композиционный материал для внутренних деталей обуви

Формула изобретения

Композиционный материал для внутренних деталей обуви и протезно-ортопедических изделий, включающий три слоя, пропитанных мездровым клеем, при этом наружные слои представляют собой иглопробивные полотна из смески синтетических бикомпонентных и полиэфирных волокон, а внутренний слой состоит из измельченной кожевенной стружки, причем композиционный материал имеет следующий состав, мас.%:

синтетические волокна	61-65
кожевенная стружка	25-27
мездровый клей	10-12

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к легкой промышленности и может быть использовано при изготовлении внутренних деталей обуви и протезно-ортопедических изделий на базе нетканых иглопробивных синтетических волокон и кожевенных отходов.

К материалам, контактирующим с кожей человека, предъявляется широкий спектр требований, касающихся как гигиенических, так и физико-механических свойств. Материал должен иметь необходимую прочность, жесткость и эластичность, что очень важно, хорошие гигиенические свойства. Кроме того, исходя из целевого назначения должен обладать хорошей формуемостью.

Для изготовления внутренних деталей обуви и ряда ортопедических изделий в настоящее время используют материалы на базе синтетических высокомолекулярных соединений: полиэтилена, полипропилена, полиэфиров, полиуретанов [1]. Недостатком этих материалов является неудовлетворительные гигиенические свойства. Для улучшения гигиенических свойств ортопедических стелек из полиамида верхний слой стельки перфорируют [2], но это не решает проблемы достижения необходимых гигиенических свойств материала.

Известно использование для внутренних деталей обуви кожкартона [3]. Материал представляет собой композит на основе разволоконных кожевенных отходов обувного производства и латекса. Специальное прессование обеспечивает материалу предел прочности при растяжении 3,5-6,5 МПа, но очень низкую гигроскопичность 1-3%.

Известен коженаполненный многослойный материал, включающий кожевенную стружку, расположенную между полотнами трикотажной ткани из полиэфира, пропитанные раствором полиамида и специально сформованные. Материал обладает пределом прочности при растяжении до 13 МПа и влагопоглощением до 20% [1, стр.158]. Недостатком материала является низкая паропроницаемость вследствие монолитной структуры, образующейся в процессе формования.

Наиболее близким аналогом предлагаемого изобретения является волокнисто-пористый обувной материал для стелек и задников, представляющий собой нетканое иглопробивное полотно на основе смески полипропиленовых и полиэфирных волокон в соотношении 30:70, обработанное полимерным комплексом на основе полиакриловой кислоты и мочевиноформальдегидного сополимера [4]. Недостатком ближайшего аналога является неудовлетворительные гигиенические свойства: высокая паропроницаемость и низкая пароемкость.

Технической задачей предлагаемого изобретения является оптимизация гигиенических свойств материала и расширение сырьевой базы используемых для получения внутренних деталей обуви и протезно-ортопедических изделий компонентов.

Поставленная задача решается тем, что композиционный материал для внутренних деталей обуви и протезно-ортопедических изделий с толщиной 1,9-2,2 мм включает три слоя, пропитанных мездровым клеем, при этом наружные слои представляют собой иглопробивные полотна из смески синтетических бикомпонентных и полиэфирных волокон, а внутренний слой состоит из измельченной кожевенной стружки с размером волокон 0,5-1,8 мм и имеет следующий состав в мас.%:

Синтетические волокна	61-65
Кожевенная стружка	27-25
Мездровый клей	12-10.

Материал получают следующим образом. Между двумя иглопробивными полотнами из смески бикомпонентных и полиэфирных волокон равномерно распределяют измельченную кожевенную стружку с размером волокон 0,5-1,8 мм при расходе 400-500 г/м ², затем слои скрепляют иглопробиванием и подвергают термомеханическому воздействию на каландре при температуре 130-180°C со скоростью 5-7 м/мин. Далее материал пропитывают раствором мездрового клея с концентрацией 3-5% и расходом 4-5 л/м² и сушат до воздушно сухого состояния.

Характеристика полученного материала приведена в таблице.

Приведенные параметры свидетельствуют о достижении оптимальных показателей комплекса свойств материала. Кроме того, полученному материалу можно придать объемную форму, устойчивую при эксплуатации.

Кожевенная стружка является отходом производства хромовых кож. Известно, что натуральная кожа обладает уникальными эргономическими свойствами, поэтому введение кожевенной стружки в состав нового материала существенно улучшает его гигиенические свойства. Использование измельченной стружки до размера волокон 0.5-1.8 мм позволяет равномерно распределить ее на поверхности иглопробивного волокна и в то же время обеспечивает сохранение гигиенических свойств, присущих натуральной коже.

Использование кожевенной стружки в заявленной композиции позволяет существенно уплотнить материал с сохранением необходимых гигиенических и физико-механических свойств.

Таким образом увеличение расхода кожевенной стружки в пределах 400-500 г/м², то есть увеличение доли стружки в композиционном материале соответственно от 25% до 27% приводит к улучшению его гигиенических свойств.

Такая же закономерность наблюдается при увеличении расхода или доли мездрового клея от 10% до 12% массы материала.

Примеры исполнения способа.

Пример 1. Между двумя иглопробивными полотнами из смески бикомпонентных и полиэфирных волокон равномерно распределяют измельченную кожевенную стружку с размером волокон 0,5-1,8 мм при расходе 500 г/м², затем слои скрепляют иглопробиванием и подвергают термомеханическому воздействию на каландре при температуре 130-180°С со скоростью 5-7 м/мин. Далее материал пропитывают раствором мездрового клея с концентрацией 5% и расходом 5 л/м² и сушат до воздушно-сухого состояния. В результате получают материал, имеющий следующий состав в мас.%: Синтетические волокна - 61, кожевенная стружка - 27, мездровый клей - 12.

Пример 2. Получение материала проводят таким же образом, как и в примере 1, но расход кожевенной стружки составляет 400 г/м², концентрация мездрового клея равна 4%, а расход раствора 4 л/м². В результате получают материал, имеющий следующий состав в мас.%: Синтетические волокна - 65, кожевенная стружка - 25, мездровый клей - 10.

Необходимые гигиенические свойства обеспечиваются как присутствием в составе белковых волокнистых компонентов кожевенной стружки, так и использованием в качестве основы высокопористого нетканого полотна из синтетических волокон. Состав синтетических волокон, образующих полотно, подобран таким образом, что в результате их скрепления и дальнейшего термоформования сохраняется волокнисто-пористая структура материала. Новый материал, сочетающий необходимые гигиенические и прочностные свойства, пригоден для изготовления вкладных стелек и разнообразных протезно-ортопедических изделий.

Список источников информации

1. Махортов Н.С. Химические материалы и технологии в протезно-ортопедической практике. М.: ФГУП ФЦЭРИ. 2004. - 314 с.

2. Патент РФ № 2014043 A61F 5/14.

3. Искусственные кожи и пленочные материалы. Справочник. Под ред. Михайлова В.А., Кипнис Б.Я. - М.: Легпромиздат. 1987. - 400 с.

4. Бокова Е.С. Физико-химические основы и технология модификации растворов полимеров в производстве волокнисто-пористых материалов. Автореферат дис. д.т.н. М., 2007 г.