Abstrakt: I henhold til funktionskravene for syntetisk mikrofiberlæder til beskyttelsessko blev den vandtætte og fugtgennemtrængelige mekanisme af mikrofiber syntetisk læderbasestof og tør finer polyurethan (PU) film diskuteret. Designet af mikrofiber syntetisk læder basestof til beskyttelsessko blev designet. Strukturer, og vælg hydrofil polyurethanharpiks som overfladelagsharpiks af mikrofiber syntetisk læder og kontroller mikroporediameteren af PU-film for at opfylde kravene til vandtæt og fugtgennemtrængelighed. Samtidig introduceres anvendelsesområderne for syntetisk mikrofiberlæder til beskyttelsessko.
Nøgleord: beskyttelsessko; mikrofiber; Syntetisk læder; fugtpermeabilitet; vandtæt; arbejdskraft forsikring sko; anti-statiske sko; beskyttende tå sikkerhedssko;
1. Introduktion
Beskyttelsessko er sko, der bruges på arbejdspladsen for at beskytte fødderne mod skader. De er en del af de individuelle arbejdsbeskyttelsesprodukter eller individuelle soldaterbeskyttelsessystemer i udviklede lande i Europa og Amerika. På det seneste har flere og flere lande krævet personale til at Iført beskyttelsessko for at forhindre mulige farer under arbejdet, nogle industrier eller virksomheder i Kina kræver også, at folk bærer beskyttelsessko, når de arbejder, så markedet for beskyttelsessko vil blive større og større. Med indførelsen af mange miljøbeskyttelseslove og -bestemmelser, såvel som de høje omkostninger og den begrænsede kilde til læder, og i nogle specifikke lejligheder (såsom aseptisk arbejde), er dermis tilbøjelig til at henfalde, og bakterierne er vanskelige at opfylde kravene . Derfor begyndte folk at søge alternativer til dermis. I de senere år er beskyttelsessko lavet af polyurethan mikrofiber nylon kunstlæder (mikrofiber syntetisk læder) blevet mere og mere populære.
Sammenlignet med læder er fejlen ved syntetisk mikrofiberlæder, at det ikke absorberer sved og ånder, hvilket gør folk utilpas og halt. Superfiber syntetisk læder til beskyttelsessko er specialdesignet baseret på læderets fugtabsorptions- og permeabilitetsegenskaber. Den har både fugtgennemtrængelighed og vandtætte egenskaber, det vil sige, at skoene forhindrer den udvendige regn i at trænge ind i skolæderet, mens de er iført dem, og samtidig afgives sveden inde i skoene, hvilket gør folk godt tilpas.
I dette papir blev den fugtgennemtrængelige og vandtætte mekanisme af mikrofiber syntetisk læderbasestof diskuteret, og fremstillingsmetoden for fugtgennemtrængeligt vandtæt mikrofiber syntetisk læderbasestof blev opnået. Den tørre lamineringsproces af mikrofiber syntetisk læder blev diskuteret. Fugtgennemtrængeligheden og den vandtætte mekanisme af mikrofiber syntetisk læder polyurethan (PU) harpiks og superfiber syntetisk læder PU film blev analyseret. Forberedelsen af mikrofiber syntetisk læder til beskyttelsessko blev udført. Ud fra et teoretisk grundlag er det muligt at erstatte naturlæder med syntetisk mikrofiberlæder.
2 Procesdesign af syntetisk mikrofiberlæder til beskyttelsessko
Syntetisk læder til beskyttelsessko skal være i overensstemmelse med EN345 eller ISO20345 for at blive cirkuleret på udenlandske markeder (EN345 eller ISO20345 er den europæiske og amerikanske standard for adgang til beskyttelsesfodtøj). Fugtgennemtrængelighedsindekset for det superfibrøse syntetiske læder til beskyttelsessko kræver vanddampgennemtrængning Større end eller lig med 0,8mg/(cm2·h) og vanddamppermeabilitetskoefficient Større end eller lig med 1,5mg/cm2, mens vandtæthedsindekset kræver vand absorptionshastighed Mindre end eller lig med 30% og vandslid. Permeabiliteten er mindre end eller lig med 0,2 mg. For at imødekomme kravene til fugtgennemtrængelighed og vandtæt teknologi er superfiber syntetisk læder til beskyttelsessko designet af de to dele af mikrofiber syntetisk læderbasestof og den tørre finer.
