CN111778760B - 具有吸湿吸热功能的鞋用中底纸板 - Google Patents

具有吸湿吸热功能的鞋用中底纸板 Download PDF

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Abstract

本发明的具有吸湿吸热功能的鞋用中底纸板，由抄造浆料通过抄造工艺制得；制备抄造浆料的原料按重量份计包括：黄芯卡纸100份，牛奶盒纸90‑110份，针叶漂白浆90‑110份，聚丙烯酸钠5‑10份，石墨烯0.05‑0.1份；本发明中，由于聚丙烯酸钠具有较强的亲水性，在遇到汗渍或汗渍蒸发产生的湿气后，能吸收汗渍或湿气的水分，使鞋内空间保持干爽，同时，聚丙烯酸钠吸收的水分遇到木糖醇后，木糖醇会发生溶解，吸收热量，从而提高鞋子穿着的舒适度；本发明中，短、中、长三种纤维搭配使用，并通过使用适量的石墨烯，避免因使用二次纤维和聚丙烯酸钠导致物理性能下降，物理性能仍然符合要求；本发明的鞋用中底纸板制作工艺简单，可在常规的造纸生产线上实现，有利于推广。

Description

具有吸湿吸热功能的鞋用中底纸板
技术领域
本发明涉及鞋用中底纸板，具体涉及具有吸湿吸热功能的鞋用中底纸板，该中底板遇汗渍或水汽后可以吸收热量，降低鞋内温度，给脚部带来清凉的感觉，提高鞋子穿着的舒适度。
背景技术
鞋用中底纸板是一种制造鞋底用的材料，其主要作用是起支撑和定型。鞋用中底纸板作为鞋底的一部分，在行走的过程中，会经受反复弯折，因此需要能够长期承受反复弯折，而不出现变形、断裂的情况，保证鞋子使用寿命。因此，长期以来，鞋用中底纸板的耐折性能都是衡量其质量的重要指标。
鞋用中底板对成形要求较高，而漂白硫酸盐木浆具有游离度高，细小纤维较少，能保持纸幅良好的运行性能。因此，长期以来，漂白硫酸盐木浆，尤其是针叶漂白浆，一直是鞋用中底板的主要原材料。但是，随着鞋用中底纸板的市场需求越来越大，以及森林资源的日益枯萎，传统的以漂白硫酸盐木浆为原料浆制造鞋用中底纸板的方式是不环保和不经济的。因而，很多厂家将目光转向了由废纸制成的二次纤维。然而，二次纤维的润胀能力和可塑性能较低，会导致成品耐折度明显下降。故而，近年来，如何利用二次纤维制造鞋用中底板成了本领域技术攻关的热门，相关新技术时有报道。例如，中国发明专利文献CN102018321 B公开了一种含废弃纸基复合软包装材料的制鞋用中底板的原料，用其生产出中底板的质量与用漂白硫酸盐木浆制造的中底板的质量比较接近，没有出现大幅度的降低，用其生产鞋用中底板可以减少漂白硫酸盐木浆的消耗。再如，中国发明专利文献CN105332314 B公开了一种鞋用中底板制作工艺，该制作工艺中，没有用到漂白硫酸盐木浆，降低了原料成本。
但是，随着人们生活水平的提高，人们对鞋子穿着的舒适度也提出了越来越高的要求。例如，要求鞋子具有较好的吸湿性和散热性，在脚部出汗后，能及时吸收汗渍或汗渍蒸发产生的湿气并散发热量进行降温，避免脚部出现闷热感。目前，针对如何提高鞋子吸湿性能的相关研究基本局限在鞋垫和鞋面上，至于散热性能的研究则基本局限于鞋面上，很少涉及鞋用中底纸板。虽然，近年来也出现了一些具有吸湿功能的鞋用中底板，如中国发明专利文献CN 205149105 U所公开的高透气竹炭纤维中底板，但现有技术基本上都是通过在原有鞋用中底纸板的基础上增加由吸湿材料制得的功能层实现的，工艺复杂，成本较高，难以在产业上推广，且都不具有降温作用，对舒适性的改善有限。
发明内容
