Anotacija: Pagal apsauginių batų mikropluošto sintetinės odos funkcinius reikalavimus buvo aptartas vandeniui ir drėgmei pralaidus mikropluošto sintetinės odos pagrindo audinio ir sausos faneros poliuretano (PU) plėvelės mechanizmas. Sukurtas mikropluošto sintetinės odos pagrindo audinio apsauginiams batams dizainas. Struktūruokite ir pasirinkite hidrofilinę poliuretano dervą kaip mikropluošto sintetinės odos paviršiaus dervą ir valdykite PU plėvelės mikroporų skersmenį, kad atitiktų vandeniui ir drėgmės pralaidumo reikalavimus. Kartu pristatomos mikropluošto sintetinės odos apsauginiams batams pritaikymo sritys.
Raktažodžiai: apsauginiai batai; mikropluoštas; Sintetinė Oda; drėgmės pralaidumas; atsparus vandeniui; darbo draudimo batai; antistatiniai batai; apsauginiai batai nuo pirštų;
1. Įvadas
Apsauginiai batai – tai batai, kurie dėvimi darbo vietoje, siekiant apsaugoti pėdas nuo sužeidimų. Jie yra atskirų darbo apsaugos produktų arba individualių karių apsaugos sistemų dalis išsivysčiusiose Europos ir Amerikos šalyse. Pastaruoju metu vis daugiau šalių reikalauja, kad darbuotojai dėvėtų apsauginius batus, kad būtų išvengta galimų pavojų darbo metu, kai kurios Kinijos pramonės šakos ar įmonės taip pat reikalauja, kad žmonės dirbdami avėtų apsauginius batus, todėl apsauginių batų rinka taps vis didesnė. Įvedus daugybę aplinkos apsaugos įstatymų ir reglamentų, taip pat dėl didelių sąnaudų ir riboto odos šaltinio, taip pat tam tikrais atvejais (pvz., atliekant aseptinį darbą), derma yra linkusi irti, o bakterijoms sunku atitikti reikalavimus. . Todėl žmonės pradėjo ieškoti alternatyvų dermai. Pastaraisiais metais vis labiau populiarėja apsauginiai batai iš poliuretano mikropluošto nailono dirbtinės odos (mikropluošto sintetinės odos).
Lyginant su oda, mikropluošto sintetinės odos trūkumas yra tas, kad ji nesugeria prakaito ir nekvėpuoja, todėl žmonės jaučiasi nepatogūs ir šlubuoja. Super pluošto sintetinė oda, skirta apsauginiams batams, yra specialiai sukurta atsižvelgiant į odos drėgmės sugėrimo ir pralaidumo savybes. Jis pasižymi ir pralaidumu drėgmei, ir vandeniui atspariomis savybėmis, tai yra batai neleidžia išoriniam lietui prasiskverbti į batų odą dėvint, o tuo pačiu metu batų viduje išsiskiria prakaitas, todėl žmonėms tampa patogu.
Šiame darbe buvo aptartas mikropluošto sintetinės odos pagrindo audinio drėgmei ir vandeniui nepralaidus mechanizmas bei gautas drėgmei pralaidžio mikropluošto sintetinės odos pagrindo audinio paruošimo būdas. Buvo aptartas mikropluošto sintetinės odos sauso laminavimo procesas. Ištirtas mikropluošto sintetinės odos poliuretano (PU) dervos ir super pluošto sintetinės odos PU plėvelės pralaidumas drėgmei ir vandeniui atsparus mechanizmas. Atliktas mikropluošto sintetinės odos paruošimas apsauginiams batams. Pateikus teorinį pagrindą, galima natūralią odą pakeisti mikropluošto sintetine oda.
