Özet: Koruyucu ayakkabılar için mikrofiber sentetik derinin fonksiyonel gereksinimlerine göre, mikrofiber sentetik deri bazlı kumaş ve kuru kaplama poliüretan (PU) filmin su geçirmez ve nem geçirgen mekanizması tartışılmıştır. Koruyucu ayakkabılar için mikrofiber sentetik deri tabanlı kumaş tasarımı tasarlandı. Yapı ve mikrofiber sentetik derinin yüzey katmanı reçinesi olarak hidrofilik poliüretan reçineyi seçin ve su geçirmezlik ve nem geçirgenliği gereksinimlerini karşılamak için PU filmin mikro gözenek çapını kontrol edin. Aynı zamanda mikrofiber sentetik derinin koruyucu ayakkabılarda kullanım alanları tanıtılıyor.
Anahtar kelimeler: koruyucu ayakkabılar; mikrofiber; suni deri; nem geçirgenliği; su geçirmez; iş sigortası ayakkabıları; anti-statik ayakkabılar; koruyucu burunlu güvenlik ayakkabıları;
1. Giriş
Koruyucu ayakkabılar, işyerinde ayakları yaralanmalardan korumak için giyilen ayakkabılardır. Avrupa ve Amerika'daki gelişmiş ülkelerdeki bireysel işçi koruma ürünlerinin veya bireysel asker koruma sistemlerinin bir parçasıdırlar. Son zamanlarda, giderek daha fazla ülke, personelin çalışma sırasında olası tehlikeleri önlemek için koruyucu ayakkabı giymesini şart koşuyor; Çin'deki bazı endüstriler veya şirketler de insanların çalışırken koruyucu ayakkabı giymesini zorunlu kılıyor, bu nedenle koruyucu ayakkabı pazarı giderek büyüyecek. Birçok çevre koruma kanunu ve düzenlemesinin yürürlüğe girmesi, derinin yüksek maliyetli ve sınırlı kaynağı olması ve bazı özel durumlarda (aseptik çalışma gibi), dermis çürümeye eğilimlidir ve bakterilerin gereksinimleri karşılaması zorlaşır. . Bu nedenle insanlar dermise alternatif aramaya başladı. Son yıllarda poliüretan mikrofiber naylon suni deriden (mikrofiber sentetik deri) üretilen koruyucu ayakkabılar giderek daha popüler hale geldi.
Deri ile karşılaştırıldığında mikrofiber sentetik derinin kusuru, teri emmemesi ve nefes almaması, insanları rahatsız etmesi ve topallamasıdır. Koruyucu ayakkabılara yönelik süper fiber sentetik deri, derinin nem emme ve geçirgenlik özelliklerine göre özel olarak tasarlanmıştır. Hem nem geçirgenliği hem de su geçirmezlik özelliği vardır yani ayakkabı giyerken dışarıdaki yağmurun ayakkabı derisine girmesini engeller ve aynı zamanda ayakkabının içindeki teri dışarı atarak insanların rahat etmesini sağlar.
Bu yazıda mikrofiber sentetik deri bazlı kumaşın nem geçirgen ve su geçirmez mekanizması tartışılmış ve nem geçirgen su geçirmez mikrofiber sentetik deri bazlı kumaşın hazırlanma yöntemi elde edilmiştir. Mikrofiber sentetik derinin kuru laminasyon prosesi tartışıldı. Mikrofiber sentetik deri poliüretan (PU) reçinesi ve süper fiber sentetik deri PU filminin nem geçirgenliği ve su geçirmezlik mekanizması analiz edildi. Koruyucu ayakkabılar için mikrofiber sentetik derinin hazırlanması gerçekleştirildi. Teorik bir temel sağlamak gerekirse, doğal derinin mikrofiber sentetik deri ile değiştirilmesi mümkündür.
2 Koruyucu ayakkabılar için mikrofiber sentetik derinin proses tasarımı
Koruyucu ayakkabılara yönelik sentetik derinin, dış pazarlarda dolaşabilmesi için EN345 veya ISO20345'e uygun olması gerekir (EN345 veya ISO20345, koruyucu ayakkabılara erişim için Avrupa ve Amerika standardıdır). Koruyucu ayakkabılara yönelik süper lifli sentetik derinin nem geçirgenlik indeksi, 0,8 mg/(cm2·saat)'e eşit veya daha büyük su buharı geçirgenliği ve 1,5 mg/cm2'ye eşit veya daha büyük su buharı geçirgenlik katsayısı gerektirir; su geçirmezlik indeksi ise su gerektirir emme oranı %30'a eşit veya daha az ve su aşınması. Geçirgenlik 0,2 mg'den az veya eşittir. Nem geçirgenliği ve su geçirmezlik teknolojisinin gereksinimlerini karşılamak amacıyla, koruyucu ayakkabılar için süper fiber sentetik deri, mikrofiber sentetik deri taban kumaşının ve kuru kaplamanın iki parçasından tasarlanmıştır.