为了克服现有技术中所存在的不足，本发明提供了具有吸湿吸热功能的鞋用中底纸板。该鞋用中底纸板的物理性能符合要求，同时，具有吸湿和吸热功能，在遇到汗渍或汗渍蒸发产生的湿气后，能够吸收汗渍或湿气中水分，使鞋内环境保持干爽，且能吸收热量，降低鞋内温度，从而提高鞋子穿着的舒适度。
本发明的技术方案：
具有吸湿吸热功能的鞋用中底纸板，它由抄造浆料通过抄造工艺制得；
制备抄造浆料的原料按重量份计包括：黄芯卡纸100份，牛奶盒纸90-110份，针叶漂白浆90-110份，聚丙烯酸钠5-10份，石墨烯0.05-0.1份；
其制备方法包括以下步骤：
a、将黄芯卡纸和牛奶盒纸加入到碎浆机中，进行碎解，制得纤维浆料；
b、将步骤a得到的纤维浆料泵入高浓除渣器进行第一次净化；
c、将步骤b净化后的纤维浆料泵入纤维分离机进行第一次纤维疏解；
d、将步骤c中经第一次纤维疏解后的纤维浆料泵入压力筛进行第二次净化，再经斜网对纤维浆料进行浓缩处理；
e、将步骤d中经第二次净化并进行浓缩处理后的纤维浆料泵入混合浆池，然后加入经碎浆机碎解后的针叶漂白浆，搅拌均匀，得到混合浆料；
f、将聚丙烯酸钠和石墨烯分散于水中；将步骤e得到的混合浆料泵入盘磨机，进行打浆处理后，泵入配浆池，再加入已分散于水中的聚丙烯酸钠和石墨烯，然后加水调整浆料浓度，制得抄造浆料；
g、将抄造浆料泵入流浆箱，通过流浆箱放入输送网脱水，经真空压榨处理后，形成湿纸；
h、施加胶水对步骤g压榨后形成的湿纸进行第一次浸胶处理，经压榨挤出多余胶水，控制施胶量，然后经第一段烘缸进行烘干，控制出烘缸时中底纸板水分为2.5±0.5％；本步骤中，所使用的胶水的原料组分按质量分数计包括：羧基丁苯胶乳45-55％，木糖醇5-10％，以及余量的水；制备时，将木糖醇加入到水中，制得木糖醇溶液，然后将木糖醇溶液加入到羧基丁苯胶乳中，搅拌均匀即可；
i、再次施加胶水，进行第二次浸胶处理，然后经第二段烘缸进行再次烘干，控制出烘缸时中底纸板水分为6±1％；本步骤中，所使用的胶水的原料组分按质量分数计包括：羧基丁苯胶乳5-7％，以及余量的木糖醇饱和溶液；制备时，将木糖醇加入到水中，制得木糖醇饱和溶液，然后将羧基丁苯胶乳加入到木糖醇饱和溶液中，搅拌均匀即可；
j、进入压光机进行压光，然后通过印刷机印刷所需图案；
k、通过切纸机裁切后，打包得到产品。
作为优选，所述制备抄造浆料的原料中，黄芯卡纸和牛奶盒纸为工厂裁切边角料。黄芯卡纸和牛奶盒纸采用工厂裁切边角料，采购成本低且不需要脱墨处理，有利于控制生产成本。
作为优选，步骤a中，制得的纤维浆料浓度可以控制为1.5±0.2％。作为进一步的优选，步骤a中，制得的纤维浆料浓度可以控制为1.5％。
作为优选，步骤d中，经斜网浓缩后的纤维浆料浓度可以控制为3.0±0.1％。作为进一步的优选，步骤b中，经斜网浓缩后的纤维浆料浓度可以控制为3.0％。
作为优选，步骤e中，加入的经碎解处理的针叶漂白浆的浓度可以控制为2.5±0.2％。作为进一步的优选，步骤e中，加入的经碎解处理的针叶漂白浆的浓度可以控制为2.5％。
作为优选，步骤f中，制得的抄造浆料浓度可以控制为2.5±0.1％。作为进一步的优选，步骤f中，制得的抄造浆料浓度可以控制为2.5％。
作为优选，步骤g中，形成的湿纸干度可以控制为47±3％。作为进一步的优选，步骤g中，形成的湿纸干度可以控制为47％。
作为优选，步骤h中，施胶量可以控制为275±25KG/吨成品纸。作为进一步的优选，步骤h中，施胶量可以控制为250KG/吨成品纸。
作为优选，步骤i中，施胶量可以控制为5±1KG/吨成品纸。作为进一步的优选，步骤i中，施胶量可以控制为5KG/吨成品纸。
