Оцінка здатності вкладних устілок забезпечувати тепловий комфорт

ОЦІНКА ЗДАТНОСТІ ВКЛАДНИХ УСТІЛОК ЗАБЕЗПЕЧУВАТИ  ТЕПЛОВИЙ КОМФОРТ

ASSESSMENT OF THE ABILITY OF INSERT INSOLES TO PROVIDE THERMAL COMFORT

Сторінки: 250-255. Номер: №3, 2020 (285)
Автори:
Н. Д. ПРУДНІКОВА, Н. В. ПЕРВАЯ
Київський національний університет технологій та дизайну
N. PRUDNYKOVA, N. PERVAYA
Kyiv National University of Technologies and Design
DOI: https://www.doi.org/10.31891/2307-5732-2020-285-3-39
Рецензія/Peer review : 01.04.2020 р.
Надрукована/Printed : 01.06.2020 р.

Анотація мовою оригіналу

В роботі розглядається актуальне питання забезпечення теплового комфорту людини за рахунок створення відповідного мікроклімату у взутті під час його використання. Відомо, що тепловий комфорт сприяє фізичному та психічному здоров’ю людини та підтриманню якості її життя. За допомогою інфрачервоної термографії було проведене дослідження та оцінена здатність вкладних устілок з різного матеріалу (одношарової з повсті; двошарової з натуральної шкіри та устілкового картону; тришарової з натуральної шкіри та наповнювачем з кісточок плодових рослин) забезпечувати тепловий комфорт. Для цього вкладні устілки нагрівали до температури 37°C та кожні 2 хв до нагрівання та під час охолодження реєстрували теплове зображення інфрачервоного випромінювання вкладних устілок з подальшою обробкою програмним забезпеченням Fluke Connect Desktop. Отримані термограми – теплові зображення вкладних устілок в інфрачервоному діапазоні спектру без прямого контакту з ними показали розподіл температурних полів досліджуваних вкладних устілок. Це дало змогу констатувати той факт, що швидше за всіх нагрівається та охолоджується вкладна устілка одношарова з повсті, тришарова устілка довше нагрівається, але і довше тримає тепло, двошарова вкладна устілка має середні показники нагріву та охолодження. Тобто зазначені вкладні устілки можуть забезпечити тепловий комфорт людини у внутрішньому просторі взуття та рекомендовані для використання з урахуванням особливостей їх нагрівання та охолодження. Серед досліджуваних вкладних устілок тришарову устілку з натуральної шкіри та наповнювача з кісточок плодових рослин можна рекомендувати носити для зниження ризику простудних захворювань та розвитку грибкових утворень у взутті.
Ключові слова: тепловий комфорт, взуття, вкладні устілки, інфрачервона термографія.

Розширена анотація англійською мовою

Personal comfort contributes to a person’s physical and mental health and the maintenance of his or her quality of life. One of the most important functions of clothing and footwear is to create a comfortable feeling of heat in a person, ie a normal thermal state, which is maintained at a certain ratio of heat generation and heat transfer.
The article considers the topical issue of providing thermal comfort of a person by creating an appropriate microclimate in footwear during its use.  It is known that thermal comfort contributes to physical and mental health and maintaining the quality of life.  Infrared thermography was used to study and evaluate the ability of insoles made of different materials (single-layer felt; two-layer genuine leather and insole cardboard; three-layer genuine leather and filler from fruit stones) to provide thermal comfort.  To do this, the insoles were heated to a temperature of 37 ° C and every 2 minutes before heating and during cooling, the thermal image of the infrared radiation of the insoles was recorded, followed by processing with Fluke Connect Desktop software.  The obtained thermograms – thermal images of insoles in the infrared range of the spectrum without direct contact with them showed the distribution of temperature fields of the studied insoles.  Which made it possible to state the fact that the single-layer insole made of felt heats and cools the fastest, the three-layer insole heats longer, but also keeps heat longer, the two-layer insole has average heating and cooling rates.  That is, these insoles can provide thermal comfort in the interior of the shoe and are recommended for use, taking into account the peculiarities of their heating and cooling.
Among the studied insoles, a three-layer insole made of genuine leather and a filler made of stone fruits can be recommended to wear to reduce the risk of colds and the development of fungal formations in shoes.
Keywords: thermal comfort, footwear, insoles, infrared thermography.

