Abstrakt: Podle funkčních požadavků mikrovláknové syntetické kůže pro ochranné boty byl diskutován voděodolný a pro vlhkost propustný mechanismus základní textilie mikrovláknové syntetické kůže a suchého dýhovaného polyuretanového (PU) filmu. Byl navržen design základní tkaniny ze syntetické kůže z mikrovlákna pro ochrannou obuv. Strukturujte a vyberte hydrofilní polyuretanovou pryskyřici jako pryskyřici povrchové vrstvy syntetické kůže z mikrovláken a řiďte průměr mikropórů PU filmu, aby byly splněny požadavky na vodotěsnost a propustnost vlhkosti. Současně jsou představeny oblasti použití syntetické kůže z mikrovláken pro ochrannou obuv.
Klíčová slova: ochranná obuv; mikrovlákno; syntetická kůže; propustnost vlhkosti; voděodolný; pracovní obuv; antistatická obuv; Bezpečnostní obuv s ochrannou špičkou;
1. Úvod
Ochranná obuv je obuv, která se nosí na pracovišti, aby chránila nohy před zraněním. Jsou součástí individuálních produktů ochrany práce nebo individuálních systémů ochrany vojáků ve vyspělých zemích Evropy a Ameriky. V poslední době stále více zemí vyžaduje, aby zaměstnanci nosili ochrannou obuv, aby se předešlo možným nebezpečím při práci, některá průmyslová odvětví nebo společnosti v Číně také vyžadují, aby lidé při práci nosili ochrannou obuv, takže trh s ochrannou obuví bude stále větší a větší. Se zavedením mnoha zákonů a předpisů na ochranu životního prostředí, stejně jako s vysokými náklady a omezeným zdrojem kůže a v některých specifických příležitostech (jako je aseptická práce) je dermis náchylná k rozkladu a bakterie je obtížné splnit požadavky. . Lidé proto začali hledat alternativy k dermis. V posledních letech se stále více prosazují ochranné boty vyrobené z polyuretanové mikrovláknové nylonové umělé kůže (microfiber syntetická kůže).
Ve srovnání s kůží je vadou syntetické kůže z mikrovlákna to, že neabsorbuje pot a nedýchá, díky čemuž je člověk nepohodlný a kulhá. Supervláknová syntetická kůže pro ochrannou obuv je speciálně navržena na základě charakteristik absorpce vlhkosti a propustnosti kůže. Má jak propustnost vlhkosti, tak i voděodolné vlastnosti, to znamená, že boty zabraňují pronikání vnějšího deště do kůže boty při nošení a zároveň odvádí pot uvnitř bot, takže se lidé cítí pohodlně.
V tomto článku byl diskutován pro vlhkost a voděodolný mechanismus základní tkaniny ze syntetické kůže z mikrovláken a byl získán způsob přípravy základní tkaniny ze syntetické kůže z mikrovlákna propouštějící vlhkost. Byl diskutován proces suchého laminování syntetické kůže z mikrovláken. Byla analyzována propustnost vlhkosti a vodotěsný mechanismus mikrovláknové syntetické kůže polyuretanové (PU) pryskyřice a supervláknité syntetické kůže PU filmu. Byla provedena příprava syntetické kůže z mikrovláken pro ochrannou obuv. Na základě teoretického základu je možné nahradit přírodní kůži syntetickou kůží z mikrovlákna.
2 Procesní návrh syntetické kůže z mikrovláken pro ochrannou obuv
Syntetická kůže pro ochrannou obuv musí být v souladu s normou EN345 nebo ISO20345, aby mohla být uvedena do oběhu na zahraničních trzích (EN345 nebo ISO20345 je evropská a americká norma pro přístup k ochranné obuvi). Index propustnosti vlhkosti supervláknité syntetické kůže pro ochranné boty vyžaduje propustnost vodní páry větší nebo rovnou 0,8 mg/(cm2·h) a koeficient propustnosti vodní páry větší nebo rovný 1,5 mg/cm2, zatímco index voděodolnosti vyžaduje vodu míra absorpce Menší nebo rovna 30 % a opotřebení vodou. Permeabilita je menší nebo rovna 0,2 mg. Aby byly splněny požadavky na propustnost vlhkosti a voděodolnou technologii, je syntetická kůže supervláknitá pro ochrannou obuv navržena ze dvou částí základní tkaniny ze syntetické kůže z mikrovlákna a suché dýhy.
