CZ31884U1

CZ31884U1 - Obuvnický textilní kompozit, vnitřní botička zejména pro outdoorové nebo sportovní boty alespoň z části tvořená tímto kompozitem a bota s takovou vnitřní botičkou

Info

Publication number: CZ31884U1
Application number: CZ2018-34893U
Authority: CZ
Inventors: Lukáš Heřmanský
Original assignee: NANOMEMBRANE s.r.o.; CLUTEX - Klastr TechnickĂ© textilie, z.s.
Priority date: 2018-04-23
Filing date: 2018-04-23
Publication date: 2018-07-02

Description

Oblast techniky

Technické řešení se týká obuvnického textilního kompozitu, který obsahuje vnitřní textilní vrstvu tvořenou pleteninou nebo tkaninou s plošnou hmotností 50 až 400 g/m² a vnější textilní vrstvu tvořenou pleteninou nebo tkaninou s plošnou hmotností 50 až 400 g/m².

Kromě toho se technické řešení týká také vnitřní botičky zejména pro outdoorové nebo sportovní boty alespoň z části tvořené tímto kompozitem, a také boty s takovou vnitřní botičkou.

Dosavadní stav techniky

V současné době je známo několik různých typů tzv. funkčních materiálů, které se používají především pro výrobu outdoorového oblečení nebo jiného textilního outdoorového vybavení, vč. obuvi a jejího příslušenství. Pro dosažení co nejvyššího uživatelského komfortu musí tyto materiály splňovat řadu protichůdných požadavků - např. musí být propustné pro vodní páru (z vnitřního prostředí), ale současně větruodolné a neprostupné pro vodu v kapalném stavu (z vnějšího prostředí), apod. Toho se obvykle dosahuje vrstvením různých, zejména textilních materiálů s různými vlastnostmi, vnitřní strukturou a případně i povrchovou úpravou. Klíčovou vrstvou takto vytvářených kompozitů je vždy funkční vrstva tvořená membránou na bázi polyurethanu (PU) nebo polyesteru (PES) nebo mikroporézní membránou na bázi polytetrafluorethylenu (PTFE), kterou další vrstvy materiálu chrání před znečištěním a mechanickým poškozením, a přitom současně kompenzují její nedostatečné mechanické parametry. Ve finále je tak každý outdoorový materiál pouze určitým kompromisem mezi protichůdnými požadavky a řadou dalších parametrů - např. plošnou hmotností, ohebností, splývavostí, uživatelským komfortem, trvanlivostí apod.

Cílem technického řešení je navrhnout obuvnický textilní kompozit určený především pro výrobu vnitřních botiček pro outdoorovou nebo sportovní obuv, který by měl co nejvyšší paropropustnost a současně i hydrostatickou odolnost, a držel si tyto vlastnosti po celu dobu své životnosti.

Podstata technického řešení

Cíle technického řešení se dosáhne obuvnickým textilním kompozitem, který obsahuje vnitřní textilní vrstvu tvořenou pleteninou nebo tkaninou s plošnou hmotností 50 až 400 g/m² a vnější textilní vrstvu tvořenou pleteninou nebo tkaninou s plošnou hmotností 50 až 400 g/m², jehož podstata spočívá vtom, že mezi vnitřní textilní vrstvou a vnější textilní vrstvou je uložená alespoň jedna funkční vrstva tvořená vrstvou polymemích nanovláken s plošnou hmotností 2 až 20 g/m². Tato funkční vrstva je přitom tavným pojivém bodově spojená s vnitřní textilní vrstvou a/nebo vnější textilní vrstvou. Díky své struktuře a malým mezivlákenným prostorům je vrstva polymemích nanovláken těžko prostupná pro vodu v kapalném stavu, ale snadno prostupná pro vodní pára, která jí proniká na principu difúze. Ostatní vrstvy pak vrstvu polymemích nanovláken vhodně doplňují, když ji chrání před mechanickým poškozením a poskytují výslednému kompozitu dostatečnou pevnost, odolnost, ale i elasticitu a případně i jiné mechanické parametry. Výsledný kompozit pak dosahuje hydrostatickou odolnost až 35 000 mm vodního sloupce a paropropustnost až o 50 % vyšší než stávající materiály; přitom je však větruodolný.