2.1 Koruyucu ayakkabılar için mikrofiber sentetik deri bazlı kumaşın proses tasarımı
2.1.1 Koruyucu ayakkabılar için mikrofiber sentetik deri bazlı kumaşın su geçirmez ve nem geçirgen mekanizması
Koruyucu ayakkabılar için süper fiber sentetik deri bazlı kumaşın nem geçirgenliğini ve su geçirmezlik fonksiyonunu incelemek için ilk olarak mikrofiber sentetik deri bazlı kumaşın nem geçirgenliği ve su geçirmezlik mekanizmasını analiz etmektir. Nem iletimi aslında iki adsorpsiyon ve transfer sürecidir. Öncelikle ayakkabının içindeki su buharı (yani ter) ayakkabının iç tarafında emilir ve daha sonra ayakkabının içinden ayakkabının dışına aktarılır. Adsorpsiyon işlemi, mikrofiber sentetik deri bazlı kumaş üzerinde bir su buharı adsorbsiyon noktası gerektirir. Adsorpsiyon noktası, su moleküllerinin hidrojen bağları tarafından adsorbe edilmesi veya gözenekli bir şekilde adsorbe edilmesi olabilir. Adsorpsiyon noktaları olmadığında su buharı adsorbe olmaz ve ayakkabıların içindeki ter kullanılamaz. Dışarı aktarın, böylece mikrofiber sentetik deri bazlı kumaşı tasarlarken, mikrofiber sentetik deri bazlı kumaşın belirli bir hidrofilik emme fonksiyonuna sahip olması gerekir. Su ve sentetik deri bazlı kumaşın naylon elyafı kolayca hidrojen bağları oluşturur ve belirli bir hidrofilikliğe sahiptir, dolayısıyla baz kumaş belirli bir hidrofilikliğe sahiptir. Ayrıca mikrofiber sentetik deri bazlı kumaşın gözenekleri ne kadar fazlaysa spesifik yüzey alanı da o kadar büyük olur. Su buharını adsorbe etmek o kadar kolay olur. Su buharı penetrasyonunda mikrofiber sentetik deri esaslı kumaşın gözenek çapı büyük ve açılma oranı yüksek ise su buharı transfer hızı hızlı ve transfer miktarı büyüktür. Şekil 1, koruyucu ayakkabılar için süper lifli sentetik deri bazlı kumaşın yapısını göstermektedir. Koruyucu ayakkabılara yönelik mikrofiber sentetik deri bazlı kumaşın enine kesitinin, ayakkabıdaki nemin transferini kolaylaştıran çok sayıda mikro gözeneklere sahip olduğu görülebilir.
Aynı zamanda mikrofiber sentetik deri bazlı kumaşın gözenek çapı genel olarak geniş ve düzensizdir ve yağmur suyu kolayca geçirilir. Süper elyaflı sentetik deri bazlı kumaşın koruyucu ayakkabılarda kullanımını karşılamak için, mikrofiber sentetik deri bazlı kumaşın da uygulanması gerekmektedir. Süper fiber bazlı kumaştan geçen yağmur suyunun hızını ve miktarını azaltmak için belirli bir hidrofobik özelliğe sahip olacak şekilde işlenir, böylece yağmur suyu ayakkabının iç kısmına kolayca ulaşmaz ve böylece su geçirmezlik işlevi elde edilir.
Özetle, koruyucu ayakkabılara yönelik süper lifli sentetik deri bazlı kumaşın üretim sürecinin tasarımında, süper lifli taban kumaşın belirli bir su buharı adsorpsiyon noktasına (yani hidrofilik fonksiyona) sahip olması gerekir, yani mikrofiber bazlı kumaşın yüksek bir su buharı adsorbsiyon noktasına sahip olması gerekir. açılış oranı Ve uygun bir açıklık ile aynı zamanda mikrofiber bazlı kumaş, hem nem geçirgenliği hem de su geçirmezlik sağlayan belirli bir su geçirmezlik işlevine sahiptir.
