原競杰，陳建亭，王 欣

(黎明職業(yè)大學(xué) 輕紡工程學(xué)院，福建 泉州 362000)

目前，消費(fèi)者對鞋子的舒適性越來越關(guān)注，選擇鞋子的標(biāo)準(zhǔn)是這雙鞋子不僅要具備良好的穿用性能，更要具備優(yōu)異的舒適性.由于襪子的面料與腳直接接觸，所以人在行走或進(jìn)行其他運(yùn)動時，腳、襪子和鞋之間周期性的相對運(yùn)動導(dǎo)致皮膚、襪子和鞋之間產(chǎn)生摩擦，而且這種摩擦?xí)o人帶來疼痛和不舒適的感覺[1].腳、襪子和鞋及之間的空隙組成鞋腔微氣候環(huán)境，人體接觸襪子等織物后除產(chǎn)生力學(xué)刺激感覺和溫度感覺外，還會通過大腦做出對織物的干濕狀態(tài)的判斷，產(chǎn)生濕度感覺[2]，所以襪子的熱濕傳遞及其與腳表面皮膚的摩擦對于鞋的穿著舒適性有重要作用.本研究通過客觀測試與主觀評價相結(jié)合，探討了襪子與鞋的穿著對人腳舒適性的影響[3].

1 實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備

1.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備和儀器

本實(shí)驗(yàn)主要用到電子天平、DP8650負(fù)離子電動跑步機(jī)、德國TESTO溫濕度儀(625)與紅外測溫儀，各儀器的技術(shù)指標(biāo)如表1所示.

表1 測量儀器技術(shù)指標(biāo)Tab.1 Technical indicators of test instruments

1.2 實(shí)驗(yàn)用襪子

本實(shí)驗(yàn)選用了目前市場上比較有代表性的6種不同材料組合的平腳襪，其中3種在跑步機(jī)上模擬行走狀態(tài)(5 km/h)下測試，另外3種在跑步機(jī)上模擬慢跑狀態(tài)(10 km/h)下測試,具體樣品襪子及相關(guān)參數(shù)如表2和表3所示.

表2 實(shí)驗(yàn)用襪子Tab.2 Experimental sample socks

表3 樣襪參數(shù)Tab.3 Parameters of sample socks

1.3 受測者的基本情況

為了確保受測者的客觀性，本次受測者選擇了年齡在18～22歲的6個高校男生，每個受測者的身體狀況都比較健康并且在受測前腳底沒有水泡，受測者的具體情況如表4所示.

表4 受測者的基本情況Tab.4 The information of experimental objects

1.4 測試指標(biāo)

1.4.1 客觀測試指標(biāo)

需要測試人在不同的運(yùn)動量和運(yùn)動時間下襪子的含濕量、人腳表面的溫度和相對濕度，從而使受測者對襪子熱濕舒適的主觀評價更具科學(xué)性.

1.4.2 主觀評價指標(biāo)

主觀評價通過問卷調(diào)查的形式完成，主要測試人在穿著不同混紡材質(zhì)的襪子進(jìn)行行走和慢跑運(yùn)動時的熱舒適與濕舒適感覺.

2 實(shí)驗(yàn)

2.1 實(shí)驗(yàn)方案

為了使數(shù)據(jù)具有可比性，在測試中要求所有受測者穿同樣的鞋子.本實(shí)驗(yàn)選擇的是6雙42碼男式運(yùn)動鞋且款式與材料相同.選用該款運(yùn)動鞋的主要目的是提高實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性，盡量減少不確定性因素對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響.

測試前，受測者要提前15 min進(jìn)入恒溫恒濕實(shí)驗(yàn)室以適應(yīng)實(shí)驗(yàn)室氣候條件(溫度為(25±2)℃，相對濕度為(50±5)%)以保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，每次穿著測試時間為40 min.在跑步機(jī)上進(jìn)行測試時，受測者穿的襪子都是隨機(jī)選擇的有正交對比性的不同材質(zhì)的襪子.為了最大限度地降低外界因素導(dǎo)致的數(shù)據(jù)誤差，對每個受測者都選擇每天的上午的9時為實(shí)驗(yàn)時間.

