Wasserdichter und feuchtigkeitsdurchlässiger Mechanismus und Anwendung von Arbeitsschuhen aus Mikrofaser-Kunstleder

- Nov 02, 2018-

Zusammenfassung: Entsprechend den funktionalen Anforderungen von Mikrofaser-Kunstleder für Schutzschuhe wurde der wasserdichte und feuchtigkeitsdurchlässige Mechanismus aus Mikrofaser-Kunstleder-Grundgewebe und Polyurethan (PU) -Folie mit trockenem Furnier diskutiert. Das Design aus Mikrofaser-Kunstleder-Basisgewebe für Schutzschuhe wurde entworfen. Struktur und wählen Sie ein hydrophiles Polyurethanharz als Oberflächenschichtharz aus Mikrofaser-Kunstleder und steuern Sie den Mikroporendurchmesser der PU-Folie, um die Anforderungen an Wasserdichtigkeit und Feuchtigkeitsdurchlässigkeit zu erfüllen. Gleichzeitig werden die Einsatzgebiete von Mikrofaser-Kunstleder für Schutzschuhe eingeführt.


Schlüsselwörter: Schutzschuhe; Mikrofaser; Kunstleder; Feuchtigkeitsdurchlässigkeit; wasserdicht; Arbeitsversicherung Schuhe; antistatische Schuhe; Sicherheitsschuhe an den Zehen;


1. Einleitung


Schutzschuhe sind Schuhe, die am Arbeitsplatz getragen werden, um die Füße vor Verletzungen zu schützen. Sie sind Bestandteil der individuellen Arbeitsschutzprodukte oder individuellen Soldatenschutzsysteme in den entwickelten Ländern Europas und Amerikas. In letzter Zeit fordern immer mehr Länder Mitarbeiter zum Tragen von Schutzschuhen, um mögliche Gefahren während der Arbeit zu vermeiden. In einigen Branchen oder Unternehmen in China müssen die Mitarbeiter bei der Arbeit auch Schutzschuhe tragen, sodass der Markt für Schutzschuhe immer größer wird. Mit der Einführung vieler Umweltschutzgesetze und -vorschriften sowie der hohen Kosten und begrenzten Lederquellen und bei bestimmten Anlässen (z. B. bei aseptischen Arbeiten) neigt die Dermis zum Verfall, und die Bakterien sind nur schwer den Anforderungen zu erfüllen . Daher suchten die Menschen nach Alternativen zur Dermis. In den letzten Jahren sind Schutzschuhe aus Polyurethan-Mikrofaser-Nylon-Kunstleder (Mikrofaser-Kunstleder) immer beliebter geworden.


Verglichen mit Leder besteht der Nachteil von Mikrofaser-Kunstleder darin, dass es keinen Schweiß absorbiert und atmet, was die Menschen unangenehm und lahm macht. Das Superfaser-Kunstleder für Schutzschuhe ist speziell auf die Feuchtigkeitsaufnahme- und Durchlässigkeitseigenschaften des Leders abgestimmt. Es hat sowohl Feuchtigkeitsdurchlässigkeit als auch wasserdichte Eigenschaften, das heißt, die Schuhe verhindern, dass der äußere Regen während des Tragens in das Schuhleder eindringt, und gleichzeitig wird der Schweiß in den Schuhen abgeführt, wodurch die Menschen sich wohl fühlen.


In diesem Artikel wurde der feuchtigkeitsdurchlässige und wasserdichte Mechanismus des Basisgewebes aus Mikrofaser-Kunstleder erörtert, und es wurde das Herstellungsverfahren für das wasserdurchlässige wasserdichte Grundgewebe aus Mikrofaser-Kunstleder erhalten. Der Trockenlaminierprozess von Mikrofaser-Kunstleder wurde diskutiert. Die Feuchtigkeitsdurchlässigkeit und der wasserdichte Mechanismus von Mikrofaser-Kunstleder-Polyurethan (PU) -Harz und Kunststofffaser aus Superfaser-Kunstleder wurden analysiert. Die Herstellung von Mikrofaser-Kunstleder für Schutzschuhe wurde durchgeführt. Als theoretische Basis kann Naturleder durch Mikrofaser-Kunstleder ersetzt werden.


