ОБУВЬ

Полезная модель относится к обувной промышленности, в особенности к производству обуви из полимерных материалов.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Известны различные виды сапог, отлитые из пластиката, содержащего этилвинилацетат (ЭВА), на инжекционной машине для литья обуви различных производителей, например, «MAINE GROUPE», «WINTECH» (Италия), «KING STILL», «TIENKANG» (Тайвань), «STRONG» (КНР), «LIDA» (КНР), «KCLK» (КНР).
Обувь и, в частности, сапоги из полимерного материала, содержащего сополимер этилвинилацетат (ЭВА), получаются легкими и теплыми за счет вспенивания материала в инжекционно-литьевой машине, что актуально для климатических условий России, где преобладает холодный климат, при применении с теплым вкладышем-чулком. В северных районах России обувь и, в частности, сапоги из ЭВА-содержащих материалов вытесняют валяную обувь. Однако, наряду с неоспоримыми достоинствами обуви, изготовленной из ЭВА-содержащих материалов, имеются и недостатки. Из-за пористости обувь из ЭВА-содержащих материалов пробивается быстрее, чем традиционно используемая обувь из резины и термоэластопластов (ТЭП), поливинилхлорида (ПВХ) или полиуретана (ПУ). При использовании обуви из ЭВА-содержащих материалов в каменистых местностях и в лесу подошву обуви из ЭВА-содержащих материалов можно пробить камнем или сучком. Существует риск нарушения герметичности обуви, намокания и травмирования ног. Обычно, указанные недостатки устраняют тем, что обувь изготавливают из двух частей: верха из ЭВА-содержащего материала и резиновой подошвы, которую приклеивают к верху по контуру. Однако этот процесс плохо поддается автоматизации и требует большого количества ручного труда.
Известна обувь из армированного полимерного материала, изготавливаемая посредством отлива заготовки в пресс-форме целиком. Для изготовления такой обуви вяжут основу-чулок, наносят прозрачный полимерный материал на основу-чулок, формуют готовое изделие, включают металлические составляющих в состав верха, при этом основу-чулок изготавливают из сочетания мохровых полиэфирных и металлизированных нитей, причем вязку основы-чулка осуществляют на носочных вязальных станках, при условии исключения разреженности межнитевых ячеек ткани, связанную основу-чулок надевают на колодку пресс-формы гидромеханической многопозиционной карусельной (роторной) машины, сильно натягивают и закрепляют на крючках у основания (замка) колодки, пресс-форму подают в сектор инжекции при повороте карусельной машины, где пресс-форма замыкается гидравлическим горизонтальным и вертикальным прессами, через червячно-поршневое (шнековое) устройство инжектируют в пресс-форму прозрачный полимерный материал, последующим поворотом подают пресс-форму в зону ее открывания для снятия с колодки, охлаждения и обрезки верхней кромки голенища (патент РФ на изобретение №2479235). Недостаток известной обуви состоит в сложной технологии изготовления армирующего каркаса полимерного материала, а также в том, что в известной обуви материал подошвы не может отличаться от материала верха. В связи с этим по известной технологии невозможно изготовить обувь, в которой верх будет выполнен из вспененного материала с высокими теплоизолирующими свойствами, а низ - из твердого материала с высокими механическими показателями.
Также известна обувь, изготавливаемая приливом полимерной подошвы к верху из другого материала. В частности, известна обувь, изготовленная способом, в котором в качестве заготовки верха обуви используют валяную основу, которую изготавливают из смеси шерсти грубошерстяных пород и подвергают валке, затем затягивают заготовку, помещают ее след в пресс-форму для литья и подают расплавленный бутадиенстирольный термоэластопласт с текучестью 40÷45% для формирования слоя защитного материала (патент РФ на изобретение №2052972). Недостаток известной обуви состоит в том, что она не является полностью влагонепроницаемой, может промокать в условиях сырости и слякоти.
Известна обувь, изготовленная способом, в котором используют полиуретановую подошву с галогенированной резиновой накладкой. Галогенированную резиновую накладку с выступом за контур боковой поверхности для ограничения жидкой фазы литьевой композиции и активированной клеевой пленки на боковой поверхности резиновой накладки промазывают полиуретановым клеем с внутренней стороны и вставляют в литьевую пресс-форму, активируют клеевую пленку, устанавливают над накладкой литьевую колодку с надетой на нее объемной заготовкой, включающей верх с затянутой носочно-пучковой частью и втачную стельку с простилкой по следу, после чего смыкают полуматрицы пресс-формы и впрыскивают литьевую полиуретановую композицию, приливая подошву к следу и одновременно скрепляя ее с накладкой, после чего снимают обувь с колодки и срезают выступ накладки (патент РФ на изобретение №2210298). Недостаток обуви, изготовленной известным способом, состоит в невысокой прочности соединения верха со следом, т.к. сила сцепления между ними определяется прочностью шва, соединяющего верх с втачной стелькой, а также прочностью соединения следа с накладкой. К тому же наличие отдельной детали - резиновой накладки усложняет конструкцию обуви и увеличивает количество стадий способа изготовления.
