CZ2021121A3

CZ2021121A3 - Biodegradable walking shoes

Info

Publication number: CZ2021121A3
Application number: CZ2021121A
Authority: CZ
Inventors: Tomáš Sáha; Sáha Tomáš Ing., Ph.D.; Pavel Kubina; Pavel Ing. Kubina; Jakub Janoš; Igor Vanko; Igor Ing. Vanko
Original assignee: Univerzita Tomáše Bati ve Zlíně; Moravia Plast, Spol. S R.O.; EPUR, spol. s r.o.
Priority date: 2021-03-12
Filing date: 2021-03-12
Publication date: 2021-12-15
Also published as: CZ309038B6; EP4304406A1; WO2022188904A1

Abstract

Biodegradabilní vycházková obuv, po skončení doby nošení kompostovatelná, je tvořena svrškem s podšívkou a s našívací stélkou a ke svršku připojenou podešví s integrovanou stélkou a termo opatkem. Svršek i podšívka vyrobeny z biodegradabilní třísločiněné usně se švy provedenými nitěmi, které jsou stejně jako tkaničky obuvi výhradně z biorozložitelných vláken, našívací stélka je bavlněná nebo lněná. Podešev na bázi reakčního biodegradabilního polyuretanu je ke svršku připojena bez lepidel, přímo během syntézy polyuretanu z polyolové složky a izokyanátové složky ve hmotnostním poměru od 1 : 0,4 až 1 : 4. Polyolovou složku tvoří směs 100 hmotn. dílů polyester polyolu s molekulovou hmotností 500 až 5000 g/mol a s hydroxylovým číslem 20 až 100 mgKOH/g, 1 až 30 hmotn. dílů prodlužovače řetězce na bázi diolu s molekulovou hmotností 50 až 400 g/mol a s hydroxylovým číslem 200 až 2 000 mgKOH/g, 0,1 až 2 hmotn. díly vody jako nadouvadla, 0,05 až 2 hmotn. dílů katalyzátoru na bázi aminu a 1 až 5 hmotn. dílů barviva a izokyanátovou složku tvoří polyizokyanát s obsahem NCO skupin 5 až 30 %.Biodegradable walking shoes, compostable after the end of the wearing period, consist of an upper with lining and a sewing insole and a sole with integrated insole and thermo heel attached to the upper. The upper and lining are made of biodegradable tanned leather with seams made of threads, which, like shoelaces, are made exclusively of biodegradable fibers, the sewing insole is cotton or linen. The sole based on the reactive biodegradable polyurethane is attached to the upper without adhesives, directly during the synthesis of the polyurethane from the polyol component and the isocyanate component in a weight ratio of 1: 0.4 to 1: 4. parts of polyester polyol with a molecular weight of 500 to 5000 g / mol and a hydroxyl number of 20 to 100 mgKOH / g, 1 to 30 wt. parts of a diol-based chain extender with a molecular weight of 50 to 400 g / mol and a hydroxyl number of 200 to 2,000 mgKOH / g, 0.1 to 2 wt. parts of water as blowing agent, 0.05 to 2 wt. parts of amine catalyst and 1 to 5 wt. parts of dye and the isocyanate component consists of a polyisocyanate with an NCO group content of 5 to 30%.

Description

Biodegradabilní vycházková obuvBiodegradable walking shoes

Oblast technikyField of technology

Vynález se týká biodegradabilní vycházkové obuvi, tvořené svrškem s podšívkou a našívací stélkou a ke svršku připojenou podešví s integrovanou stélkou a termo opatkem, při čemž všechny uvedené komponenty obuvi jsou vyrobeny z biodegradabilních materiálů.The invention relates to a biodegradable walking shoe comprising an upper with a lining and a sewing insole and a sole attached to the upper with an integrated insole and a thermo heel, all said shoe components being made of biodegradable materials.

Dosavadní stav technikyState of the art

V současné době je známa celá řada biodegradabilních komponent obuvi.Many biodegradable components of footwear are currently known.

