CN109996460A

CN109996460A - 用于防护服的导电鞋底

Info

Publication number: CN109996460A
Application number: CN201780053225.5A
Authority: CN
Inventors: 刘静; 朱志敏; P·布莱斯
Original assignee: Ansell Ltd
Current assignee: Ansell Ltd
Priority date: 2016-08-30
Filing date: 2017-08-29
Publication date: 2019-07-09
Anticipated expiration: 2037-08-29
Also published as: US10897955B2; AU2017322085B2; EP3506777B1; WO2018039699A1; EP3506777A1; AU2017322085A1; EP3506777A4; CN109996460B; US20190183210A1

Abstract

一种鞋(200)，包括具有内周边(207)和外周边(205)的第一片织物(202)，以及与第一片织物的内周边连接的第一片导电材料，其中第一片织物的内周边围绕第一片导电材料以形成导电鞋底(214)，并且第一片织物的外周边适于与另一织物连接。

Description

用于防护服的导电鞋底

技术领域

本公开的实施例涉及用于服装(例如，到鞋的服装)的导电鞋底。此外，本公开的实施例总体涉及防护服装，并且更特别地，涉及用于与防护服结合使用以使使用者接地的导电鞋底。导电鞋底可以防止摩擦带电、静电和/或静电感应环境中的静电放电。

背景技术

在许多工业环境中使用防护服，例如HAZMAT服、防溅服、用于执法的战术服、气密服和其他密封服，以保护使用者免受化学和/或气体危害。许多危害是易燃的碳氢化合物化学品。因此，重要的是消除或降低可以点燃碳氢化合物的静电放电的风险。此外，工作人员在电子器件制造(例如集成电路或包含集成电路的任何设备的制造)期间穿着防护服。接地是必要的，以防止静电和/或静电放电(ESD)对电子器件造成损坏。

作为静电放电的形式的火花通常由在行走时鞋的摩擦带电产生。可以避免静电放电和/或火花的至少一种方式是通过接地。然而，防护服通常由具有非吸收性外层和阻隔层压材料的一个或多个内层的多层服组成，所述一个或多个内层包括弹性体、热塑性膜和织物。这样的防护服的鞋底通常由与防护服相同的材料制成。

可包括导电和/或能够与防护服(其提供对化学品和气体的阻隔)连接的材料的鞋底，将代表本领域的进步。

发明内容

本文所公开的实施例包括基本上如至少一幅附图所示和/或结合至少一幅附图描述的导电鞋底。导电鞋底任选地连接到织物以形成鞋。从以下描述和附图将更全面地理解本公开的各种优点、方面和新颖特征，以及其所示实施例的细节。

附图说明

以可以详细地理解本文公开的上述特征的方式，通过参考附图可以获得上面简要概述的实施例的更具体的描述。然而，应注意，附图仅示出了一般的实施例，因此不应视为限制其范围，因为实施例可允许其他同等有效的实施例。

图1示出了根据本公开的实施例的个人防护装备，其包括示例性防护服；

图2示出了根据本公开的实施例的导电鞋底的外部平面图；

图3示出了根据本公开的实施例的导电鞋底的内部平面图；

图4示出了根据本公开的实施例的具有导电鞋底的鞋；

图5示出了根据本公开的实施例的图2的导电鞋底的横截面；以及

图6示出了根据本公开的实施例的制造导电鞋底并将导电鞋底与防护服连接的方法的流程图。

虽然本文公开了若干实施例和说明性附图，但是本领域技术人员将认识到，本公开不限于所描绘的一个附图或多个附图的实施例。应当理解，每个附图及其详细描述并非旨在将实施例限制为所公开的特定形式，相反，本公开涵盖落入由所附权利要求限定的本发明实施例的精神和范围内的所有修改、等同物和替代物。例如，对于一个实施例的所示的特征可以与其他实施例结合使用以产生进一步的实施例。此外，本文使用的标题仅用于组织目的，并不意味着用于限制说明书或权利要求的范围。如在本申请全文中所使用的，词语“可以”以允许的意义使用(即，意味着具有潜力)，而不是强制意义(即，意味着必须)。类似地，词语“包括”、“包括有”和“包含”意味着包括但不限于。