与现有技术相比，本发明的具有吸湿吸热功能的鞋用中底纸板取得了如下显著的进步：
1)本发明的鞋用中底纸板中含有聚丙烯酸钠和木糖醇，由于聚丙烯酸钠具有较强的亲水性，在遇到汗渍或汗渍蒸发产生的湿气后，能吸收汗渍或湿气中的水分，使鞋内空间保持干爽，同时，聚丙烯酸钠吸收的水分遇到木糖醇后，木糖醇会发生溶解反应，吸收热量，降低鞋内环境温度，从而提高鞋子穿着的舒适度；
2)本发明的鞋用中底纸板采用特定的原料及工艺制得，短(黄芯卡纸)、中(牛奶纸盒)、长(针叶漂白浆)三种纤维搭配使用，并通过使用适量的石墨烯，避免因使用二次纤维(黄芯卡纸、牛奶纸盒)和聚丙烯酸钠导致物理性能下降，物理性能仍然符合要求；
3)本发明的鞋用中底纸板制作工艺简单，可在常规的造纸生产线上实现，有利于推广。
具体实施方式
下面结合具体实施方式(包括实施例)对本发明作进一步的说明，但并不作为对本发明限制的依据。本发明中，若非特指，所采用的原料和设备等均可从市场购得或是本领域常用的。下述实施例中的方法，如无特别说明，均为本领域的常规方法。
鞋用中底纸板的主要物理性能指标包括：密度、抗张强度、浸水后抗张强度、屈挠指数和水分，测试方法如下表一所列。
表一：鞋用中底纸板的主要物理性能指标及测试方法(标准)
Figure GDA0003381640490000061
本发明的具有吸湿吸热功能的鞋用中底纸板由抄造浆料通过抄造工艺制得。
本发明中，制备抄造浆料的原料按重量份计包括：黄芯卡纸100份，牛奶盒纸90-110份，针叶漂白浆90-110份，聚丙烯酸钠5-10份，石墨烯0.05-0.1份；
本发明的具有吸湿吸热功能的鞋用中底纸板的制备方法包括以下步骤：
a、将黄芯卡纸和牛奶盒纸加入到碎浆机中，进行碎解，制得纤维浆料；
b、将步骤a得到的纤维浆料泵入高浓除渣器进行第一次净化；
c、将步骤b净化后的纤维浆料泵入纤维分离机进行第一次纤维疏解；
d、将步骤c中经第一次纤维疏解后的纤维浆料泵入压力筛进行第二次净化，再经斜网对纤维浆料进行浓缩处理；
e、将步骤d中经第二次净化并进行浓缩处理后的纤维浆料泵入混合浆池，然后加入经碎浆机碎解后的针叶漂白浆(针叶漂白浆为固态的商品浆，需要进行碎解后加入到混合浆池中)，搅拌均匀，得到混合浆料；
f、将聚丙烯酸钠和石墨烯分散于水中(可以在1立方搅拌桶中进行)；将步骤e得到的混合浆料泵入盘磨机，进行打浆处理后，泵入配浆池，再加入已分散于水中的聚丙烯酸钠和石墨烯，然后加水调整浆料浓度，制得抄造浆料；
g、将抄造浆料泵入流浆箱，通过流浆箱放入输送网脱水，经真空压榨处理后，形成湿纸；
h、施加胶水对步骤g压榨后形成的湿纸进行第一次浸胶处理，经压榨挤出多余胶水，控制施胶量，然后经第一段烘缸进行烘干，控制出烘缸时中底纸板水分为2.5±0.5％；本步骤中，所使用的胶水的原料组分按质量分数计包括：羧基丁苯胶乳45-55％，木糖醇5-10％，以及余量的水；制备时，将木糖醇加入到水中，制得木糖醇溶液，然后将木糖醇溶液加入到羧基丁苯胶乳中，搅拌均匀即可；
i、再次施加胶水，进行第二次浸胶处理，然后经第二段烘缸进行再次烘干，控制出烘缸时中底纸板水分为6±1％；本步骤中，所使用的胶水的原料组分按质量分数计包括：羧基丁苯胶乳5-7％，以及余量的木糖醇饱和溶液；制备时，将木糖醇加入到水中，制得木糖醇饱和溶液，然后将羧基丁苯胶乳加入到木糖醇饱和溶液中，搅拌均匀即可；(本步骤主要目的是补水，为防止步骤h中吸收的木糖醇在本步骤中发生溶解反应导致流失，所以在本步骤中采用木糖醇饱和溶液配制胶水)
j、进入压光机进行压光，然后通过印刷机印刷所需图案；
k、通过切纸机裁切后，打包得到产品。