Tak např. v mezinárodní patentové přihlášce WO 2006070421 AI se sice uvádí, že předmětem řešení je obuv obsahující podešev, stélku, podšívku a svršek, které jsou vyrobeny z biologicky rozložitelných materiálů. Přesněji je ale specifikován pouze materiál podšívky a svršku, které jsou zhotoveny z tkaniny z vláken na bázi biopolymerů, jako jsou deriváty celulózy, deriváty ligninu, sójové proteiny a jejich deriváty, polysacharidy, chitin a jeho deriváty, popř. hydroxyalkanoáty. V konkrétnější specifikaci je uváděn jako materiál vláken chitin - chitosan, který je v množství 5 až 40 % hmota., kombinován s 60 do 95 % hmota, celulózového materiálu.For example, International Patent Application WO 2006070421 A1 states that the subject matter of the solution is footwear comprising a sole, an insole, a lining and an upper which are made of biodegradable materials. More precisely, however, only the material of the lining and the upper is specified, which are made of a fabric of fibers based on biopolymers, such as cellulose derivatives, lignin derivatives, soy proteins and their derivatives, polysaccharides, chitin and its derivatives, or hydroxyalkanoates. In a more specific specification, it is referred to as the chitin-chitosan fiber material, which is in an amount of 5 to 40% by weight, combined with 60 to 95% by weight, of the cellulosic material.

V mezinárodní patentové přihlášce WO 2012099357 AI se zase uvádí biologicky odbouratelná pěnová směs pro mezipodešve obuvi obsahující směsný substrát kyseliny polymléčné a kopolymeru, který dále obsahuje 1 až 10 hmotnostních dílů změkčovadla, 1 až 10 hmotnostních dílů silanového spojovacího činidla, 0,1 až 1,5 hmotnostního dílu síťovacího činidla, 2 až 5 hmotnostních dílů nadouvadla, 1 až 10 hmotnostních dílů oxidu kovu, 0,5 až kyseliny stearové, popř. 1 až 10 hmotnostních dílů uhličitanu vápenatého (vše vztaženo na 100 hmotnostních dílů směsného substrátu).International patent application WO 2012099357 A1 again discloses a biodegradable foam composition for shoe midsoles comprising a mixed substrate of lactic acid and copolymer, which further comprises 1 to 10 parts by weight of plasticizer, 1 to 10 parts by weight of silane coupling agent, 0.1 to 1, 5 parts by weight of crosslinking agent, 2 to 5 parts by weight of blowing agent, 1 to 10 parts by weight of metal oxide, 0.5 to stearic acid or 1 to 10 parts by weight of calcium carbonate (all based on 100 parts by weight of the mixed substrate).

Biologicky odbouratelný pěnový materiál pro stélky řeší čínská patentová přihláška CN 111440423 A. Tento biologicky odbouratelný materiál obsahuje 100 hmotnostních dílů biologicky odbouráteIné pryskyřice; 0,5 až 5 hmota, dílů barevného masterbatche, 0,5 až 10 hmota, dílů nukleačního činidla; 0,2 až 1 hmota, díl antioxidantu; 0 až 1,5 hmota, dílu kyseliny stearové; 0 až 1 hmotnostní díl stabilizátoru buněk. Biologicky odbouratelnou pryskyřicí je jeden nebo více materiálů ze skupiny zahrnující polybutylensukcinát, polybutylenadipát, polybutylentereftalát, kopolymer polybutylensukcinát-tereftalát, kopolymer polybutylensukcinát-adipát, poly-3glykolát, polyhydroxyvalerát, kopolymer 3-hydroxybutyrát-3-hydroxyvalerát- polykaprolakton a kyselinu polymléčnou.Biodegradable insole foam material is disclosed in Chinese Patent Application CN 111440423 A. This biodegradable material contains 100 parts by weight of a biodegradable resin; 0.5 to 5 parts by weight of color masterbatch, 0.5 to 10 parts by weight of nucleating agent; 0.2 to 1 mass, part antioxidant; 0 to 1.5 parts by weight of stearic acid; 0 to 1 part by weight of cell stabilizer. The biodegradable resin is one or more materials selected from the group consisting of polybutylene succinate, polybutylene adipate, polybutylene terephthalate, polybutylene succinate terephthalate copolymer, polybutylene succinate-adipate copolymer, poly-3-glycolate, polyhydroxyvalerate, 3-hydroxybutyric acid and poly-3-hydroxybutyric acid copolymer.

