مکانیزم ضد آب و نفوذ پذیری رطوبت و استفاده از کفش های بیمه کارگری چرم مصنوعی میکروفیبر

چکیده: با توجه به الزامات عملکردی چرم مصنوعی میکروفیبر برای کفش های محافظ، مکانیسم ضد آب و نفوذپذیری رطوبت پارچه پایه چرم مصنوعی میکروفیبر و فیلم پلی اورتان روکش خشک (PU) مورد بحث قرار گرفت. طرح پارچه پایه چرم مصنوعی میکروفایبر برای کفش های محافظ طراحی شد. ساختار، و رزین پلی اورتان آبدوست را به عنوان رزین لایه سطحی چرم مصنوعی میکروفیبر انتخاب کنید و قطر ریز منافذ فیلم PU را برای برآورده کردن الزامات ضد آب و نفوذپذیری رطوبت کنترل کنید. در عین حال زمینه های کاربرد چرم مصنوعی میکروفیبر برای کفش های محافظ معرفی می شود.

کلمات کلیدی: کفش محافظ میکروفیبر؛ چرم مصنوعی؛ نفوذپذیری رطوبت؛ ضدآب؛ کفش بیمه کار; کفش ضد الکتریسیته ساکن؛ کفش ایمنی پنجه محافظ؛

1. معرفی

کفش های محافظ کفش هایی هستند که در محل کار پوشیده می شوند تا از پا در برابر آسیب محافظت کنند. آنها بخشی از محصولات حفاظت از کار فردی یا سیستم های حفاظت از سربازان فردی در کشورهای توسعه یافته در اروپا و آمریکا هستند. اخیراً کشورهای بیشتر و بیشتری کارکنان خود را ملزم به پوشیدن کفش های محافظ برای جلوگیری از خطرات احتمالی در حین کار می کنند، برخی از صنایع یا شرکت ها در چین نیز افراد را ملزم به پوشیدن کفش های محافظ هنگام کار می کنند، بنابراین بازار کفش های محافظ بزرگ و بزرگتر می شود. با معرفی بسیاری از قوانین و مقررات حفاظت از محیط زیست و همچنین هزینه بالا و منبع محدود چرم و در برخی مواقع خاص (مانند کارهای آسپتیک)، درم مستعد پوسیدگی می شود و باکتری ها به سختی می توانند شرایط لازم را برآورده کنند. . بنابراین، مردم شروع به جستجوی جایگزین هایی برای درم کردند. در سال های اخیر کفش های محافظ ساخته شده از چرم مصنوعی نایلون میکروفایبر پلی یورتان (چرم مصنوعی میکروفایبر) روز به روز محبوبیت بیشتری پیدا کرده است.

در مقایسه با چرم، عیب چرم مصنوعی میکروفایبر این است که عرق را جذب نمی کند و نفس نمی کشد و افراد را ناراحت و لنگ می کند. چرم مصنوعی سوپر فیبر برای کفش های محافظ به طور ویژه بر اساس ویژگی های جذب رطوبت و نفوذپذیری چرم طراحی شده است. هم خاصیت نفوذپذیری رطوبت دارد و هم خاصیت ضد آب، یعنی کفش هنگام پوشیدن از نفوذ باران بیرونی به چرم کفش جلوگیری می کند و در عین حال عرق داخل کفش تخلیه می شود و باعث راحتی افراد می شود.

در این مقاله، مکانیسم نفوذپذیری رطوبت و ضد آب پارچه پایه چرم مصنوعی میکروفیبر مورد بحث قرار گرفت و روش تهیه پارچه پایه چرم مصنوعی میکروفیبر ضد آب نفوذپذیر در برابر رطوبت به دست آمد. فرآیند لمینیت خشک چرم مصنوعی میکروفیبر مورد بحث قرار گرفت. نفوذپذیری رطوبت و مکانیسم ضد آب رزین پلی یورتان چرم مصنوعی میکروفیبر (PU) و فیلم PU چرم مصنوعی سوپر فیبر مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. تهیه چرم مصنوعی میکروفیبر برای کفش های محافظ انجام شد. با ارائه مبانی نظری، امکان جایگزینی چرم طبیعی با چرم مصنوعی میکروفایبر وجود دارد.