2 Prozessgestaltung aus Mikrofaser-Kunstleder für Schutzschuhe


Kunstleder für Schutzschuhe muss der Norm EN345 oder ISO20345 entsprechen, um auf ausländischen Märkten verbreitet werden zu können (EN345 oder ISO20345 ist die europäische und amerikanische Norm für den Zugang zu Schutzschuhen). Der Feuchtigkeitsdurchlässigkeitsindex des synthetischen Superfaser-Leders für Schutzschuhe erfordert eine Wasserdampfpermeation von ≥ 0,8 mg / (cm 2 h) und einen Wasserdampfdurchlässigkeitskoeffizienten von ≥ 1,5 mg / cm 2, während der Wasserdichtigkeitsindex eine Wasserabsorptionsrate von ≤ 30% und Wasserabnutzung erfordert . Die Permeabilität beträgt ≤ 0,2 mg. Um den Anforderungen der Feuchtigkeitsdurchlässigkeit und der wasserdichten Technologie gerecht zu werden, wurde das Superfaser-Kunstleder für Schutzschuhe aus den beiden Teilen des Mikrofaser-Kunstleder-Grundgewebes und dem Trockenfurnier konstruiert.


2.1 Prozessgestaltung aus Mikrofaser-Kunstleder-Basisgewebe für Schutzschuhe


2.1.1 Wasserdichter und feuchtigkeitsdurchlässiger Mechanismus aus Mikrofaser-Kunstleder-Basistuch für Schutzschuhe


Um die Feuchtigkeitsdurchlässigkeit und die wasserdichte Funktion des Basisstoffs aus Superfaser-Kunstleder für Schutzschuhe zu untersuchen, müssen zunächst der Mechanismus der Feuchtigkeitsdurchlässigkeit und der Wasserdichtigkeit des Mikrofaser-Kunstleder-Basisstoffs analysiert werden. Feuchtigkeitsübertragung ist eigentlich zwei Prozesse der Adsorption und des Transfers. Zuerst wird der Wasserdampf (dh Schweiß) im Schuh an der Innenseite des Schuhs adsorbiert und dann von der Innenseite des Schuhs zur Außenseite des Schuhs geleitet. Das Adsorptionsverfahren erfordert einen Wasserdampfadsorptionspunkt auf dem Mikrofaser-Kunstleder-Basistuch. Der Adsorptionspunkt kann darin bestehen, dass Wassermoleküle durch Wasserstoffbrückenbindungen oder porös adsorbiert werden. Ohne Adsorptionspunkte adsorbiert Wasserdampf nicht und der Schweiß in den Schuhen kann nicht verwendet werden. Übertragen, also sollte bei der Gestaltung des Mikrofaser-Kunstleder-Grundgewebes das Mikrofaser-Kunstleder-Grundgewebe eine gewisse hydrophile Absorptionsfunktion haben. Die Nylonfaser des Basisgewebes aus Wasser und Kunstleder bildet leicht Wasserstoffbrücken und weist eine gewisse Hydrophilie auf, so dass das Basisgewebe eine gewisse Hydrophilie aufweist. Außerdem ist die spezifische Oberfläche umso größer, je mehr Poren des Basisgewebes aus Mikrofaser-Kunstleder haben. Je leichter es ist, Wasserdampf zu adsorbieren. Wenn bei der Wasserdampfdurchdringung der Porendurchmesser des Mikrofaser-Kunstleder-Basisgewebes groß ist und das Öffnungsverhältnis hoch ist, ist die Wasserdampfübertragungsgeschwindigkeit schnell und die Übertragungsmenge groß. Fig. 1 zeigt den Aufbau eines superfasrigen synthetischen Leder-Grundgewebes für Schutzschuhe. Es ist ersichtlich, dass der Querschnitt des Mikrofaser-Kunstleder-Basisgewebes für Schutzschuhe mehrere Mikroporen aufweist, die die Übertragung von Feuchtigkeit in den Schuh erleichtern.


