Патент на изобретение №2225699

(54) ПОДКЛАДКА ДЛЯ ЗАДНИКА ОБУВИ И СПОСОБ ЕЕ ИЗГОТОВЛЕНИЯ

(57) Реферат:

Изобретение относится к обувной промышленности и касается, в частности, подкладки для задника обуви, используемой в обувной промышленности. Подкладка изготовлена из пропитанного полимером нетканого материала, пропитанного водной латексной дисперсией полиуретана или нитрилбутадиенового каучука и имеет прочность на разрыв, одинаковую в продольном и поперечном направлениях с удельной массой от 180 до 350 г/м² и прочностью на разрыв больше, чем 15 Н, содержащего многокомпонентные непрерывные нити, составленные по меньшей мере из двух несовместимых полимеров, имеющие линейную плотность меньше, чем 2 дтекс, формованные из расплава, растянутые аэродинамическим методом и непосредственно уложенные в нетканый материал. Многокомпонентная непрерывная нить после предварительного упрочнения по крайней мере на 90% расщеплена на супермикроволокнистые непрерывные нити с линейной плотностью меньше, чем 0,2 дтекс, и упрочнена, причем подкладка включает пропитанный полимером нетканый материал с удельной массой поверхности от 180 до 350 г/м² и прочностью на разрыв в продольном и поперечном направлении больше, чем 15 Н. Способ изготовления подкладки включает изготовление нетканого материала посредством формования из расплава многокомпонентной непрерывной нити, растягивание ее аэродинамическим методом и укладывание в нетканый материал, предварительное упрочнение материала осуществляют посредством каландрования или иглопрокалывания, последущее упрочнение – струями воды под давлением. Одновременно осуществляют расщепление на суперволокнистые непрерывные нити с последующей пропиткой полимером. Изобретение позволяет увеличить прочность на разрыв в продольном и поперечном направлениях подкладки обуви. Способ позволяет получить очень плотный материал с ровной поверхностью. 2 с. и 13 з.п. ф-лы, 1 табл.

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к обувной промышленности и касается, в частности, подкладки для задника обуви, используемой в обувной промышленности, включающей в себя пропитанный полимером нетканый материал с удельной массой поверхности от 180 до 350 г/м² и прочностью на разрыв в продольном и поперечном направлениях больше, чем 15 Н.

Уровень техники

В обувной промышленности для отделки задней части обуви, так называемого задника, используются, прежде всего, специальные износостойкие материалы. Эти материалы должны принимать на себя всю нагрузку, которой подвергается обувь, прежде всего, при перекатывающем движении в продольном направлении, кроме того, они должны быть устойчивы к силам трения, которые возникают в обуви при ходьбе за счет по крайней мере частичного смещения стопы вперед и назад. Для того чтобы предотвратить нежелательное выскальзывание ноги из обуви при перекатывающем движении, обычно в качестве подкладки задника используется шероховатый или подобный замше материал, который за счет фрикционного контакта с ногой или чулком пользователя препятствует выскальзыванию ноги из обуви.

Наряду с природными материалами для изготовления подкладки задника используются также и синтетические материалы. Из документов DE-A 4433078 и DE-A 19642253 известны подкладочные материалы для применения в обувной промышленности, которые изготавливаются из синтетических волокон. Например, эти синтетические материалы представляют собой нетканый материал, полученный с помощью иглопрокалывания сухим способом на основе прочеса из полиэфирных, вискозных, полиамидных, полипропиленовых волокон или их смесей. Для этого прочес с удельной массой поверхности до 800 г/м² механически упрочняют интенсивным иглопрокалыванием.

Однако только одна эта стадия процесса требует много времени и при этом является относительно дорогостоящей. Обычно процесс заканчивается горячей усадкой нетканого материала, полученного иглопробивным способом, горячим воздухом или паром, что приводит к уплотнению, а также последующему упрочнению материала с точки зрения достижения плотности, необходимой для целевого использования материала.

