Sammanfattning: Enligt funktionskraven för syntetiskt mikrofiberläder för skyddsskor diskuterades den vattentäta och fuktgenomsläppliga mekanismen hos bastyget i mikrofibersyntetläder och torr fanerpolyuretanfilm (PU). Designen av bastyg i mikrofiber syntetiskt läder för skyddsskor designades. Strukturera och välj hydrofilt polyuretanharts som ytskiktsharts av syntetiskt mikrofiberläder och kontrollera mikropordiametern på PU-filmen för att uppfylla kraven på vattentät och fuktpermeabilitet. Samtidigt introduceras användningsområdena för syntetiskt mikrofiberläder för skyddsskor.
Nyckelord: skyddsskor; mikrofiber; Syntetiskt Läder; fuktpermeabilitet; vattentät; skor för arbetsförsäkring; antistatiska skor; skyddande tåskyddsskor;
1. Introduktion
Skyddsskor är skor som bärs på arbetsplatsen för att skydda fötterna från skador. De är en del av individuella arbetarskyddsprodukter eller individuella soldatskyddssystem i utvecklade länder i Europa och Amerika. På senare tid kräver fler och fler länder att personalen ska bära skyddsskor för att förhindra eventuella faror under arbetet, vissa industrier eller företag i Kina kräver också att människor bär skyddsskor när de arbetar, så marknaden för skyddsskor kommer att bli större och större. Med införandet av många miljöskyddslagar och förordningar, såväl som den höga kostnaden och begränsade källan till läder, och i vissa specifika tillfällen (som aseptiskt arbete), är dermis benäget att förfalla och bakterierna är svåra att uppfylla kraven . Därför började folk söka alternativ till dermis. Under de senaste åren har skyddsskor gjorda av polyuretan mikrofiber nylon konstläder (mikrofiber syntetiskt läder) blivit mer och mer populära.
Jämfört med läder är defekten med syntetiskt mikrofiberläder att det inte absorberar svett och andas, vilket gör människor obekväma och halta. Det superfiber syntetiska lädret för skyddsskor är speciellt designat baserat på lädrets fuktabsorptions- och permeabilitetsegenskaper. Den har både fuktgenomsläpplighet och vattentäta egenskaper, det vill säga att skorna hindrar uteregnet från att tränga in i skolädret medan de bärs, samtidigt som svetten inuti skorna släpps ut, vilket gör människor bekväma.
I detta dokument diskuterades den fuktgenomsläppliga och vattentäta mekanismen för bastyg av mikrofiber syntetiskt läder, och förberedelsemetoden för fuktgenomsläpplig vattentät mikrofiber syntetiskt läder bastyg erhölls. Den torra lamineringsprocessen av syntetiskt mikrofiberläder diskuterades. Fuktgenomsläppligheten och den vattentäta mekanismen hos syntetiskt läderpolyuretan (PU)-harts av mikrofiber och PU-film av syntetiskt superfiberläder analyserades. Beredningen av syntetiskt mikrofiberläder för skyddsskor utfördes. Med en teoretisk grund är det möjligt att ersätta naturligt läder med syntetiskt mikrofiberläder.
2 Processdesign av syntetiskt mikrofiberläder för skyddsskor
Syntetläder för skyddsskor måste vara i enlighet med EN345 eller ISO20345 för att cirkuleras på utländska marknader (EN345 eller ISO20345 är den europeiska och amerikanska standarden för tillgång till skyddsskor). Fuktgenomsläpplighetsindexet för det superfibrösa syntetiska lädret för skyddsskor kräver vattenånggenomträngning Större än eller lika med 0,8mg/(cm2·h) och vattenångpermeabilitetskoefficient Större än eller lika med 1,5mg/cm2, medan vattentäthetsindexet kräver vatten absorptionshastighet Mindre än eller lika med 30 % och vattenslitage. Permeabiliteten är mindre än eller lika med 0,2 mg. För att möta kraven på fuktgenomsläpplighet och vattentät teknik, är superfibersyntetlädret för skyddsskor designat av de två delarna av mikrofibersyntetläderbastyget och torrfaner.
