植物性填充材料家居鞋冷冻次数与储凉性关系研究

李亚娟

(河南工程学院，河南 郑州 450007)

植物性填充材料家居鞋冷冻次数与储凉性关系研究

李亚娟

(河南工程学院，河南郑州450007)

文章采用对植物性颗粒填充材料反复冷冻的方法，研究了冷冻次数与功能性家居鞋储凉性能的关系，结果表明：不同的填充材质对家居鞋的储凉功能有一定的影响；对于相同的填充物冷冻次数不会影响鞋子的储凉性能。

植物性填充材料；家居鞋；冷冻次数；储凉性

人体足部距心脏最远，足部的舒适温度在28℃～33℃，如果脚的温度低于22℃就会影响局部血液循环，使人体不适[1]。目前针对鞋子保暖性能展开的研究，主要集中在对新型保暖鞋的研发[2-3]、保温材料的研制[4]、保暖鞋的结构设计[5]、鞋子保暖性能的仪器研发和测试方法的研究[6-9]等方面，其中大多数研究都是针对军用防寒靴和冬季外穿鞋子，而对于家居鞋的研究相对较少。付新芳，朱晔[10]使用植物性材料填充家居鞋，研究了填充物加热次数与保暖性能的关系。

目前，对于夏季家居鞋的凉爽性研究尚属空白，本文研究了一种新型夏季功能性家居鞋，家居鞋内含有颗粒状填充材料，通过一定次数的冷冻，可保持较长时间的凉爽性。利用客观测试的方法，对颗粒填充物冷冻次数与储凉性能的关系进行了详细的研究，通过该研究，可为国内企业开发此类相关产品提供理论依据，为消费者提供消费指导，拓展功能性夏季家居鞋的市场。

1 实验材料

1.1实验样品的选择

本实验选择了五种颗粒状填充物：葡萄籽、荞麦壳、小米、决明子和樱桃核。其中荞麦壳属于壳状，作为鞋底的填充材料受压性较弱，只作为对比样来进行测试分析，填充物样品如图1所示。

图1 实验用样品

1.2实验用试袋

选用纯棉白坯布作为填充物的样袋，制成大小为10 cm×15 cm的试袋。为了测试数据的准确性和均匀性，在试袋上分别取五点分别为：中心点，距中心点上下4 cm的两点，距中心点左右2 cm的两点，并分别记为1点、2点、3点、4点、5点。在测试中试样袋的温度为五点温度的平均值，试袋样品如图2所示。

图2 实验用试袋

1.3实验样品

挑选了三种颗粒状填充物分别为：荞麦壳、樱桃核和决明子，均为随机选择。制成的试样厚度为2 cm，实验用样品参数如表1所示。

表1 实验用样品参数

1.4实验条件

温度为20℃±2℃，相对湿度控制在65%±2%，冷冻时间为30 min。

1.5实验仪器

量杯、漏斗、夹子、秒表、直尺、平板天平、平板托盘、冰箱、HT-830红外线测温仪。

1.6实验步骤

1.6.1将1#试袋放入托盘内并用镊子抚平，放在恒温室内平衡24 h，然后测量1#试袋上五点的温度并记录，即为初始温度T0。

1.6.2将1#试袋放入冰箱内冷冻30 min后取出，并快速测量5个点的温度，在前期每3 min测量五点温度，15 min后每5 min测量一次，直到试袋恢复到初始温度T0为止。然后将上述试袋继续放在恒温室内平衡24 h。

1.6.3将1#试袋开始第二次冷冻，测量过程同(2)，测量结束后将上述试袋继续放在恒温室内平衡24 h。

1.6.4将1#试袋开始第三次冷冻，测量过程同(2)，测量结束后将上述试袋继续放在恒温室内平衡24 h。

1.6.5当1#样品做完后，开始2#和3#样品的测试，测试方法同1#试样。

2 结果及分析

2.1荞麦壳冷冻次数与凉爽性关系研究

由图3可知，荞麦壳冷冻30 min后能够保持凉爽的时间为50 min，冷冻后初始取出温度为-5℃左右。在冷冻后取出6 min时温度有一定差异性，三次冷冻最高温与最低温之间相差2.1℃，在误差允许的范围内三条曲线基本重合，由此表明冷冻次数对荞麦壳的凉爽性能基本没有影响。

图3 荞麦壳冷冻次数与其储凉性关系

2.2决明子冷冻次数与其凉爽性关系研究

由图4可知，决明子冷冻30 min后能够保持凉爽的时间为90 min，刚取出温度为0℃左右，前6 min温度变化最快，在3 min时温度相差最大，三次冷冻最高温与最低温之间相差2.4℃，在误差允许的范围内三条曲线基本重合，由此表明冷冻次数对决明子的储凉性能基本没有影响。

图4 决明子冷冻次数与其凉爽性关系

2.3樱桃核冷冻次数与其储凉性能关系研究

由图5可知，樱桃核冷冻30 min后能够保持凉爽的时间为70 min，取出温度为0℃左右，前6 min温度变化最快，在12 min时温度相差最大，三次冷冻最高温与最低温之间相差1.5℃，在误差允许的范围内三条曲线基本重合，由此表明冷冻次数对樱桃核的储凉性能基本没有影响。

图5 樱桃核冷冻次数与其储凉性能关系

综上所述，对于壳类填充材料，由于其较为蓬松，在冷冻相同的时间后取出温度会低于种子类填充材料的取出温度，从储凉功能上看，由于壳类填充材料的蓬松性，冷冻后取出后，散凉速度比种子类填充材料快。

3 结论

本文研究了新型夏季功能性家居鞋，利用客观测试的方法，对鞋内填充材料的冷冻次数与储凉性能的关系进行详细研究，研究结果表明：

3.1功能性家居鞋内不同的填充材质，在相同的冷冻时间后取出温度有一定的差异性。

3.2对于相同填充材料反复冷冻情况下，刚取出时取出温度相差不大，储凉时间基本相同，反复冷冻后散凉速度基本相同。

3.3对于功能性家居鞋填充材料反复冷冻不会影响其储凉性能。

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[8] 金承烈，郭淑萍.鞋类保暖性能测试装置的研制[J].现代测量与实验室管理，2011，19(4)：5—6.

[9] 汤运启，弓太生，罗向东.远红外保暖鞋里布的制备及性能测试[J].陕西科技大学学报，2008，26(4)：65—68.

[10] 付新芳，朱晔.功能性家居鞋填充物加热次数与保暖性能关系研究[J].实验室科学，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

李亚娟(1980—)，女，河南济源人，讲师。