СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МАТЕРИАЛА ДЛЯ СТЕЛЕК ОБУВИ И МАТЕРИАЛ ДЛЯ СТЕЛЕК ОБУВИ Российский патент 2001 года по МПК A43B13/38 

Изобретение относится к легкой промышленности и может быть использовано для производства внутренних деталей обуви.

Известен материал для стелек в обуви, включающий волокнистый холст и ткань из полимерных пленочных нитей, которые соединены иглопрокалыванием, и сополимерное связующее, вводимое путем пропитки. Волокнистый холст выполнен из смеси натуральных или искусственных волокон в соотношении (50-90) : (50-10). В качестве ткани использована ткань с поверхностной плотностью 140-250 г/кв.м, выполненная из полиэтилентерефталатных или полипропиленовых пленочных нитей в их количестве по утку 40-70 на 10 см, в качестве полимерного связующего: сополимер из 15-40 мас.ч. бутадиена, 20-40 мас.ч. акрилонитрила, 30-65 мас.ч., стирола и 1-5 мас.ч. метакриловой кислоты и/или сополимер из 15-30 мас.ч. бутадиена и 70-85 мас.ч. стирола (авт.св. SU 1680037 A1, кл. A 43 B 13/38,1991) (1).

Способ получения стелечного материала заключается в том, что волокнистый холст соединяют методом иглопрокалывания с армирующей тканью, а затем двухслойный материал пропитывают полимерным связующим с последующей сушкой и структурированием связующего см. (1).

Указанный материал при использовании его в качестве вкладной стельки в обуви обладает недостаточно высокими показателями гигроскопичности влагоотдачи и грибостойкости, что является существенным недостатком материала указанного назначения.

Задачей данного изобретения является получение материала для вкладной и втачной стельки с высокими гигиеническими свойствами:
повышенной сорбционной емкостью по отношению к парам воды (гигроскопичностью и влагоотдачей), высокой грибостойкостью и прочностью во влажном состоянии при низкой пиллингуемости поверхности материала, а также стойкости ее к истиранию при достаточном уровне показателей деформационно-прочностных свойств.

Для решения этой задачи способ получения материала для стелек в обуви включает формирование волокнистого холста механическим способом и дублирование волокнистого холста методом иглопрокалывания со вторым слоем, согласно изобретению холст содержит льняные волокна или смесь их с синтетическими волокнами при содержании последних в холсте не более 30% с последующим иглопрокалыванием холста при плотности иглопрокалывания 100-250 см^-2 и его глубине 3-5 мм, а второй слой при дублировании - ткань или нетканый термоскрепленный материал при плотности иглопрокалывания 50-150 см^-2 и его глубине (Кукин Г. Н. и др. Текстильное материаловедение, Москва, Легпромбытиздат, 1992, с.6) (2).

Также способ получения материала для стелек обуви включает последующую после дублирования холста обработку материала для стелек обуви путем пропитки его водной дисперсией сополимерного связующего, содержащего бутадиена 20-50 мас.ч., стирола 80-50 мас.ч., метакриловой кислоты 1-3 мас.ч., с последующим отжимом полученного материала и сушкой при температуре 110-120^oC до содержания сополимерного связующего в готовом материале 10-30%.

Материал для стелек обуви, выполненный из двух слоев, один из которых представляет собой волокнистый холст, а второй слой соединен с первым слоем посредством иглопрокалывания, согласно изобретению волокнистый холст содержит льняные волокна или смеси их с синтетическими волокнами при содержании последних в холсте не более 30%, при этом волокнистый холст сформирован с последующим иглопрокалыванием при плотности иглопрокалывания 100-250 см^-2 и его глубине 3-5 мм, а второй слой состоит из ткани или нетканого термоскрепленного полотна, а иглопрокалывание слоев осуществлено при плотности 50-150 см^-2 и его глубине 4-7 мм.

Материал для стелек обуви может иметь дополнительное сополимерное связующее, содержащее бутадиен 20-50 мас.ч., стирол 80-50 мас.ч., метакриловую кислоту 1-3 мас. ч. , при содержании сополимерного связующего после сушки 10-30%.