2 Mikropluošto sintetinės odos, skirtos apsauginiams batams, projektavimas
Sintetinė apsauginių batų oda turi atitikti EN345 arba ISO20345, kad būtų platinama užsienio rinkose (EN345 arba ISO20345 yra Europos ir Amerikos standartas, leidžiantis įsigyti apsauginę avalynę). Superpluoštinės sintetinės odos, skirtos apsauginiams batams, drėgmės pralaidumo indeksui reikalingas vandens garų pralaidumas, didesnis arba lygus 0,8 mg/(cm2·h) ir vandens garų pralaidumo koeficientas, didesnis arba lygus 1,5 mg/cm2, o atsparumo vandeniui indeksas reikalauja vandens. sugerties greitis Mažiau arba lygus 30% ir vandens susidėvėjimas. Pralaidumas yra mažesnis arba lygus 0,2 mg. Siekiant atitikti drėgmei pralaidumo ir vandeniui atsparios technologijos reikalavimus, iš dviejų mikropluošto sintetinės odos pagrindo audinio dalių ir sausos faneruotės sukurta superpluošto sintetinė oda apsauginiams batams.
2.1 Mikropluošto sintetinės odos pagrindo audinio apsauginiams batams kūrimo procesas
2.1.1 Neperšlampamas ir drėgmei pralaidus mechanizmas iš mikropluošto sintetinės odos pagrindo šluostės apsauginiams batams
Norint ištirti superpluošto sintetinės odos pagrindo audinio, skirto apsauginiams batams, pralaidumą drėgmei ir vandeniui atsparią funkciją, pirmiausia reikia išanalizuoti mikropluošto sintetinės odos pagrindo audinio drėgmės pralaidumo ir atsparumo vandeniui mechanizmą. Drėgmės perdavimas iš tikrųjų yra du adsorbcijos ir perdavimo procesai. Pirma, vandens garai (ty prakaitas) bato viduje adsorbuojami vidinėje bato pusėje, o tada iš bato vidaus perkeliami į bato išorę. Adsorbcijos procesui reikalingas vandens garų adsorbcijos taškas ant mikropluošto sintetinės odos pagrindo audinio. Adsorbcijos taškas gali būti toks, kad vandens molekulės yra adsorbuojamos vandenilio ryšiais arba poringai. Be adsorbcijos taškų vandens garai neabsorbuojasi, o batų viduje esantis prakaitas negali būti naudojamas. Perkelkite, todėl projektuojant mikropluošto sintetinės odos pagrindo audinį, mikropluošto sintetinės odos pagrindo audinys turi turėti tam tikrą hidrofilinę sugėrimo funkciją. Vandens ir sintetinės odos pagrindo audinio nailono pluoštas lengvai formuoja vandenilinius ryšius ir turi tam tikrą hidrofiliškumą, todėl bazinis audinys turi tam tikrą hidrofiliškumą. Be to, kuo daugiau mikropluošto sintetinės odos pagrindo audinio porų, tuo didesnis specifinis paviršiaus plotas. Tuo lengviau adsorbuoti vandens garus. Vandens garų įsiskverbimo metu, jei mikropluošto sintetinės odos pagrindo audinio porų skersmuo yra didelis ir atidarymo santykis yra didelis, vandens garų perdavimo greitis yra greitas ir perdavimo kiekis yra didelis. 1 pav. parodyta superpluošto sintetinės odos pagrindo audinio, skirto apsauginiams batams, struktūra. Matyti, kad apsauginiams batams skirto mikropluošto sintetinės odos pagrindo audinio skerspjūvis turi daugybę mikroporų, kurios palengvina drėgmės pernešimą bate.
Tuo pačiu metu mikropluošto sintetinės odos pagrindo audinio porų skersmuo paprastai yra didelis ir nelygus, o lietaus vanduo lengvai praeina. Tam, kad apsauginiams batams būtų naudojamas superpluoštinės sintetinės odos pagrindo audinys, taip pat būtina atlikti mikropluošto sintetinės odos pagrindo audinį. Jis apdorojamas taip, kad turėtų tam tikrą hidrofobinę savybę, kad sumažintų greitį ir lietaus vandens kiekį, pratekantį per superpluošto pagrindo audinį, kad lietaus vanduo lengvai nepasiektų bato vidinės pusės, taip pasiekiama vandeniui atspari funkcija.
Apibendrinant galima pasakyti, kad kuriant superpluošto sintetinės odos pagrindo audinio, skirto apsauginiams batams, gamybos procesą, superpluošto pagrindo audinys turi turėti tam tikrą vandens garų adsorbcijos tašką (ty hidrofilinę funkciją), tai yra, mikropluošto pagrindo audinys turi aukštą atidarymo santykis. O su tinkama diafragma, tuo pačiu metu mikropluošto pagrindo audinys atlieka tam tikrą vandeniui atsparią funkciją, užtikrinančią ir drėgmės pralaidumą, ir atsparumą vandeniui.