Další čínská patentová přihláška CN 110564137 A zase řeší plně biologicky odbouratelnou podešev s abrazivitou je 70 až 75 mm³, tvrdostí 62 až 78 Shore A a pevností v tahu 160 až 180Kgf/cm². Připravuje vytlačováním nebo vstřikováním ze směsi biologicky rozložitelného termoplastického polyuretanu, která obsahuje 80 až 100 hmotnostních dílů termoplastického polyuretanu, 1 až 10 hmotnostních dílů biodegradačního činidla a 2 až 15 hmotnostních dílů fenolové pryskyřice. Biodegradační činidlo obsahuje biologické expandující činidlo, kompozici kyseliny glutamové a biologický enzym ve hmotnostním poměru (0,01 až 5) : (0,01 až 5): 1 s tím, že kompozice kyseliny glutamové obsahuje kyselinu glutamovou, kyselinu glutarovou a kyselinu polymléčnou.Another Chinese patent application CN 110564137 A, in turn, addresses a fully biodegradable sole with an abrasiveness of 70 to 75 mm ³ , a hardness of 62 to 78 Shore A and a tensile strength of 160 to 180 kg / cm ² . It is prepared by extruding or injecting from a mixture of biodegradable thermoplastic polyurethane which contains 80 to 100 parts by weight of thermoplastic polyurethane, 1 to 10 parts by weight of biodegradable agent and 2 to 15 parts by weight of phenolic resin. The biodegrading agent comprises a biological expanding agent, a glutamic acid composition and a biological enzyme in a weight ratio of (0.01 to 5): (0.01 to 5): 1, wherein the glutamic acid composition comprises glutamic acid, glutaric acid and polylactic acid.

Jak již bylo výše naznačeno, u všech známých řešení se jedná o jednotlivé biodegradabilní komponenty obuvi. Doposud ale chybí koncepční řešení biodegradabilní obuvi, kde by byla sofistikovaně řešena kombinace jednotlivých biodegradabilních komponent obuvi (např. z hlediska sladění dob potřebných k jejich degradaci) tak, aby bylo možno hovořit skutečně o biodegradabilní obuvi jako celku.As indicated above, all known solutions are individual biodegradable components of footwear. So far, however, there is no conceptual solution for biodegradable footwear, where the combination of individual biodegradable footwear components (eg in terms of matching the times required for their degradation) would be sophisticatedly addressed so that we can really talk about biodegradable footwear as a whole.

-1 CZ 2021 - 121 A3-1 CZ 2021 - 121 A3

Podstata vynálezuThe essence of the invention

K odstranění výše uvedených nedostatků známých řešení přispívá do značné míry biodegradabilní vycházková obuv podle vynálezu, po skončení doby nošeni kompostovatelná, tvořená svrškem s podšívkou a s našívací stélkou a ke svršku připojenou podešví s integrovanou stélkou a termo opatkem. Podstata vynálezu spočívá v tom, že jsou svršek i podšívka vyrobeny z biodegradabilní třísločiněné usně se švy provedenými nitěmi, které jsou stejně jako tkaničky obuvi výhradně z biorozložitelných vláken, našívací stélka je bavlněná nebo lněná a podešev na bázi reakčního biodegradabilního polyuretanu je připojena ke svršku bez lepidel, přímo během syntézy polyuretanu. Ten je syntetizován reakcí polyolové složky a izokyanátové složky ve hmotnostním poměru od 1 : 0,4 až 1 : 4. Polyolovou složku při tom tvoří směs 100 hmota, dílů polyester polyolu s molekulovou hmotností 500 až 5000 g/mol a s hydroxylovým číslem 20 až 100 mg KOH/g, 1 až 30 hmota, dílů prodlužovače řetězce na bázi diolu s molekulovou hmotností 50 až 400 g/mol a s hydroxylovým číslem 200 až 2 000 mgKOH/g, 0,1 až 2 hmota, díly vody jako nadouvadla, 0,05 až 2 hmota, dílů katalyzátoru na bázi aminu a 1 až 5 hmota, dílů barviva. Izokyanátovou složku pak tvoří polyizokyanát s obsahem NCO skupin 5 až 30 % hmota.The biodegradable walking footwear according to the invention, compostable at the end of the wearing period, consists of an upper with a lining and a sewing insole and a sole with an integrated insole and a thermo heel attached to the upper to a large extent contributes to overcoming the above-mentioned drawbacks of the known solutions. The essence of the invention is that the upper and lining are made of biodegradable tanned leather with seams made of threads, which, like shoelaces, are exclusively made of biodegradable fibers, the sewing insole is cotton or linen and the sole based on reactive biodegradable polyurethane is attached to the upper without adhesives, directly during the synthesis of polyurethane. This is synthesized by the reaction of the polyol component and the isocyanate component in a weight ratio of from 1: 0.4 to 1: 4. mg KOH / g, 1 to 30 wt., parts of a diol-based chain extender with a molecular weight of 50 to 400 g / mol and a hydroxyl number of 200 to 2,000 mgKOH / g, 0.1 to 2 wt.%, parts of water as blowing agent, 0, 05 to 2 parts by weight of amine catalyst and 1 to 5 parts by weight of dye. The isocyanate component then consists of a polyisocyanate with an NCO group content of 5 to 30% by weight.