2.1.2 Koruyucu ayakkabılar için mikrofiber sentetik deri bazlı kumaşın hazırlanması
Yukarıda belirtilen nem geçirgen ve su geçirmez mekanizmanın analizine göre koruyucu ayakkabılar için süper fiber sentetik deri tabanlı bir kumaş tasarladık. Spesifik işlem şu şekildedir: polietilen ve naylon 6, 220-300 derece C sıcaklıkta belirli bir ağırlık oranına göre harmanlanır ve karıştırılır. Tek vidalı bir ekstrüder ile eriyik plastikleştirme yoluyla polietilen ve naylon adası 4 ila 7 denye inceliğe sahip elyaflar eğirilir ve elyaflar, dokumasız iğne delme ve dokumasız kumaşa tabi tutulan 40 ila 60 mm uzunluğa sahip kısa elyaflar halinde kesilir. Süper lifli bir sentetik deri bazlı kumaş, ıslak bir poliüretan bulamacının düzleştirilmesi, emprenye edilmesi, toluenin azaltılması, yağın genleştirilmesi ve benzeri işlemlerle elde edilir. Ortaya çıkan üç boyutlu mikrofiber sentetik deri kumaş ağı deriye benzer ve yırtılma mukavemeti, şekil tutma, tekdüzelik, kimyasal direnç, suya dayanıklılık ve küf direnci doğal deriyi aşıyor.
Aynı zamanda, gözenekli yapıya sahip poliüretan bulamaç emprenye ve indirgeme işleme teknolojisi ile birleştirilmiş süper lifli sentetik deri bazlı kumaş, çok sayıda mikro gözenek oluşturur ve geniş bir spesifik yüzey alanına ve güçlü su emilimine sahiptir. Bu nedenle, mikrofiber sentetik deri kumaş, iç mikro yapı ve malzemenin yanı sıra doku ve fiziksel özelliklerin görünümü ve ayrıca insan hissi açısından yüksek kaliteli doğal deri ile rekabet edebilir. İşlem şu şekildedir: eğirme → iğneyle delinmiş dokunmamış kumaş → ütüleme → emprenye etme → indirgeme → genleşmeyle kurutma → silikon veya florin-silikon gibi yumuşak hidrofobik işlem maddesi kullanılarak mikrofiber sentetik deri bazlı kumaş → emprenye etme → presleme ve kurutma Bir mikrofiber belirli bir hidrofobik fonksiyona sahip koruyucu ayakkabılar için sentetik deri bazlı kumaş elde edilir.
2.2 Koruyucu ayakkabılar için süper fiber sentetik deri kaplamanın tasarımı
2.2.1 Koruyucu ayakkabılar için süper fiber sentetik deri kaplama PU mikro gözenekli filmin su geçirmez ve nem geçirgen mekanizması ve tasarımı
Koruyucu ayakkabılar için süper lifli sentetik derinin nem geçirgenliği ile su geçirmezliği arasındaki çelişkiyi çözmek için, kuru kaplamanın PU film yapısının da tasarlanması ve mikrofiber sentetik deri yüzeyinin de mikro gözeneklere sahip olması gerekir. Uygun gözenek çaplarına sahip.
Su geçirmezlik esas olarak yağmur suyunun deri yüzeyine ayakkabının içine nüfuz etmesini önler. Nem iletildiğinde ayakkabının içindeki su buharı ayakkabının dışına aktarılır. Su buharı mikrofiber sentetik derinin mikro gözeneklerine nüfuz ederek gazın içinden geçer. Su buharı moleküllerinin çapı 4×10-4μm'dir. Mikrofiber deri yüzeyinin mikro gözenek çapı 4×10-4μm'den büyük olduğu sürece su buharı kullanılabilir. Ayakkabının içinden ayakkabının dışına aktarılır ve nem geçirgenlik özelliğine sahiptir. Yağmur suyu mikrofiber sentetik derinin mikro gözeneklerinden geçerken, yağmur suyunun mikro gözeneklerle temas etmesiyle yüzey gerilimi oluşur. Gözenek çapı küçükse, yağmur suyunun mikro gözeneklerden ayakkabıya girmesi zorlaşır, böylece su geçirmezlik amacına ulaşılır. Çalışmalar, mikro gözeneklerden geçebilecek çeşitli yağmur sislerinin minimum çapının şöyle olduğunu göstermiştir: sis 20μm, hafif yağmur 400-900μm ve orta dereceli yağmur ve şiddetli yağmur 2000μm'nin üzerindedir. Bu nedenle kuru kaplama PU filminin mikro gözenek çapı, mikro gözeneklerden geçen su buharı ve yağmur suyunun gözenek çapları arasındaki farktan yararlanılarak tasarlanabilir.
