ОБУВЬ

Полезная модель относится к обувной промышленности, а именно, к водонепроницаемой спецобуви для нефтяников, газовиков и может использоваться в условиях пониженных температур и промышленных загрязнениях.
В настоящее время известно множество моделей подобной спецобуви.
Так, из описания к патенту РФ №2673301 (дата публикации 26.11.2018) известно обувное изделие, изготовленное посредством осуществления такого способа, содержащее ботинок с промежуточной частью с установленной на ней манжетой, основание которой окружено периферийной кромкой, причем упомянутый ботинок выполнен с внешним передком, нижняя часть которого присоединена к упомянутой кромке, при этом упомянутая нижняя часть является отдельной от основания манжеты.
Недостатком известного решения на сегодняшний день решений являются недостаточная герметичность обуви из-за наличия швов в местах соединения галоши с верхом.
Наиболее близким аналогом к патентуемому решению является конструкция обуви, известная из европейского патента № 2174773 (14.04.2010), которая представляет собой двухкомпонентную подошву, которая крепится на заготовке обуви.
Однако данная конструкция не обеспечивает достаточную защиту от влаги и теплоизоляцию, которые являются основными требованиями спецобуви.
Кроме этого, недостатками являются отсутствие защитных элементов от механических воздействий (противоударный подносок и антипрокольная стелька), низкая способность противостоять механическим воздействиям.
Технической проблемой, на решение которой направлено патентуемое решение, является обеспечение теплоизоляции и герметичности обуви, а также упрощение ее производства.
Техническим результатом является повышение прочности (износостойкости), герметичности и теплоизоляционных свойств, а также обеспечение водонепроницаемости. Также преимуществом патентуемой обуви является упрощение производства, энергосбережение, так как использование вспененного полиуретана в производстве задействует намного меньше электроэнергии в отличие от термопластичных материалов и позволяет прерывать производственный цикл, так как перед началом смены не требуется разогревать материал.
Указанный технический результат достигается за счет конструкции обуви, состоящей из заготовки верха, изготовленной из водонепроницаемого материала, и прилитой к нему галоши из вспененного двухкомпонентного полиуретана, которая содержит накат, при этом соединение заготовки верха и накатом осуществляют за одну операцию с использованием литьевой формы.
Вспененный двухкомпонентный полиуретан характеризуется повышенной адгезией к материалам верхней части заготовки и при прямом приливе глубоко проникает в структуру ткани в отличие от термопластичных материалов, имеющих адгезию при приливе на материалы с рыхлой поверхностью, что не может обеспечить герметичность изделия или на материал поверхностью однородной с термопластичным заливаемым материалом.
За счет применения литьевого способа крепления галоши к заготовке верха происходит совмещение формования галоши с креплением. Крепление галоши к заготовке верха происходит путём проникновения (адгезии) вспененного двухкомпонентного полиуретана в материал верха и установочную стельку. Благодаря этому многократно увеличивается площадь соединения (контакта) деталей. Таким образом, получается монолитное соединение низа обуви с верхом, что делает такую обувь стойкой к влаге и агрессивным средам, повышает ее прочность, герметичность и теплоизоляционные свойства. Обувь получается более лёгкой и гибкой по сравнению с прошивными или клеевыми методами соединения.
С целью повышения защиты ног пользователя в экстремальных условиях эксплуатации обуви (экстремально низкие температуры, работа в шахтах,  работа на обледенелых поверхностях, в горячих цехах) обувь дополнительно комплектуется противоударным подноском и антипрокольной стелькой, при этом соединение противоударного подноска и антипрокольной стельки с накатом осуществляют за одну операцию с использованием литьевой формы.
Наличие наката, противоударного подноска и антипрокольной стельки также способствует повышению прочностных характеристик, теплоизоляционных свойств, созданию дополнительной герметичности и обеспечению безопасности при эксплуатации в экстремальных условиях.
Для еще большего повышения герметичности, в частности, водонепроницаемый материал заготовки верха представляет собой материал, покрытый с двух сторон полиуретановой пленкой (ПУ) и высокотемпературной термопластичной полиуретановой пленкой (ТПУ) (с внутренней стороны - ТПУ, с внешней – ПУ).
В случае необходимости накат может быть изготовлен из материала ТПУ с нитрилом или полностью из нитрила с помощью оснастки, установленной на литьевой машине методом экструзии, что гораздо больше расширит возможность применения обуви, так как нитрил после вулканизации гораздо менее подвержен изменениям при воздействии высоких температур и готовая обувь может быть использована в горячих цехах.
Как известно, ПУ пленка производится из синтетического полимера (полиуретана), обладает отличными прочностными характеристиками: прочнее ПВХ пленок почти на порядок, т.е. в 10 раз.
При столь выдающейся прочности пленка является прозрачным материалом, по степени светопропускания аналогичным стеклу. В числе свойств полиуретановой пленки:
- высокая эластичность, сохраняющаяся весь эксплуатационный срок;
- сохранение своих физических характеристик в широком температурном диапазоне, в том числе при отрицательных температурах;
- устойчивость к длительному воздействию влаги (не портится при длительных контактах с водой);
- выраженная износостойкость, устойчивость к появлению царапин и разрывов;
- абсолютная экологическая нейтральность.