Благодаря использованию заявленных существенных признаков обеспечивается связывание волокон холста в единую систему методом иглопрокалывания специальными иглами (Мяги А.Р. Пробивные иглы для производства иглопробивных полотен. М. , Легкая индустрия, 1997 г., с. 5) (3), при котором пучки волокон провязывают волокнистый холст по толщине с образованием структуры, прочность которой достигается лишь за счет сил трения "волокна по волокну", а при дублировании такого материала с тканью или нетканым термоскрепленным полотном волокна холста частично выходят на поверхность лицевого слоя, в результате чего образуется единая связанная волокнистая система.

Указанное сочетание свойств обеспечивается лишь при заявленной совокупности признаков: при плотности иглопрокалывания первого слоя 100-250 см^-2 и глубине иглопрокалывания слоев составляющей 3 - 5 мм, и при соединении его со вторым слоем при плотности иглопрокалывания 50-150 см^-2 и глубине, составляющей 4 - 7 мм. Данные признаки позволяют повысить механическую прочность структуры холста за счет пространственного переплетения при сохранении достаточной подвижности и степени "свободы" пучков волокон, что позволяет эффективно дублировать такой холст также методом иглопрокалывания с тканью или нетканым термоскрепленным полотном за счет протаскивания волокон холста через ткань или полотно и выходом части волокон на поверхность последних с получением двухслойного материала, лицевая поверхность которого представляет собой ткань или нетканное термоскрепленное полотно с волокнами холста, а внутренняя поверхность - волокнистый материал.

Полученная волокнистая структура позволяет создать материал, обладающий необходимым комплексом деформационно-прочностных свойств, устойчивостью лицевой поверхности к истиранию и пиллингу, а использование льняного волокна в количестве, равном и более 70%, обеспечивает высокие гигиенические свойства (гигроскопичность и влагоотдачу), высокую грибостойкость, антимикробные свойства, а также сохранить прочность материала во влажном состоянии.

В случае использования в процессе получения материала для стелек обуви сополимерного связующего происходит дальнейшее упрочнение материала за счет склеивания пучков волокон при сохранении высокой проницаемости готового материала. Сопротивление истиранию за счет присутствия сополимера на поверхности материала возрастает.

Данный материал может использоваться как для вкладной, так и втачной стельки (в случае выполнения материала по п.п. 2; 4).

В данном техническом решении использованы следующее компоненты:
1. Волокна
- "Волокно льняное короткое" N 4, 6, 8 ГОСТ 9394 - 76.

- "Волокно полиамидное 0,68 текс для нетканых материалов", ТУ 6-13-002040- 27-71-92.

- "Волокно полиамидное 0,68 текс для текстильной промышленности", ТУ 6-13- 5-9-99.

- "Волокно полипропиленовое 0,33 текс, 2 текс", ТУ 6-13-050183335-36-94.

- "Волокно полиэфирное для нетканых материалов, блестящее, извитое, 0,72 текс", ТУ 6-13-05018335-67-92.

- "Волокно капленовое штапелированное", ТУ 2272-007-5566624-93.

2. Сополимерное связующее
Бутадиенстирольный латекс, марок
- БС-70/2 ТУ 33.103541-88 с изменением 1.

- БС-50 ГОСТ 15080-77.

- БС-65 ТУ 38.103550-84.

3. Ткань
- Ткань из вискозного/волокна, марка "Ткань кордная вискозная" ГОСТ 24338-80.

4. Нетканый материал
- Нетканый материал из полимеров (полипропилена, полиэтилентерефталата), термоскрепленный, марка "Нетканый материал термоскрепленный укрывной материал" ТУ 2282- 00203521-97.

Примеры конкретного выполнения материала для стелек обуви с раскрытием способа его получения.

Материал для стелек в обуви выполняется следующим образом: после предварительной подготовки - трепания и рыхления, 100% льняного волокна или смеси его с синтетическим волокном (полиамидным, или полипропиленовым, или полиэфирным) при содержании последнего в смеси не более 30%, кардочесания волокнистой массы на кардочесальном оборудовании производят формирование волокнистого холста на холстоформирователе механического принципа действия [4] . Затем волокнистый холст подвергают иглопрокалыванию иглами специальной конструкции [3] с зазубринами на поверхности, которые протаскивают пучки волокон с поверхности холста по его толщине, в результате чего прочность холста возрастает. Указанный процесс осуществляется при параметрах: плотности иглопрокалывания 100-250 см^-2 и глубине 3-5 мм. Плотность иглопрокалывания характеризуется количеством проколов на 1 см² поверхности материала и выражается в единицах, имеющих размерность "см^-2". Полученный холст дублируется на иглопробивных машинах методом иглопрокалывания со вторым слоем, например тканью или нетканым термоскрепленным материалом, состава: или полиэтилентерефталата 100%, или полипропилена 100% при плотности иглопрокалывания 50-150 см^-2 и глубине 4 - 7 мм, при этом волокнистый холст в процессе дублирования находится сверху.