K výhodnému řízenému nastavení biorozložitelností obuvi jako celku na nízkomolekulámí sloučeniny jako jsou oxid uhličitý, voda a kompost jsou svršek i podšívka vyrobeny z biodegradabilní třísločiněné usně se švy provedenými nitěmi, které jsou stejně jako tkaničky obuvi výhradně z biorozložitelných vláken, našívací stélka je bavlněná nebo lněná a podešev na bázi reakčního biodegradabilního polyuretanu je připojena ke svršku bez lepidel, přímo během syntézy polyuretanu. Ten je syntetizován reakcí polyolové složky a izokyanátové složky ve hmotnostním poměru 1 : 0,8 až 1 : 1,1 s tím, že polyolovou složku tvoří směs 100 hmota, dílů polyester polyolu s molekulovou hmotnosti 1900 až 2300 g/mol a s hydroxylovým číslem 50 až 60 mgKOH/g, 5 až 20 hmota, dílů prodlužovače řetězce na bázi diolu s molekulovou hmotností 50 až 100 g/mol a s hydroxylovým číslem 1000 až 2 000 mgKOH/g, 0,3 až 0,8 hmota, díly vody jako nadouvadla, 0,05 až 0,4 hmota, dílu katalyzátoru na bázi aminu a 1 až 3 hmota, díly barviva a izokyanátovou složku tvoří polyizokyanát s obsahem NCO skupin 15 až 20 % hmota.To advantageously control the biodegradability of the shoe as a whole on low molecular weight compounds such as carbon dioxide, water and compost, the upper and lining are made of biodegradable tanned leather with threaded seams which, like shoelaces, are made exclusively of biodegradable fibers, the sewing insole is cotton or linen. and the reactive biodegradable polyurethane sole is attached to the adhesive-free upper, directly during the synthesis of the polyurethane. It is synthesized by reacting the polyol component and the isocyanate component in a weight ratio of 1: 0.8 to 1: 1.1, with the polyol component being a mixture of 100 parts by weight of polyester polyol with a molecular weight of 1900 to 2300 g / mol and a hydroxyl number of 50. up to 60 mgKOH / g, 5 to 20 wt., parts of a diol-based chain extender with a molecular weight of 50 to 100 g / mol and a hydroxyl number of 1000 to 2,000 mgKOH / g, 0.3 to 0.8 wt., parts of water as blowing agents 0.05 to 0.4 parts by weight of the amine catalyst and 1 to 3 parts by weight of the dye and the isocyanate component form a polyisocyanate with an NCO group content of 15 to 20% by weight.

Do podešve je s výhodou integrovaná stélka s tloušťkou 10 až 12 mm vyrobená ze šlehaného latexu přírodního nebo syntetického kaučuku a s připojenou papírovou, resp. celulózovou vrstvou o tloušťce 1 až 5 mm. Obě tyto vrstvy integrované stélky jsou slepeny polyuretanovým vodou ředitelným lepidlem.An insole with a thickness of 10 to 12 mm is preferably integrated into the sole, made of whipped latex of natural or synthetic rubber and with attached paper or synthetic rubber. cellulose layer 1 to 5 mm thick. Both of these layers of integrated insole are glued with a polyurethane water-soluble glue.

K podešvi je také s výhodou připojen termo opatek z přírodní živice a celulózového vlákna.A thermo heel made of natural resin and cellulose fiber is also preferably attached to the sole.

Biorozložitelnými vlákny pro niti švů svršku a tkaničky obuvi jsou s výhodou přírodní vlákna vybraná ze skupiny zahrnující vlákna bavlněná, lněná, vlněná, kokosová a bambusová.The biodegradable fibers for the seams of the upper and shoelaces are preferably natural fibers selected from the group consisting of cotton, linen, wool, coconut and bamboo fibers.