2.1.2 Mikropluošto sintetinės odos pagrindo šluostės apsauginiams batams paruošimas
Remiantis minėto drėgmei pralaidžio ir vandeniui atsparaus mechanizmo analize, sukūrėme superpluošto sintetinės odos pagrindo šluostę apsauginiams batams. Konkretus procesas yra toks: polietilenas ir nailonas 6 sumaišomi ir maišomi pagal tam tikrą svorio santykį, esant 220-300 laipsnių C temperatūrai, lydalo plastifikuojant vieno sraigtiniu ekstruderiu, polietileno ir nailono sala. 4–7 denų prabos pluoštai suverpami, o pluoštai supjaustomi į trumpus 40–60 mm ilgio pluoštus, kurie yra perforuojami neaustine adata ir neaustine medžiaga. Superpluoštinis sintetinės odos pagrindo audinys gaunamas išlyginant, impregnuojant šlapią poliuretano srutą, redukuojant tolueną, plečiant alyvą ir panašiai. Susidaręs trimatis mikropluošto sintetinės odos audinių tinklas yra panašus į odą, o atsparumas plyšimui, formos išlaikymas, vienodumas, atsparumas cheminėms medžiagoms, atsparumas vandeniui ir miltligei pranoksta natūralią odą.
Tuo pačiu metu superpluoštinis sintetinės odos audinys kartu su akytos struktūros poliuretano impregnavimo ir redukcijos apdorojimo technologija sudaro daug mikroporų, turi didelį specifinį paviršiaus plotą ir stiprią vandens sugėrimą. Todėl mikropluošto sintetinės odos audinys gali konkuruoti su aukštos kokybės natūralia oda tiek vidinės mikrostruktūros ir medžiagos, tiek tekstūros ir fizinių savybių išvaizda, tiek žmonių pojūčiu. Procesas yra toks: verpimas → adata perforuotas neaustinis audinys → lyginimas → impregnavimas → redukavimas → plėtimasis džiovinimas → mikropluošto sintetinės odos pagrindo audinys naudojant minkštą hidrofobinį apdorojimo agentą, pvz., silikoną arba fluoro silicį → impregnavimas → presavimas ir džiovinimas Mikropluoštas gaunamas tam tikrą hidrofobinę funkciją turintis sintetinės odos pagrindo audinys apsauginiams batams.
2.2 Superpluošto sintetinės odos lukšto, skirto apsauginiams batams, dizainas
2.2.1 Vandeniui ir drėgmei pralaidus mechanizmas ir ypač pluošto sintetinės odos faneruotės PU mikroporinė plėvelė apsauginiams batams
Siekiant išspręsti prieštaravimą tarp apsauginių batų superpluoštinės sintetinės odos pralaidumo drėgmei ir atsparumo vandeniui, taip pat būtina suprojektuoti sauso lukšto PU plėvelės struktūrą, o mikropluošto sintetinės odos paviršiuje taip pat turi būti mikroporų. su atitinkamu porų skersmeniu.
Hidroizoliacija daugiausia neleidžia lietaus vandeniui prasiskverbti pro odos paviršių į batą. Kai drėgmė pereina, vandens garai, esantys bato viduje, pereina į bato išorę. Vandens garai prasiskverbia į mikropluošto sintetinės odos mikroporas ir praeina pro dujas. Vandens garų molekulių skersmuo yra 4 × 10-4 μm. Kol mikropluošto odos paviršiaus mikroporų skersmuo yra didesnis nei 4 × 10-4 μm, galima naudoti vandens garus. Jis perkeliamas iš bato vidaus į bato išorę ir turi drėgmės pralaidumo funkciją. Lietaus vandeniui prasiskverbus pro mikropluošto sintetinės odos mikroporas, lietaus vandeniui susilietus su mikroporomis susidaro paviršiaus įtempimas. Jei porų skersmuo mažas, lietaus vanduo sunkiai patenka į batą per mikroporas, todėl pasiekiamas hidroizoliacijos tikslas. Tyrimai parodė, kad mažiausias įvairių lietaus rūkų, galinčių prasiskverbti pro mikroporas, skersmuo yra: rūkas yra 20 μm, nedidelis lietus yra 400-900 μm, o vidutinio lietaus ir stipraus lietaus - virš 2000 μm. Todėl sausos faneros PU plėvelės mikroporų skersmuo gali būti suprojektuotas naudojant vandens garų ir lietaus vandens, praeinančio per mikroporas, porų skersmens skirtumą.
