Резюме: Съгласно функционалните изисквания на микрофибърната синтетична кожа за защитни обувки беше обсъден водоустойчивият и влагопроницаем механизъм на микрофибърна синтетична кожена основа и сух фурнир полиуретанов (PU) филм. Проектиран е дизайнът на плат от микрофибърна синтетична кожа за защитни обувки. Структурирайте и изберете хидрофилна полиуретанова смола като смола на повърхностния слой на синтетична кожа от микрофибър и контролирайте диаметъра на микропорите на PU филма, за да отговаря на изискванията за водоустойчивост и пропускливост на влага. В същото време се въвеждат областите на приложение на микрофибърната синтетична кожа за защитни обувки.
Ключови думи: защитни обувки; микрофибърен; синтетична кожа; пропускливост на влага; водоустойчив; обувки за трудово осигуряване; антистатични обувки; предпазни обувки за пръсти;
1. Въведение
Защитните обувки са обувки, които се носят на работното място, за да предпазят краката от нараняване. Те са част от продуктите за индивидуална защита на труда или системите за индивидуална защита на войниците в развитите страни в Европа и Америка. Напоследък все повече страни изискват от служителите да носят защитни обувки, за да предотвратят възможни опасности по време на работа, някои индустрии или компании в Китай също изискват хората да носят защитни обувки, когато работят, така че пазарът на защитни обувки ще става все по-голям. С въвеждането на много закони и разпоредби за опазване на околната среда, както и високата цена и ограничения източник на кожа, и в някои специфични случаи (като асептична работа), дермата е склонна към гниене и бактериите трудно могат да отговорят на изискванията . Затова хората започнаха да търсят алтернативи на дермата. През последните години защитните обувки от полиуретанова микрофибърна найлонова изкуствена кожа (микрофибърна синтетична кожа) стават все по-популярни.
В сравнение с кожата, дефектът на синтетичната кожа от микрофибър е, че не абсорбира потта и не диша, което прави хората неудобни и куци. Синтетичната кожа със супер влакна за защитни обувки е специално проектирана въз основа на характеристиките на абсорбиране на влага и пропускливост на кожата. Той има както пропускливост на влага, така и водоустойчиви свойства, тоест обувките предотвратяват проникването на външния дъжд в кожата на обувката, докато се носят, и в същото време потта вътре в обувките се изхвърля, което прави хората удобни.
В тази статия беше обсъден влагопропускливият и водоустойчив механизъм на микрофибърна синтетична кожена основна тъкан и беше получен методът за приготвяне на влагопроницаема водоустойчива микрофибърна синтетична кожена основна тъкан. Беше разгледан процесът на сухо ламиниране на микрофибърна синтетична кожа. Пропускливостта на влага и водоустойчивият механизъм на полиуретанова (PU) смола от микрофибърна синтетична кожа и PU филм от синтетична кожа със супер влакна бяха анализирани. Извършена е подготовката на микрофибърна синтетична кожа за защитни обувки. Предоставяйки теоретична основа, е възможно естествената кожа да бъде заменена със синтетична кожа от микрофибър.
2 Процесен дизайн на микрофибърна синтетична кожа за защитни обувки
Синтетичната кожа за защитни обувки трябва да е в съответствие с EN345 или ISO20345, за да се разпространява на чужди пазари (EN345 или ISO20345 е европейският и американският стандарт за достъп до защитни обувки). Индексът на пропускливост на влага на супервлакнестата синтетична кожа за защитни обувки изисква пропускливост на водна пара по-голяма или равна на 0,8 mg/(cm2·h) и коефициент на пропускливост на водна пара по-голяма или равна на 1,5 mg/cm2, докато водоустойчивият индекс изисква вода степен на абсорбция По-малка или равна на 30% и водно износване. Пропускливостта е по-малка или равна на 0,2 mg. За да отговори на изискванията за пропускливост на влага и водоустойчива технология, синтетичната кожа със супер влакна за защитни обувки е проектирана от двете части на основния плат от микрофибърна синтетична кожа и сухия фурнир.
