植物性填充材料家居鞋冷凍次數與儲涼性關系研究

李亞娟

(河南工程學院，河南 鄭州 450007)

植物性填充材料家居鞋冷凍次數與儲涼性關系研究

李亞娟

(河南工程學院，河南鄭州450007)

文章采用對植物性顆粒填充材料反復冷凍的方法，研究了冷凍次數與功能性家居鞋儲凉性能的關系，結果表明：不同的填充材質對家居鞋的儲凉功能有一定的影響；對于相同的填充物冷凍次數不會影響鞋子的儲凉性能。

植物性填充材料；家居鞋；冷凍次數；儲涼性

人體足部距心臟最遠，足部的舒適溫度在28℃～33℃，如果腳的溫度低于22℃就會影響局部血液循環，使人體不適[1]。目前針對鞋子保暖性能展開的研究，主要集中在對新型保暖鞋的研發[2-3]、保溫材料的研制[4]、保暖鞋的結構設計[5]、鞋子保暖性能的儀器研發和測試方法的研究[6-9]等方面，其中大多數研究都是針對軍用防寒靴和冬季外穿鞋子，而對于家居鞋的研究相對較少。付新芳，朱曄[10]使用植物性材料填充家居鞋，研究了填充物加熱次數與保暖性能的關系。

目前，對于夏季家居鞋的涼爽性研究尚屬空白，本文研究了一種新型夏季功能性家居鞋，家居鞋內含有顆粒狀填充材料，通過一定次數的冷凍，可保持較長時間的涼爽性。利用客觀測試的方法，對顆粒填充物冷凍次數與儲凉性能的關系進行了詳細的研究，通過該研究，可為國內企業開發此類相關產品提供理論依據，為消費者提供消費指導，拓展功能性夏季家居鞋的市場。

1 實驗材料

1.1實驗樣品的選擇

本實驗選擇了五種顆粒狀填充物：葡萄籽、蕎麥殼、小米、決明子和櫻桃核。其中蕎麥殼屬于殼狀，作為鞋底的填充材料受壓性較弱，只作為對比樣來進行測試分析，填充物樣品如圖1所示。

圖1 實驗用樣品

1.2實驗用試袋

選用純棉白坯布作為填充物的樣袋，制成大小為10 cm×15 cm的試袋。為了測試數據的準確性和均勻性，在試袋上分別取五點分別為：中心點，距中心點上下4 cm的兩點，距中心點左右2 cm的兩點，并分別記為1點、2點、3點、4點、5點。在測試中試樣袋的溫度為五點溫度的平均值，試袋樣品如圖2所示。

圖2 實驗用試袋

1.3實驗樣品

挑選了三種顆粒狀填充物分別為：蕎麥殼、櫻桃核和決明子，均為隨機選擇。制成的試樣厚度為2 cm，實驗用樣品參數如表1所示。

表1 實驗用樣品參數

1.4實驗條件

溫度為20℃±2℃，相對濕度控制在65%±2%，冷凍時間為30 min。

1.5實驗儀器

量杯、漏斗、夾子、秒表、直尺、平板天平、平板托盤、冰箱、HT-830紅外線測溫儀。

1.6實驗步驟

1.6.1將1#試袋放入托盤內并用鑷子撫平，放在恒溫室內平衡24 h，然后測量1#試袋上五點的溫度并記錄，即為初始溫度T0。

1.6.2將1#試袋放入冰箱內冷凍30 min后取出，并快速測量5個點的溫度，在前期每3 min測量五點溫度，15 min后每5 min測量一次，直到試袋恢復到初始溫度T0為止。然后將上述試袋繼續放在恒溫室內平衡24 h。

1.6.3將1#試袋開始第二次冷凍，測量過程同(2)，測量結束后將上述試袋繼續放在恒溫室內平衡24 h。

1.6.4將1#試袋開始第三次冷凍，測量過程同(2)，測量結束后將上述試袋繼續放在恒溫室內平衡24 h。

1.6.5當1#樣品做完后，開始2#和3#樣品的測試，測試方法同1#試樣。

2 結果及分析

2.1蕎麥殼冷凍次數與涼爽性關系研究

由圖3可知，蕎麥殼冷凍30 min后能夠保持涼爽的時間為50 min，冷凍后初始取出溫度為-5℃左右。在冷凍后取出6 min時溫度有一定差異性，三次冷凍最高溫與最低溫之間相差2.1℃，在誤差允許的范圍內三條曲線基本重合，由此表明冷凍次數對蕎麥殼的涼爽性能基本沒有影響。