具体实施方式

图1示出了根据本公开的实施例的个人防护装备100，其包括示例性防护服102。防护服102包括一个或多个鞋200，其将在下面更全面地描述。一个或多个鞋200在一个或多个鞋附接区域中附接到防护服102。一些实施例包括鞋附接区域，例如附接区域116，其邻近裤腿翻边(leg cuff)118。防护服102包括诸如层压织物的材料。层压织物可具有阻隔特性和/或类似特性。共同转让的美国专利No.7,921,467；8,247,077；8,268,451和8,505,112中公开的防护服、工作服、层压织物和技术可以与本文讨论的实施例结合使用，在此通过引用将上述专利并入本文。本文公开的任何实施例可包括防护服，其是密封服或非密封服，例如工作服。

鞋200包括导电鞋底(如下所示)，其可包括各种材料中的至少一种，例如聚烯烃、聚烯烃弹性体、热塑性硫化橡胶、热塑性弹性体组合物或其任何组合。聚烯烃、热塑性硫化橡胶、热塑性弹性体组合物掺杂有或以其它方式包含导电添加剂，所述导电添加剂例如配混在其中。根据本公开，鞋或导电鞋底可包括包含导电添加剂的材料。例如，导电鞋底可包括包含导电炭黑颗粒的热塑性材料。示例性导电添加剂是导电炭黑。表1中公开了具有导电添加剂的导电橡胶组合物，其中组分的量的范围以重量比重量(w/w)百分比提供。表2包括另一种示例性导电橡胶组合物。表1-2的导电橡胶组合物中包含的组分的范围还包括其中组分的范围针对给定物理性质适当调整。导电鞋底可以由表1-2的橡胶组合物中的任一种制成，包括各种变体，其可以包括热塑性材料、热塑性硫化橡胶、热塑性聚烯烃和/或类似物中的任一种的共混物。

根据本发明的鞋200可包括具有大约10⁴至大约10⁸欧姆的体积电阻的导电鞋底，其中鞋200能够防止摩擦带电和/或静电放电。鞋200可以能够基本上防止摩擦带电、降低静电放电的风险。示例性实施例可包括具有小于10⁵欧姆的体积电阻的导电鞋底。鞋200的导电鞋底的厚度(将在下面更全面地描述)通常在约0.70mm至1.0mm的范围内。包括横跨导电鞋底所测量的横截面厚度和鞋200的密封件的导电鞋底的厚度通常在约0.90mm至1.1mm的范围内。鞋200可以是任何合适的厚度，即，比0.90至1.1mm更薄或更厚。

如上所述，导电鞋底可包括聚烯烃、聚烯烃弹性体、天然橡胶、合成聚异戊二烯、丁基橡胶、丁腈橡胶、聚氨酯或聚(氯乙烯)组合物和/或其共混物。至少一种示例性聚烯烃是热塑性聚烯烃。示例性实施例可包括其中聚烯烃是乙烯-丙烯-二烯单体材料(EPDM)，其可以与天然橡胶、合成聚异戊二烯、丁基橡胶、丁腈橡胶、聚氨酯或聚(氯乙烯)组合物中的任何其他材料共混。根据本公开的导电橡胶组合物的任何实施例可包含表1和2的配方中的聚酯材料。在任何实施例中，组合物可进一步包含5-30％(w/w)的一种或多种增塑剂。在任何实施例中，组合物可进一步包含1-10％(w/w)的固化剂，例如硫和/或含硫的硫化剂，和/或类似物。在任何实施例中，组合物可包含二硫化物供体和/或多硫化物供体，例如本领域技术人员已知的各种黄原酸(xanthogen)或四硫化物秋兰姆(tetrasulphide thiuram)。在任何实施例中，组合物可包含活化剂，例如氧化锌。常规填料、加工剂和增塑剂可用于导电橡胶组合物的实施例中。组合物中填料的实例包括非导电炭黑材料、碳酸钙、粘土、硅铝酸盐和/或本领域技术人员已知的其它填料。

鞋200能够使用任何一种或多种不同的工艺密封到防护服102。例如，这些工艺包括使用热密封带、热条(hot bar)热密封或高频焊接。一种合适的高频焊接工艺是超声波焊接。根据本发明的示例性实施例包括通过热密封带将鞋200连接到防护服102，然后加热，例如通过超声波焊接加热。鞋200例如由压延和模切(die cut)的材料制成，这在下面更全面地描述。鞋200的导电鞋底的熔点通常可低于构成防护服102的材料的熔点。例如，具有基础树脂的导电鞋底通常适用于热条密封工艺，所述基础树脂包括例如一种或多种热塑性弹性体、热塑性聚烯烃、热塑性橡胶和/或类似物。