2.1 Проектиране на процеса на базов плат от синтетична кожа от микрофибър за защитни обувки
2.1.1 Водоустойчив и влагопропусклив механизъм от плат от синтетична кожа от микрофибър за защитни обувки
За да се проучи пропускливостта на влага и водоустойчивата функция на основната кърпа от синтетична кожа със супервлакна за защитни обувки, първото е да се анализира механизмът на пропускливостта на влага и водоустойчивостта на основната кърпа от микрофибърна синтетична кожа. Предаването на влага всъщност е два процеса на адсорбция и пренос. Първо, водната пара (т.е. потта) вътре в обувката се адсорбира от вътрешната страна на обувката и след това се прехвърля от вътрешността на обувката към външната страна на обувката. Процесът на адсорбция изисква точка на адсорбция на водна пара върху основния плат от синтетична кожа от микрофибър. Точката на адсорбция може да бъде, че водните молекули са адсорбирани чрез водородни връзки или поресто адсорбирани. Без адсорбционни точки водната пара не се адсорбира и потта в обувките не може да се използва. Пренесете навън, така че при проектирането на основния плат от синтетична кожа от микрофибър, основният плат от синтетична кожа от микрофибър трябва да има определена хидрофилна абсорбционна функция. Найлоновите влакна от водна и синтетична кожена основна тъкан лесно образуват водородни връзки и имат определена хидрофилност, така че основната тъкан има определена хидрофилност. В допълнение, колкото повече пори има микрофибърната синтетична кожена тъкан, толкова по-голяма е специфичната повърхност. Колкото по-лесно се адсорбират водните пари. При проникване на водна пара, ако диаметърът на порите на тъканта от микрофибърна синтетична кожа е голям и коефициентът на отваряне е висок, скоростта на пренос на водна пара е бърза и количеството на пренос е голямо. Фигура 1 показва структурата на супервлакнеста синтетична кожена основна тъкан за защитни обувки. Може да се види, че напречното сечение на основния плат от микрофибърна синтетична кожа за защитни обувки има множество микропори, които улесняват преноса на влага в обувката.
В същото време диаметърът на порите на основния плат от синтетична кожа от микрофибър обикновено е голям и неравномерен и дъждовната вода преминава лесно. За да се отговори на използването на супервлакнеста синтетична кожена основна тъкан за защитни обувки, е необходимо също така да се извърши микрофибърна синтетична кожена основна тъкан. Той е обработен, за да има определено хидрофобно свойство, за да намали скоростта и количеството дъждовна вода, преминаваща през супервлакнестия основен плат, така че дъждовната вода да не достига лесно до вътрешността на обувката, като по този начин се постига водоустойчива функция.
В обобщение, при проектирането на производствения процес на супервлакнеста тъкан от синтетична кожа за защитни обувки, супервлакнестата основна тъкан трябва да има определена точка на адсорбция на водни пари (т.е. хидрофилна функция), тоест микрофибърната основна тъкан има висока коефициент на отваряне. И с подходящ отвор, в същото време, микрофибърната основна тъкан има определена водоустойчива функция, постигайки както пропускливост на влага, така и водоустойчивост.
2.1.2 Подготовка на плат от микрофибърна синтетична кожа за защитни обувки
Според анализа на гореспоменатия водопропусклив и водоустойчив механизъм, ние проектирахме базова кърпа от синтетична кожа със супер влакна за защитни обувки. Специфичният процес е както следва: полиетилен и найлон 6 се смесват и разбъркват в съответствие с определено тегловно съотношение, при температура от 220-300 градуса C, Чрез пластифициране на стопилка с едношнеков екструдер, полиетиленът и найлонът остров влакна с финост от 4 до 7 дение се предат и влакната се нарязват на къси влакна с дължина от 40 до 60 mm, които се подлагат на нетъкано иглопробиване и нетъкан текстил. Свръхвлакнеста тъкан от синтетична кожа се получава чрез сплескване, импрегниране на мокра полиуретанова суспензия, редуциране на толуен, експандиращо масло и други подобни. Получената триизмерна мрежа от тъкани от синтетична кожа от микрофибър е подобна на кожата и нейната якост на разкъсване, запазване на формата, еднородност, химическа устойчивост и водоустойчивост и устойчивост на плесен надвишава естествената кожа.
В същото време, супервлакнестият синтетичен кожен плат, комбиниран с импрегниране на полиуретанова суспензия и технология за обработка на редукция с пореста структура, образува голям брой микропори и има голяма специфична повърхност и силна абсорбция на вода. Следователно, от вътрешната микроструктура и материал, както и от външния вид на текстурата и физическите свойства, както и от усещането на хората, тъканта от синтетична кожа от микрофибър може да се конкурира с висококачествената естествена кожа. Процесът е както следва: центрофугиране → иглонабит нетъкан текстил → гладене → импрегниране → редуциране → сушене чрез разширение → плат с основа от синтетична кожа от микрофибър, използващ мек хидрофобен агент за обработка като силикон или флуор-силиций → импрегниране → пресоване и сушене Микрофибър Получава се синтетична кожена основна тъкан за защитни обувки с определена хидрофобна функция.