Todėl sauso faneravimo procese PU plėvelė po faneros pagaminama su tam tikru skaičiumi mikroporų su tam tikru porų skersmeniu, o mikroporų porų skersmuo reguliuojamas taip, kad jis būtų 4 × 10 −4-20 μm, kuri leidžia vandens garams laisvai prasiskverbti. Tuo pačiu metu sunku praleisti lietaus vandenį, kad būtų pasiektas drėgmės pralaidumo ir hidroizoliacijos tikslas. Šiuo metu sintetinės odos paviršiaus mikroporų susidarymo metodai apima lazerinį mechaninį perforavimo metodą, putojančio agento mikroporų metodą, tirpiklio lakavimą ir porų formavimo metodą. Kaip matyti iš 2 pav., mikropluošto sintetinės odos kaukės, skirtos apsauginiams batams, porų dydis yra nuo 5 iki 8 μm, o tai yra naudinga vandens garų molekulėms prasiskverbti iš bato vidaus į bato išorę. slopina vandens patekimą į batą.
2.2.2 Neperšlampamas ir drėgmei pralaidus mechanizmas ir hidrofilinės dervos dizainas superpluošto sintetinės odos faneruotei apsauginiams batams
Vandens garų molekulių įsiskverbimas į PU kaukę taip pat yra pirmasis adsorbcijos ir pakartotinio įsiskverbimo procesas, todėl labai svarbus ir PU kaukės medžiagos pasirinkimas. Xie Fuchun ir kt. naudojo polietilenglikolį kaip minkštą segmentą, kad susintetintų puikių hidrofilinių savybių turintį poliuretaną. Galima naudoti PU plėvelę, pagamintą iš PU dervos su hidrofilinėmis grupėmis (pvz., etoksilatu) minkšto segmento struktūroje. Vandens garų molekulės adsorbuojamos vandenilio jungtimi. Kadangi vandens garų slėgis bate yra didesnis nei išorinė bato pusė, vandens garų molekulės nuolat perduodamos į bato išorę išilgai tarpo tarp poliuretano molekulinių grandinių, taip darydamos drėgmės pralaidumo efektą.
Apibendrinant galima pasakyti, kad sauso faneravimo proceso metu, jei kaukė neturi mikroporų, vandens garai gali būti perkelti į kitą mikropluošto sintetinės odos paviršiaus pusę net naudojant hidrofilinę PU dervą, tačiau lengva būti hidrofiline PU kaukės medžiaga. . Susidarius vandens plėvelei, sunku greitai ir nuolat perkelti vandens garus į kitą mikropluošto sintetinės odos paviršiaus pusę, o drėgmės pralaidumas nėra geras. Todėl kuriant superpluošto sintetinės odos faneravimo procesą apsauginiams batams, naudojama hidrofilinė derva, o mikropora, kurios porų skersmuo yra nuo 4×10 −4 iki 20 μm, suprojektuota taip, kad vandens garų molekulės galėtų laisvai praeiti. Vanduo, bet sunku įeiti į batus, kad būtų pasiektas drėgmės pralaidumo ir atsparumo vandeniui tikslas.
3 Mikropluošto sintetinės odos pritaikymo sritys apsauginiams batams
Remiantis Honkongo darbo departamento statistika, maždaug trečdalis nelaimingų atsitikimų, susijusių su pramone, įvyksta žengiant į daiktus, liečiant daiktus arba susižeidžiant daiktais. Rezultatas dažnai būna pėdos traumos ir sunki negalia. Užsienio šalyse, ypač Vakarų išsivysčiusiose šalyse, didelė reikšmė teikiama pėdų apsaugai, reikalaujant, kad darbuotojai avėtų profesionalią avalynę. Kinija taip pat išleido keletą produktų bandymo standartų, skirtų pėdų apsaugai. Todėl apsauginiai batai turi plačias rinkos perspektyvas. Šiuo metu Kinija turi didžiausią profesionalių batų gamybos bazę Azijoje.