防护服102可选地还包括观察窗110。防护服102可以例如由人104穿着，人104在人104的面部附近佩戴面罩106。观察窗110在观察窗附接区域108处附接到防护服102。观察窗附接区域可以沿着观察窗110的周边。观察窗附接区域108用于将观察窗110附接到防护服102。观察窗110可以通过例如本领域普通技术人员已知的各种附接手段附接到防护服102，包括但不限于例如粘合剂、胶水、环氧树脂、热密封带、热封，例如热熔接和高频焊接等。在任何或所有实施例中，附接手段包括钩环紧固件(例如)、缝合和/或本领域公知的其他附接手段。防护服还可包括面罩106。

根据本公开的实施例，提供了一种鞋。该鞋包括：第一片织物，例如，织物202，呈具有内周边和外周边的形状；以及椭圆形导电材料片，例如导电插入件201，其与第一片织物的内周边连接，其中第一片织物的内周边围绕导电材料以形成导电鞋底并且外周边适于与另一织物连接。

图2示出了根据本公开的实施例的导电鞋底214的外部平面图。导电鞋底214包括具有外表面222的织物202。织物202包括内周边207和外周边205。织物202可以是非编织、编织或针织织物。在示例性实施例中，织物202包括表3中的任何材料。如图所示，织物202是环形，即椭圆形，并且包括从织物202的内部部分切出的大体椭圆形切口。织物202可以包括其他形状，例如矩形、圆形、三角形等，在其中具有切口。织物202任选地涂覆或层压和/或压延有织物和/或聚合物层/层压材料。导电鞋底214包括具有外导电表面204的导电插入件201。导电插入件201可包括热塑性弹性体、热塑性聚烯烃和/或热塑性橡胶。导电插入件201可以由表1-2的橡胶组合物中的任一种制成，包括其变体，可以包括本文讨论的热塑性材料、热塑性硫化橡胶、热塑性聚烯烃和/或类似物中任一种的共混物。

导电插入件201可包含导电添加剂。导电插入件201可以包括用于与织物202连接的任何合适的形状，例如矩形、圆形、三角形等。可以单独使用或与其他导电添加剂组合使用的合适的导电添加剂是导电炭黑，如关于表1和2的导电橡胶组合物所讨论。当作为鞋或衣服的一部分穿着时，外表面222接触地板或地面。外导电表面204或其至少一部分接触地板或地面。导电鞋底214可以可选地连接到另一织物。因此，导电鞋底214适于作为导电鞋(例如鞋200)的部件。

导电鞋底214，如图2中示例性地示出，还包括第一鞋底附接区域206，第二鞋底附接区域208，中间密封区域210，例如，中间密封的未结合区域210，其设置在第一鞋底附接区域206和第二鞋底附接区域208之间，共同地称为双条密封，这下面更全面地讨论。第一鞋底附接区域206可以是大约5-7mm宽。附加地或替代地，第二鞋底附接区域208可以是大约5-7mm宽。附加地或替代地，中间密封的未结合区域210可以是大约3-5mm宽。导电鞋底214在长轴上的长度约为300-400mm和/或在短轴上的宽度约为125-150mm。鞋200的导电鞋底214的厚度通常在约0.70mm至1.0mm的范围内。包括横跨导电鞋底214所测量的横截面厚度和鞋200的密封件的导电鞋底214的厚度通常在约0.90mm至1.1mm的范围内。鞋200可以是任何合适的厚度，即，比0.90至1.1mm更薄或更厚。应当理解，导电鞋底214可以连接到衣服上，有效地使导电鞋底214能够防止摩擦带电而不需要在与衣服连接之前添加任何其他织物。

图3示出了根据本公开的实施例的导电鞋底214的内部平面图。导电鞋底214具有内表面220，其包括上述织物，其中织物通过例如热条密封附接到导电鞋底214。导电鞋底214包括与上述外导电表面204(未示出)相对的内导电表面216，当导电鞋被穿着时，脚将接触该内导电表面216。导电鞋底214可以模制成特定形状，或者由包括热塑性材料和导电颗粒的材料片(未示出)模切成特定形状。