- 1 CZ 31884 U1

Pro zvýšení tepelně izolačních vlastností je možné mezi vnitřní nebo vnější textilní vrstvu a funkční vrstvu vložit tepelně izolační vrstvu tvořenou např. netkanou textilií či polyurethanovou pěnou (molitanem) s plošnou hmotností 50 až 300 g/m². Přitom je dále výhodné, pokud se mezi tepelně izolační textilní vrstvu a vnější nebo vnitřní textilní vrstvu vloží doplňková funkční vrstva, tvořená membránou z polyurethanu (PU) nebo polyesteru (PES), mikroporézní membránou z polytetrafluorethylenu (PTFE) nebo vrstvou polymemích nanovláken s plošnou hmotností 2 až 20 g/m².

Výhodným materiálem nanovláken funkční vrstvy a doplňkové funkční vrstvy je zejména polyurethan (PU), polyamid (PA) nebo polyvinylidendifluorid (PVDF), případně libovolné kombinace alespoň dvou z nich.

Vnitřní textilní vrstva je ve výhodné variantě provedení tvořená osnovní nebo zátažnou pleteninou, nebo tkaninou s plátnovou nebo keprovou vazbou z polyesteru (PL), polyamidu (PA) nebo bavlny, případně libovolné kombinace alespoň dvou z těchto materiálů. Velmi výhodné je především provedení, kdy je vnější textilní vrstva tvořená pleteninou, která obsahuje vlákna na jejichž povrchu jsou vytvořeny drážky, resp. kanálky pro odvod vody v kapalném stavu.

Vnější textilní vrstva je ve výhodné variantě provedení tvořená osnovní nebo zátažnou pleteninou, nebo tkaninou s plátnovou nebo keprovou vazbou z polyesteru (PL), polyamidu (PA) nebo bavlny, případně libovolné kombinace alespoň dvou z těchto materiálů.

Kromě toho se cíle technického řešení dosáhne také vnitřní botičkou zejména pro outdoorové nebo sportovní boty, jež je alespoň z části tvořená tímto obuvnickým textilním kompozitem.

Dále se cíle technického řešení dosáhne také botou s takovou pevně nebo vyjímatelně uloženou vnitřní botičkou.

Objasnění výkresů

Na přiloženém výkresu je na obr. 1 schematicky znázorněn příčný průřez první variantou obuvnického textilního kompozitu podle technického řešení, na obr. 2 příčný průřez druhou variantou obuvnického textilního kompozitu podle technického řešení, na obr. 3 příčný průřez třetí variantou obuvnického textilního kompozitu podle technického řešení, a na obr. 4 příčný průřez čtvrtou variantou obuvnického textilního kompozitu podle technického řešení.

Příklady uskutečnění technického řešení

Obuvnický textilní kompozit podle technického řešení je v provedení znázorněném na obr. 1 tvořen vnitřní textilní vrstvou 1 a vnější textilní vrstvou 2, mezi kterými je uložená funkční vrstva 3 tvořená plošnou vrstvou polymemích nanovláken.

Vnitřní textilní vrstva 1, která je při použití tohoto kompozitu např. pro výrobu vnitřní botičky pro outdoorové nebo sportovní boty orientovaná k chodidlu uživatele, je dle potřeby a uvažovaného použití tvořená osnovní nebo zátažnou pleteninou, nebo tkaninou s plátnovou nebo keprovou vazbou z polyesteru (PES), polyamidu (PA) nebo bavlny nebo libovolné kombinace alespoň dvou z těchto materiálů, s plošnou hmotností 50 až 400 g/m². Účelem vnitřní textilní vrstvy 1 je zejména ochrana funkční vrstvy 3 před oděrem ze strany chodidla a vytvoření komfortního kontaktu s chodidlem uživatele. Ve výhodné variantě provedení je pak vnitřní textilní vrstva 1 alespoň částečně tvořená zátažnou pleteninou z tzv. tvarovaného polyesteru, což jsou polyesterová vlákna, v jejichž povrchu jsou vytvořené drážky, resp. kanálky, které umožňují efektivní odvod vlhkosti od chodidla uživatele do vnitřní struktury kompozitu. Tento materiál je