2 طراحی فرآیند چرم مصنوعی میکروفیبر برای کفش های محافظ

چرم مصنوعی برای کفش های محافظ باید مطابق با EN345 یا ISO20345 باشد تا در بازارهای خارجی عرضه شود (EN345 یا ISO20345 استاندارد اروپایی و آمریکایی برای دسترسی به کفش های محافظ است). شاخص نفوذپذیری رطوبت چرم مصنوعی فوق‌الیافی برای کفش‌های محافظ به نفوذ بخار آب بیشتر یا مساوی 0.8 میلی‌گرم در سانتی‌متر مربع و ضریب نفوذپذیری بخار آب بیشتر یا مساوی 1.5 میلی‌گرم بر سانتی‌متر مربع نیاز دارد، در حالی که شاخص ضد آب به آب نیاز دارد. نرخ جذب کمتر یا مساوی 30 درصد و سایش آب. نفوذپذیری کمتر یا مساوی 0.2 میلی گرم است. به منظور برآورده کردن الزامات نفوذپذیری رطوبت و فناوری ضد آب، چرم مصنوعی فوق الیاف برای کفش های محافظ از دو قسمت پارچه پایه چرم مصنوعی میکروفیبر و روکش خشک طراحی شده است.

2.1 طراحی فرآیند پارچه پایه چرم مصنوعی میکروفیبر برای کفش های محافظ

2.1.1 مکانیزم ضد آب و نفوذپذیر در برابر رطوبت پارچه پایه چرم مصنوعی میکروفیبر برای کفش های محافظ

برای مطالعه نفوذپذیری رطوبت و عملکرد ضد آب پارچه پایه چرم مصنوعی سوپر فیبر برای کفش های محافظ، اولین مورد تجزیه و تحلیل مکانیزم نفوذپذیری رطوبت و ضد آب پارچه پایه چرم مصنوعی میکروفیبر است. انتقال رطوبت در واقع دو فرآیند جذب و انتقال است. ابتدا بخار آب (یعنی عرق) داخل کفش در قسمت داخلی کفش جذب می شود و سپس از داخل کفش به بیرون کفش منتقل می شود. فرآیند جذب نیاز به یک نقطه جذب بخار آب روی پارچه پایه چرم مصنوعی میکروفیبر دارد. نقطه جذب می تواند این باشد که مولکول های آب توسط پیوندهای هیدروژنی جذب می شوند یا به صورت متخلخل جذب می شوند. بدون نقاط جذب، بخار آب جذب نمی شود و نمی توان از عرق داخل کفش استفاده کرد. انتقال دهید، بنابراین هنگام طراحی پارچه پایه چرم مصنوعی میکروفیبر، پارچه پایه چرم مصنوعی میکروفیبر باید عملکرد جذب آبدوست خاصی داشته باشد. الیاف نایلون پارچه پایه آب و چرم مصنوعی به راحتی پیوندهای هیدروژنی ایجاد می کند و آب دوستی خاصی دارد، بنابراین پارچه پایه آب دوستی خاصی دارد. علاوه بر این، هرچه منافذ پارچه پایه چرم مصنوعی میکروفایبر بیشتر باشد، سطح ویژه بزرگتر است. جذب بخار آب آسان تر است. در نفوذ بخار آب، اگر قطر منافذ پارچه پایه چرم مصنوعی میکروفایبر بزرگ و نسبت بازشدن آن زیاد باشد، سرعت انتقال بخار آب سریع و میزان انتقال زیاد است. شکل 1 ساختار یک پارچه پایه چرم مصنوعی سطحی برای کفش های محافظ را نشان می دهد. مشاهده می شود که سطح مقطع پارچه پایه چرم مصنوعی میکروفیبر برای کفش های محافظ دارای تعداد زیادی ریز منافذ است که انتقال رطوبت در کفش را تسهیل می کند.

در عین حال، قطر منافذ پارچه پایه چرم مصنوعی میکروفایبر به طور کلی بزرگ و ناهموار است و آب باران به راحتی از آن عبور می کند. به منظور پاسخگویی به استفاده از پارچه پایه چرم مصنوعی سطحی برای کفش های محافظ، همچنین لازم است که پارچه پایه چرم مصنوعی میکروفیبر انجام شود. این فرآوری شده است تا خاصیت آبگریز خاصی داشته باشد تا سرعت و مقدار آب باران عبوری از پارچه پایه سوپر فیبر را کاهش دهد، به طوری که آب باران به راحتی به داخل کفش نرسد و در نتیجه عملکرد ضد آب را به دست آورد.