2.1 Procesní návrh základní tkaniny ze syntetické kůže z mikrovláken pro ochrannou obuv
2.1.1 Vodotěsný a vlhkost propouštějící mechanismus základní tkaniny ze syntetické kůže z mikrovlákna pro ochrannou obuv
Ke studiu propustnosti vlhkosti a vodotěsné funkce základní tkaniny ze syntetické kůže supervlákna pro ochranné boty je první analyzovat mechanismus propustnosti vlhkosti a voděodolnosti základní tkaniny ze syntetické kůže z mikrovláken. Přenos vlhkosti jsou ve skutečnosti dva procesy adsorpce a přenosu. Nejprve se vodní pára (tj. pot) uvnitř boty adsorbuje na vnitřní straně boty a poté se přenese z vnitřku boty na vnější stranu boty. Proces adsorpce vyžaduje bod adsorpce vodní páry na základní tkanině ze syntetické kůže z mikrovlákna. Adsorpčním bodem může být, že molekuly vody jsou adsorbovány vodíkovými vazbami nebo porézně adsorbovány. Bez adsorpčních bodů se vodní pára neadsorbuje a pot uvnitř obuvi nelze využít. Přeneste ven, takže při navrhování základní tkaniny ze syntetické kůže z mikrovlákna by základní tkanina ze syntetické kůže z mikrovlákna měla mít určitou hydrofilní absorpční funkci. Nylonové vlákno na bázi vody a syntetické kůže snadno tvoří vodíkové vazby a má určitou hydrofilitu, takže základní látka má určitou hydrofilitu. Kromě toho, čím více pórů základní tkaniny ze syntetické kůže z mikrovlákna, tím větší je specifický povrch. O to snazší je adsorbovat vodní páru. Pokud je při pronikání vodní páry průměr pórů základní textilie ze syntetické kůže z mikrovlákna velký a poměr otevření je vysoký, rychlost přenosu vodní páry je rychlá a množství přenosu velké. Obr. 1 ukazuje strukturu supervláknité syntetické kůže pro ochrannou obuv. Je vidět, že průřez základní textilie ze syntetické kůže z mikrovláken pro ochranné boty má množství mikropórů, které usnadňují přenos vlhkosti v botě.
Současně je průměr pórů základní tkaniny ze syntetické kůže z mikrovláken obecně velký a nerovnoměrný a dešťová voda snadno prochází. Aby bylo splněno použití základní tkaniny ze supervláknité syntetické kůže pro ochranné boty, je také nutné provést základní tkaninu ze syntetické kůže z mikrovláken. Je zpracována tak, aby měla určitou hydrofobní vlastnost, která snižuje rychlost a množství dešťové vody procházející základní tkaninou ze supervlákna, takže dešťová voda se snadno nedostane dovnitř boty, čímž je dosaženo vodotěsné funkce.
Stručně řečeno, při návrhu výrobního procesu základní tkaniny ze supervláknité syntetické kůže pro ochranné boty by základní tkanina ze supervláknité látky měla mít určitý bod adsorpce vodní páry (tj. hydrofilní funkci), to znamená, že základní tkanina z mikrovláken má vysoký poměr otevření. A se správnou aperturou má zároveň základní tkanina z mikrovlákna určitou voděodolnou funkci, dosahuje jak propustnosti vlhkosti, tak voděodolnosti.
2.1.2 Příprava základní tkaniny ze syntetické kůže z mikrovlákna na ochrannou obuv
Podle analýzy výše uvedeného mechanismu propustného pro vlhkost a vodě jsme navrhli základní tkaninu ze supervláknité syntetické kůže pro ochranné boty. Konkrétní proces je následující: polyethylen a nylon 6 se mísí a míchají podle určitého hmotnostního poměru, při teplotě 220-300 stupně C. Změkčením taveniny jednošnekovým extruderem se polyetylenový a nylonový ostrůvek vlákna mající jemnost 4 až 7 denier se spřádají a vlákna se nařežou na krátká vlákna o délce 40 až 60 mm, která se podrobí netkanému jehlování a netkané textilii. Supervláknitá základní tkanina ze syntetické kůže se získává zploštěním, impregnací vlhké polyuretanové kaše, redukcí toluenu, expandováním oleje a podobně. Výsledná trojrozměrná síť tkanin ze syntetické kůže z mikrovláken je podobná kůži a její pevnost v roztržení, tvarová stálost, jednotnost, chemická odolnost a odolnost proti vodě a plísním převyšují přírodní kůži.
Zároveň supervláknitá syntetická kůže v kombinaci s technologií impregnace a redukce polyuretanové kaše s porézní strukturou vytváří velké množství mikropórů, má velký specifický povrch a silnou absorpci vody. Z vnitřní mikrostruktury a materiálu, stejně jako vzhledu textury a fyzikálních vlastností, stejně jako dojmu lidí, může tkanina ze syntetické kůže z mikrovlákna konkurovat vysoce kvalitní přírodní kůži. Proces je následující: spřádání → vpichovaná netkaná textilie → žehlení → impregnace → redukce → sušení roztahováním → základní tkanina ze syntetické kůže z mikrovlákna s použitím měkkého hydrofobního činidla, jako je silikon nebo fluor-silikon → impregnace → lisování a sušení Mikrovlákno získává se základní tkanina ze syntetické kůže pro ochrannou obuv s určitou hydrofobní funkcí.