表5 受測者不同時間所測試的問題Tab.5 Different questions at different times of experimental object

2.2 客觀測試指標(biāo)

人腳表面溫度用紅外測溫儀測量，皮膚表面相對濕度用溫濕度儀測量，襪子含濕量通過天平測試重量差來計(jì)算.在實(shí)驗(yàn)室測試條件下，受測者進(jìn)行慢跑或行走運(yùn)動，每隔2 min用紅外測溫儀記錄受測者穿著不同襪子時腳趾、腳心與腳后跟的平均溫度.整個實(shí)驗(yàn)進(jìn)行45 min，其中運(yùn)動40 min，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后不穿鞋靜止 5 min,受測者不同時間的測試問題如表5所示.

2.3 主觀評價值

通過事先設(shè)計(jì)好的主觀評價表問卷調(diào)查記錄受測者的主觀評價值，主觀評價值由熱舒適值和濕舒適值構(gòu)成.受測者評價人腳不同溫度下的熱舒適性與襪子不同含濕量下的濕舒適性.為了減少受測者在脫穿鞋子時的熱濕傳遞損失，每次脫、穿的過程都用塑料袋包住鞋口，迅速脫下襪子并用已知質(zhì)量的保鮮袋包裝進(jìn)行含濕量的測量，相關(guān)主觀評價標(biāo)尺如表6與表7所示.

表6 受測者熱舒適主觀評價標(biāo)尺Tab.6 Scores for the subjective assessment of temperature of experimental object

表7 受測者濕舒適主觀評標(biāo)尺Tab.7 Scores for the subjective assessment of dampness of experimental object

2.4 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理及分析

2.4.1 數(shù)據(jù)采集

在慢跑和步行測試中所測的生理參數(shù)(人腳的表面溫度和相對濕度)呈現(xiàn)相似的規(guī)律(見表8).在開始測試20 min后，腳趾部位和腳心部位的溫度及相對濕度都有很大幅度的升高，這主要是因?yàn)檫@段時間的運(yùn)動使人腳開始分泌汗液并散發(fā)熱量.但是在20～40 min,人腳溫度和相對濕度的升高幅度不大,主觀評價結(jié)果如表9所示.

2.4.2 統(tǒng)計(jì)分析

本課題用SPSS軟件分析穿著3種不同襪子測試所得客觀數(shù)據(jù)和主觀評價之間的關(guān)系，探討影響襪子的穿著舒適性的主要因素,結(jié)果見表10和表11.

表8 運(yùn)動過程中測得的溫濕度范圍Tab.8 Ranges of temperature and humidity, measured during the sport exercises

表9 運(yùn)動過程中測得的人的主觀評價值Tab.9 Evaluation scores measured during the sport exercises

表10 不同組合襪子溫度的Wilcoxon符號秩檢驗(yàn)結(jié)果表Tab.10 Significant results of Wilcoxon’s signed-rank test of sock combinations for temperature ratings

使用主成分分析法(PCA)探討影響襪子穿著舒適性的主要因素.對受測者穿著不同組合的襪子所測量的人腳各部位的溫度和濕度數(shù)據(jù)樣本進(jìn)行Wilcoxon符號秩檢驗(yàn)，其中樣本進(jìn)行了左、右腳獨(dú)立配對等級檢驗(yàn),檢驗(yàn)結(jié)果如表10和表11所示.特定事件的概率p價值隨機(jī)發(fā)生以及相應(yīng)的顯著性指標(biāo)Z在結(jié)果中也做了說明，一個正的Z值意味著更高的溫度或濕度等級.小概率(p<0.01)值表明，配對數(shù)據(jù)顯著性差異是由影響因素導(dǎo)致的而不是隨機(jī)的.結(jié)果表明，對于穿著不同成分的襪子，受測者在慢跑與行走兩種狀態(tài)時人腳各部位的溫度和襪子濕度的統(tǒng)計(jì)評價存在顯著性差異(p<0.01)，即穿著不同材質(zhì)的襪子會導(dǎo)致人腳產(chǎn)生不同的溫度和濕度.進(jìn)行慢跑運(yùn)動時最舒適的是襪子E(聚酰胺/聚四氟乙烯)，而襪子A(聚酯/聚酰胺)和B(聚酯/聚四氟乙烯/聚酰胺)被認(rèn)為是行走時最舒適的襪子,如表12所示.

表11 不同組合襪子濕度的Wilcoxon符號秩檢驗(yàn)結(jié)果表Tab.11 Significant results of Wilcoxon’s signed-rank test of sock combinations for dampness ratings

受測者進(jìn)行行走測試時，襪子B在測試開始階段被認(rèn)為是最舒適的，但是在行走一段時間及測試結(jié)束后，幾乎所有的受測者都選擇襪子A作為感覺最舒適的襪子.