2.2 Дизайн на фурнир от синтетична кожа със суперфибри за защитни обувки
2.2.1 Водоустойчив и влагопроницаем механизъм и дизайн на суперфибърно синтетично кожено покритие PU микропорест филм за защитни обувки
За да се разреши противоречието между пропускливостта на влага и водоустойчивостта на супервлакнестата синтетична кожа за защитни обувки, също е необходимо да се проектира структурата на PU филма на сухия фурнир и се изисква повърхността на синтетичната кожа от микрофибър също да има микропори с подходящи диаметри на порите.
Хидроизолацията основно предотвратява проникването на дъждовна вода през повърхността на кожата в обувката. Когато влагата се предава, водната пара вътре в обувката се прехвърля към външната страна на обувката. Водната пара прониква в микропорите на микрофибърната синтетична кожа и преминава през газа. Диаметърът на молекулите на водната пара е 4×10-4μm. Докато диаметърът на микропорите на повърхността на микрофибърната кожа е по-голям от 4×10-4μm, може да се използва водна пара. Пренася се от вътрешната към външната част на обувката и има функция за пропускливост на влага. Когато дъждовната вода преминава през микропорите на микрофибърната синтетична кожа, повърхностното напрежение се предизвиква, когато дъждовната вода влезе в контакт с микропорите. Ако диаметърът на порите е малък, дъждовната вода трудно навлиза в обувката през микропорите, като по този начин се постига целта на хидроизолацията. Проучванията показват, че минималният диаметър на различните дъждовни мъгли, които могат да преминат през микропорите, е: мъглата е 20 μm, лекият дъжд е 400-900 μm, а умереният дъжд и силният дъжд са над 2000 μm. Следователно, диаметърът на микропорите на сухия фурнир PU филм може да бъде проектиран чрез използване на разликата в диаметъра на порите на водната пара и дъждовната вода, преминаваща през микропорите.
Следователно, в процеса на сухо фурниране, PU филмът след фурнира се произвежда с определен брой микропори с определен диаметър на порите и диаметърът на порите на микропорите се контролира да бъде 4 × 10 −4-20 μm, което позволява на водните пари да проникват свободно. В същото време е трудно да се премине дъждовна вода, за да се постигне целта на пропускливостта на влага и хидроизолацията. Понастоящем методите за производство на микропори в повърхността на синтетичната кожа включват метод на лазерно механично щанцоване, метод на микропори с пенещ агент, изпаряване на разтворителя и метод за образуване на пори. Както може да се види от фиг. 2, маската от микрофибърна синтетична кожа за защитни обувки има размер на порите от 5 до 8 μm, което е благоприятно за проникването на молекулите на водната пара от вътрешността на обувката към външната страна на обувката, докато потискане навлизането на вода в обувката.
2.2.2 Водоустойчив и влагопроницаем механизъм и дизайн на хидрофилна смола за супервлакнест синтетичен кожен фурнир за защитни обувки
Проникването на молекулите на водната пара в PU маската също е първият процес на адсорбция и повторна инфилтрация, така че изборът на материал за PU маска също е много важен. Xie Fuchun и др. използва полиетилен гликол като мек сегмент за синтезиране на полиуретан с отлични хидрофилни свойства. Може да се използва PU филм, направен от PU смола с хидрофилни групи (като етоксилат) в структурата на мекия сегмент. Молекулите на водната пара се адсорбират от водородната връзка. Тъй като налягането на водната пара в обувката е по-голямо от външната страна на обувката, молекулите на водната пара непрекъснато се предават към външната страна на обувката по пролуката между полиуретановите молекулни вериги, като по този начин упражняват ефект на пропускливост на влага.
В обобщение, при дизайна на процеса на сух фурнир, ако маската няма микропори, водната пара може да бъде прехвърлена от другата страна на повърхността на микрофибърната синтетична кожа дори от хидрофилната PU смола, но е лесно да бъде хидрофилен PU материал за маска . Когато се образува воден филм, е трудно водната пара да се прехвърли бързо и непрекъснато от другата страна на повърхността на микрофибърната синтетична кожа и пропускливостта на влага не е добра. Следователно, когато се проектира процес на облицоване на синтетична кожа със супервлакна за защитни обувки, се използва хидрофилна смола и микропора с диаметър на порите от 4 × 10 -4 до 20 μm е проектирана да позволява на молекулите на водната пара да преминават свободно. Вода, но е трудно да влезете в обувките, за да постигнете целта на пропускливостта на влага и водоустойчивостта.