2.1 Processdesign av bastyg i mikrofiber syntetiskt läder för skyddsskor
2.1.1 Vattentät och fuktgenomsläpplig mekanism av basduk av syntetiskt läder i mikrofiber för skyddsskor
För att studera fuktgenomsläppligheten och den vattentäta funktionen hos bastyget av superfiber syntetiskt läder för skyddsskor, är det första att analysera mekanismen för fuktgenomsläpplighet och vattentäthet för basduken av mikrofiber syntetiskt läder. Fuktöverföring är faktiskt två processer av adsorption och överföring. Först absorberas vattenångan (dvs svett) inuti skon på insidan av skon och överförs sedan från insidan av skon till utsidan av skon. Adsorptionsprocessen kräver en adsorptionspunkt för vattenånga på basduken av syntetiskt mikrofiberläder. Adsorptionspunkten kan vara att vattenmolekyler adsorberas av vätebindningar eller poröst adsorberas. Utan adsorptionspunkter adsorberas inte vattenånga, och svetten inuti skorna kan inte användas. Överför ut, så när du designar bastyget i mikrofiber syntetiskt läder, bör det syntetiska mikrofiberbastyget ha en viss hydrofil absorptionsfunktion. Nylonfibern av vatten och syntetiskt läderbastyg bildar lätt vätebindningar och har viss hydrofilicitet, så bastyget har viss hydrofilicitet. Dessutom, ju fler porer på bastyget i mikrofibersyntetläder, desto större är den specifika ytan. Desto lättare är det att adsorbera vattenånga. I vattenångpenetreringen, om pordiametern för bastyget av mikrofiber syntetiskt läder är stor och öppningsförhållandet är högt, är vattenångans överföringshastighet snabb och mängden överföring är stor. Fig. 1 visar strukturen av ett superfibröst syntetiskt läderbastyg för skyddsskor. Det kan ses att tvärsnittet av bastyget i mikrofibersyntetläder för skyddsskor har ett flertal mikroporer som underlättar överföringen av fukt i skon.
Samtidigt är pordiametern på bastyget i mikrofibersyntetläder i allmänhet stor och ojämn, och regnvattnet passerar lätt igenom. För att möta användningen av det superfibrösa syntetiska läderbastyget för skyddsskor, är det också nödvändigt att utföra det syntetiska mikrofiberbastyget. Den är bearbetad för att ha en viss hydrofob egenskap för att minska hastigheten och mängden regnvatten som passerar genom superfiberbastyget, så att regnvattnet inte lätt når insidan av skon och därigenom uppnår den vattentäta funktionen.
Sammanfattningsvis, vid utformningen av produktionsprocessen av det superfibrösa syntetiska läderbastyget för skyddsskor, bör det superfibrösa bastyget ha en viss vattenångadsorptionspunkt (dvs. hydrofil funktion), det vill säga att mikrofiberbastyget har en hög öppningsförhållande. Och med en ordentlig öppning har mikrofiberbastyget samtidigt en viss vattentät funktion, vilket uppnår både fuktgenomsläpplighet och vattentät.
2.1.2 Förberedelse av basduk av mikrofiber syntetiskt läder för skyddsskor
Enligt analysen av den ovan nämnda fuktgenomsläppliga och vattentäta mekanismen designade vi en basduk av superfiber syntetiskt läder för skyddsskor. Den specifika processen är som följer: polyeten och nylon 6 blandas och omrörs enligt ett visst viktförhållande, vid en temperatur av 220-300 grader C, genom smältplasticering med en enkelskruvsextruder, polyeten- och nylonön fibrer med en finhet av 4 till 7 denier spins och fibrerna skärs till korta fibrer med en längd av 40 till 60 mm, vilka utsätts för non-woven nålstansning och non-woven tyg. Ett superfibröst syntetiskt läderbastyg erhålls genom att platta till, impregnera en våt polyuretanuppslamning, reducera toluen, expandera olja och liknande. Det resulterande tredimensionella nätverket av syntetiska lädertyger i mikrofiber liknar läder, och dess rivstyrka, formbeständighet, enhetlighet, kemisk beständighet och vattenbeständighet och mögelbeständighet överstiger naturligt läder.
Samtidigt bildar det superfibrösa syntetiska läderbastyget i kombination med polyuretanuppslamningsimpregnerings- och reduktionstekniken med porös struktur ett stort antal mikroporer och har en stor specifik yta och stark vattenabsorption. Därför, från den interna mikrostrukturen och materialet, såväl som utseendet på textur och fysiska egenskaper, såväl som känslan av människor, kan mikrofiber syntetiskt lädertyg konkurrera med högkvalitativt naturligt läder. Processen är som följer: spinning → nålstansat fibertyg → strykning → impregnering → reduktion → expansionstorkning → mikrofiber syntetiskt läderbastyg med mjukt hydrofobt behandlingsmedel som silikon eller fluorkisel → impregnering → pressning och torkning En mikrofiber syntetiskt läderbastyg för skyddsskor med en viss hydrofob funktion erhålls.