2.1 Procesdesign af mikrofiber syntetisk læderbasestof til beskyttelsessko
2.1.1 Vandtæt og fugtgennemtrængelig mekanisme af mikrofiber syntetisk læder base klud til beskyttelsessko
For at studere fugtgennemtrængeligheden og vandtæt funktion af superfiber syntetisk læder base klud til beskyttelsessko, er den første at analysere mekanismen for fugt permeabilitet og vandtæthed af mikrofiber syntetisk læder base klud. Fugttransmission er faktisk to processer med adsorption og overførsel. Først adsorberes vanddampen (dvs. sveden) inde i skoen på indersiden af skoen og overføres derefter fra indersiden af skoen til ydersiden af skoen. Adsorptionsprocessen kræver et vanddampadsorptionspunkt på basiskluden af syntetisk læder af mikrofiber. Adsorptionspunktet kan være, at vandmolekyler adsorberes af hydrogenbindinger eller adsorberes porøst. Uden adsorptionspunkter adsorberer vanddamp ikke, og sveden inde i skoene kan ikke bruges. Overfør ud, så når du designer det syntetiske mikrofiber-læderbasestof, skal det syntetiske mikrofiberlæderbasestof have en vis hydrofil absorptionsfunktion. Nylonfiberen af vand og syntetisk læderbasestof danner let hydrogenbindinger og har en vis hydrofilicitet, så basisstoffet har en vis hydrofilicitet. Derudover, jo flere porer i det syntetiske mikrofiber-læderbasestof, jo større er det specifikke overfladeareal. Jo nemmere er det at adsorbere vanddamp. I vanddampgennemtrængning, hvis porediameteren af mikrofiber syntetisk læderbasestof er stor, og åbningsforholdet er højt, er vanddampoverførselshastigheden hurtig, og mængden af overførsel er stor. Fig. 1 viser strukturen af et superfibrøst syntetisk læderbasestof til beskyttelsessko. Det kan ses, at tværsnittet af mikrofiber-syntetisk læderbasestof til beskyttelsessko har en flerhed af mikroporer, som letter overførslen af fugt i skoen.
Samtidig er porediameteren på basisstoffet i mikrofiber syntetisk læder generelt stort og ujævnt, og regnvandet ledes let igennem. For at imødekomme brugen af det superfibrøse syntetiske læderbasestof til beskyttelsessko, er det også nødvendigt at udføre det syntetiske mikrofiberbasestof. Den er bearbejdet til at have en vis hydrofob egenskab for at reducere hastigheden og mængden af regnvand, der passerer gennem superfiber-basestoffet, så regnvandet ikke nemt når indersiden af skoen og derved opnår den vandtætte funktion.
Sammenfattende, i designet af produktionsprocessen af det superfibrøse syntetiske læderbasestof til beskyttelsessko, skal det superfibrøse basisstof have et bestemt vanddampadsorptionspunkt (dvs. hydrofil funktion), det vil sige, at mikrofiberbasestoffet har en høj åbningsforhold. Og med en ordentlig blænde har mikrofiberbasestoffet samtidig en vis vandtæt funktion, der opnår både fugtgennemtrængelighed og vandtæt.
2.1.2 Forberedelse af mikrofiber syntetisk læder base klud til beskyttelsessko
Ifølge analysen af den ovennævnte fugtgennemtrængelige og vandtætte mekanisme har vi designet en superfiber syntetisk læderbaseklud til beskyttelsessko. Den specifikke proces er som følger: polyethylen og nylon 6 blandes og omrøres i henhold til et bestemt vægtforhold, ved en temperatur på 220-300 grader C, ved smelteplastificering med en enkeltskrue ekstruder, polyethylen og nylon øen fibre med en finhed på 4 til 7 denier spundes, og fibrene skæres til korte fibre med en længde på 40 til 60 mm, som udsættes for non-woven nålestansning og non-woven stof. Et superfibrøst syntetisk læderbasestof opnås ved at udflade, imprægnere en våd polyurethanopslæmning, reducere toluen, ekspandere olie og lignende. Det resulterende tredimensionelle netværk af syntetiske mikrofiberlæderstoffer ligner læder, og dets rivestyrke, formfastholdelse, ensartethed, kemisk resistens og vandbestandighed og meldugbestandighed overstiger naturligt læder.
Samtidig danner det superfibrøse syntetiske læderbasestof kombineret med polyurethan-opslæmningsimprægnerings- og reduktionsteknologien med porøs struktur et stort antal mikroporer og har et stort specifikt overfladeareal og stærk vandabsorption. Derfor, fra den interne mikrostruktur og materiale, såvel som udseendet af tekstur og fysiske egenskaber, samt følelsen af mennesker, kan mikrofiber syntetisk læderstof konkurrere med højkvalitets naturligt læder. Processen er som følger: spinding → nålestanset fiberdug → strygning → imprægnering → reduktion → ekspansionstørring → mikrofiber syntetisk læderbase med blødt hydrofobt behandlingsmiddel såsom silikone eller fluor-silicium → imprægnering → presning og tørring En mikrofiber syntetisk læderbasestof til beskyttelsessko med en vis hydrofob funktion opnås.