Hlavní přínos biodegradabilní vycházkové obuvi podle vynálezu spočívá v sofistikovaně řešené kombinaci vybraných biorozložitelných obuvnických materiálů do celku obuvi s novou vlastností - nastavitelnou a proti doposud vyráběné obuvi rychlou biorozložitelností. S ohledem na to, že biodegradabilitu lze formulovat také jako časové omezení užitečnosti, lze biodegradabilní obuv definovat také jako obuv s expirací s tím, že ve finální fázi cyklu její životnosti je tato obuv kompostovatelná. V souvislosti stím lze říct, že v horizontu 5 až 15 let dojde k rovnoměrnému rozložení všech částí obuvi podle vynálezu na nízkomolekulámí sloučeniny jako jsou oxid uhličitý, voda a kompost. Z hlediska doby biorozložitelností obuvi jako celku je při tom limitující doba biorozložitelností podešve, která je modifikací receptury reakčního biodegradabilního polyuretanu nastavitelná ve výše uvedeném rozmezí 5 až 15 let. Zde je ale třeba vžit v úvahu i požadavky na mechanické vlastnosti podešve - všeobecně lze v tomto směru uvést, že tvrdší podešve, kde je v receptuře reakčního biodegradabilního polyuretanu vyšší obsah butandiolu nebo monoetylenglykolu jako síťovadla mají dobu biorozložitelností delší. Podrobněji je to doloženo dále uvedenými praktickými příklady.The main benefit of the biodegradable walking footwear according to the invention lies in the sophisticated combination of selected biodegradable footwear materials into a footwear assembly with a new feature - adjustable and fast biodegradability compared to hitherto produced footwear. Given that biodegradability can also be formulated as a time limit of utility, biodegradable footwear can also be defined as expiring footwear, provided that in the final phase of its life cycle, this footwear is compostable. In this context, it can be said that in the horizon of 5 to 15 years, all parts of the footwear according to the invention will be evenly distributed on low-molecular compounds such as carbon dioxide, water and compost. From the point of view of the biodegradability time of the footwear as a whole, the limiting time of the biodegradability of the sole, which is adjustable by the modification of the recipe of the reactive biodegradable polyurethane in the above-mentioned range of 5 to 15 years. However, the requirements for the mechanical properties of the sole must also be taken into account here - in general, harder soles where the content of butanediol or monoethylene glycol as crosslinker is higher in the formulation of the reactive biodegradable polyurethane as crosslinkers have a longer biodegradability time. This is illustrated in more detail by the following practical examples.

- 2 CZ 2021 - 121 A3- 2 CZ 2021 - 121 A3

Příklady uskutečnění vynálezuExamples of embodiments of the invention

Příklad 1Example 1

Biodegradabilní vycházková obuv s tvrdou podešví s biorozložitelností v horizontu 15 let je tvořena svrškem s podšívkou a s našívací stélkou a ke svršku připojenou podešví s integrovanou stélkou a termo opatkem. Svršek i podšívka svršku jsou vyrobeny z biodegradabilní třísločiněné usně se švy provedenými biorozložitelnými bavlněnými nebo vlněnými nitěmi, našívací stélka je bavlněná nebo lněná. Z bavlněných nebo vlněných vláken jsou zhotoveny i tkaničky obuvi.Biodegradable walking shoes with a hard sole with biodegradability in the horizon of 15 years consist of an upper with a lining and a sewing insole and a sole with an integrated insole and a thermo heel attached to the upper. The upper and the lining of the upper are made of biodegradable tanned leather with seams made of biodegradable cotton or wool threads, the sewing insole is cotton or linen. Shoelaces are also made of cotton or wool fibers.

Podešev na bázi reakčního biodegradabilního polyuretanu je připojena ke svršku bez lepidel, přímo během syntézy polyuretanu. Ten je syntetizován reakcí polyolové složky a izokyanátové složky ve hmotnostním poměru 1:1,02. Polyolovou složku při tom tvoří směs 100 hmotn. dílů polyester polyolu s molekulovou hmotností 2000 g/mol a s hydroxylovým číslem 56 mgKOH/g, 18 hmotn. dílů prodlužovače řetězce na bázi 1,4 butandiolus molekulovou hmotností 90,12 g/mol as hydroxylovým číslem 1245 mgKOH/g, 0,5 hmotn. dílu vody jako nadouvadla, 0,25 hmotn. dílu katalyzátoru 1,4-diazobicyklo(222)oktanu a 2 hmotn. díly barviva na bázi sazí. Izokyanátovou složku pak tvoří směs 4,4-difenylmetandiisokyanátu apolyesterpolyolu s obsahem 18,5 % hmotn NCO skupm.The sole based on reactive biodegradable polyurethane is attached to the upper without adhesives, directly during the synthesis of polyurethane. This is synthesized by the reaction of the polyol component and the isocyanate component in a weight ratio of 1: 1.02. The polyol component consists of a mixture of 100 wt. parts of polyester polyol with a molecular weight of 2000 g / mol and a hydroxyl number of 56 mgKOH / g, 18 wt. parts of a chain extender based on 1,4 butanediol with a molecular weight of 90.12 g / mol and a hydroxyl number of 1245 mgKOH / g, 0.5 wt. part of water as blowing agent, 0.25 wt. part of 1,4-diazobicyclo (222) octane catalyst and 2 wt. carbon black dye parts. The isocyanate component then consists of a mixture of 4,4-diphenylmethane diisocyanate of an apolyester polyol containing 18.5% by weight of NCO group.