-2CZ 31884 U1 na trhu dostupný např. pod obchodním označením Coolmax (výrobce Invista). Vnější textilní vrstva 2, která je při použití tohoto kompozitu např. pro výrobu vnitřní botičky pro outdoorové nebo sportovní boty orientovaná směrem ke svršku boty, je tvořená osnovní nebo zátažnou pleteninou, nebo tkaninou s plátnovou nebo keprovou vazbou z polyesteru (PES), polyamidu (PA) nebo bavlny nebo libovolné kombinace alespoň dvou z těchto materiálů s plošnou hmotností 50 až 400 g/m². Účelem vnější textilní vrstvy je zejména ochrana fůnkční vrstvy 3 před mechanickým poškozením ze strany svršku boty a jejím znečištěním, které by negativně ovlivnilo její funkční vlastnosti. V případě potřeby může být vnější textilní vrstva 2 opatřená (zejména ze své vnější strany) např. hydrofobní impregnací a/nebo jinou povrchovou úpravou, např. pro snížení tření.

Funkční vrstva 3 je pak tvořená plošnou vrstvou polymemích nanovláken, s výhodou nanovláken z polyurethanu (PU), polyamidu (PA) nebo polyvinylidendifluoridu (PVDF) nebo libovolné kombinace alespoň dvou z těchto materiálů. Díky své vnitřní struktuře a zejména malým mezivlákenným prostorům je v podstatě neprostupná pro vodu v kapalném stavu, ale je velmi dobře prostupná pro vodní pára, která jí proniká na principů difúze. Plošná hmotnost fůnkční vrstvy 3 se dle potřeby a uvažované aplikace obvykle pohybuje v intervalu 2 až 20 g/m².

Pro snížení tření mezi jednotlivými vrstvami kompozitu je fůnkční vrstva 3 spojená bodově neznázoměným tavným pojivém s vnitřní textilní vrstvou 1 a/nebo vnější textilní vrstvou 2. Výhodou tohoto typu spojení je, že použité tavné pojivo nijak významně nezasahuje do fůnkčních vlastností výsledného kompozitu, a kromě odolného spojení obou vrstev současně zpevňuje a vyztužuje funkční vrstvu 3, neboť proniká přes celou její tloušťku, nebo alespoň přes její významnou část.

Obuvnický textilní kompozit podle technického řešení dosahuje v tomto provedení v závislosti na konkrétním provedení jednotlivých vrstev paropropustnosti Ret 2,0 až 6,0, hydrostatické odolnosti až 15 000 mm vodního sloupce a je větruodolný. Vzhledem ktomu, že tyto jeho vlastnosti jsou dány vnitřní strukturou jeho vrstev (a nikoliv např. dočasnou povrchovou úpravou), udržuje si tyto parametry v podstatě neomezeně dlouho, až do mechanického poškození některé z jeho vrstev.

V provedení znázorněném na obr. 2 obsahuje obuvnický textilní kompozit podle technického řešení stejnou vnitřní textilní vrstvu 1 a vnější textilní vrstvu 2, mezi kterými je uložená stejná fůnkční vrstva 3, jako u varianty znázorněné na obr. 1, s tím rozdílem, že mezi vnitřní textilní vrstvou 1 a funkční vrstvou 3 je navíc uložená tepelně izolační vrstva 4. Tato tepelně izolační vrstva 4, která je ve výhodné variantě provedení tvořená netkanou textilií nebo polyurethanovou pěnou (molitanem) s plošnou hmotností 50 až 300 g/m², má za úkol zejména snížit odvod tepla směrem od chodidla uživatele, a tím uživateli zajisti vyšší tepelný komfort. Funkční vrstva 3, která jev tomto případě dle potřeby bodově tavným pojivém spojená s vnější textilní vrstvou 2 a/nebo tepelně izolační vrstvou 4 přitom brání tomu, aby došlo ke smočení tepelně izolační vrstvy 4 vlhkostí z vnějšího prostředí, které by mohlo narušit její tepelně izolační vlastnosti. Sama tepelně izolační vrstva 4 navíc svou přítomností omezuje přenos tlaku z vnějšího prostředí na vnitřní textilní vrstvu 1, čímž omezuje průnik vlhkosti, která již pronikla do vnitřní struktury kompozitu do vnitřní textilní vrstvy jak chodidlu uživatele. Obuvnický textilní kompozit dosahuje v tomto provedení v závislosti na konkrétním provedení jednotlivých vrstev paropropustnosti Ret 7,0 až 13,0, hydrostatické odolnosti až 30 000 mm vodního sloupce a je větruodolný.