实施例1：
本实施例中，黄芯卡纸和牛奶盒纸为工厂裁切边角料；针叶漂白浆为加拿大进口商品浆，品牌为HARMAC R；聚丙烯酸钠为上海麦克林生化科技有限公司的产品，品牌为Macklin；石墨烯为苏州碳丰石墨烯科技有限公司生产的工业级多层石墨烯，技术参数为：纯度＞95％、厚度3.4-7.0nm、片层直径10-50um、层数6-10、单层率＞30％、比表面积100-300m2/g、外观为黑色粉末；羧基丁苯胶乳为杭州龙驹合成材料有限公司生产的产品，牌号为SM-318(软胶)。
制备抄造浆料的原料按重量份计包括：黄芯卡纸100份，牛奶盒纸100份，针叶漂白浆100份，聚丙烯酸钠5份，石墨烯0.05份。
生产时：
步骤a中，制得的纤维浆料浓度为1.5％；
步骤d中，经斜网浓缩后的纤维浆料浓度为3.0％；
步骤e中，加入的经碎解处理的针叶漂白浆的浓度为2.5％；
步骤f中，制得的抄造浆料浓度为2.5％；
步骤g中，形成的湿纸干度为47％；
步骤h中，施胶量为250KG/吨成品纸(即生产每吨成品中底纸板消耗250KG羧基丁苯胶乳)；出烘缸时中底纸板水分为2.5％；所使用的胶水的原料组分按质量分数计包括：羧基丁苯胶乳50％，木糖醇5％，余量为水；
步骤i中，施胶量为5KG/吨成品纸；出烘缸时中底纸板水分为6％；所使用的胶水的原料组分按质量分数计包括：羧基丁苯胶乳5％，余量为木糖醇饱和溶液。
实施例2：
与实施例1中不同的是，本实施例中，制备抄造浆料的原料按重量份计包括：黄芯卡纸100份，牛奶盒纸90份，针叶漂白浆90份，聚丙烯酸钠5份，石墨烯0.05份。
实施例3：
与实施例1不同的是，本实施例中，制备抄造浆料的原料按重量份计包括：黄芯卡纸100份，牛奶盒纸110份，针叶漂白浆110份，聚丙烯酸钠10份，石墨烯0.05份。
实施例4：
与实施例1不同的是，本实施例中，制备抄造浆料的原料按重量份计包括：黄芯卡纸100份，牛奶盒纸110份，针叶漂白浆90份，聚丙烯酸钠10份，石墨烯0.1份。
实施例5：
与实施例1不同的是，本实施例中，制备抄造浆料的原料按重量份计包括：黄芯卡纸100份，牛奶盒纸100份，针叶漂白浆100份，聚丙烯酸钠7份，石墨烯0.08份。
经测试，实施例1-5制得的鞋用中底纸板在物理性能方面均能满足要求，具体如下表二。
表二：实施例1-5制得的鞋用中底纸板的检测结果
Figure GDA0003381640490000101
实施例6：
与实施例1不同的是，本实施例中，生产时：步骤h中，施胶量为300KG/吨成品纸；步骤i中，施胶量为4KG/吨成品纸。
实施例7：
与实施例1不同的是，本实施例中，生产时：步骤h中，施胶量为275KG/吨成品纸；步骤i中，施胶量为6KG/吨成品纸。
实施例8：
与实施例1不同的是，本实施例中，生产时：步骤h中，所使用的胶水的原料组分按质量分数计包括：羧基丁苯胶乳50％，木糖醇10％，余量为水。
实施例9：
与实施例1不同的是，本实施例中，生产时：步骤h中，所使用的胶水的原料组分按质量分数计包括：羧基丁苯胶乳50％，木糖醇8％，余量为水。
实施例6-9制得的鞋用中底纸板在物理性能方面也能满足要求，具体如下表三。
表三：实施例6-9制得的鞋用中底纸板的检测结果
Figure GDA0003381640490000111
经试验，穿着采用本发明的鞋用中底纸板制造的鞋子，脚部出汗后，相比常规的鞋子，能保持干爽，且有明显的清凉感。采用本发明的鞋用中底纸板制造的鞋子，搭配透气性好或者打孔的鞋垫能较好的发挥出吸湿吸热功效。