به طور خلاصه، در طراحی فرآیند تولید پارچه پایه چرم مصنوعی سوپرالیاف برای کفش های محافظ، پارچه پایه سوپرالیاف باید دارای نقطه جذب بخار آب معینی باشد (یعنی عملکرد آبدوست)، یعنی پارچه پایه میکروفیبر دارای میزان بالایی باشد. نسبت باز شدن و با دیافراگم مناسب، در عین حال، پارچه پایه میکروفیبر عملکرد ضد آب خاصی دارد و به نفوذپذیری رطوبت و ضد آب دست می یابد.

2.1.2 تهیه پارچه پایه چرم مصنوعی میکروفیبر برای کفش های محافظ

با توجه به تجزیه و تحلیل مکانیسم نفوذپذیر در برابر رطوبت و ضد آب فوق الذکر، ما یک پارچه پایه چرم مصنوعی با الیاف فوق العاده برای کفش های محافظ طراحی کردیم. فرآیند مشخص به شرح زیر است: پلی اتیلن و نایلون 6 بر اساس نسبت وزنی معین در دمای 220-300 درجه سانتیگراد مخلوط و هم زده می شوند، با مذاب شدن توسط اکسترودر تک پیچ، پلی اتیلن و جزیره نایلون الیاف با ظرافت 4 تا 7 دنیر ریسیده می شوند و الیاف به الیاف کوتاه به طول 40 تا 60 میلی متر بریده می شوند که تحت پانچ سوزنی غیر بافته و پارچه غیر بافته قرار می گیرند. یک پارچه پایه چرم مصنوعی سطحی با صاف کردن، آغشته کردن دوغاب پلی اورتان مرطوب، کاهش تولوئن، انبساط روغن و موارد مشابه به دست می آید. شبکه سه بعدی حاصل از پارچه های چرم مصنوعی میکروفیبر مشابه چرم است و استحکام پارگی، حفظ شکل، یکنواختی، مقاومت شیمیایی و مقاومت در برابر آب و مقاومت در برابر کپک بیش از چرم طبیعی است.

در همان زمان، پارچه پایه چرم مصنوعی فوق‌الیافی همراه با فناوری پردازش دوغاب پلی‌اورتان و اشباع و کاهش با ساختار متخلخل، تعداد زیادی ریز منافذ را تشکیل می‌دهد و دارای سطح ویژه بزرگ و جذب آب قوی است. بنابراین، از نظر ریزساختار و جنس داخلی، و همچنین ظاهر بافت و خواص فیزیکی، و همچنین احساس افراد، پارچه چرم مصنوعی میکروفیبر می تواند با چرم طبیعی مرغوب رقابت کند. فرآیند به شرح زیر است: ریسندگی ← پارچه نبافته سوزنی ← اتو ← اشباع ← کاهش ← خشک کردن انبساط پارچه پایه چرم مصنوعی برای کفش های محافظ با عملکرد آبگریز خاصی به دست می آید.

2.2 طراحی روکش چرم مصنوعی سوپرالیاف برای کفش های محافظ

2.2.1 مکانیزم ضدآب و نفوذپذیر در برابر رطوبت و طراحی روکش چرم مصنوعی فوق الیاف لایه ریز متخلخل PU برای کفش های محافظ

برای رفع تناقض بین نفوذپذیری رطوبت و ضد آب بودن چرم مصنوعی سوپرالیاف برای کفش های محافظ، طراحی ساختار فیلم PU روکش خشک نیز ضروری است و لازم است سطح چرم مصنوعی میکروفایبر نیز دارای ریز منافذ باشد. با قطر منافذ مناسب

عایق رطوبتی عمدتاً از نفوذ آب باران به سطح چرم به داخل کفش جلوگیری می کند. هنگامی که رطوبت منتقل می شود، بخار آب داخل کفش به بیرون کفش منتقل می شود. بخار آب در ریز منافذ چرم مصنوعی میکروفیبر نفوذ کرده و از گاز عبور می کند. قطر مولکول های بخار آب 4×10-4 میکرومتر است. تا زمانی که قطر ریز منافذ سطح چرم میکروفیبر بزرگتر از 4×10-4 میکرومتر باشد، می توان از بخار آب استفاده کرد. از داخل کفش به بیرون کفش منتقل می شود و عملکرد نفوذپذیری رطوبت دارد. هنگامی که آب باران از ریز منافذ چرم مصنوعی میکروفیبر عبور می کند، زمانی که آب باران با ریز منافذ تماس پیدا می کند، کشش سطحی ایجاد می شود. اگر قطر منافذ کوچک باشد، آب باران به سختی از طریق ریز منافذ وارد کفش می شود و در نتیجه به هدف ضد آب شدن دست می یابد. مطالعات نشان داده اند که حداقل قطر مه های بارانی مختلف که می توانند از ریز منافذ عبور کنند عبارتند از: مه 20 میکرومتر، باران خفیف 400-900 میکرومتر، و باران متوسط ​​و باران شدید بالای 2000 میکرومتر است. بنابراین، قطر ریز منافذ فیلم PU روکش خشک را می توان با استفاده از اختلاف قطر منافذ بخار آب و آب باران عبوری از ریز منافذ طراحی کرد.