Gleichzeitig ist der Porendurchmesser des Basisgewebes aus Mikrofaser-Kunstleder im Allgemeinen groß und ungleichmäßig, und das Regenwasser kann leicht durchströmt werden. Um der Verwendung des superfasrigen synthetischen Leder-Basisgewebes für Schutzschuhe gerecht zu werden, ist es auch erforderlich, das Mikrofaser-synthetische Leder-Basisgewebe auszuführen. Es wird so verarbeitet, dass es eine gewisse hydrophobe Eigenschaft aufweist, um die Geschwindigkeit und die Menge an Regenwasser zu reduzieren, die durch das Superfaser-Grundgewebe strömt, so dass das Regenwasser nicht leicht in das Innere des Schuhs gelangt, wodurch die wasserdichte Funktion erreicht wird.


Zusammenfassend kann gesagt werden, dass bei der Gestaltung des Herstellungsprozesses des Kunststofffaser-Kunststofffaser-Grundgewebes für Schutzschuhe der Oberfaser-Grundstoff einen bestimmten Wasserdampfadsorptionspunkt (dh eine hydrophile Funktion) aufweisen sollte, d. H. Der Mikrofaser-Grundstoff hat einen hohen Wert Öffnungsverhältnis. Und bei richtiger Öffnung hat das Mikrofaser-Grundgewebe gleichzeitig eine gewisse wasserdichte Funktion, wodurch sowohl Feuchtigkeitsdurchlässigkeit als auch Wasserdichtigkeit erreicht werden.


2.1.2 Vorbereitung eines Mikrofasertuches aus synthetischem Leder für Schutzschuhe


Gemäß der Analyse des oben genannten feuchtigkeitsdurchlässigen und wasserdichten Mechanismus haben wir ein Basismaterial aus Superfaser-Kunstleder für Schutzschuhe entworfen. Das spezielle Verfahren ist wie folgt: Polyethylen und Nylon 6 werden nach einem bestimmten Gewichtsverhältnis bei einer Temperatur von 220-300 ° C vermischt und gerührt, indem die Polyethylen- und Nyloninselfasern durch einen Einschneckenextruder schmelzen Eine Feinheit von 4 bis 7 Denier wird versponnen, und die Fasern werden in kurze Fasern mit einer Länge von 40 bis 60 mm geschnitten, die einem Vliesnadeln und einem Vliesstoff unterzogen werden. Ein superfaseriges Kunstleder-Grundgewebe wird durch Abflachen, Imprägnieren einer nassen Polyurethanaufschlämmung, Reduzieren von Toluol, Expandieren von Öl und dergleichen erhalten. Das resultierende dreidimensionale Netzwerk von Mikrofasern aus synthetischem Leder ist dem Leder ähnlich und seine Reißfestigkeit, Formbeständigkeit, Gleichmäßigkeit, chemische Beständigkeit und Wasserbeständigkeit sowie Beständigkeit gegen Mehltau übersteigen das von Naturleder.


Gleichzeitig bildet das superfaserige Kunstleder-Basisgewebe in Kombination mit der Polyurethan-Aufschlämmungs-Imprägnierungs- und Reduktionsverarbeitungstechnologie mit poröser Struktur eine große Anzahl von Mikroporen und weist eine große spezifische Oberfläche und eine starke Wasserabsorption auf. Daher kann der Mikrofaser-Kunstleder-Stoff aufgrund der inneren Mikrostruktur und des Materials sowie des Erscheinungsbildes der Textur und der physikalischen Eigenschaften sowie des Gefühls für den Menschen mit hochwertigem Naturleder konkurrieren. Das Verfahren ist wie folgt: Spinnen → Nadelvlies → Bügeln → Imprägnieren → Reduktion → Expansionstrocknen → Mikrofaser-Kunstleder-Grundgewebe mit weichem hydrophoben Behandlungsmittel wie Silikon oder Fluorsilizium → Imprägnieren → Pressen und Trocknen Eine Mikrofaser Man erhält ein Kunstleder-Grundgewebe für Schutzschuhe mit einer bestimmten hydrophoben Funktion.