СУЩНОСТЬ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ
Задача настоящей полезной модели состоит в создании обуви, которая обладает следующим набором свойств:
- водонепроницаемость (обеспечивающая возможность применения в условиях высокой сырости, слякоти),
- хорошая морозостойкость (износостойкость при низкой температуре);
- высокие термобарьерные свойства (сопоставимые с термобарьерными свойствами валяной обуви, что позволяет избежать обморожений при эксплуатации в диапазоне температур от -75°C до 10°C),
- механическая стойкость (обеспечивающая длительное применение на каменистом грунте и в лесу);
- химическая стойкость (обеспечивающая возможность применения в городских условиях);
- высокая надежность соединения подошвы с верхом (лучше, чем у приклеенных подошв).
Технический результат заключается в том, что указанная выше задача решена таким образом, что при этом обеспечивается простота конструкции и уменьшение количества стадий способа изготовления обуви (одну деталь обуви, - верх, - изготавливают заранее, другую, - подошву, - формируют литьем в пресс-форму на первой детали).
Таким образом, поставленная выше задача решена благодаря тому, что предлагаемая обувь, содержит бесшовный цельнолитой верх, выполненный из вспененного литьевого пластиката, содержащего этилен-пропилен-диеновый синтетический каучук (СКЭПТ) 20÷60 массовых %, полиолефиновый эластомер (ПОЭ) 10-30 массовых %, целевые добавки и этиленвинилацетатный полимер (ЭВА) - остальное, и имеющий голенище и нижнюю часть со следом, а также цельнолитую подошву, из, по меньшей мере, частично пористой литьевой композиции, содержащей пенополиуретан (ППУ), а также полиуретан (ПУ) и/или термопластичный полиуретан (ТПУ), в которой упомянутая подошва сформирована посредством впрыскивания упомянутой литьевой композиции в жидком состоянии в литьевую форму и ее формования в пространстве между наружной поверхностью следа разогретого верха и литьевой формой.
Благодаря пористой структуре материала, из которого изготовлен верх обуви, она обладает отличными теплоизолирующими свойствами и низким удельным весом.
Выполнение подошвы обуви из материала, содержащего ППУ и ПУ и/или ТПУ, придает ей следующие преимущества (по сравнению с ЭВА-содержащими и другими материалами):
- легкий вес,
- устойчивость к агрессивным средам (включая, но, не ограничиваясь, нефтепродукты, растительные и технические масла, органические растворители, сильные кислоты, сильные щелочи, противогололедные реагенты и соли),
- высокую жесткость,
- повышенную прочность,
- устойчивость к механическим повреждениям (подошва из ПУ-содержащего материала практически не пробиваема),
- высокие антискользящие свойства,
- высокую стойкость к истиранию.
Предпочтительно, когда наружную поверхность вышеупомянутого следа до прилива подошвы из литьевой композиции, содержащей ППУ и ПУ и/или ТПУ, покрывают грунтовкой. Это улучшает сцепление разнородных материалов.
Предпочтительно, когда низ вышеупомянутой нижней части верха выполняют сужающимся в направлении следа, таким образом, что литьевая композиции, содержащая ППУ и ПУ и/или ТПУ, при ее заливке в форму образует сливающийся с боковой поверхностью нижней части верха борт по периметру подошвы.
Высота вышеупомянутого верха может варьировать в широких пределах, в частности, высота может составлять от 20 до 60 сантиметров, предпочтительно, от 40 до 50 сантиметров.
Предпочтительно, когда наружный слой вышеупомянутой подошвы отливается из монолитного ТПУ, а внутренний слой - из ППУ. В этом случае материал имеет более высокую износостойкость, впитывает меньше влаги. Для изготовления обуви с двухслойной подошвой применяю литьевые формы с двумя прессовыми колодками, отличающимися формой и размерами, так как первая прессовая колодка предназначена для формования монолитного слоя низа обуви, а вторая создает рабочее пространство при литье второго слоя низа.
Для повышения эстетической привлекательности готовых изделий верхний и нижний слой упомянутой подошвы могут формировать из литьевых композиций разных цветов (для чего в литьевые композиции вводят красящие пасты).