بنابراین، در فرآیند روکش خشک، فیلم PU بعد از روکش با تعداد معینی ریز منافذ با قطر منافذ مشخص تولید می‌شود و قطر منافذ ریز منافذ 4×10-4-20 میکرومتر کنترل می‌شود. که اجازه می دهد تا بخار آب آزادانه نفوذ کند. در عین حال، عبور آب باران برای رسیدن به هدف نفوذپذیری رطوبت و ضد آب دشوار است. در حال حاضر روش های تولید ریز منافذ در سطح چرم مصنوعی شامل روش پانچ مکانیکی لیزری، روش ریز منافذ کف کننده، تبخیر با حلال و روش منفذ سازی می باشد. همانطور که از شکل 2 مشاهده می شود، ماسک چرم مصنوعی میکروفیبر برای کفش های محافظ دارای منافذ 5 تا 8 میکرومتر است که برای نفوذ مولکول های بخار آب از داخل کفش به بیرون کفش مفید است. جلوگیری از ورود آب به داخل کفش

2.2.2 مکانیزم ضد آب و نفوذپذیر در رطوبت و طراحی رزین آبدوست برای روکش چرم مصنوعی فوق الیاف برای کفش های محافظ

نفوذ مولکول های بخار آب به ماسک PU نیز اولین فرآیند جذب و نفوذ مجدد است، بنابراین انتخاب ماده ماسک PU نیز بسیار مهم است. زی فوچون و همکاران از پلی اتیلن گلیکول به عنوان یک بخش نرم برای سنتز پلی اورتان با خواص آب دوست عالی استفاده می شود. می توان از فیلم PU ساخته شده از رزین PU با گروه های آبدوست (مانند اتوکسیلات) در ساختار بخش نرم استفاده کرد. مولکول های بخار آب توسط پیوند هیدروژنی جذب می شوند. از آنجایی که فشار بخار آب در کفش بزرگتر از قسمت بیرونی کفش است، مولکول های بخار آب به طور مداوم در امتداد شکاف بین زنجیره های مولکولی پلی اورتان به بیرون کفش منتقل می شوند و در نتیجه اثر نفوذپذیری رطوبت را اعمال می کنند.

به طور خلاصه، در طراحی فرآیند روکش خشک، اگر ماسک فاقد ریز منافذ باشد، بخار آب را می توان حتی توسط رزین PU آبدوست به طرف دیگر سطح چرم مصنوعی میکروفیبر منتقل کرد، اما به راحتی می توان مواد ماسک PU آبدوست باشد. . هنگامی که فیلم آب تشکیل می شود، انتقال سریع و مداوم بخار آب به طرف دیگر سطح چرم مصنوعی میکروفیبر دشوار است و نفوذپذیری رطوبت خوب نیست. بنابراین، هنگام طراحی فرآیند روکش چرم مصنوعی سوپرالیاف برای کفش‌های محافظ، از یک رزین آبدوست استفاده می‌شود و یک ریز منافذ با قطر منافذ 4×10-4 تا 20 میکرومتر طراحی شده است تا به مولکول‌های بخار آب اجازه عبور آزادانه بدهد. آب، اما ورود به کفش برای رسیدن به هدف نفوذپذیری رطوبت و ضد آب دشوار است.

3 زمینه کاربرد چرم مصنوعی میکروفیبر برای کفش های محافظ

بر اساس آمار اداره کار هنگ کنگ، حدود یک سوم حوادث ایمنی ناشی از حوادث صنعتی ناشی از زیر پا گذاشتن اجسام، دست زدن به اشیا یا آسیب دیدن توسط اشیا است. نتیجه اغلب آسیب های پا و ناتوانی شدید است. در کشورهای خارجی، به ویژه در کشورهای توسعه یافته غربی، اهمیت زیادی به محافظت از پا داده شده و کارکنان را ملزم به پوشیدن کفش های حرفه ای می کنند. چین همچنین یک سری استانداردهای تست محصول را برای محافظت از پا صادر کرده است. بنابراین، کفش های محافظ چشم انداز بازار گسترده ای دارند. در حال حاضر چین بزرگترین پایگاه تولید کفش حرفه ای در آسیا را دارد.