表3描绘了由Ansell Microgard有限公司销售的多层材料/层压材料的非详尽列表，例如M2500、M3000、M4000和M5000，其可用于制造如本文所讨论的防护服。这些材料在美国公开No.20140141210中有更全面的描述，该美国公开与本公开共同转让，并且整体完全并入本文。这些多层材料包括共聚物聚丙烯层、非编织、纺粘聚丙烯层、聚酰胺层和乙烯-乙烯醇层的各种组合。许多不同的多层材料或层压材料可用作本文所述的织物，例如但不限于织物202。M3000包括共聚物聚丙烯/聚乙烯(PP/PE)外膜，其具有纺粘内层和熔喷PP夹层。M4000包含共聚物PP/PE外膜，其具有纺粘内层和共挤出的PP/EVOH/PP高阻隔膜。M5000包括具有纺粘内层的共聚物PP/PE外膜和共挤出的PP/PA/PP高阻隔膜，其中PA是聚酰胺材料层。M2500是一种微孔PP膜，热压层压到纺粘PP非编织基材上。

其他材料包括例如两个共聚物聚丙烯层，其间设置有乙烯-乙酸乙烯酯或乙烯-乙烯醇(EVA/EVOH)层，其中粘合剂粘结层将(EVA/EVOH)与两个共聚物聚丙烯层中的每一种粘合在一起。另一种材料可包括共聚物丙烯层、非编织纺粘聚丙烯层和设置在其间的M3000织物。另一种材料可包括，例如，包括共聚物丙烯层、纺粘聚丙烯层和设置在其间的中间层。在一些实施例中，中间层包含聚丙烯-聚酰胺-聚丙烯层压材料。表3进一步列出了用于将多层材料连接到导电鞋底的近似温度、压力和持续时间，其中温度以摄氏度(℃)表示，压力以兆帕斯卡(MPa)表示，并且时间在以秒(s)表示。

图4示出了根据本公开实施例的具有导电鞋底214的鞋200。鞋200，如图4示例性所示，包括导电鞋底214，导电鞋底214附接到脚构件240，脚构件240具有用于接收穿着者的脚的开口250。脚构件240包括织物，例如织物202。织物可以是如上所述的类似的非编织、编织或针织织物，或任选地，可包括不同的织物。脚构件240可以由一个或多个鞋或靴子形状的织物片构成。脚构件240也可以是大致圆柱形的。如图4中示例性地示出，脚构件240可包括一片织物260，其在脚背接缝280处自身连接。织物260的长轴长度约为300-400mm，短轴宽度约为125-150mm。根据本公开的实施例，导电鞋底214可以在鞋底接缝290处连接到脚构件240。脚背接缝280可以例如使用热密封带连接到鞋底接缝290。脚构件240可以连接到防护服102。例如，腿部接缝294可以使用围绕腿部接缝294的周边的超声波焊接和/或热密封工艺连接到裤腿翻边118。

图5示出了根据本公开的实施例的图2的导电鞋底214的横截面。导电鞋底214包括织物202和导电插入件201。织物202包括外表面222和内表面220。织物202包括非编织、编织或针织织物。织物202任选地涂覆或层压/压延有另外的织物和/或聚合物层。导电鞋底214包括第一鞋底附接区域206，第二鞋底附接区域208，设置在第一鞋底附接区域206和第二鞋底附接区域208之间的中间密封区域210，统称为双条密封234。鞋底214包括外导电表面204。

图6示出了根据本公开的实施例的用于制造导电鞋底并将导电鞋底与防护服连接的方法的流程图600。方法600开始于步骤602，其中提供一片织物。在步骤604，切割该片织物，从而形成大致环形形状。替代地，可以将该片织物切个成椭圆形的织物片。任选地，织物可以例如被切割，例如同时地，以在椭圆形织物片的中心内形成孔。在步骤606，将导电材料片与第一片织物连接形成导电鞋底，所述导电材料片包括例如表1-2的导电橡胶组合物，其大体为椭圆形，其即为导电插入件。例如，可以使用热熔接工艺，例如热条密封，并且可选地，包括两个基本上同心的热条密封件，以将第一片织物与椭圆形导电材料连接。例如，热熔接工艺可以如上面关于表3所述。此外，导电插入件可以使用其他工艺连接到该片织物，例如通过高频焊接，例如超声波焊接。

将成为导电插入件的导电材料片可以在任何时间切割成任何合理的尺寸，但是在步骤604通常在与织物片连接之前。示例性实施例可以包括导电插入件，其例如长度约为200-250mm，宽度约为25-50mm。导电插入件的尺寸通常略小于织物片的尺寸，使得织物片的外周边不粘附到导电材料片上。如下面进一步讨论的，织物材料的周边与防护服连接。