受測者進(jìn)行慢跑測試時選擇襪子E(聚酰胺/ 聚四氟乙烯)作為測試前、測試中和測試后主觀感覺最舒適的襪子.統(tǒng)計(jì)分析表明,各個參數(shù)兩兩之間的秩相關(guān)系數(shù)存在顯著相關(guān)關(guān)系 (p=0.01)，其中測量的生理參數(shù)與主觀熱、濕舒適評價的相關(guān)系數(shù)最強(qiáng)，襪子織物本身的含濕量與和主觀濕舒適性之間沒有相關(guān)性,如表13所示.

表12 在跑步和步行中最舒適的襪子Tab.12 Most comfortable running and hiking socks

表13 顯著性秩相關(guān)系數(shù)(p=0.01)Tab.13 Significant rank correlation coefficients (p=0.01)

2.4.3 討論

所測出的溫度與主觀熱舒適性評價之間和所測濕度與主觀濕舒適性之間的顯著相關(guān)性表明，本次實(shí)驗(yàn)所采用的主觀評價方法是一種可以有效評價影響運(yùn)動鞋熱濕舒適性的方法.不同的人用同一種等級劃分方法評價溫度的感覺是不一樣的，通常，要獲得一組準(zhǔn)確的主觀評價數(shù)據(jù)需要對受測者進(jìn)行長時間的專業(yè)培訓(xùn),受測者需要學(xué)習(xí)專業(yè)術(shù)語來描述對主觀評價指標(biāo)的感覺.由于這樣的訓(xùn)練耗費(fèi)時間，所以決定使用感官評價的另一種方法，即結(jié)合客觀參量來確定相應(yīng)的主觀感覺，這樣既避免了隨意性，又能保證不需要太長時間訓(xùn)練.

研究表明,襪子纖維的成分與襪子的舒適性有重要關(guān)系.含棉的襪子一般被視為不舒適，而且受測者發(fā)現(xiàn)這些襪子比其他襪子更加濕熱.以往的研究結(jié)果也證實(shí)，人造纖維的襪子比純棉的襪子在主觀感覺舒適和防止摩擦起水泡方面更好.與純棉纖維相比，合成纖維如聚酯纖維和聚酰胺有更強(qiáng)的芯吸作用，它們有助于促進(jìn)排汗，能夠從腳表面?zhèn)鬏敻嗟暮挂菏怪３指伤?基于這個原因，運(yùn)動襪中合成纖維的襪子在市場上占有重要份額.

溫度和相對濕度是重要的主觀評價參數(shù)，過熱且潮濕的襪子會讓人感到不舒適.在運(yùn)動中，人造纖維混紡的襪子更能維持腳部干燥.許多合成纖維已經(jīng)在市場上廣泛使用并且用于運(yùn)動織物中.然而，許多消費(fèi)者還是喜歡穿純棉纖維一樣的天然纖維制作的襪子，這是因?yàn)樵跊]有進(jìn)行劇烈運(yùn)動和身體還沒有大量出汗的情況下，棉紡織物的舒適性也是比較好的.

3 結(jié)論

用SPSS軟件對影響襪子穿著舒適性的人體生理、心理等因素進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析，發(fā)現(xiàn)生理因素和主觀評價值之間有著顯著的相關(guān)性.主觀感覺舒適與否取決于襪子織物的纖維成分以及人腳對濕度和溫度的感覺程度.

人腳在運(yùn)動中產(chǎn)生熱或濕的感覺與穿著不舒適的襪子有關(guān).襪子可以將汗液從襪子排出，避免腳部溫濕度過高.襪子織物的纖維成分影響襪子的舒適性，某些合成纖維混紡的襪子比含棉混紡的襪子更舒適，然而許多消費(fèi)者還是比較喜歡含有棉的襪子，因?yàn)樗麄兿矚g那種“棉質(zhì)觸感”.由受測者對穿著襪子的主觀感覺進(jìn)行評價，并結(jié)合客觀數(shù)據(jù)來評價鞋穿著過程中襪子的舒適性，這是一種比較有效的新方法，本課題的研究結(jié)果代表著對鞋穿著舒適度各影響因素的考慮并結(jié)合了襪子的穿著因素，可以更全面地評價鞋的熱濕舒適性.

參考文獻(xiàn)：

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