Для достижения необходимых параметров прочности, таких как прочность нетканого материала, полученного иглопрокалыванием, на единичный надрыв и дальнейший разрыв, материал пропитывают коагулируемой нагреванием дисперсией латексного клея, такого как стиролбутадиеновый каучук (СБК), нитрилбутадиеновый каучук (НБК), и в заключение высушивают. Доля латекса составляет приблизительно от 30 до 60 мас.% от массы пропитанного нетканого материала. Полученный материал расслаивают на тонкие пласты числом от двух до четырех. С целью повышения производительности при изготовлении нетканых материалов способы расслаивания заимствуют из кожевенной промышленности. Расслоенный продукт может быть подшлифован для выравнивания поверхности и для улучшения внешнего вида. Наконец, на одну из сторон наносится расплавленный клей для того, чтобы упростить последующую обработку.

Недостаток используемых до настоящего времени синтетических подкладок для задника заключается, прежде всего, в существенно различных значениях прочности в продольном и поперечном направлениях, в потере прочности, которая вызвана расщеплением пучка волокон, который при иглопрокалывании ориентирован в плоскости слоя и вертикально к нему, а также в связи с неравномерностью отдельного слоя, обусловленной канавками на внутренней и внешней сторонах слоя.

Из документа US-A 5889785 (ближайший аналог изобретения) известны нетканые материалы с удельной массой поверхности от 5 до 600 г/м², состоящие из непрерывных композиционных нитей, разделяемых в их продольном направлении, имеющих линейную плотность от 0,3 до 10 дтекс и состоящих по меньшей мере из трех элементарных нитей, которые выполнены по меньшей мере из двух различных полимерных материалов, причем каждая элементарная нить имеет линейную плотность от 0,005 до 2 дтекс, а отношение площади поперечного сечения элементарной нити к суммарной площади поперечного сечения композиционной нити находится между 0,5 и 90%, при этом композиционные нити имеют полость трубчатой формы, вытянутую в направлении их центральной оси. Такие нетканые материалы должны быть применимы в производстве промежуточных слоев обуви или в производстве синтетической кожи.

В документе “Nouveaux cuirs synthetiques japonais”, Industrie Textile, FR, № 1255/1256, с. 63, описаны новые кожезаменители, состоящие из нетканых материалов на основе двухкомпонентных микроволокон. Эти волокна, состоящие из полиэфира и полиамида и имеющие линейную плотность 0,5 дтекс, расщепляют посредством водоструйной обработки на шесть секторных частей полиэфира линейной плотностью 0,05 дтекс и полиамида линейной плотностью 0,1 дтекс. После пропитки полиуретаном получают искусственную замшу с отличными характеристиками, особенно в отношении изолирующей способности и воздухопроницаемости.

Задачей изобретения является разработка подкладки для задника обуви для использования в обувной промышленности, которая при удельной массе поверхности от 180 до 350 г/м² обладает прочностью на надрыв и дальнейший разрыв как в продольном, так и поперечном направлениях больше, чем 15 Н. Другой задачей настоящего изобретения является разработка способа, в особенности пригодного для производства таких изделий.

Сущность изобретения

Поставленная задача решена созданием изделия, которое изготовлено из нетканого материала, пропитанного полимером, с удельной массой от 180 до 350 г/м² и прочностью на разрыв как в продольном, так и поперечном направлениях больше, чем 15 Н, причем нетканый материал состоит из многокомпонентных непрерывных нитей с линейной плотностью меньше, чем 2 дтекс, формованных из расплава, растянутых аэродинамическим способом и непосредственно уложенных в нетканый материал, а многокомпонентные непрерывные нити после предварительного упрочнения расщеплены по крайней мере на 90% на супермикроволокнистые непрерывные нити с линейной плотностью меньше, чем 0,2 дтекс, и упрочнены. Эти подкладки характеризуются высокими прочностью на предельно допускаемую нагрузку и прочностью на истирание при небольшой удельной массе поверхности.