2.2 Design af superfiber syntetisk læderfiner til beskyttelsessko
2.2.1 Vandtæt og fugtgennemtrængelig mekanisme og design af superfiber syntetisk læderfiner PU mikroporøs film til beskyttelsessko
For at løse modsætningen mellem fugtpermeabiliteten og det vandtætte af det superfibrøse syntetiske læder til beskyttelsessko, er det også nødvendigt at designe PU-filmstrukturen af den tørre finer, og det er påkrævet, at mikrofiber syntetisk læderoverflade også har mikroporer med passende porediametre.
Vandtætning forhindrer hovedsageligt regnvand i at trænge ind i læderoverfladen i skoen. Når fugten overføres, overføres vanddampen inde i skoen til ydersiden af skoen. Vanddampen trænger ind i mikroporerne i det syntetiske mikrofiberlæder og passerer gennem gassen. Diameteren af vanddampmolekylerne er 4×10-4μm. Så længe mikroporediameteren på mikrofiberlæderoverfladen er større end 4×10-4μm, kan vanddampen bruges. Det overføres fra indersiden af skoen til ydersiden af skoen og har en fugtgennemtrængelighedsfunktion. Når regnvandet passerer gennem mikroporerne i det syntetiske mikrofiberlæder, opstår overfladespændingen, når regnvandet kommer i kontakt med mikroporerne. Hvis porediameteren er lille, er regnvandet svært at trænge ind i skoen gennem mikroporerne, hvorved formålet med vandtætning opnås. Undersøgelser har vist, at den mindste diameter af forskellige regntåger, der kan passere gennem mikroporerne, er: tåge er 20μm, let regn er 400-900μm, og moderat regn og kraftig regn er over 2000μm. Derfor kan mikroporediameteren af den tørre finer PU-film designes ved at udnytte forskellen i porediameteren af vanddampen og regnvandet, der passerer gennem mikroporerne.
Derfor produceres PU-filmen efter fineren i den tørre finérproces med et vist antal mikroporer med en bestemt porediameter, og mikroporernes porediameter styres til at være 4×10 −4-20 μm, som tillader vanddampen at trænge frit ind. Samtidig er det svært at passere regnvand for at opnå formålet med fugtgennemtrængelighed og vandtætning. På nuværende tidspunkt omfatter metoderne til fremstilling af mikroporer i den syntetiske læderoverflade laser mekanisk stansemetode, skummiddelmikroporemetode, opløsningsmiddelfordampning og poredannende metode. Som det ses af fig. 2, har mikrofiber syntetisk lædermaske til beskyttelsessko en porestørrelse på 5 til 8 μm, hvilket er fordelagtigt for indtrængning af vanddampmolekyler fra indersiden af skoen til ydersiden af skoen, mens undertrykke indtrængen af vand i skoen.
2.2.2 Vandtæt og fugtgennemtrængelig mekanisme og design af hydrofil harpiks til superfiber syntetisk læderfiner til beskyttelsessko
Indtrængning af vanddampmolekyler i PU-masken er også den første proces med adsorption og re-infiltration, så valget af PU-maskemateriale er også meget vigtigt. Xie Fuchun et al. brugt polyethylenglycol som et blødt segment til at syntetisere polyurethan med fremragende hydrofile egenskaber. PU-film fremstillet af PU-harpiks med hydrofile grupper (såsom ethoxylat) i den bløde segmentstruktur kan anvendes. Vanddampmolekylerne adsorberes af hydrogenbindingen. Da vanddamptrykket i skoen er større end ydersiden af skoen, transmitteres vanddampmolekylerne kontinuerligt til ydersiden af skoen langs mellemrummet mellem polyurethan-molekylkæderne og udøver derved en fugtgennemtrængelighedseffekt.
Sammenfattende, i tørfinerprocesdesignet, hvis masken ikke har mikroporer, kan vanddampen overføres til den anden side af mikrofiber-syntetisk læderoverfladen selv af den hydrofile PU-harpiks, men det er let at være hydrofilt PU-maskemateriale . Når vandfilmen dannes, er det vanskeligt hurtigt og kontinuerligt at overføre vanddampen til den anden side af mikrofibersyntetisk læderoverfladen, og fugtgennemtrængeligheden er ikke god. Når man designer en superfiber-syntetisk læderfineringsproces til beskyttelsessko, anvendes der derfor en hydrofil harpiks, og en mikropore med en porediameter på 4×10 −4 til 20 μm er designet til at tillade vanddampmolekyler at passere frit. Vand, men det er svært at komme ind i skoene for at opnå formålet med fugtpermeabilitet og vandtæt.