Do podešve je integrovaná stélka s tloušťkou 11 mm vyrobená ze šlehaného latexu přírodního kaučuku a s připojenou papírovou vrstvou o tloušťce 2 mm, při čemž tyto vrstvy integrované stélky jsou slepeny polyuretanovým vodou ředitelným lepidlem.The sole is integrated into the sole with a thickness of 11 mm made of whipped latex of natural rubber and with an attached paper layer 2 mm thick, while these layers of the integrated insole are glued with a polyurethane water-soluble glue.

Biodegradabilní vycházková obuv má díky kombinaci vybraných biorozložitelných obuvnických materiálů rychlou biorozložitelnost. V horizontu 15 let dojde k rovnoměrnému rozložení všech částí obuvi podle vynálezu na nízkomolekulámí sloučeniny jako jsou oxid uhličitý, voda a kompost.Biodegradable walking shoes have fast biodegradability thanks to a combination of selected biodegradable shoe materials. Within 15 years, all parts of the footwear according to the invention will be evenly distributed on low molecular weight compounds such as carbon dioxide, water and compost.

Příklad 2Example 2

Biodegradabilní vycházková obuv se středně tvrdou podešví s biorozložitelností v horizontu 10 let je, tvořena svrškem s podšívkou a s našívací stélkou a ke svršku připojenou podešví s integrovanou stélkou a termo opatkem. Svršek i podšívka svršku jsou vyrobeny z biodegradabilní třísločiněné usně se švy provedenými biorozložitelnými lněnými, kokosovými nebo a bambusovými nitěmi. Z lněných, kokosových nebo a bambusových vláken jsou zhotoveny i tkaničky obuvi. Našívací stélka je ze lněné keprové tkaniny a bavlněného molina.Biodegradable walking shoes with a medium-hard sole with biodegradability over a period of 10 years are made up of an upper with a lining and a sewing insole and a sole with an integrated insole and a thermo heel attached to the upper. The upper and the lining of the upper are made of biodegradable tanned leather with seams made of biodegradable linen, coconut or bamboo threads. Shoelaces are also made of flax, coconut and bamboo fibers. The sewing insole is made of linen twill fabric and cotton moth.

Podešev na bázi reakčního biodegradabilního polyuretanu je připojena ke svršku bez lepidel, přímo během syntézy polyuretanu. Ten je syntetizován reakcí polyolové složky a izokyanátové složky ve hmotnostním poměru 1:0,99. Polyolovou složku při tom tvoří směs 100 hmotn. dílů polyester polyolu (vyrobeného z kyseliny adipové a monoetylénglykolu) s molekulovou hmotností 1980 g/mol a s hydroxylovým číslem 58 mgKOH/g, 9 hmotn. dílů prodlužovače řetězce na bázi monoetylénglykolu s molekulovou hmotností 62,07 g/mol a s hydroxylovým číslem 1801 mgKOH/g, 0,65 hmotn. dílu vody jako nadouvadla, 0,33 hmotn. dílu katalyzátoru na bázi l,4-diazobicyklo(222) oktanu a 2,5 hmotn. dílu barviva - titanové běloby. Izokyanátovou složku pak tvoří směs 4,4 -difenylmetándiizokyanáíu apolyesterpolyolu s obsahemNCO skupin 19,4 % hmotn.The sole based on reactive biodegradable polyurethane is attached to the upper without adhesives, directly during the synthesis of polyurethane. This is synthesized by the reaction of the polyol component and the isocyanate component in a weight ratio of 1: 0.99. The polyol component consists of a mixture of 100 wt. parts of polyester polyol (produced from adipic acid and monoethylene glycol) with a molecular weight of 1980 g / mol and a hydroxyl number of 58 mgKOH / g, 9 wt. parts of a chain extender based on monoethylene glycol with a molecular weight of 62.07 g / mol and a hydroxyl number of 1801 mgKOH / g, 0.65 wt. part of water as blowing agent, 0.33 wt. part of a catalyst based on 1,4-diazobicyclo (222) octane and 2.5 wt. part of the dye - titanium white. The isocyanate component then consists of a mixture of 4,4-diphenylmethane diisocyanate apolyester polyol with an NCO group content of 19.4% by weight.