3 области на приложение на микрофибърна синтетична кожа за защитни обувки
Според статистиката на Департамента по труда в Хонконг, около една трета от злополуките при промишлени злополуки са причинени от стъпване на предмети, докосване на предмети или нараняване с предмети. Резултатът често е нараняване на краката и тежка инвалидност. В чужди страни, особено в западните развити страни, се отдава голямо значение на защитата на краката, като се изисква служителите да носят професионални обувки. Китай също издаде серия от стандарти за тестване на продукти за защита на краката. Следователно предпазните обувки имат широки пазарни перспективи. В момента Китай има най-голямата база за производство на професионални обувки в Азия.
С непрекъснатия напредък на обществото има все повече и повече разновидности на индивидуалните продукти за защита на труда. В Европа и Съединените щати предишните единични защитни обувки сега са разделени на защитни обувки, антистатични обувки, защитни защитни обувки за пръсти, военни обувки, медицински сестри според професионалните характеристики. Обувки, административни обувки, обувки за латино танци и други видове, така че приложението на супервлакнеста синтетична кожа за защитни обувки е по-широко, както следва:
За предпазни обувки: горна част за обувки като защитни обувки, антистатични обувки, предпазни обувки за пръстите и предпазни обувки против смазване. Горната част на тези обувки е предимно черна или кафява и се използва главно в минното дело, строителството, металургията, транспорта, събирането на реколтата и други индустрии за защита на пръстите на краката. Изисква се кожата на обувките да бъде влагопроницаема и водоустойчива, а физико-механичната якост на синтетичната кожа със супер влакна за защитни обувки надвишава тази на кожата. Следователно синтетичната кожа със супер влакна за защитни обувки в момента е много популярна у нас и в чужбина.
За професионални обувки: горна част за обувки като обувки за медицински сестри, обувки за ръководители и дамски работни обувки. Сред тях много често се срещат обувки за медицински сестри. Понастоящем много болници в страната и чужбина използват специални обувки за медицински сестри, за да предотвратят падането на иглата и убождането на крака, когато иглата бъде простреляна. Сестринските обувки са предимно бели, като се изисква горната част да е влагопропусклива, водоустойчива, издръжлива на огъване, мека и удобна. Много страни в Европа и Съединените щати изискват от ръководителите да носят обувки за ръководители на работа, жените носят дамски работни обувки, тези обувки също изискват горната кожа да има пропускливост на влага.
За военните обувки: В миналото повечето от тях са били от телешка кожа. Понастоящем кожата постепенно е заменена със синтетична кожа от микрофибър, което изисква повърхността на кожата да има пропускливост на влага и водоустойчива функция.
За дамски обувки за латино танци: ранно използване на производство на телешка или овча кожа, сегашното използване на дишаща, влагопроницаема продукция от синтетична кожа със супер влакна.
С все по-специализираното разделение на труда, нарастващото осъзнаване на индивидуалната защита и нарастващия недостиг на дерма, защитната кожа за обувки с дишащи, влагопроницаеми и водоустойчиви функции ще има широк пазар и постепенно ще се прилага в спортни обувки и бягане обувки. В бъдеще постепенно заменете кожата.
4. Заключение
За да се постигне функцията за хидроизолация и задоволяване на пропускливостта на въздуха, проектирането на процеса на супервлакнеста синтетична кожа за защитни обувки трябва да започне от основния плат от микрофибър и процеса на сухо фурниране. Микрофибърната синтетична кожена тъкан се нуждае от повече микропори в структурата. Структурата е проектирана да улеснява дифузията на водните пари от вътрешността на обувката; в същото време, супервлакнестият синтетичен кожен плат трябва да има определено хидрофобно свойство, за да предотврати навлизането на дъждовна вода и други подобни в обувката. В сухия фурнир е необходимо не само да се използва хидрофилна PU смола, за да се подобри дишането на защитните обувки, но и да има микропори с подходящи пори на повърхността на кожата, за да се улесни преносът на влага в обувката, като същевременно се предотврати навлизането на вода обувката и причиняване на намокряне. крак.