2.2 Design av syntetläderfanér av superfiber för skyddsskor
2.2.1 Vattentät och fuktgenomsläpplig mekanism och design av superfiber syntetiskt läderfaner PU mikroporös film för skyddsskor
För att lösa motsägelsen mellan fuktpermeabiliteten och det vattentäta i det superfibrösa syntetiska lädret för skyddsskor är det också nödvändigt att designa PU-filmstrukturen för den torra faneren, och det krävs att mikrofibersyntetläderytan också har mikroporer med lämpliga pordiametrar.
Vattentätning förhindrar huvudsakligen regnvatten från att tränga in i läderytan i skon. När fukten överförs överförs vattenångan inuti skon till utsidan av skon. Vattenångan tränger in i mikroporerna i mikrofibersyntetlädret och passerar genom gasen. Diametern på vattenångamolekylerna är 4×10-4μm. Så länge mikropordiametern på mikrofiberläderytan är större än 4×10-4μm kan vattenångan användas. Det överförs från insidan av skon till utsidan av skon och har en fuktgenomsläpplighetsfunktion. När regnvattnet passerar genom mikroporerna i mikrofibersyntetlädret uppstår ytspänningen när regnvattnet kommer i kontakt med mikroporerna. Om pordiametern är liten är det svårt för regnvattnet att komma in i skon genom mikroporerna och uppnår därmed syftet med tätskikt. Studier har visat att den minsta diametern för olika regndimma som kan passera genom mikroporerna är: dimma är 20μm, lätt regn är 400-900μm och måttligt regn och kraftigt regn är över 2000μm. Därför kan mikropordiametern hos den torra faner-PU-filmen utformas genom att utnyttja skillnaden i pordiametern för vattenångan och regnvattnet som passerar genom mikroporerna.
Därför, i den torra faneringsprocessen, produceras PU-filmen efter faner med ett visst antal mikroporer med en viss pordiameter, och pordiametern på mikroporerna kontrolleras till 4×10 −4-20 μm, vilket gör att vattenångan kan tränga in fritt. Samtidigt är det svårt att passera regnvatten för att uppnå syftet med fuktpermeabilitet och vattentätning. För närvarande inkluderar metoderna för att producera mikroporer i den syntetiska läderytan lasermekanisk stansningsmetod, skummedelsmikropormetod, lösningsmedelsförångning och porbildande metod. Som framgår av fig. 2 har mikrofibermasken i syntetiskt läder för skyddsskor en porstorlek på 5 till 8 μm, vilket är fördelaktigt för inträngning av vattenångmolekyler från skons insida till skons utsida medan undertrycka inträde av vatten i skon.
2.2.2 Vattentät och fuktgenomsläpplig mekanism och design av hydrofilt harts för superfiber syntetläderfaner för skyddsskor
Inträngningen av vattenångamolekyler i PU-masken är också den första processen för adsorption och återinfiltration, så valet av PU-maskmaterial är också mycket viktigt. Xie Fuchun et al. använde polyetylenglykol som ett mjukt segment för att syntetisera polyuretan med utmärkta hydrofila egenskaper. PU-film gjord av PU-harts med hydrofila grupper (såsom etoxylat) i den mjuka segmentstrukturen kan användas. Vattenångmolekylerna adsorberas av vätebindningen. Eftersom vattenångtrycket i skon är större än utsidan av skon, överförs vattenångmolekylerna kontinuerligt till utsidan av skon längs gapet mellan polyuretanmolekylkedjorna och utövar därigenom en fuktpermeabilitetseffekt.
Sammanfattningsvis, i torrfanerprocessdesignen, om masken inte har några mikroporer, kan vattenångan överföras till andra sidan av mikrofibersyntetläderytan även av det hydrofila PU-hartset, men det är lätt att vara hydrofilt PU-maskmaterial . När vattenfilmen bildas är det svårt att snabbt och kontinuerligt överföra vattenångan till andra sidan av mikrofibersyntetläderytan, och fuktgenomsläppligheten är inte bra. Därför, när man designar en superfiber-syntetläderfanering för skyddsskor, används ett hydrofilt harts, och en mikropor med en pordiameter på 4×10 −4 till 20 μm är utformad för att tillåta vattenångamolekyler att passera fritt. Vatten, men det är svårt att komma in i skorna för att uppnå syftet med fuktgenomsläpplighet och vattentät.