-3CZ 2021 - 121 A3-3GB 2021 - 121 A3

Do podešve je integrovaná stélka s tloušťkou 10 mm vyrobená ze šlehaného latexu přírodního kaučuku a s připojenou papírovou vrstvou o tloušťce 4 mm, při čemž tyto vrstvy integrované stélky jsou slepeny polyuretanovým vodou ředitelným lepidlem.The sole is integrated with a 10 mm thick insole made of whipped latex of natural rubber and with an attached 4 mm thick paper layer, these layers of the integrated insole being glued with a polyurethane water-soluble glue.

Biodegradabilní vycházková obuv má díky kombinaci vybraných biorozložitelných obuvnických materiálů rychlou biorozložitelnost. V horizontu 10 let dojde k rovnoměrnému rozložení všech částí obuvi podle vynálezu na nízkomolekulámí sloučeniny jako jsou oxid uhličitý, voda a kompost.Biodegradable walking shoes have fast biodegradability thanks to a combination of selected biodegradable shoe materials. Within 10 years, all parts of the footwear according to the invention will be evenly distributed on low-molecular compounds such as carbon dioxide, water and compost.

Příklad 3Example 3

Biodegradabilní vycházková obuv s měkkou podešví s biorozložitelností v horizontu 5 let je, tvořena svrškem s podšívkou a s našívací stélkou a ke svršku připojenou podešví s integrovanou stélkou a termo opatkem. Svršek i podšívka svršku jsou vyrobeny z biodegradabilní třísločiněné usně se švy provedenými biorozložitelnými lněnými, kokosovými nebo a bambusovými nitěmi. Z lněných, kokosových nebo a bambusových vláken jsou zhotoveny i tkaničky obuvi. Našívací stélka je ze lněné keprové tkaniny a bavlněného molina.Biodegradable walking shoes with soft soles with biodegradability in the horizon of 5 years are formed by an upper with lining and a sewing insole and a sole with integrated insole and thermo heel attached to the upper. The upper and the lining of the upper are made of biodegradable tanned leather with seams made of biodegradable linen, coconut or bamboo threads. Shoelaces are also made of flax, coconut and bamboo fibers. The sewing insole is made of linen twill fabric and cotton moth.

Podešev na bázi reakčního biodegradabilního polyuretanu je připojena ke svršku bez lepidel, přímo během syntézy polyuretanu. Ten je syntetizován reakcí polyolové složky a izokyanátové složky ve hmotnostním poměru 1:0,91. Polyolovou složku při tom tvoří směs 100 hmotn. dílů polyester polyolu (vyrobeného z kyseliny adipové a butandiolu) s molekulovou hmotností 2200 g/mol a s hydroxylovým číslem 54 mgKOH/g, 8 hmotn. dílů prodlužovače řetězce na bázi 1,4 butandiolu s molekulovou hmotností 90,12 g/mol a s hydroxylovým číslem 1245 mgKOH/g, 0,35 hmotn. dílu vody jako nadouvadla, 0,05 hmotn. dílu katalyzátoru na bázi dibutylcmiaurátu a 1 hmotn. dílu barviva. Izokyanátovou složku pak tvoří směs 4,4-difenylmetándiizokyanátu a polyesterpolyolu s obsahem NCO skupin 16 % hmotn.The sole based on reactive biodegradable polyurethane is attached to the upper without adhesives, directly during the synthesis of polyurethane. This is synthesized by the reaction of the polyol component and the isocyanate component in a weight ratio of 1: 0.91. The polyol component consists of a mixture of 100 wt. parts of polyester polyol (made of adipic acid and butanediol) with a molecular weight of 2200 g / mol and a hydroxyl number of 54 mgKOH / g, 8 wt. parts of a chain extender based on 1,4 butanediol with a molecular weight of 90.12 g / mol and a hydroxyl number of 1245 mgKOH / g, 0.35 wt. part of water as blowing agent, 0.05 wt. part of a catalyst based on dibutyl miaurate and 1 wt. part of the dye. The isocyanate component then consists of a mixture of 4,4-diphenylmethane diisocyanate and a polyester polyol with an NCO group content of 16% by weight.