Предпочтительной является подкладка, в которой многокомпонентная непрерывная нить представляет собой двухкомпонентную непрерывную нить из двух несовместимых полимеров, прежде всего из полиэфира и полиамида. Благодаря этому многокомпонентная непрерывная нить обладает хорошей расщепляемостью и весьма подходящим соотношением прочности и удельной массы поверхности.

Предпочтительной является подкладка, в которой содержание полиэфирной составляющей многокомпонентной непрерывной нити выше, чем полиамидной составляющей, в особенности, соотношение полиэфирной и полиамидной составляющей по массе составляет от 1,1:1 до 3:1. Благодаря этому подкладка обладает чрезвычайно высоким текстильным грифом и достаточно высокой устойчивостью к старению.

Наиболее предпочтительной является подкладка, в которой многокомпонентная непрерывная нить имеет в поперечном сечении многосекторную структуру, подобную апельсину, в которой несовместимые полимеры расположены в виде чередующихся секторов.

Наиболее предпочтительной является подкладка, в которой нетканый материал, образованный из многокомпонентных непрерывных нитей, для предварительного упрочнения подвергают предварительному каландрованию. Благодаря этому изделие имеет чрезвычайно высокую равномерность по толщине.

Кроме того, наиболее предпочтительной является подкладка, в которой по крайней мере один из несовместимых полимеров, образующих многокомпонентную непрерывную нить, содержит добавку, такую как красящий пигмент, антистатик постоянного действия, и/или добавки, влияющие на гидрофильные или гидрофобные свойства, в количестве до 15 мас.%. Благодаря этому можно конструктивно воздействовать на светостойкость, склонность накапливать статический заряд, впитывание пота или влаги. Кроме того, добавление в прядильную массу красящего пигмента позволяет придать изделию глубокую и устойчивую к истиранию окраску.

Кроме того, более предпочтительной является подкладка, в которой многокомпонентная непрерывная нить неизвита, так как благодаря этому обеспечивается текстильный гриф, являющийся результатом хорошей расщепляемости на супермикроволокнистые непрерывные нити.

Согласно изобретению наиболее предпочтительной является подкладка для задника обуви, в которой нетканый материал пропитан полимером, взятом в количестве от 20 до 50 мас.% от исходной массы нетканого материала. При сопоставимой степени пропитки такая подкладка превосходит известные синтетические материалы по прочности. По сравнению с известными синтетическими материалами для подкладки задника обуви, пропитанными в равной степени, такая подкладка превосходит их по прочности.

Наиболее предпочтительна подкладка, в которой одна из сторон покрыта клеем-расплавом. Такой материал наиболее всего пригоден для последующей обработки на автоматических станках.

Способ изготовления подкладки для задника обуви по настоящему изобретению заключается в том, что многокомпонентную непрерывную нить формуют из расплава, растягивают аэродинамическим способом и непосредственно укладывают в нетканый материал, затем следует предварительное упрочнение путем предварительного каландрования или иглопрокалывания, после чего нетканый материал упрочняют струями воды под высоким давлением и одновременно расщепляют на супермикроволокнистые непрерывные нити с линейной плотностью меньше, чем 0,2 дтекс, после чего пропитывают полимером. Полученный продукт чрезвычайно однороден по прочности на предельно допустимую нагрузку, так как в нем создается достаточно изотропное распределение нитей. Изделие не проявляет склонности к расслоению и обладает высокими значениями модулей, а также прочностью на надрыв и дальнейший разрыв.

Еще одно преимущество способа заключается в том, что упрочнение и расщепление многокомпонентной непрерывной нити производят таким образом, что предварительно упрочненный нетканый материал многократно обрабатывают попеременно с двух сторон струями воды под высоким давлением. Этот способ упрочнения и расщепления многокомпонентной непрерывной нити позволяет получить очень плотный нетканый материал с ровной поверхностью.