Полученный двухслойный материал может изготавливаться толщиной 3.5 - 4.0 мм и использоваться в качестве вкладной стельки обуви.

Вариант выполнения материала по п. 2 и 4. формулы изобретения
Получение материала для стелек обуви описано выше.

Данный материал подвергают пропитке водной дисперсией сополимерного связующего, содержащего бутадиена 20-50 мас.ч., стирола 80-50 мас.ч., метакриловой кислоты 1-3 мас.ч., методом окунания в пропиточной ванне при комнатной температуре с последующим отжимом материала на отжимном паре и сушкой в сушилке проходного типа при температуре 110-120^oC до содержания сополимерного связующего в готовом материале 10-30%.

Предложенное техническое решение иллюстрируется примерами конкретного исполнения и таблицами, в которых представлены свойства материала (таблица 2) в зависимости от варианта исполнения (таблица 1).

Пример 1
Способ получения материала описан выше. В графе 1 представлены свойства материала при минимальном значении основных показателей. Лен 100%.

Пример 2
Материал для стелек обуви выполняется следующим образом:
Производят предварительную подготовку 100% льняного полотна - рыхление, трепание, после этого осуществляют чесание волокнистой массы на кардочесальном оборудовании с последующим формированием волокнистого холста на холстоформирователе механического принципа действия. Затем волокнистый холст подвергают иглопрокалыванию при плотности 125 см^-2 и глубине иглопрокалывания 4 мм. Полученный холст дублируется на иглопробивных машинах методом иглопрокалывания со вторым слоем - нетканым термоскрепленным материалом из 100% полипропилена при плотности иглопрокалывания 75 см^-2 и глубине 5 мм. Волокнистый холст в процессе дублирования находится сверху. Полученный материал подвергают пропитке водной дисперсией сополимерного связующего, содержащего, мас.ч.:
бутадиен - 35 мас.ч.

стирол - 65 мас.ч.

метакриловая кислота - 2 мас.ч.

в пропиточной ванне методом окунания при комнатной температуре, с последующим отжимом материала на отжимальной паре и сушкой в сушилке проходного типа при t- 115^oC до содержания сополимерного связующего в готовом материале 15%.

Пример 3
То же, что в примере 2; свойства материала при максимальном значении всех показателей.

Пример 4
То же, что в примере 2, за исключением состава волокон в первом слое:
Льняное волокно - 85%, полиамидное волокно - 15%.

Пример 5. То же, что в примере 2, за исключением состава волокон в первом слое: льняное волокно - 85%, полипропиленовое волокно - 15%.

Пример 6
То же, что в примере 2, за исключением состава волокон в первом слое: льняное волокно - 85%, полиэфирное волокно - 15%.

Примеры 7-8
То же, что в примере 2, за исключением показателей плотности и глубины иглопрокалывания в первом и втором слоях материала - представлен выход за max и min значения заявленных диапазонов при среднем значении остальных признаков технического решения.

Пример 9
То же, что в примере 2, за исключением выхода по содержанию химических волокон в первом слое лен 50% полипропилен 50% при среднем значении всех остальных показателей.

Примеры 10-11
То же, что в примере 2, за исключением показателей плотности и глубины иглопрокалывания в первом слое - выход за min и max значений указанных параметров.

Примеры 12-13
То же, что в примере 2, за исключением показателей плотности и глубины иглопрокалывания во втором слое - выход за минимум и максимум значений указанных параметров.

Примеры 14-15
То же, что в примере 2, за исключением состава компонентов сополимерного связующего - выход за минимум и максимум значений указанных компонентов, содержание льняного волокна в первом слое составляет 80%.