3 Användningsområden av syntetiskt mikrofiberläder för skyddsskor
Enligt statistiken från Hongkongs arbetsdepartement orsakas ungefär en tredjedel av säkerhetsolyckorna vid industriolyckor av att man trampar på föremål, rör vid föremål eller skadas av föremål. Resultatet blir ofta fotskador och svår funktionsnedsättning. I främmande länder, särskilt i de västra utvecklade länderna, fästs stor vikt vid fotskydd, vilket kräver att anställda bär professionella skor. Kina har också utfärdat en serie produktteststandarder för fotskydd. Därför har skyddsskor breda marknadsutsikter. För närvarande har Kina den största professionella skoproduktionsbasen i Asien.
Med samhällets ständiga framsteg finns det fler och fler varianter av individuella arbetarskyddsprodukter. I Europa och USA är de tidigare enstaka skyddsskorna nu uppdelade i skyddsskor, antistatiska skor, skyddande tåskyddsskor, militärskor, sjuksköterskor enligt professionella egenskaper. Skor, administrativa skor, latinska dansskor och andra typer, så tillämpningen av superfibröst syntetiskt läder för skyddsskor är mer omfattande, enligt följande:
För skyddsskor: ovandelar för skor som skyddsskor, antistatiska skor, tåskyddsskor och säkerhetsskor mot smash. Dessa skors ovandelar är huvudsakligen svarta eller bruna och används främst inom gruvdrift, konstruktion, metallurgi, transport, skörd och andra industrier för att skydda tårna. Det kräver att skolädret är fuktgenomsläppligt och vattentätt, och den fysikalisk-mekaniska styrkan hos superfibersyntetlädret för skyddsskor har överträffat lädrets. Därför är superfiber syntetiskt läder för skyddsskor för närvarande mycket populärt hemma och utomlands.
För professionella skor: ovandelar för skor som sjuksköterskeskor, chefsskor och arbetsskor för kvinnor. Bland dem är sjuksköterskeskor mycket vanliga. I dagsläget använder många sjukhus hemma och utomlands speciella sjuksköterskeskor för att förhindra att nålen faller och sticker i foten när nålen skjuts. Sköterskans skor är huvudsakligen vita och ovandelen ska vara fuktgenomsläpplig, vattentät, böjbeständig, mjuk och skön. Många länder i Europa och USA kräver att chefer bär chefsskor på jobbet, kvinnor bär kvinnors arbetsskor, dessa skor kräver också att det övre lädret har fuktgenomsläpplighet.
För militärskor: Förr var de flesta gjorda av kohud. I dagsläget har lädret successivt ersatts med mikrofibersyntetläder, vilket kräver att läderytan har fuktgenomsläpplighet och vattentät funktion.
För kvinnors latinska dansskor: tidig användning av kohud eller fårskinnsproduktion, den nuvarande användningen av andningsbar, fuktgenomsläpplighet för produktion av superfiber syntetiskt läder.
Med den alltmer specialiserade arbetsfördelningen, den växande medvetenheten om individuellt skydd och den växande bristen på dermis kommer skyddsskolädret med andningsbara, fuktgenomsläppliga och vattentäta funktioner att ha en bred marknad och kommer gradvis att tillämpas i sportskor och löpning skor. Byt ut lädret gradvis i framtiden.
4. Slutsats
För att uppnå funktionen att täta och tillfredsställa luftgenomsläppligheten, bör processdesignen för det superfibrösa syntetiska lädret för skyddsskor startas från mikrofiberbastyget och torrfaneringsprocessen. Bastyget i mikrofiber syntetiskt läder behöver fler mikroporer i strukturen. Strukturen är utformad för att underlätta spridningen av vattenånga från insidan av skon; samtidigt måste det superfibrösa syntetiska läderbastyget ha en viss hydrofob egenskap för att förhindra att regnvatten och liknande kommer in i skon. I den torra faneren är det inte bara nödvändigt att använda hydrofilt PU-harts för att förbättra andningsförmågan hos skyddsskorna, utan även att ha mikroporer med lämpliga porer på läderytan för att underlätta överföringen av fukt i skon samtidigt som vatten inte kommer in skon och orsakar väta. fot.