Упрочнение и расщепление многокомпонентной непрерывной нити предпочтительно проводят на устройстве с вращающимися барабанными ситами. Этот тип устройства позволяет сконструировать чрезвычайно компактную установку.

В более предпочтительном варианте воплощения изобретения пропитку в основном расщепленного на супермикроволокнистые непрерывные нити и упрочненного нетканого материала осуществляют водной латексной дисперсией полиуретана или нитрилбутадиенового каучука (НБК), что позволяет снизить отходы растворителя и проводить пропитку полимером, не загрязняя окружающую среду.

В предпочтительном варианте воплощения изобретения пропитанный материал подвергают последующей обработке путем шлифования или полирования (буффирования). С помощью этих операций можно улучшить свойства поверхности и гриф получаемых материалов. При этом, благодаря образующимся в структуре микроволокнам, формируется особенно тонкая и высококачественная, подобная нубуку поверхность, чрезвычайно сходная с натуральной кожей.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения

Пример

Из многокомпонентной непрерывной нити, состоящей из 65 мас.% поли(этилентерефталата) и 35 мас.% поли(гексаметиленадипамида), получают прочес нетканого материала с удельной массой приблизительно 160 г/м². Исходная нить имеет линейную плотность (титр) приблизительно 1,8 дтекс и состоит из 16 секторов, причем полиэфирный и полиамидный сектора чередуются вокруг центральной оси наподобие апельсиновых долек. Сформованные из расплава многокомпонентные непрерывные нити растягивают аэродинамическим способом и нерегулярным способом выкладывают на ленточный транспортер. Полученный таким образом прочес подвергают предварительному каландрованию при температуре приблизительно 95°С и давлении приблизительно 10000 кПа (100 бар). После предварительного механического упрочнения путем иглопрокалывания следует обработка струями воды при водяном давлении приблизительно 10000 кПа (100 бар). После этого проводят расщепление многокомпонентной непрерывной нити на супермикроволокнистые непрерывные нити с линейной плотностью (титром) приблизительно 0,1 дтекс и упрочнение нетканого материала струями воды под высоким давлением. При необходимости обработку проводят дважды с обеих сторон при водяном давлении от 25000 до 30000 кПа (от 250 до 300 бар) и на сите с размерами отверстий от 60 до 100 меш. Наконец, нетканый материал высушивают и проводят пропитывание латексом НБК методом аппликации мокрое-на-сухое. Наносят приблизительно 125 мас.% НБК в расчете на исходную массу нетканого материала и фиксируют сушкой при 180°С. После подшлифовки получают подкладку для задника с удельной массой 260 г/м² и толщиной 0,75 мм.

Пример для сравнения

Из полиэфирного и полипропиленового штапельного волокна с помощью интенсивного иглопрокалывания получают нетканый материал и пропитывают его НБК. Путем расщепления получают подкладку для задника с удельной массой 320 г/м² и толщиной 0,85 мм.

Сравнение значений прочности и устойчивости к истиранию представлено в нижеприведенной таблице. При определении прочности на истирание по методу WN 3447/1 образец диаметром 90 мм зажимают в ротационном зажиме и подвергают истиранию при давлении 2,8 Па (2,8 Н/см²). Угол поворота ротационного зажима составляет 50. Образец тестируемого материала обрабатывают абразивным элементом, который оставляет ромбики на его поверхности. Тестируемый образец смачивают водой и подвергают циклическому перемещению вперед и назад, причем испытательный цикл включает 300 движений, после которых производят визуальную оценку в баллах в соответствии с установленными стандартами.