3 Anvendelsesområder af mikrofiber syntetisk læder til beskyttelsessko
Ifølge statistikken fra Hong Kong Labour Department skyldes omkring en tredjedel af sikkerhedsulykker ved arbejdsulykker, at man træder genstande, rører ved genstande eller er blevet såret af genstande. Resultatet er ofte fodskader og alvorligt handicap. I fremmede lande, især i de vestlige udviklede lande, lægges der stor vægt på fodbeskyttelse, hvilket kræver, at medarbejdere bærer professionelle sko. Kina har også udstedt en række produktteststandarder for fodbeskyttelse. Derfor har beskyttelsessko brede markedsudsigter. På nuværende tidspunkt har Kina den største professionelle skoproduktionsbase i Asien.
Med samfundets fortsatte fremskridt er der flere og flere varianter af individuelle arbejdsbeskyttelsesprodukter. I Europa og USA er de tidligere enkelte sikkerhedssko nu opdelt i beskyttelsessko, antistatiske sko, beskyttende tå sikkerhedssko, militærsko, sygeplejersker efter faglige karakteristika. Sko, administrative sko, latinske dansesko og andre typer, så anvendelsen af superfibrøst syntetisk læder til beskyttelsessko er mere omfattende, som følger:
Til sikkerhedssko: Overdel til sko såsom beskyttelsessko, antistatiske sko, tåsikkerhedssko og anti-smash-sikkerhedssko. Overdelen af disse sko er hovedsageligt sorte eller brune og bruges hovedsageligt i minedrift, byggeri, metallurgi, transport, høst og andre industrier for at beskytte tæerne. Det kræver, at skolæderet er fugtgennemtrængeligt og vandtæt, og den fysisk-mekaniske styrke af superfiber syntetisk læder til beskyttelsessko har oversteget læderets. Derfor er superfiber syntetisk læder til beskyttelsessko i øjeblikket meget populært i ind- og udland.
Til professionelle sko: Overdel til sko som sygeplejerskesko, executive-sko og arbejdssko til kvinder. Blandt dem er sygeplejerskesko meget almindelige. På nuværende tidspunkt bruger mange hospitaler i ind- og udland specielle sygeplejerskesko for at forhindre, at nålen falder og stikker i foden, når nålen bliver skudt. Sygeplejerskens sko er hovedsageligt hvide, og overdelen skal være fugtgennemtrængelig, vandtæt, modstandsdygtig over for bøjning, blød og behagelig. Mange lande i Europa og USA kræver, at ledere bærer ledersko på arbejde, kvinder bærer arbejdssko til kvinder, disse sko kræver også, at overlæderet har fugtgennemtrængelighed.
Til militærsko: Før i tiden var de fleste af dem lavet af okseskind. På nuværende tidspunkt er læderet gradvist udskiftet med mikrofiber syntetisk læder, hvilket kræver, at læderoverfladen har fugtgennemtrængelighed og vandtæt funktion.
For kvinders latinske dansesko: tidlig brug af kohud eller fåreskind produktion, den nuværende brug af åndbar, fugtgennemtrængelighed af super-fiber syntetisk læder produktion.
Med den stadig mere specialiserede arbejdsdeling, den voksende bevidsthed om individuel beskyttelse og den voksende knaphed på dermis, vil det beskyttende fodtøjslæder med åndbare, fugtgennemtrængelige og vandtætte funktioner have et bredt marked og gradvist blive anvendt i sportssko og løb. sko. I fremtiden skal du gradvist udskifte læderet.
4. Konklusion
For at opnå funktionen af vandtætning og tilfredsstille luftgennemtrængeligheden, bør procesdesignet af det superfibrøse syntetiske læder til beskyttelsessko startes fra mikrofiberbasestoffet og den tørre finérproces. Mikrofiber syntetisk læder base stof har brug for flere mikroporer i strukturen. Strukturen er designet til at lette diffusionen af vanddamp fra indersiden af skoen; samtidig skal det superfibrøse syntetiske læderbundstof have en vis hydrofob egenskab for at forhindre regnvand og lignende i at trænge ind i skoen. I den tørre finér er det ikke kun nødvendigt at bruge hydrofil PU-harpiks for at forbedre beskyttelsesskoens åndbarhed, men også at have mikroporer med passende porer på læderoverfladen for at lette overførslen af fugt i skoen og samtidig forhindre vand i at trænge ind. skoen og forårsager vådhed. fod.