با پیشرفت مداوم جامعه، انواع محصولات حمایت از کار فردی بیشتر و بیشتر می شود. در اروپا و ایالات متحده، کفش های ایمنی تک قبلی در حال حاضر به کفش های محافظ، کفش های ضد الکتریسیته ساکن، کفش های ایمنی پنجه محافظ، کفش های نظامی، پرستاران با توجه به ویژگی های حرفه ای تقسیم می شوند. کفش، کفش اداری، کفش رقص لاتین و انواع دیگر، بنابراین استفاده از چرم مصنوعی سطحی برای کفش های محافظ گسترده تر است، به شرح زیر است:

برای کفش ایمنی: رویه کفش مانند کفش محافظ، کفش ضد الکتریسیته ساکن، کفش ایمنی پنجه و کفش ایمنی ضد ضربه. رویه این کفش ها عمدتا مشکی یا قهوه ای است و عمدتاً در معدن، ساختمان، متالورژی، حمل و نقل، برداشت و سایر صنایع برای محافظت از انگشتان پا استفاده می شود. لازم است که چرم کفش در برابر رطوبت و ضد آب باشد و استحکام فیزیکی و مکانیکی چرم مصنوعی سوپرالیاف برای کفش های محافظ از چرم بیشتر باشد. بنابراین، چرم مصنوعی سوپر الیاف برای کفش های محافظ در حال حاضر در داخل و خارج از کشور بسیار محبوب است.

برای کفش های حرفه ای: رویه کفش هایی مانند کفش پرستاری، کفش اجرایی و کفش کار زنانه. در میان آنها کفش پرستاری بسیار رایج است. در حال حاضر، بسیاری از بیمارستان‌های داخل و خارج از کشور از کفش‌های مخصوص پرستار برای جلوگیری از افتادن سوزن و ضربه زدن به پا هنگام شلیک سوزن استفاده می‌کنند. کفش پرستار عمدتاً سفید است و رویه آن باید نفوذپذیر در برابر رطوبت، ضد آب، مقاوم در برابر خم شدن، نرم و راحت باشد. بسیاری از کشورهای اروپایی و ایالات متحده از مدیران اجرایی برای پوشیدن کفش های اجرایی برای کار، زنان از کفش های کار زنانه استفاده می کنند، این کفش ها همچنین نیاز دارند که رویه چرم دارای نفوذپذیری رطوبت باشد.

برای کفش های نظامی: در گذشته بیشتر آن ها از پوست گاو تهیه می شد. در حال حاضر چرم به تدریج با چرم مصنوعی میکروفایبر جایگزین شده است که لازم است سطح چرم دارای نفوذپذیری رطوبت و عملکرد ضد آب باشد.

برای کفش های رقص لاتین زنانه: استفاده اولیه از تولید چرم گاو یا پوست گوسفند، استفاده فعلی از قابلیت تنفس، نفوذپذیری رطوبت از تولید چرم مصنوعی با الیاف فوق العاده.

با تقسیم کار تخصصی روزافزون، آگاهی روزافزون از حفاظت فردی و کمبود رو به رشد درم، چرم کفش محافظ با عملکرد تنفس، نفوذپذیر در برابر رطوبت و ضد آب بازار گسترده ای خواهد داشت و به تدریج در کفش های ورزشی و دویدن به کار می رود. کفش. در آینده به تدریج چرم را جایگزین کنید.

4. نتیجه گیری

به منظور دستیابی به عملکرد ضد آب و ارضای نفوذپذیری هوا، طراحی فرآیند چرم مصنوعی سطحی برای کفش های محافظ باید از پارچه پایه میکروفیبر و فرآیند روکش خشک آغاز شود. پارچه پایه چرم مصنوعی میکروفیبر به ریز منافذ بیشتری در ساختار نیاز دارد. ساختار برای تسهیل انتشار بخار آب از داخل کفش طراحی شده است. در عین حال پارچه پایه چرم مصنوعی سطحی باید خاصیت آبگریز خاصی داشته باشد تا از ورود آب باران و مانند آن به داخل کفش جلوگیری کند. در روکش خشک نه تنها استفاده از رزین PU آبدوست برای بهبود تنفس کفش های محافظ ضروری است، بلکه وجود ریز منافذ با منافذ مناسب روی سطح چرم برای تسهیل انتقال رطوبت در کفش و در عین حال جلوگیری از ورود آب. کفش و باعث خیس شدن. پا.