Biodegradabilní vycházková obuv má díky kombinaci vybraných biorozložitelných obuvnických materiálů rychlou biorozložitelnost. V horizontu 5 let dojde k rovnoměrnému rozložení všech částí obuvi podle vynálezu na nízkomolekulámí sloučeniny jako jsou oxid uhličitý, voda a kompost.Biodegradable walking shoes have fast biodegradability thanks to a combination of selected biodegradable shoe materials. Within 5 years, all parts of the footwear according to the invention will be evenly distributed on low molecular weight compounds such as carbon dioxide, water and compost.

Průmyslová využitelnostIndustrial applicability

Biodegradabilní vycházková obuv podle vynálezu je po skončení doby nošení (3 až 4 sezóny) kompostovateiná s tím, že je optimalizována k řízenému nastavení biorozložitelností obuvi jako celku na nízkomolekulámí sloučeniny jako jsou oxid uhličitý, voda a kompost v maximálním časovém horizontu 20 let, s výhodou pak v odstupňovaných časových horizontech 5, 10 a 15 let. S tím souvisí také další podstatný přínos vynálezu z hlediska odpadového hospodářství - změna kvalifikace použité boty z komunálního odpadu na bioodpad.The biodegradable walking footwear according to the invention is compostable after the end of the wearing time (3 to 4 seasons) and is optimized to control the biodegradability of the footwear as a whole to low molecular weight compounds such as carbon dioxide, water and compost within a maximum time horizon of 20 years, preferably then in graduated time horizons of 5, 10 and 15 years. Related to this is another significant benefit of the invention from the point of view of waste management - the change of qualification of used shoes from municipal waste to bio-waste.

Claims

PATENT CLAIMS

1. Biodegradable walking shoes, compostable after the end of the wearing period, consisting of an upper with lining and a sewing stitch and a sole with integrated insole athermo heel attached to the upper, characterized in that the upper and lining are made of biodegradable tanned leather with seams made Like shoe laces, they are made exclusively of biodegradable fibers, the stitching insole is cotton or linen and the sole based on reactive biodegradable polyurethane is attached to the upper without adhesives, directly during the synthesis of polyurethane from polyol component and isocyanate component in a weight ratio of 1: 0.4 to 1 4, the polyol component consisting of a mixture of 100 parts by weight of polyester polyol with a molecular weight of 500 to 5000 g / mol and a hydroxyl number of 20 to 100 mgKOH / g, 1 to 30 parts by weight of diol chain extender with a molecular weight of 50 to 400 g / mol and with a hydroxyl number of 200 to 2,000 mgKOH / g, 0.1 to 2 mass, parts of water as blowing agent, 0.05 to 2 mass, parts of ka The amine-based catalyst and 1 to 5 parts by weight of dye and isocyanate component form a polyisocyanate with an NCO group content of 5 to 30% by weight.

Biodegradable walking shoes according to claim 1, characterized in that the upper and the lining are made of biodegradable tanned leather with seams made of threads which, like shoelaces, are made exclusively of biodegradable fibers, the sewing insole is cotton or linen and the sole is based on a reaction The biodegradable polyurethane is attached to the adhesive-free upper directly during the synthesis of the polyurethane component from the polyol component and the isocyanate component in a weight ratio of 1: 0.8 to 1: 1.1, with the polyol component being a mixture of 100 parts by weight of polyester polyol having a molecular weight of 1900. to 2300 g / mol and with a hydroxyl number of 50 to 60 mgKOH / g, 5 to 20 wt., diol-based chain extenders with a molecular weight of 50 to 100 g / mol and a hydroxyl number of 1000 to 2,000 mgKOH / g, 0.3 to 0.8 parts by weight, parts of water as blowing agent, 0.05 to 0.4 parts by weight, parts of amine catalyst and 1 to 3 parts by weight of dye and isocyanate component are polyisocyanates with an NCO group content of 15 to 20% by weight.

Biodegradable walking shoes according to Claim 1, characterized in that an insole with a thickness of 10 to 12 mm is integrated into the sole and is made of whipped latex of natural or synthetic rubber and with attached paper or synthetic rubber. a cellulose layer 1 to 5 mm thick, these layers of the integrated insole being glued with a polyurethane water-soluble adhesive.

Biodegradable walking shoes according to claim 1, characterized in that a thermo heel made of natural resin and cellulose fiber is attached to the sole.

The biodegradable walking footwear according to claim 1, characterized in that the biodegradable fibers for the seams of the upper and the shoelaces are natural fibers selected from the group consisting of cotton, linen, wool, coconut and bamboo fibers.