Примеры 16-17
То же, что в примере 2, за исключением температуры сушки - выход за минимум и максимум значений указанного параметра, содержание льняного волокна в первом слое составляет 80%.

Примеры 18-19
То же, что в примере 2, за исключением содержания сополимерного связующего в материале после сушки - выход за минимум и максимум значения указанного параметра, лен 80%.

Пример 20
То же, что в примере 1, за исключением состава второго слоя, в данном случае используется ткань.

Пример 21
То же, что в примере 1, исключая применение сополимерного связующего. Способ получения материала описан в примере 22 (среднее значение признаков).

Пример 22
Материал для стелек обуви выполняют следующим образом: проводят предварительную подготовку смеси волокнистого состава: лен 85%, полиамидное волокно 15%, рыхление, трепание, смешение, после этого осуществляют чесание волокнистой массы на кардочесальном оборудовании с последующим формированием волокнистого холста на холстоформирователе механического принципа действия. Затем волокнистый холст подвергают иглопрокалыванию при плотности 125 см^-2 и глубине иглопрокалывания 4 мм. Полученный холст дублируется на иглопробивных машинах методом иглопрокалывания со вторым слоем - нетканым термоскрепленным материалом из 100% полипропилена при плотности иглопрокалывания 75 см^-2 и глубине 5 мм. Волокнистый холст в процессе дублирования находится сверху.

Пример 23
То же, что в примере 22, первый слой состоит из льна 85%, полипропиленового волокна - 15%. Второй слой: полиэтилентерефталат 100% при max значении заявленных признаков.

Пример 24
То же, что в примере 22, первый слой - полиэфирное волокно 15%, лен 85%, второй слой - полиэтилен-терефталат.

Примеры 25-26
То же, что в примере 22, первый слой - лен 100%, второй слой - полипропилен 100%, выход за min и max по глубине и плотности иглопрокалывания в первом слое.

Примеры 27-28
То же, что в примере 22, первый слой - лен 100%, второй слой - полипропилен 100%, выход за min и max по глубине и плотности иглопрокалывания во втором слое.

Такое же ухудшение свойств наблюдается, если выполнять материал по контрольным примерам 25-28, а в качестве состава первого слоя использовать лен 85% и с поочередным использованием в качестве синтетического волокна полипропиленового или полиэфирного с их содержанием - 15% (в таблице нет).

Пример 29
То же, что в примере 2, за исключением состава первого слоя, в котором содержание полиэфирного волокна составляет 50%, без введения сополимерного связующего. Такой же эффект дает введение полиамидного или полипропиленового волокна вместо полиэфирного волокна в таком же количестве (в таблице пример отсутствует).

Пример 30
То же, что в примере 29, но в качестве второго слоя использован нетканый термоскрепленный материал из 100% полиэтилентерефталата.

Пример 31
То же, что в примере 29, но в качестве второго слоя используется ткань.

Пример 32
То же, что в примере 22, при этом содержание льна составляет 70%, а синтетического волокна 30% при выходе остальных заявленных признаков за min значение.

Пример 33
То же, что в примере 22, содержание синтетического волокна и остальных заявленных существенных признаков представлены за max значения.

Примеры 34-35
То же, что в примере 2, содержание синтетического волокна составляет 30% и 50%, а остальные заявленные признаки выходят за min и max значения.

В табл. 2 представлены показатели физико-механических свойств образцов материала для вкладных стелек в обуви, полученных способом, описанным в примерах 1-35.

Свойства материала определялись по следующим показателям:
- гигроскорпичность и влагоотдача
по ГОСТ 8971-84;
- глубина истираемости поверхности
по ГОСТ 29316-92;
- прочность (разрывная нагрузка на полоску 20х100 мм)
по ГОСТ 17316-89;
- прочность (разрывная нагрузка на полоску 50х100 мм)
по ГОСТ 15902.3-90;
- грибостойкость
по ГОСТ 15902.3-79 (метод 3).

Таким образом, заявленный способ позволяет получить материал для вкладных и втачных стелек обуви, обладающий достаточными деформационно-прочностными показателями, достичь уменьшения показателя глубины истираемости поверхности материала на 50-60% по сравнению с прототипом.

Материал, полученный по данному способу, обладает повышенной гигроскопичностью и влагоотдачей по сравнению с прототипом в 4-5 раз, а грибостойкостью в 2-4 раза.