圖3 蕎麥殼冷凍次數與其儲涼性關系

2.2決明子冷凍次數與其涼爽性關系研究

由圖4可知，決明子冷凍30 min后能夠保持涼爽的時間為90 min，剛取出溫度為0℃左右，前6 min溫度變化最快，在3 min時溫度相差最大，三次冷凍最高溫與最低溫之間相差2.4℃，在誤差允許的范圍內三條曲線基本重合，由此表明冷凍次數對決明子的儲涼性能基本沒有影響。

圖4 決明子冷凍次數與其涼爽性關系

2.3櫻桃核冷凍次數與其儲涼性能關系研究

由圖5可知，櫻桃核冷凍30 min后能夠保持涼爽的時間為70 min，取出溫度為0℃左右，前6 min溫度變化最快，在12 min時溫度相差最大，三次冷凍最高溫與最低溫之間相差1.5℃，在誤差允許的范圍內三條曲線基本重合，由此表明冷凍次數對櫻桃核的儲涼性能基本沒有影響。

圖5 櫻桃核冷凍次數與其儲涼性能關系

綜上所述，對于殼類填充材料，由于其較為蓬松，在冷凍相同的時間后取出溫度會低于種子類填充材料的取出溫度，從儲凉功能上看，由于殼類填充材料的蓬松性，冷凍后取出后，散凉速度比種子類填充材料快。

3 結論

本文研究了新型夏季功能性家居鞋，利用客觀測試的方法，對鞋內填充材料的冷凍次數與儲涼性能的關系進行詳細研究，研究結果表明：

3.1功能性家居鞋內不同的填充材質，在相同的冷凍時間后取出溫度有一定的差異性。

3.2對于相同填充材料反復冷凍情況下，剛取出時取出溫度相差不大，儲凉時間基本相同，反復冷凍后散凉速度基本相同。

3.3對于功能性家居鞋填充材料反復冷凍不會影響其儲凉性能。

[1] 湯運啟，李楠.從專利看保暖鞋的發展[J].皮革科學與工程，2008，18(2)：74—75.

[2] 嚴自力.新型軍用防寒鞋開發研究[J].中國個體防護裝備，2004，(1)：22，24.

[3] 梁高勇，張建春，嚴自力，等.新式防寒外套靴[J].中國個體防護裝備，2004，(6)：11—12.

[4] 3M公司.足部保暖和鞋用保溫材料[J].中國個體防護裝備，2004，(6)：16—17.

[5] 王修行，賴軍，梁高勇，等.保暖鞋鞋底保暖結構研究[J].中國個體防護裝備，2010，(1)：25—27.

[6] 馮偉釗.鞋類耐寒性能檢測問題探討[J].城市建設，2010，(12)：469.

[7] 佘集鋒.鞋類耐寒性能檢測[J].中國西部科技，2006，(4)：19.

[8] 金承烈，郭淑萍.鞋類保暖性能測試裝置的研制[J].現代測量與實驗室管理，2011，19(4)：5—6.

[9] 湯運啟，弓太生，羅向東.遠紅外保暖鞋里布的制備及性能測試[J].陜西科技大學學報，2008，26(4)：65—68.

[10] 付新芳，朱曄.功能性家居鞋填充物加熱次數與保暖性能關系研究[J].實驗室科學，2013，16(6)：40—42.

Abstract: The article studied the relationship between freezing times and cool storage of the functional home shoes through repeated freezing the plant particle filler. The result shows that different kinds of fillers can influence the cool storage of home shoes, freezing times of the same filler doesn′t influence the cool storage. It provides reference for developing functional home shoes with cool storage.

Keywords: plant filler; home shoes; freezing times; cool storage

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StudyontheRelationshipbetweenFreezingTimesandCoolStorageoftheFunctionalHomeShoeswithPlantParticleFiller

LiYajuan

(Henan Institute of Engineering, Zhengzhou 450007, China)

TS943.78

B

1009-3028(2017)05-0006-03

2017-08-23

李亞娟(1980—)，女，河南濟源人，講師。