Bu nedenle kuru kaplama işleminde, kaplama sonrası PU film belirli sayıda ve belirli gözenek çapına sahip mikro gözeneklerle üretilir ve mikro gözeneklerin gözenek çapı 4×10 −4-20 μm olacak şekilde kontrol edilir, Bu da su buharının serbestçe nüfuz etmesini sağlar. Aynı zamanda nem geçirgenliği ve su yalıtımı amacına ulaşmak için yağmur suyunun geçmesi zordur. Şu anda, sentetik deri yüzeyinde mikro gözenekler üretmeye yönelik yöntemler arasında lazer mekanik delme yöntemi, köpük maddesi mikro gözenek yöntemi, solvent buharlaştırma ve gözenek oluşturma yöntemi yer almaktadır. Şekil 2'de görülebileceği gibi, koruyucu ayakkabılara yönelik mikrofiber sentetik deri maske, 5 ila 8 μm gözenek boyutuna sahiptir; bu, su buharı moleküllerinin ayakkabının içinden ayakkabının dışına nüfuz etmesi için avantajlıdır. ayakkabının içine su girmesini engeller.
2.2.2 Koruyucu ayakkabılara yönelik süper fiber sentetik deri kaplama için su geçirmez ve nem geçirgen mekanizma ve hidrofilik reçine tasarımı
Su buharı moleküllerinin PU maskesine nüfuz etmesi aynı zamanda ilk adsorpsiyon ve yeniden infiltrasyon işlemidir, dolayısıyla PU maske malzemesinin seçimi de çok önemlidir. Xie Fuchun ve ark. mükemmel hidrofilik özelliklere sahip poliüretanı sentezlemek için yumuşak bir segment olarak polietilen glikol kullandı. Yumuşak segment yapısında hidrofilik gruplara (etoksilat gibi) sahip PU reçineden yapılmış PU film kullanılabilir. Su buharı molekülleri hidrojen bağı tarafından adsorbe edilir. Ayakkabıdaki su buharı basıncı ayakkabının dış kısmına göre daha büyük olduğundan su buharı molekülleri poliüretan moleküler zincirler arasındaki boşluk boyunca sürekli olarak ayakkabının dışına iletilir ve böylece nem geçirgenlik etkisi sağlanır.
Özetle, kuru kaplama işlemi tasarımında, eğer maskede mikro gözenek yoksa, su buharı, hidrofilik PU reçine tarafından bile mikrofiber sentetik deri yüzeyinin diğer tarafına aktarılabilir, ancak hidrofilik PU maske malzemesi olması kolaydır. . Su filmi oluştuğunda su buharını mikrofiber sentetik deri yüzeyinin diğer tarafına hızlı ve sürekli olarak aktarmak zordur ve nem geçirgenliği iyi değildir. Bu nedenle, koruyucu ayakkabılar için süper fiber sentetik deri kaplama işlemi tasarlanırken, hidrofilik bir reçine kullanılır ve su buharı moleküllerinin serbestçe geçmesine izin verecek şekilde 4x10−4 ila 20 μm gözenek çapına sahip bir mikro gözenek tasarlanır. Su, ancak nem geçirgenliği ve su geçirmezlik amacına ulaşmak için ayakkabının içine girmesi zordur.
3 Koruyucu ayakkabılar için mikrofiber sentetik derinin uygulama alanları
Hong Kong Çalışma Departmanı'nın istatistiklerine göre, endüstriyel kaza güvenlik kazalarının yaklaşık üçte biri nesnelere basılması, nesnelere dokunulması veya nesnelerin yaralanmasından kaynaklanıyor. Sonuç genellikle ayak yaralanmaları ve ciddi sakatlıktır. Yabancı ülkelerde, özellikle batılı gelişmiş ülkelerde ayak korumasına büyük önem verilmekte, çalışanların profesyonel ayakkabı giymesi zorunlu kılınmaktadır. Çin ayrıca ayak korumasına yönelik bir dizi ürün test standardı yayınladı. Bu nedenle koruyucu ayakkabıların geniş pazar beklentileri vardır. Şu anda Çin, Asya'nın en büyük profesyonel ayakkabı üretim üssüne sahiptir.