Изобретение относится к легкой промышленности и может быть использовано для производства внутренних деталей обуви. Задачей данного изобретения является получение материала для вкладной и втачной стельки с высокими гигиеническими свойствами: повышенной сорбционной емкостью по отношению к парам воды (гигроскопичностью и влагоотдачей), высокой грибостойкостью и прочностью во влажном состоянии при низкой пиллингуемости поверхности материала, а также стойкости ее к истиранию при достаточном уровне показателей деформационно-прочностных свойств. Способ получения материала для стелек в обуви по изобретению включает формирование волокнистого холста механическим способом из льняных волокон или смеси их с синтетическими волокнами при содержании последних в холсте не более 30% с последующим иглопрокалыванием холста при плотности иглопрокалывания 100-250 см^-2 и его глубине 3-5 мм и дублирование волокон холста методом иглопрокалывания со вторым слоем тканью или нетканым термоскрепленным материалом при плотности иглопрокалывания 50-150 см^-2 и его глубине 4-7 мм. Способ по изобретению также включает последующую после дублирования холста обработку материала для стелек обуви путем пропитки его водной дисперсией сополимерного связующего, содержащего бутадиена 20-50 мас. ч. , стирола 80-50 мас. ч., метакриловой кислоты 1-3 мас.ч, с последующим отжимом полученного материала и сушкой при 110-120°С до содержания сополимерного связующего в готовом материале 10-30%. Материал для стелек обуви выполнен из двух слоев, один из которых представляет собой волокнистый холст из льняных волокон или смеси их с синтетическими волокнами при содержании последних в холсте не более 30%, при этом волокнистый холст сформирован с последующим иглопрокалыванием при плотности иглопрокалывания 100-250 см^-2 и его глубине 3-5 мм, а второй слой состоит из ткани или нетканого термоскрепленного полотна и соединен с первым слоем посредством иглопрокалывания при плотности 50-150 см^-2 и его глубине 4-7 мм. Материал также может иметь дополнительное сополимерное связующее, содержащее бутадиен 20-50 мас.ч., стирол 80-50 мас.ч., метакриловую кислоту 1-3 мас.ч., при содержании сополимерного связующего после сушки 10-30%. 2 с. и 2 з.п. ф-лы, 2 табл.

1. Способ получения материала для стелек обуви, включающий формирование волокнистого холста механическим способом и дублирование волокон холста методом иглопрокалывания со вторым слоем, отличающийся тем, что волокнистый холст содержит льняные волокна или смесь их с синтетическими волокнами при содержании последних в холсте не более 30% с последующим иглопрокалыванием холста при плотности иглопрокалывания 100 - 250 см^-2 и его глубине 3 - 5 мм, а второй слой при дублировании - ткань или нетканый термоскрепленный материал при плотности иглопрокалывания 50 - 150 см^-2 и его глубине 4 - 7 мм. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что включает последующую после дублирования холста обработку материала для стелек обуви путем пропитки его водной дисперсией сополимерного связующего, содержащего бутадиена 20 - 50 мас.ч., стирола 80 - 50 мас.ч., метакриловой кислоты 1 - 3 мас.ч. с последующим отжимом полученного материала и сушкой при 110 - 120^oC с обеспечением содержания сополимерного связующего в готовом материале 10 - 30%. 3. Материал для стелек обуви, выполненный из двух слоев, один из которых представляет собой волокнистый холст, а второй слой соединен с первым слоем посредством иглопрокалывания, отличающийся тем, что волокнистый холст содержит льняные волокна или смеси их с синтетическими волокнами при содержании последних в холсте не более 30%, при этом волокнистый холст сформирован с последующим иглопрокалыванием при плотности иглопрокалывания 100 - 250 см^-2 и его глубине 3 - 5 мм, а второй слой состоит из ткани или нетканого термоскрепленного полотна, а иглопрокалывание слоев осуществлено при плотности 50 - 150 см^-2 и его глубине 4 - 7 мм. 4. Материал по п.3, отличающийся тем, что он имеет сополимерное связующее, содержащее бутадиен 20 - 50 мас.ч., стирол 80 - 50 мас.ч., метакриловую кислоту 1 - 3 мас.ч., при содержании сополимерного связующего после сушки 10 - 30%.