007, August 19-24, Piran, Slovenia, 2007.
• [21] Machado-Moriera C. A. i in.: Regional differences in torso sweating. In: Mekjavic, I. B., Kounalakis, S. N., and Taylor, N. A. S. (Editors). Environmental Ergonomics XII, p. 293-296. Biomed d. o. o., Ljubljana, Slovenia, 2007.
• [22] Gao C., Kuklane K, Holmér I.: Cooling effect of a PCM veston a thermal manikin and on humans exposed to heat. The 12th Int. Conf. on Environmental Ergonomics, Mekjavic IB, Kounalakis SN and Taylor NAS (Eds.), 146-9, Biomed d. o. o., Ljubljana, Piran, Slovenia 2007.
• [23] Aubertin G., Cornu J. C. Methode de mesure de l’effcacite de tissus et materiaux composites souples destines a la confection des vetements de protection contre le rayonnement infrarouge. Institut National de Recherche et de Securite, Nancy, 1977.
• [24] Dozen Y., Adachi K., Ohthuki S., Aratani Y., Nishizakura K., Saitoh T., Mizutani T., Thuchida K., Kawashima S., Nagai Y., Yamaguchi S., Harada K., Takenishi S.: Studies of the heat and moisture transfer through clothing using a sweating thermal manikin. Thermal physiology. Excerpta Medica, p. 519-524, Amsterdam, 1989.
• [25] Meinander H.: Coppelius - a sweating thermal manikins the assessment of functional clothing. Proc. of NOKOBETEF IV: quality and usage of protective clothing, p. 157-161, 5-7 February 1992, Kittila, Finland.
• [26] Bendkowska W. i in.: Badania skuteczności kamizelek chłodzących zawierających materiały przemiany fazowej za pomocą manekina termicznego. Polski Przegląd Medycyny Lotniczej, nr 4, tom 14, str 371-382, 2008.
• [27] Dukes - Dobos F., Reischl U.: A simple and inexpensive thermomanikin - development of a prototype. Proc. of the 2nd European Conf. on Protective Clothing (ECPC) and NOKOBETEF 7, Montreux, Switzerland, May 2003.
• [28] Fan J., Chen Y., Zhang W.: A perspiring fabric thermal manikin: its development and use. Proc. of 4th int. meeting on thermal manikins, St. Gallen, Switzerland, September 2001.
• [29] Meinander H.: Coppelius - a sweating thermal manikin for the assessment of functional clothing. Paper presented at the Nokobetef IV: Quality and usage of protective clothing, Kittilä, Finland, 1992.
• [30] Liu X. & Holmér I.: Evaluation of evaporative heat transfer characteristics of helmets. Applied Human Science , no. 16, p. 107-113, 1997.
• [31] Mahmoud M. A.: The effect of wet clothing in heat transfer. Thesis: M. Sc. Project Report, Luleå University of Technology, Luleå, 1997.
• [32] Giblo J. W., Wajda E., Avellini B. & Burke R. A.: The next generation sweating thermal manikin test system. Paper presented at the The 8th Int. Conf. on Environmental Ergonomics, San Diego, California, USA, October 18-23, 1998.
• [33] Woźniak: Funkcjonalność dzianin w układzie stopa - obuwie oceniana na modelu sztucznej stopy z funkcją ruchu i wydzielania wilgoci. Praca doktorska, Pol. Łódzka, Wydział Technologii Materiałowych i Wzornictwa Tekstyliów, Łódź 2011.
• [34] Kuklane K. i in.: Testing Cold Protection According to EN ISO 20344: Is There Any Professional Footwear that Does Not Pass? Annals of Occupational Hygiene, vol. 53, No. 1, p. 63-68, 2009.
• [35] Kuklane K., “Protection of Feet in Cold Exposure”, Industrial Health Vol. 47, p. 214-225, 2009.
• [36] Kuklane K.: Footwear for cold environments - thermal properties, performance and testing. Doctoral thesis, Institutionen för Arbetsvetenskap Avdelningen för Industriell ergonomie, 1999:36 ISSN: 1402-1544, ISRN: LTU-DT-99/36-SE, 1999.
• [37] http://www.mtnw-usa.com/, 2012.
• [38] http://satratechnology.com/index.php, 2012.
• [39] Kuklane K., Geng Q., Holmér I.: Thermal effects of steel toe caps in footgear. Int. Journal of Industrial Ergonomics, no. 23 (5-6), p. 431-438, 1999.
• [40] Kuklane K.: Effect of sweating on insulation of footwear. Int. Journal of Occupational Safety and Ergonomics, Vol. 4, No. 2, p. 137-152, 1998.
• [41] Kuklane K., Holmér I., Giesbrecht G.: Change of footwear insulation at various sweating rates. Applied Human Science, no. 18 (5), p. 161-168, 1999.
• [42] Kuklane K.: One week sweating simulation test with a thermal foot model Proc. of the Third Int. Meeting on Thermal Manikin Testing 3IMM at the National Institute for Working Life October, p. 12-13, 1999.
• [43] Kuklane K., Holmér I., Anttonen H., Burke R., Doughty P., Endrusick T., Hellsten M., Shen Y., Uedelhoven W.: Interlaboratory tests on thermal foot models. Thermal Environment Laboratory, EAT report 2003:01, 2003.
• [44] Kuklane K.: A comparison of two methods of determining thermal properties of footwear. Int. Journal of Occupational Safety and Ergonomic, vol. 5, No. 4, p. 477-484, 1999.
• [45] Kuklane K., Ueno S., Sawada S., Holmér I.: Are standard tests of cold protection by footwear relevant and valid?” 7th Int. Thermal Manikin and Modelling Meeting - University of Coimbra, September 2008.
• [46] Endrusick T. L.: Effects of prolonged water contact on the thermal insulation of cold weather footwear. Proc. of the Fifth Int. Conf. on Environmental Ergonomics, Lotens WA and Havenith G (Eds.), p. 188-189, Maastricht, 1992.
• [47] Bergquist K., Holmér I.: A method for dynamic measurement of the resistance to dry heat exchange by footwear. Appl. Ergon. No. 28, p. 383-388, 1997.
• [48] Kuklane K.: Footwear for cold weather conditions. Textiles for cold weather apparel, Williams J. (Ed.), Woodhead Publishing Limited, Cambridge, 2009.
• [49] Projekt Normy Europejskiej opracowany przez Kuklane K. i in.: Test method for measuring the thermal insulation of footwear using a heated foot model”, 2009.