2.2 Design dýhy ze syntetické kůže superfibre pro ochrannou obuv
2.2.1 Vodotěsný a vlhkost propouštějící mechanismus a design dýhy ze syntetické kůže ze supervlákna PU mikroporézní fólie pro ochranné boty
Aby se vyřešil rozpor mezi propustností vlhkosti a voděodolností supervláknité syntetické kůže pro ochranné boty, je také nutné navrhnout strukturu PU filmu suché dýhy a je nutné, aby povrch syntetické kůže z mikrovlákna měl také mikropóry. s vhodnými průměry pórů.
Hydroizolace především zabraňuje pronikání dešťové vody na povrch kůže do boty. Při přenosu vlhkosti se vodní pára uvnitř boty přenese na vnější stranu boty. Vodní pára proniká do mikropórů syntetické kůže z mikrovlákna a prochází plynem. Průměr molekul vodní páry je 4×10-4μm. Pokud je průměr mikropórů povrchu kůže z mikrovlákna větší než 4×10-4 μm, lze vodní páru použít. Přenáší se z vnitřní strany boty na vnější stranu boty a má funkci propustnosti vlhkosti. Když dešťová voda prochází mikropóry syntetické kůže z mikrovlákna, povrchové napětí je způsobeno kontaktem dešťové vody s mikropóry. Pokud je průměr pórů malý, dešťová voda se obtížně dostává do boty přes mikropóry, čímž je dosaženo účelu hydroizolace. Studie ukázaly, že minimální průměr různých dešťových mlh, které mohou projít mikropóry, je: mlha je 20 μm, slabý déšť je 400-900 μm a mírný déšť a silný déšť jsou nad 2000 μm. Proto lze průměr mikropórů suché dýhové PU fólie navrhnout s využitím rozdílu v průměru pórů vodní páry a dešťové vody procházející mikropóry.
Proto se v procesu suchého dýhování vyrábí PU fólie po fazetě s určitým počtem mikropórů s určitým průměrem pórů a průměr pórů mikropórů je řízen tak, aby byl 4×10 −4-20 μm, který umožňuje vodní páře volně pronikat. Současně je obtížné propouštět dešťovou vodu, aby bylo dosaženo účelu propustnosti vlhkosti a hydroizolace. V současné době způsoby výroby mikropórů na povrchu syntetické kůže zahrnují metodu laserového mechanického děrování, metodu mikropórů pěnícího činidla, těkání rozpouštědla a metodu tvorby pórů. Jak je patrné z obr. 2, maska ze syntetické kůže z mikrovlákna pro ochrannou obuv má velikost pórů 5 až 8 μm, což je výhodné pro pronikání molekul vodní páry z vnitřku boty na vnější stranu boty, zatímco potlačení vstupu vody do boty.
2.2.2 Vodotěsný a vlhkost propouštějící mechanismus a provedení hydrofilní pryskyřice pro dýhu ze syntetické kůže ze supervlákna pro ochranné boty
Průnik molekul vodní páry do PU masky je také prvním procesem adsorpce a zpětné infiltrace, takže výběr materiálu PU masky je také velmi důležitý. Xie Fuchun a kol. použil polyethylenglykol jako měkký segment k syntéze polyuretanu s vynikajícími hydrofilními vlastnostmi. Lze použít PU fólii vyrobenou z PU pryskyřice s hydrofilními skupinami (jako je ethoxylát) ve struktuře měkkého segmentu. Molekuly vodní páry jsou adsorbovány vodíkovou vazbou. Protože tlak vodní páry v botě je větší než vnější strana boty, jsou molekuly vodní páry nepřetržitě přenášeny na vnější stranu boty podél mezery mezi polyuretanovými molekulárními řetězci, čímž dochází k efektu propustnosti vlhkosti.
Stručně řečeno, v procesu suchého dýhování, pokud maska nemá žádné mikropóry, může být vodní pára přenesena na druhou stranu povrchu syntetické kůže z mikrovlákna i hydrofilní PU pryskyřicí, ale je snadné být hydrofilním PU materiálem masky. . Když se vytvoří vodní film, je obtížné rychle a nepřetržitě přenášet vodní páru na druhou stranu povrchu syntetické kůže z mikrovlákna a propustnost vlhkosti není dobrá. Proto se při navrhování procesu dýhování ze supervláknité syntetické kůže pro ochranné boty používá hydrofilní pryskyřice a je navržen mikropór s průměrem pórů 4×10 −4 až 20 μm, který umožňuje volný průchod molekul vodní páry. Voda, ale je obtížné vstoupit do obuvi, aby bylo dosaženo účelu propustnosti vlhkosti a voděodolnosti.