在步骤608，通过超声波焊接和热密封带将织物片(通常为梯形，具有第一端和第二端)在第一端和第二端处连接在一起，形成截头圆锥形状的上部部分并具有大直径底部部分和相对较小的顶部部分。

在步骤610，如上所述，上部部分的大直径底部部分的周边连接到导电鞋底，以形成导电鞋。在步骤612，可选地，使用超声波焊接和热密封带将上部部分的较小顶部顶部的周边连接到防护服，例如防护服的裤腿。防护服可以是密封服或非密封服，例如工作服。

本文记载的所有范围包括其间的范围，并且可以包括端点或不包括端点。可选的包括的范围是从它们之间的整数值(或包括一个原始端点)，在所述的数量级或下一个较小的数量级。例如，如果较低范围值是0.2，则可选的包括的端点可以是0.3,0.4，......1.1,1.2等，以及1,2,3等；如果较高范围是8，则可选的包括的端点可以是7,6等，以及7.9,7.8等。单侧边界(例如3个或更多个)类似地包括以所记载数量级或一个较低的整数值开始的一致边界(或范围)。例如，3个或更多个包括4个或更多个，或3.1个或更多个。

本公开的实施例的前述描述包括执行所描述的各种功能的多个元件、设备、机器、部件和/或组件。这些元件、设备、机器、部件和/或组件是用于执行其各自描述的功能的装置的示例性实现。

尽管上文仅详细描述了本公开的一些示例性实施例，但是本领域技术人员将容易理解，在示例性实施例中可以进行许多修改而不实质上脱离本公开的新颖教导和优点。

Claims

1.一种鞋，包括：

第一片织物，具有内周边和外周边；和

第一片导电材料，与第一片织物的内周边连接，其中，第一片织物的内周边围绕第一片导电材料以形成导电鞋底，并且导电鞋底还包括第一鞋底附接区域、第二鞋底附接区域和设置在第一鞋底附接区域和第二鞋底附接区域之间的中间密封区域，从而形成双条密封。

2.根据权利要求1所述的鞋，还包括连接到第一片织物的外周边的第二片织物。

3.根据权利要求1至2所述的鞋，其中，所述第一片织物的外周边适于连接到另一织物。

4.根据权利要求1至3所述的鞋，其中，所述导电鞋底包括具有导电炭黑颗粒的热塑性材料。

5.根据权利要求1至4所述的鞋，其中，所述导电鞋底包括聚烯烃材料、聚烯烃弹性体、热塑性硫化橡胶和/或热塑性弹性体。

6.根据权利要求1至5所述的鞋，所述导电鞋底包括乙烯-丙烯-二烯、天然橡胶、合成聚异戊二烯、丁基橡胶、丁腈橡胶、聚氨酯或聚(氯乙烯)材料中的至少一种。

7.根据权利要求1至6所述的鞋，其中，所述导电鞋底包括范围从大约10⁴到10⁸欧姆的体积电阻。

8.根据权利要求1至7所述的鞋，其中，所述导电鞋底的厚度范围为0.70至1.0mm。

9.根据权利要求1所述的鞋，其中，所述鞋是连接到防护服装的导电鞋。

10.根据权利要求9所述的鞋，其中，所述防护服是密封服。

11.一种制造导电鞋的方法，包括：

切割第一片织物，从而形成环形的第一构件；

将导电热塑性材料粘附到环形的第一构件上；其中，形成具有织物周边的导电鞋底；

连接第二片织物的第一端和与第一端相对的第二端，从而形成上部部分；和

将导电鞋底的织物周边连接到上部部分，其中，形成导电鞋。

12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述粘附包括将环形的第一构件热熔接到导电热塑性材料。

13.根据权利要求11至12所述的方法，其中，所述导电热塑性材料包括热塑性聚烯烃、热塑性橡胶和热塑性弹性体中的至少一种，其中任何一种都包含导电颗粒。

14.根据权利要求11至13所述的方法，其中，与第二片织物的第一端相对的第二端用热密封带和超声波焊接来连接。

15.根据权利要求11至14所述的方法，其中，与第二片织物的第一端相对的第二端首先通过超声波焊接连接，然后用热密封带密封，其中，所述导电鞋通过热密封带和超声波焊接与防护服连接。