Формула изобретения

1. Подкладка для задника обуви, используемая в обувной промышленности, изготовленная из пропитанного полимером нетканого материала с удельной массой от 180 до 350 г/м² и прочностью на разрыв больше 15 Н, содержащего многокомпонентные непрерывные нити, составленные по меньшей мере из двух несовместимых полимеров, имеющие линейную плотность меньше 2 дтекс, формованные из расплава, растянутые аэродинамическим методом и непосредственно уложенные в нетканый материал, причем многокомпонентная непрерывная нить после предварительного упрочнения по крайней мере на 90% расщеплена на супермикроволокнистые непрерывные нити с линейной плотностью меньше 0,2 дтекс и упрочнена, отличающаяся тем, что указанный нетканый материал пропитан водной латексной дисперсией полиуретана или нитрилбутадиенового каучука и имеет прочность на разрыв, одинаковую в продольном и поперечном направлениях.

2. Подкладка по п.1, отличающаяся тем, что многокомпонентная непрерывная нить является двухкомпонентной непрерывной нитью, а указанные несовместимые полимеры выбраны из полиэфира и полиамида.

3. Подкладка по п.2, отличающаяся тем, что содержание полиэфирной составляющей многокомпонентной непрерывной нити выше, чем содержание полиамидной составляющей.

4. Подкладка по п.3, отличающаяся тем, что массовое соотношение полиэфирной составляющей и полиамидной составляющей многокомпонентной непрерывной нити составляет от 1,1:1 до 3:1.

5. Подкладка по любому из пп.1-4, отличающаяся тем, что многокомпонентные непрерывные нити имеют в поперечном сечении многосекторную структуру, в которой несовместимые полимеры расположены в виде чередующихся секторов.

6. Подкладка по любому из пп.1-5, отличающаяся тем, что нетканый материал, образованный из многокомпонентных непрерывных нитей, предварительно упрочнен каландрованием.

7. Подкладка по любому из пп.1-6, отличающаяся тем, что по крайней мере один из несовместимых полимеров, образующих многокомпонентную непрерывную нить, содержит добавку, выбранную из красящего пигмента, антистатика постоянного действия, и/или добавку, влияющую на гидрофильные свойства, в количестве до 15 мас.%.

8. Подкладка по любому из пп.1-7, отличающаяся тем, что многокомпонентная непрерывная нить неизвита.

9. Подкладка по любому из пп.1-8, отличающаяся тем, что содержание пропиточного полимера составляет от 20 до 50% от исходной массы нетканого материала.

10. Подкладка по любому из пп.1-9, отличающаяся тем, что после шлифовки она имеет высококачественную подобную нубуку поверхность, благодаря выступающим на ее поверхности кончикам микроволокон.

11. Подкладка по любому из пп.1-10, отличающаяся тем, что одна из ее сторон имеет покрытие из клея-расплава.

12. Способ изготовления подкладки для задника обуви, включающий изготовление нетканого материала посредством формования из расплава многокомпонентной непрерывной нити, растягивания ее аэродинамическим методом и непосредственного укладывания в нетканый материал, предварительного упрочнения уложенного материала посредством каландрования или иглопрокалывания, последующего упрочнения струями воды под высоким давлением и одновременного расщепления на супермикроволокнистые непрерывные нити с линейной плотностью меньше 0,2 дтекс с последующей пропиткой полимером, отличающийся тем, что для пропитки нетканого материала используют водную латексную дисперсию полиуретана или нитрилбутадиенового каучука, при этом получаемый нетканый материал имеет одинаковую прочность на разрыв в продольном и поперечном направлениях.

13. Способ по п.12, отличающийся тем, что упрочнение и расщепление многокомпонентной непрерывной нити проводят посредством многократной обработки предварительно упрочненного нетканого материала попеременно с двух сторон струями воды под высоким давлением.

14. Способ по п.13, отличающийся тем, что упрочнение и расщепление многокомпонентной непрерывной нити проводят в устройстве с вращающимися барабанными ситами.

15. Способ по любому из пп.12-14, отличающийся тем, что последующую обработку проводят шлифованием или полированием.

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 02.09.2004

Извещение опубликовано: 20.04.2006 БИ: 11/2006