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

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.

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.