 References

1. Kolesnikov P.A. Osnovy proektirovaniya teplozashitnoj odezhdy / P.A. Kolesnikov. – M. : Legkayaindustriya, 1971. – 321 s.
2. Afanaseva R.F. Nekotorye sposoby podderzhaniya temperaturnogo gomeostaza v usloviyah vozdejstviya na cheloveka holodovogo faktora. Teoreticheskie i prakticheskie problemy termoregulyacii / R.F. Afanaseva. – Ashhabad, 1982. – 152 s.
3. Behniak V.I. Osnovy konstruiuvannia i proektuvannia vyrobiv iz shkiry : navch. posibnyk / Behniak V.I. – Khmelnytskyi : TUP, 2002. – 259 s.
4. Barton A. Chelovek v usloviyah holoda / A. Barton, O. Edholm. – M. : Legkayaindustriya, 1957. – 287 s.
5. Miroshnikov E.A. Issledovanie vliyaniya formy svyati vlagi s kozhej na teplozashitnye svojstva kozhi / E.A. Miroshnikov // Tovarovedenie. – 1974. – № 4. – S. 65–69.
6. Vishenskij S.A. Razrabotka metodov opredeleniya, issledovaniya i prognozirovaniya teploperenosnyh svojstv obuvnyh materialov : dis. … kand. tehn. nauk / Vishenskij S.A. – Kaunas, 1994. – 184 s.
7. Osobennosti zashity cheloveka ot vozdejstviya nizkih temperatur : monografiya / [V.T. Prohorov i dr. ; pod. obshej red. prof. V.T. Prohorova]. – Shahty : Izdatelstvo GOU VPO “YuRGUES”, 2007. – S. 106–107.
8. Matusiak M. Thermal insulation of apparelfabrics (in Polish). InstytutWłókiennictwa, 2011.
9. Lasek W. Footwear materials science (in Polish). Wyższa Szkoła Inżynierskaim. KazimierzaPułaskiego w Radomiu, 1986.
10. Marcinkowska E., Żuk W. Stream transport in leathers and leather-like materials (in Polish). Zeszyty Naukowe Akademii Ekonomicznej w Krakowie. 2006; 718: 99–109.
11. Lim G. Y., Lee S. D., DongCh K., Young S. Study of comfortableness relative to emotional characteristic of outer – innercover of sports hoes. Proceedings of the Annual Meeting of Japan Ergonomics Society. 43th Triennial Congress, 2002.
12. Kuklane K., Holmer I., Havenith G. Validation of a model for prediction of skin temperatures in footwear. Journal of Physiological Anthropology and Applied Human Science. 2000; 19(1): 29–34.
13. Zieliński J. Water and watervapour migration through the textile packages (in Polish), Przegląd Włókienniczy. 2002; 4: 13–16.
14. Coj P. V. Metody rascheta otdelnyh zadach teplomassoperenosa / P. V. Coj. – M. : Energiya, 1971. – 384 s.
15. Ivanov M.N. Formirovanie svojstv paketov materialov dlya povysheniya komfortnosti obuvi : avtoref. na soiskanie nauch. stepeni d-ra tehn. nauk / Ivanov M. N. – L. : LITLP, 1983.
16. Pervaia N. V. Analiz metodiv ta pryladiv dlia vyznachennia teplofizychnykh vlastyvostei materialiv dlia vzuttia / N. V. Pervaia // Visnyk Kyivskoho natsionalnoho universytetu tekhnolohii ta dyzainu. Seriia Tekhnichni nauky. – 2017. – № 6 (116). – S. 96–106.
17. Rosemary Bom Conselho Sales, Romeu Rodrigues Pereira, Maria Teresa Paulino Aguilar, Antônio Valadão Cardoso. Thermal comfort of seats as visualized by infrared thermography. Applied Ergonomics. Volume 62, July 2017, Pages 142–149.
18. Lobanova H.Ie. Suchasni materialy dlia vkladnykh ustilok: erhonomichni ta ekolohichni aspekty / H.Ie. Lobanova, V.M. Tsymbaliuk, Yu.V. Pukhalska // Visnyk Khmelnytskoho natsionalnoho universytetu. Tekhnichni nauky. – 2012. – № 5. – S. 129–132.
19. Pat. 56216 Ukraina, MPK A 61 F 5/14. Akupresurna ustilka / Ostapchuk O.I (UA), Ostapchuk I.P. (UA), Ostapchuk N.V. (UA), Pervaia N.V. (UA), Rohoza F.A. (IT) ; KNUTD. – № u 201006449 ; zaiavl. 27.05.2010 ; opubl. 10.01.2011. – 4 s.
20. Motovilin G.V. Avtomobilnye materialy : spravochnik. – 3-e izd., pererab. i dop. / G.V. Motovilin, M.A. Masino, O.M.Suvorov. – M. : Transport, 1989. – 464 s.
21. Zakharenko V.O. Vyvchennia mikrostruktury naturalnoi shkiry ta yii vplyv na fizychni vlastyvosti : monohrafiia / V.O. Zakharenko, S.V. Sorokina, V.O. Akmen. – Kh. : KhDUKhT, 2019. – 144 s.