2.2 Design von Superfaser-Kunstlederfurnier für Schutzschuhe


2.2.1 Wasserdichter und feuchtigkeitsdurchlässiger Mechanismus und Design aus superfaserigem Kunstleder-Furnier PU-mikroporöser Film für Schutzschuhe


Um den Widerspruch zwischen der Feuchtigkeitsdurchlässigkeit und der Wasserdichtigkeit des superfasrigen Kunstleders für Schutzschuhe zu lösen, ist es auch erforderlich, die PU-Filmstruktur des Trockenfurniers zu entwerfen, und es ist auch erforderlich, dass die Mikrofaser-Kunstlederoberfläche auch Mikroporen aufweist mit geeigneten Porendurchmessern.


Die Imprägnierung verhindert hauptsächlich, dass Regenwasser in die Lederoberfläche eindringt. Wenn die Feuchtigkeit übertragen wird, wird der Wasserdampf im Inneren des Schuhs an die Außenseite des Schuhs abgegeben. Der Wasserdampf dringt in die Mikroporen des synthetischen Leders ein und durchströmt das Gas. Der Durchmesser der Wasserdampfmoleküle beträgt 4 × 10-4 μm. Solange der Mikroporen-Durchmesser der Mikrofaserlederoberfläche größer als 4 × 10–4 μm ist, kann Wasserdampf verwendet werden. Es wird von der Innenseite des Schuhs auf die Außenseite des Schuhs übertragen und hat eine Feuchtigkeitspermeabilitätsfunktion. Wenn das Regenwasser durch die Mikroporen des Mikrofaser-Kunstleders strömt, wird die Oberflächenspannung verursacht, wenn das Regenwasser die Mikroporen berührt. Wenn der Porendurchmesser klein ist, tritt das Regenwasser nur schwer durch die Mikroporen in den Schuh ein, wodurch der Zweck der Abdichtung erreicht wird. Studien haben gezeigt, dass der Mindestdurchmesser verschiedener Regennebel, die die Mikroporen passieren können, der folgende ist: Nebel ist 20 μm, leichter Regen 400–900 μm und mäßiger Regen und starker Regen liegen über 2000 μm. Daher kann der Mikroporendurchmesser des PUR-Films aus trockenem Furnier unter Verwendung des Unterschieds im Porendurchmesser des Wasserdampfs und des durch die Mikroporen strömenden Regenwassers ausgelegt werden.


Daher wird im Trockenverblendungsprozess der PU-Film nach dem Verblend mit einer bestimmten Anzahl von Mikroporen mit einem bestimmten Porendurchmesser hergestellt, und der Porendurchmesser der Mikroporen wird auf 4 × 10 –4 × 20 μm eingestellt, was dies ermöglicht der Wasserdampf dringt frei ein. Gleichzeitig ist es schwierig, Regenwasser durchzulassen, um Feuchtigkeitsdurchlässigkeit und Wasserdichtigkeit zu erreichen. Gegenwärtig umfassen die Verfahren zur Herstellung von Mikroporen in der Kunstlederoberfläche ein mechanisches Laserstanzverfahren, ein Schaummittel-Mikroporenverfahren, ein Lösungsmittelverflüchtigen und ein Porenbildungsverfahren. Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, hat die Mikrofaser-Kunstledermaske für Schutzschuhe eine Porengröße von 5 bis 8 µm, was für das Eindringen von Wasserdampfmolekülen aus dem Schuhinneren in den Schuhaußenteil vorteilhaft ist Unterdrücken des Eindringens von Wasser in den Schuh.