Visuomenei nuolat tobulėjant, atsiranda vis daugiau individualių darbo apsaugos produktų rūšių. Europoje ir JAV ankstesni vienviečiai apsauginiai batai pagal profesines charakteristikas skirstomi į apsauginius batus, antistatinius batus, apsauginius batus nuo pirštų, karinius batus, slaugytojus. Batai, administraciniai batai, lotyniškų šokių batai ir kitos rūšys, todėl superpluoštinės sintetinės odos naudojimas apsauginiams batams yra platesnis:
Apsauginiams batams: batų, tokių kaip apsauginiai batai, antistatiniai batai, apsauginiai batai nuo pirštų ir apsauginiai batai, apsaugantys nuo susimušimo, batviršiai. Šių batų batviršiai dažniausiai yra juodi arba rudi ir dažniausiai naudojami kasybos, statybos, metalurgijos, transporto, derliaus nuėmimo ir kitose pramonės šakose, siekiant apsaugoti pirštus. Tam reikia, kad batų oda būtų laidi drėgmei ir nepralaidi vandeniui, o apsauginiams batams skirtos superpluošto sintetinės odos fizinis-mechaninis stiprumas viršijo odą. Todėl itin pluošto sintetinė oda, skirta apsauginiams batams, šiuo metu yra labai populiari namuose ir užsienyje.
Profesionaliems batams: batų, tokių kaip slaugytojų batai, vadovų batai ir moteriški darbo batai, batviršiai. Tarp jų labai paplitę slaugytojo batai. Šiuo metu daugelis ligoninių šalyje ir užsienyje naudoja specialius slaugytojų batus, kad adata nenukristų ir neįsmeigtų pėdos, kai adata nušviečiama. Slaugytojos batai dažniausiai būna balti, o viršutinė dalis turi būti pralaidi drėgmei, nepralaidi vandeniui, atspari lenkimui, minkšta ir patogi. Daugelis Europos ir JAV šalių reikalauja, kad vadovai dirbdami avėtų vadovų batus, moterys – moteriškus darbo batus, šiems batams taip pat reikalingas, kad viršutinė oda būtų pralaidi drėgmei.
Kariniams batams: Anksčiau dauguma jų buvo gaminami iš karvės odos. Šiuo metu oda pamažu keičiama mikropluošto sintetine oda, todėl odos paviršius turi būti pralaidus drėgmei ir nepralaidus vandeniui.
Moteriškiems lotyniškų šokių batams: ankstyvas karvės arba avikailio gaminių naudojimas, šiuo metu naudojamas kvėpuojantis, drėgmei pralaidus superpluošto sintetinės odos gamyba.
Vis labiau specializuotas darbo pasidalijimas, augant supratimui apie individualią apsaugą ir didėjant dermos trūkumui, apsauginės avalynės oda su kvėpuojančiomis, drėgmei pralaidžiomis ir vandeniui atspariomis funkcijomis turės plačią rinką ir palaipsniui bus taikoma sportiniuose bateliuose ir bėgime. avalynė. Ateityje palaipsniui pakeiskite odą.
4. Išvada
Norint pasiekti hidroizoliacijos funkciją ir užtikrinti oro pralaidumą, superpluoštinės sintetinės odos apsauginiams batams kūrimo procesą reikėtų pradėti nuo mikropluošto pagrindo audinio ir sauso faneravimo proceso. Mikropluošto sintetinės odos pagrindo audinys turi daugiau mikroporų struktūroje. Konstrukcija sukurta taip, kad palengvintų vandens garų difuziją iš bato vidaus; tuo pačiu superpluoštinis sintetinės odos pagrindo audinys turi turėti tam tikrą hidrofobinę savybę, kad lietaus vanduo ir panašiai nepatektų į batą. Sausoje faneroje būtina ne tik naudoti hidrofilinę PU dervą, kad būtų pagerintas apsauginių batų pralaidumas orui, bet ir turėti mikroporas su tinkamomis poromis ant odos paviršiaus, kad būtų lengviau pernešti drėgmę bate ir neleisti vandeniui patekti. batą ir sukelia šlapimą. pėda.