3 Oblasti použití syntetické kůže z mikrovláken pro ochrannou obuv
Podle statistik hongkongského ministerstva práce je asi jedna třetina bezpečnostních nehod způsobená šlápnutím na předměty, dotykem předmětů nebo zraněním předměty. Výsledkem jsou často zranění nohou a těžké postižení. V zahraničí, zejména v západních vyspělých zemích, je přikládán velký význam ochraně nohou, vyžadující od zaměstnanců nošení profesionální obuvi. Čína také vydala řadu testovacích norem pro ochranu nohou. Ochranná obuv má proto široké vyhlídky na trhu. V současné době má Čína největší základnu profesionální výroby obuvi v Asii.
S neustálým rozvojem společnosti existuje stále více druhů individuálních produktů ochrany práce. V Evropě a ve Spojených státech jsou předchozí jednotné bezpečnostní boty nyní rozděleny na ochrannou obuv, antistatickou obuv, bezpečnostní obuv s ochrannou špičkou, vojenskou obuv, zdravotní sestry podle profesních charakteristik. Obuv, administrativní obuv, obuv pro latinskoamerické tance a další typy, proto je použití supervláknité syntetické kůže pro ochrannou obuv rozsáhlejší, a to následovně:
Pro bezpečnostní obuv: svršky obuvi, jako jsou ochranná obuv, antistatická obuv, bezpečnostní obuv ve špičce a bezpečnostní obuv proti rozbití. Svršek těchto bot je převážně černý nebo hnědý a používá se hlavně v hornictví, stavebnictví, hutnictví, dopravě, sklizni a dalších průmyslových odvětvích k ochraně prstů. Vyžaduje, aby kůže obuvi byla propustná pro vlhkost a voděodolná, a fyzikálně-mechanická pevnost syntetické kůže ze supervláknitých vláken pro ochranné boty přesáhla pevnost kůže. Proto je supervláknová syntetická kůže na ochrannou obuv v současnosti velmi oblíbená doma i v zahraničí.
Pro profesionální obuv: svršky pro boty, jako jsou zdravotní sestry, manažerské boty a dámská pracovní obuv. Mezi nimi jsou velmi běžné zdravotní boty. V současné době mnoho nemocnic doma i v zahraničí používá speciální sesterské boty, které zabraňují spadnutí jehly a bodnutí do nohy při vstřelení jehly. Obuv pro sestřičku je převážně bílá a požaduje se, aby svršek byl propustný pro vlhkost, voděodolný, odolný proti ohybu, měkký a pohodlný. Mnoho zemí v Evropě a Spojených státech vyžaduje, aby vedoucí pracovníci nosili do práce manažerskou obuv, ženy nosí dámskou pracovní obuv, tyto boty také vyžadují, aby svršek kůže propouštěl vlhkost.
Pro vojenské boty: V minulosti se většina z nich vyráběla z hovězí kůže. V současnosti je kůže postupně nahrazována syntetickou kůží z mikrovlákna, která vyžaduje, aby povrch kůže měl propustnost vlhkosti a voděodolnou funkci.
Pro dámské boty na latinskoamerické tance: rané používání výroby hovězí kůže nebo ovčí kůže, současné použití prodyšné, propustnosti vlhkosti výroby supervláknité syntetické kůže.
Se stále specializovanější dělbou práce, rostoucím povědomím o individuální ochraně a rostoucím nedostatkem dermis bude mít ochranná obuvnická kůže s prodyšnou, vlhkostí propustnou a voděodolnou funkcí široký trh a bude se postupně uplatňovat ve sportovní obuvi a běhu. obuv. V budoucnu kůži postupně vyměňte.
4 Závěr
Aby bylo dosaženo funkce hydroizolace a uspokojení propustnosti vzduchu, měl by procesní návrh supervláknité syntetické kůže pro ochrannou obuv začít od základní tkaniny z mikrovláken a suchého dýhovacího procesu. Základní tkanina ze syntetické kůže z mikrovlákna potřebuje více mikropórů ve struktuře. Struktura je navržena tak, aby usnadnila difúzi vodní páry z vnitřku boty; zároveň musí mít základní tkanina ze supervláknité syntetické kůže určitou hydrofobní vlastnost, aby se do boty nedostala dešťová voda a podobně. V suché dýze je nutné nejen použít hydrofilní PU pryskyřici pro zlepšení prodyšnosti ochranné obuvi, ale také mít na povrchu kůže mikropóry s vhodnými póry pro usnadnění přenosu vlhkosti v botě a zároveň zamezení vnikání vody. botu a způsobuje vlhkost. chodidlo.