上述对本申请中涉及的发明的一般性描述和对其具体实施方式的描述不应理解为是对该发明技术方案构成的限制。本领域所属技术人员根据本申请的公开，可以在不违背所涉及的发明构成要素的前提下，对上述一般性描述或/和具体实施方式(包括实施例)中的公开技术特征进行增加、减少或组合，形成属于本申请保护范围之内的其它的技术方案。

Claims (9)

1.具有吸湿吸热功能的鞋用中底纸板，它由抄造浆料通过抄造工艺制得；其特征在于：
制备抄造浆料的原料按重量份计包括：黄芯卡纸100份，牛奶盒纸90-110份，针叶漂白浆90-110份，聚丙烯酸钠5-10份，石墨烯0.05-0.1份；
其制备方法包括以下步骤：
a、将黄芯卡纸和牛奶盒纸加入到碎浆机中，进行碎解，制得纤维浆料；
b、将步骤a得到的纤维浆料泵入高浓除渣器进行第一次净化；
c、将步骤b净化后的纤维浆料泵入纤维分离机进行第一次纤维疏解；
d、将步骤c中经第一次纤维疏解后的纤维浆料泵入压力筛进行第二次净化，再经斜网对纤维浆料进行浓缩处理；
e、将步骤d中经第二次净化并进行浓缩处理后的纤维浆料泵入混合浆池，然后加入经碎浆机碎解后的针叶漂白浆，搅拌均匀，得到混合浆料；
f、将聚丙烯酸钠和石墨烯分散于水中；将步骤e得到的混合浆料泵入盘磨机，进行打浆处理后，泵入配浆池，再加入已分散于水中的聚丙烯酸钠和石墨烯，然后加水调整浆料浓度，制得抄造浆料；
g、将抄造浆料泵入流浆箱，通过流浆箱放入输送网脱水，经真空压榨处理后，形成湿纸；
h、施加胶水对步骤g压榨后形成的湿纸进行第一次浸胶处理，经压榨挤出多余胶水，控制施胶量，然后经第一段烘缸进行烘干，控制出烘缸时中底纸板水分为2.5±0.5％；本步骤中，所使用的胶水的原料组分按质量分数计包括：羧基丁苯胶乳45-55％，木糖醇5-10％，以及余量的水；制备时，将木糖醇加入到水中，制得木糖醇溶液，然后将木糖醇溶液加入到羧基丁苯胶乳中，搅拌均匀即可；
i、再次施加胶水，进行第二次浸胶处理，然后经第二段烘缸进行再次烘干，控制出烘缸时中底纸板水分为6±1％；本步骤中，所使用的胶水的原料组分按质量分数计包括：羧基丁苯胶乳5-7％，以及余量的木糖醇饱和溶液；制备时，将木糖醇加入到水中，制得木糖醇饱和溶液，然后将羧基丁苯胶乳加入到木糖醇饱和溶液中，搅拌均匀即可；
j、进入压光机进行压光，然后通过印刷机印刷所需图案；
k、通过切纸机裁切后，打包得到产品。
2.根据权利要求1所述的吸湿吸热功能的鞋用中底纸板，其特征在于：所述制备抄造浆料的原料中，黄芯卡纸和牛奶盒纸为工厂裁切边角料。
3.根据权利要求1所述的吸湿吸热功能的鞋用中底纸板，其特征在于：步骤a中，制得的纤维浆料浓度为1.5±0.2％。
4.根据权利要求1所述的吸湿吸热功能的鞋用中底纸板，其特征在于：步骤d中，经斜网浓缩后的纤维浆料浓度为3.0±0.1％。
5.根据权利要求1所述的吸湿吸热功能的鞋用中底纸板，其特征在于：步骤e中，加入的经碎解处理的针叶漂白浆的浓度为2.5±0.2％。
6.根据权利要求1所述的吸湿吸热功能的鞋用中底纸板，其特征在于：步骤f中，制得的抄造浆料浓度为2.5±0.1％。
7.根据权利要求1所述的吸湿吸热功能的鞋用中底纸板，其特征在于：步骤g中，形成的湿纸干度为47±3％。
8.根据权利要求1所述的吸湿吸热功能的鞋用中底纸板，其特征在于：步骤h中，施胶量为275±25kg /吨成品纸。
9.根据权利要求1所述的吸湿吸热功能的鞋用中底纸板，其特征在于：步骤i中，施胶量为5±1kg /吨成品纸。
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