Для улучшения сцепления с грунтом вышеупомянутая подошва может быть выполнена рельефной и/или рифленой.
Для улучшения устойчивости вышеупомянутая подошва может быть выполнена расширяющейся в направлении сверху-вниз.
Для повышения прочности литьевая композиция, из которой изготовлены вышеупомянутые подошва и/или верх, может быть дополнительно армирована штапельными полимерными волокнами.
Во избежание размножения вредных микроорганизмов, в материал вышеупомянутой подошвы могут дополнительно вводить биоцидную добавку.
Вышеупомянутую подошву могут изготовливать из литьевого пластиката с содержанием поливинилхлорида 10÷50 массовых %.
Обувь могут дополнительно снабжать внутренним утеплителем в виде теплоизолирующего слоистого пакета, облегающего внутреннюю поверхность вышеупомянутого верха и нижней части.
Вышеупомянутый утеплитель может содержать, по меньшей мере, два барьерных слоя и, по меньшей мере, один теплоизолирующий слой, размещенный между упомянутыми барьерными слоями.
Обувь может быть использована в разных отраслях промышленности и в быту.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
На фиг. 1 показаны изображения обуви в соответствии с одной из форм выполнения полезной модели, вид сверху и снизу.
На фиг. 2 показан верх обуви и подошва, отделенная от верха. Видно, что низ нижней части верха сужен, а подошва имеет борта по периметру.
На фиг. 3 показан общий вид обуви в соответствии с одной из форм выполнения полезной модели.
На фиг. 4 изображено продольное сечение обуви в соответствии с одной из форм выполнения полезной модели.
На фиг. 5 представлена фотография обуви, вид сбоку.
На фиг. 6 представлена фотография обуви, вид сверху.
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ
Далее полезная модель поясняется на примере одной из частных форм выполнение, а именно, на примере изготовления сапога.
Сапог изготавливают следующим образом. Заготовку из пластиката отливают на инжекционно-литьевой машине на одной из вышеназванных машин или аналогов («WINTECH») в заранее изготовленные пресс-формы. Используют сополимер, содержащий СКЭПТ до 50%, ПОЭ, по меньшей мере, 10÷30 массовых %, ЭВА - по существу все остальное и минорные целевые добавки. Пресс-формы изготавливают с учетом того, что подошва обуви имеет зауженную форму для дальнейшего обхвата ее слоем из ПУ-содержащего материала. В формы, нагретые до 185°C через канал впрыскивают расплавленный пластикат. По окончании впрыска формы смыкаются.
Примерно через 6,5 минут, когда процесс сварки заготовки завершается, формоносители открывают, цельную заготовку вынимают из форм и сушат на колодке. Далее заготовку подвергают термостабилизации, надевают на колодку и формуют, позволяя ей остыть на колодке. Нижнюю поверхность заготовки сапога грунтуют для улучшения сцепления с массой ПУ-содержащего материала и для повышения герметичности, одевают заготовку на колодку пресс-формы для ПУ-машины в заранее изготовленные пресс-формы. Используют ПУ-машину конвейерного или карусельного типа ZN903 производства Тайвань (могут быть использованы машины «MAINE GROUP», «DESMA» и другие; традиционно такие машины используют для прилива текстильных или кожаных верхов к подошвам из ПУ-содержащего материала). Формы крепят на конвейере, заготовки сапогов вставляют в эти формы с помощью колодок. Затем формы переворачивают и запускают конвейер. В середине конвейера находится заливной аппарат. Жидкую массу из смеси ППУ и ПУ и/или ТПУ впрыскивают в литьевую форму с помощью заливочного автомата. Форма с сапогом по конвейеру проходит через печь для активации полиуретанового материала, где нагретая жидкая масса полиуретанового материала приваривается к материалу заготовки сапога, остывая, формуется, переходит в вязкотекучее состояние и приобретает прочность. К концу конвейера форма с сапогом остывает, после чего оператор вынимает готовый сапог из формы. Далее сапоги идут на упаковку.
Таким образом, в соответствии с настоящей полезной моделью подошву формируют путем прилива жидкой массы ППУ и ПУ и/или ТПУ к цельной заготовке из ЭВА-содержащего материала с высоким содержанием СКЭПТ и ПОЭ, что обеспечивает высокую прочность сцепления подошвы с верхом обуви и герметичность. Надежное крепление низа осуществляется за счет высоких адгезионных свойств смеси полиуретановых олигомеров. По своей герметичности обувь, полученная таким способом, не уступает цельнолитой обуви.