2.2.2 Wasserdichter und feuchtigkeitsdurchlässiger Mechanismus und Design aus hydrophilem Harz für Superfaser-Kunstlederfurnier für Schutzschuhe


Das Eindringen von Wasserdampfmolekülen in die PU-Maske ist auch der erste Prozess der Adsorption und erneuten Infiltration, daher ist auch die Wahl des PU-Maskenmaterials sehr wichtig. Xie Fuchun et al. verwendeten Polyethylenglykol als weiches Segment zur Synthese von Polyurethan mit hervorragenden hydrophilen Eigenschaften. Ein PU-Film aus PU-Harz mit hydrophilen Gruppen (wie Ethoxylat) in der Weichsegmentstruktur kann verwendet werden. Die Wasserdampfmoleküle werden von der Wasserstoffbrücke adsorbiert. Da der Wasserdampfdruck im Schuh größer ist als die Außenseite des Schuhs, werden die Wasserdampfmoleküle entlang des Spaltes zwischen den Polyurethan-Molekülketten kontinuierlich zur Außenseite des Schuhs übertragen, wodurch ein Feuchtigkeitspermeabilitätseffekt ausgeübt wird.


Zusammenfassend kann gesagt werden, dass bei der Trockenfurnierprozessgestaltung, wenn die Maske keine Mikroporen aufweist, der Wasserdampf selbst durch das hydrophile PU-Harz auf die andere Seite der Mikrofaser-Kunstlederoberfläche übertragen werden kann, aber es ist leicht, hydrophiles PU-Maskenmaterial zu sein . Wenn der Wasserfilm gebildet wird, ist es schwierig, den Wasserdampf schnell und kontinuierlich auf die andere Seite der Mikrofaser-Kunstlederoberfläche zu übertragen, und die Feuchtigkeitsdurchlässigkeit ist nicht gut. Beim Entwurf eines Verblendungsverfahrens für Kunstleder mit Superfaser für Schutzschuhe wird daher ein hydrophiles Harz verwendet, und eine Mikropore mit einem Porendurchmesser von 4 × 10 –4 bis 20 & mgr; m ist so ausgelegt, dass Wasserdampfmoleküle ungehindert passieren können. Wasser, aber es ist schwierig, die Schuhe zu betreten, um den Zweck der Feuchtigkeitsdurchlässigkeit und der Wasserdichtigkeit zu erreichen.


3 Anwendungsgebiete von Mikrofaser-Kunstleder für Schutzschuhe


Nach den Statistiken des Hongkonger Arbeitsministeriums wird etwa ein Drittel der Sicherheitsunfälle bei Arbeitsunfällen durch Treten von Gegenständen, durch Berühren von Gegenständen oder durch Verletzungen verursacht. Das Ergebnis sind häufig Fußverletzungen und schwere Behinderungen. Im Ausland, vor allem in den westlichen Industrieländern, wird dem Fußschutz große Bedeutung beigemessen, so dass die Mitarbeiter professionelle Schuhe tragen müssen. China hat auch eine Reihe von Produkttestnormen für den Fußschutz herausgegeben. Schutzschuhe haben daher breite Marktchancen. Derzeit verfügt China über die größte professionelle Schuhproduktion in Asien.


Mit der ständigen Weiterentwicklung der Gesellschaft gibt es immer mehr unterschiedliche Produkte für den Arbeitsschutz. In Europa und den Vereinigten Staaten sind die bisherigen Sicherheitsschuhe inzwischen in Schutzschuhe, Antistatikschuhe, Schutzkappenschutzschuhe, Militärschuhe und Krankenschwestern je nach beruflichen Eigenschaften unterteilt. Schuhe, Verwaltungsschuhe, lateinamerikanische Tanzschuhe und andere Arten, so dass der Einsatz von superfasrigem Kunstleder für Schutzschuhe umfangreicher ist, wie folgt:


Für Sicherheitsschuhe: Obermaterial für Schuhe wie Schutzschuhe, Antistatikschuhe, Zehenschutzschuhe und Sicherheits-Anti-Smash-Schuhe. Das Oberteil dieser Schuhe ist hauptsächlich schwarz oder braun und wird hauptsächlich im Bergbau, im Bauwesen, in der Metallurgie, im Transportwesen, in der Ernteindustrie und in anderen Industriezweigen zum Schutz der Zehen verwendet. Das Schuhleder muss feuchtigkeitsdurchlässig und wasserdicht sein, und die physikalisch-mechanische Festigkeit des Superfaser-Kunstleders für Schutzschuhe hat die des Leders übertroffen. Daher ist das Superfaser-Kunstleder für Schutzschuhe derzeit im In- und Ausland sehr beliebt.


Für professionelle Schuhe: Obermaterial für Schuhe wie Krankenschwestern, Executive-Schuhe und Damen-Arbeitsschuhe. Unter ihnen sind Krankenschwesterschuhe sehr häufig. Gegenwärtig verwenden viele Krankenhäuser im In- und Ausland spezielle Schwesternschuhe, um zu verhindern, dass die Nadel fällt und den Fuß sticht, wenn die Nadel geschossen wird. Die Schuhe der Krankenschwester sind hauptsächlich weiß, und das Obermaterial muss feuchtigkeitsdurchlässig, wasserdicht, biegesteif, weich und bequem sein. Viele Länder in Europa und den Vereinigten Staaten verlangen, dass Führungskräfte Executive-Schuhe tragen, Frauen tragen Arbeitsschuhe für Frauen. Für diese Schuhe ist auch das Oberleder für die Feuchtigkeitsdurchlässigkeit erforderlich.


Für Militärschuhe: In der Vergangenheit waren die meisten aus Rindsleder. Gegenwärtig wurde das Leder allmählich durch Mikrofaser-Kunstleder ersetzt, was erfordert, dass die Lederoberfläche Feuchtigkeitsdurchlässigkeit und Wasserdichtigkeit besitzt.


Für lateinamerikanische Tanzschuhe für Frauen: Frühe Nutzung der Produktion von Rindsleder oder Schaffell, die derzeitige Verwendung der atmungsaktiven Feuchtigkeitspermeabilität der Herstellung von Kunstfaserleder mit Superfasern.


Durch die zunehmend spezialisierte Arbeitsteilung, das wachsende Bewusstsein für den individuellen Schutz und die zunehmende Verknappung der Lederhaut wird das schützende Schuhleder mit atmungsaktiven, feuchtigkeitsdurchlässigen und wasserdichten Funktionen einen breiten Markt haben und schrittweise in Sportschuhen und beim Laufen eingesetzt werden Schuhe. In Zukunft das Leder allmählich ersetzen.


4. Fazit


Um die Funktion der Wasserabdichtung zu erreichen und die Luftdurchlässigkeit zu erfüllen, sollte das Prozessdesign des superfasrigen Kunstleders für Schutzschuhe vom Mikrofaser-Grundgewebe und dem Trockenverblendungsprozess ausgehen. Das Basisgewebe aus Mikrofaser-Kunstleder benötigt mehr Mikroporen in der Struktur. Die Struktur soll die Diffusion von Wasserdampf aus dem Schuhinneren erleichtern. Gleichzeitig muss das Grundgewebe aus superfasrigem synthetischem Leder eine gewisse hydrophobe Eigenschaft aufweisen, um zu verhindern, dass Regenwasser und dergleichen in den Schuh gelangen. Beim Trockenfurnier ist es nicht nur erforderlich, hydrophiles PU-Harz zu verwenden, um die Atmungsaktivität der Schutzschuhe zu verbessern, sondern auch Mikroporen mit geeigneten Poren auf der Lederoberfläche, um die Übertragung von Feuchtigkeit in den Schuh zu erleichtern, während das Eindringen von Wasser verhindert wird der Schuh und verursacht Nässe. Fuß.