Toplumun sürekli gelişmesiyle birlikte, bireysel işgücü koruma ürünlerinin giderek daha fazla çeşidi ortaya çıkıyor. Avrupa ve Amerika Birleşik Devletleri'nde önceki tek güvenlik ayakkabıları artık mesleki özelliklerine göre koruyucu ayakkabılar, anti-statik ayakkabılar, koruyucu burunlu güvenlik ayakkabıları, askeri ayakkabılar, hemşireler olarak ikiye ayrılıyor. Ayakkabılar, idari ayakkabılar, Latin dans ayakkabıları ve diğer türler, dolayısıyla koruyucu ayakkabılar için süper lifli sentetik derinin uygulanması aşağıdaki şekilde daha kapsamlıdır:
Güvenlik ayakkabıları için: koruyucu ayakkabılar, anti-statik ayakkabılar, burun güvenlik ayakkabıları ve çarpma önleyici güvenlik ayakkabıları gibi ayakkabılar için sayalar. Bu ayakkabıların üst kısımları çoğunlukla siyah veya kahverengidir ve çoğunlukla madencilik, inşaat, metalurji, nakliye, hasat ve diğer endüstrilerde ayak parmaklarını korumak için kullanılır. Ayakkabı derisinin nem geçirgen ve su geçirmez olmasını gerektirir ve koruyucu ayakkabılar için süper fiber sentetik derinin fiziko-mekanik mukavemeti derininkini aşmıştır. Bu nedenle koruyucu ayakkabılar için süper fiber sentetik deri şu anda yurt içinde ve yurt dışında oldukça popülerdir.
Profesyonel ayakkabılar için: hemşire ayakkabıları, yönetici ayakkabıları ve kadın iş ayakkabıları gibi ayakkabılar için sayalar. Bunlar arasında hemşire ayakkabıları oldukça yaygındır. Şu anda yurt içi ve yurt dışında birçok hastanede iğne vurulduğunda iğnenin düşüp ayağa batmasını önlemek için özel hemşire ayakkabıları kullanılmaktadır. Hemşire ayakkabısı ağırlıklı olarak beyazdır ve üst kısmının nem geçirgen, su geçirmez, bükülmeye karşı dayanıklı, yumuşak ve rahat olması gerekir. Avrupa ve Amerika Birleşik Devletleri'ndeki birçok ülke, yöneticilerin işe giderken yönetici ayakkabısı giymesini zorunlu kılarken, kadınlar da kadın iş ayakkabısı giyiyor, bu ayakkabıların üst kısmının da nem geçirgen olması gerekiyor.
Askeri ayakkabılar için: Eskiden çoğu dana derisinden yapılırdı. Şu anda deri, yavaş yavaş mikrofiber sentetik deri ile değiştirilmiştir; bu, deri yüzeyinin nem geçirgenliğine ve su geçirmezlik işlevine sahip olmasını gerektirir.
Kadın Latin dans ayakkabıları için: sığır derisi veya koyun derisi üretiminin erken kullanımı, süper fiber sentetik deri üretiminin nefes alabilen, nem geçirgenliğinin mevcut kullanımı.
Giderek uzmanlaşan işbölümü, bireysel koruma konusundaki farkındalığın artması ve dermis kıtlığının artmasıyla birlikte, nefes alabilen, nem geçirgen ve su geçirmez işlevlere sahip koruyucu ayakkabı derisi geniş bir pazara sahip olacak ve yavaş yavaş spor ayakkabıları ve koşu ayakkabılarında kullanılacaktır. ayakkabı. Gelecekte deriyi yavaş yavaş değiştirin.
4. Sonuç
Su geçirmezlik ve hava geçirgenliğini sağlama işlevini gerçekleştirmek için koruyucu ayakkabılara yönelik süper lifli sentetik derinin proses tasarımına mikrofiber bazlı kumaştan ve kuru kaplama işleminden başlanmalıdır. Mikrofiber sentetik deri bazlı kumaşın yapısında daha fazla mikro gözenek gerekir. Yapı, su buharının ayakkabının içinden yayılmasını kolaylaştıracak şekilde tasarlanmıştır; aynı zamanda süper lifli sentetik deri bazlı kumaşın yağmur suyu ve benzeri maddelerin ayakkabıya girmesini önlemek için belirli bir hidrofobik özelliğe sahip olması gerekir. Kuru kaplamada, koruyucu ayakkabıların nefes alabilirliğini arttırmak için sadece hidrofilik PU reçine kullanılması değil, aynı zamanda suyun içeri girmesini önlerken ayakkabıdaki nemin transferini kolaylaştırmak için deri yüzeyinde uygun gözeneklere sahip mikro gözeneklerin bulunması da gereklidir. ayakkabının ıslanmasına neden olur. ayak.