ТПУ - это высокотемпературный термопластичный полиуретан. Материал, который соединяет в себе прочность пластика и гибкость силикона. Помимо эластичности, к достоинствам термопластичного полиуретана относятся износостойкость (https://partnerspb.com/o_kompanii/obzory/material-tpu-chto-eto-takoe/).
Кроме этого, если нет строгих требований к обеспечению полной герметичности, то заготовка верха может быть изготовлена из водоотталкивающего материала, в частности, Оксфорд плетением 600, 900, 1680 с водоотталкивающей пропиткой из полиуретана 1000 мм или 2000 мм или  ткани Cordura. Также при изготовлении данного вида обуви может использоваться натуральная кожа как в виде элементов, деталей, так и для изготовления заготовки полностью. Кожа в зоне прилива ПУ должна предварительно шерфоваться для адгезии.
При этом для дополнительного обеспечения прочности (износостойкости) накат может быть изготовлен из материала ТПУ (TPU) с помощью оснастки, установленной на литьевой машине методом экструзии.
ТПУ наиболее устойчивый к истиранию материал и поэтому хорошо защищает ходовую часть обуви.
В частности, в качестве ТПУ может использоваться марка Laripur 6018B. Содержащийся в составе нитрил обеспечивает повышенный коэффициент противоскольжения на обледенелых поверхностях, также накат по желанию заказчика может быть изготовлен из резины (нитрила) что в свою очередь расширит возможность применения обуви.
Для обеспечения искробезопасности обувь может дополнительно оснащаться шипами противоскольжения с твердосплавным сердечником или с сердечником из латуни.
Далее решение поясняется со ссылками на фигуры, на которых представлено следующее.
Фигура 1 – общий вид обуви (негерметизированной);
Фигура 2 – общий вид обуви (полностью герметизированной).
Отличие негерметизированного варианта исполнения от герметизированного заключается в используемых материалах и в технологии сборки. Так при производстве негерметизируемой обуви может использоваться Оксфорд, натуральная кожа. Технология сборки заключается в сострачивании деталей нитками на швейной машинке.
При производстве герметизированной - материал с покрытием ПУ, ТПУ. Технология сборки заключается в сострачивании деталей на швейной машинке с последующей герметизацией лентами с лицевой и изнаночной стороны.
Фигура 3 – вид оснастки для изготовления наката;
Фигура 4 – литьевая форма с установленными частями обуви: заготовкой верха с установочной стелькой, накатом, противоударным подноском и антипрокольной стелькой.
Процесс изготовления обуви происходит следующим образом.
1. Герметизированная обувь (фигура 2).
Заготовка выполняется из материала, покрытого с двух сторон пленкой ПУ и ТПУ. Сборочные швы 8 выполняются в следующей последовательности:
1.1. Детали сшиваются нитками 5 на швейной машинке.
1.2. С внешней стороны шов закрывается защитной лентой 9 из материала с покрытием ПУ и ТПУ с помощью сварочного станка с использованием тока высокой частоты.
1.3. С внутренней стороны шов проваривается герметизирующей лентой 8 с помощью горячего воздуха.
1.4. К заготовке пришивается установочная стелька 10.
Далее к заготовке приливается галоша из вспененного двухкомпонентного полиуретана 4  с предварительно изготовленным и установленным в форму накатом 7, антипрокольной стелькой 6 и противоударным подноском 3.
2. Негерметизированная обувь (фигура 1).
Заготовка 1 сшита из водоотталкивающего материала. Швы выполнены с помощью ниток 5, на заготовку настрачиваются кожаные детали 2 и пришивается установочная стелька 10. Далее к заготовке приливается галоша из вспененного двухкомпонентного полиуретана 4 с предварительно изготовленным и установленным в форму накатом 7, антипрокольной стелькой 6 и противоударным подноском 3.
Нижняя часть галоши (накат) 2 изготавливается из материала ТПУ с помощью оснастки 1 (фигура 3), установленной на литьевой машине методом экструзии. Изготовление наката и литье происходит одновременно.
Затем накат 6 устанавливается в пуансон литьевой формы 8 (фигура 4). На сердечник литьевой формы 3 устанавливается противоударный подносок 1, антипрокольная стелька 4 и заготовка верха обуви 2 со встроченной установочной стелькой 5.
После смыкания боковых частей оснастки 7 на рисунке 3 происходит залив двухкомпонентного вспененного полиуретана. После прохождения определенного времени необходимого для формирования галоши боковые части размыкаются и готовое изделие снимается с сердечника.
Таким образом, в отличие от традиционных методов, возможность прямого прилива галоши на заготовку верха из различных материалов, обеспечивает повышенную прочность, герметичность и теплоизоляцию обуви, а также защиту ног от механических повреждений.