Na obr. 3 je znázorněno analogické provedení obuvnického textilního kompozitu, ve kterém tento obuvnický textilní kompozit obsahuje stejnou vnitřní textilní vrstvu 1, vnější textilní vrstvu 2, funkční vrstvu 3 a tepelně izolační vrstvu 4 jako v provedení na obr. 2 s tím rozdílem, že tepelně izolační vrstva 4 je uložená mezi vnější textilní vrstvou 2 a fůnkční vrstvou 3. Přitom je s kteroukoliv z těchto vrstev, případně s oběma spojená bodově tavným pojivém.

-3 CZ 31884 U1

V provedení znázorněném na obr. 4 obsahuje obuvnický textilní kompozit podle technického řešení navíc ještě doplňkovou funkční vrstvu 30, která je uložená mezi tepelně izolační textilní vrstvou 4 a vnitřní textilní vrstvou 1. Tato doplňková funkční vrstva 30 je s výhodou tvořená plošnou vrstvou polymemích nanovláken z polyurethanu (PU), polyamidu (PA) nebo polyvinylidendifluoridu (PVDF) nebo z libovolné kombinace alespoň dvou těchto materiálů. Přitom může být z hlediska své tloušťky a/nebo plošné hmotnosti a/nebo materiálu nanovláken identická s funkční vrstvou 3 uloženou mezi tepelně izolační vrstvou 4 a vnější textilní vrstvou 2, nebo se od ní může alespoň v jednom z těchto parametrů lišit. Doplňková funkční vrstva 30, která je dle potřeby bodově tavným pojivém spojená s vnitřní textilní vrstvou 1 a/nebo tepelně izolační vrstvou 4, přispívá zejména ke zvýšení hydrostatické odolnosti obuvnického textilního kompozitu, neboť brání průniku vlhkosti, která již pronikla do vnitřní struktury tohoto kompozitu, do vnitřní textilní vrstvy lak chodidlu uživatele. Obuvnický textilní kompozit dosahuje v tomto provedení v závislosti na konkrétním provedení jednotlivých vrstev paropropustnosti Ret 10,0 až 15,0, hydrostatické odolnosti až 35 000 mm vodního sloupce a je větruodolný. V dalších variantách provedení může být doplňková funkční vrstva 30 tvořená např. známou membránou na bázi polyurethanu (PU) nebo polyesteru (PES), nebo mikroporézní membránou na bázi polytetrafluorethylenu (PTFE).

Analogicky, v neznázoměném případě, kdy je tepelně izolační vrstva 4 uložená mezi vnější textilní vrstvou 2 a funkční vrstvou 3, může být doplňková funkční vrstva 30 uložená mezi vnější textilní vrstvou 2 a tepelně izolační vrstvou 4. Přitom je dle potřeby bodově tavným pojivém spojená s vnější textilní vrstvou 1 a/nebo tepelně izolační vrstvou 4.

Funkční vrstva 3, resp. doplňková funkční vrstva 30 tvořená plošnou vrstvou polymemích nanovláken může být vytvořená libovolným v současně známým způsobem pro výrobu polymemích nanovláken - např. elektrostatickým zvlákňováním roztoku nebo taveniny polymeru, při kterém se využívá stejnosměrné napětí, elektrickým zvlákňováním roztoku nebo taveniny, při kterém se používá střídavé elektrické napětí, odstředivým zvlákňováním, při kterém se využívá odstředivá síla apod. Aby se dosáhlo její co nejvyšší rovnoměrnosti, a tím i co nej vyšší rovnoměrnosti vlastností/parametrů výsledného kompozitu, je výhodné, pokud se tato vrstva vytvoří tzv. beztryskovým nebo bezjehlovým elektrostatickým zvlákňováním, u kterého se využívá zvlákňovací elektroda protáhlého tvaru - například ve tvaru válce (viz např. EP 1673493) nebo struny (viz např. EP 2059630 nebo EP 2173930), která na svém povrchu vynáší roztok nebo taveninu polymeru do elektrického pole. Tato technologie je aplikována a komerčně využita u technologie Nanospider™ společnosti Elmarco s.r.o. Nanovlákna vrstvy polymemích nanovláken se přitom pro zjednodušení výroby mohou ukládat přímo na povrch vnitřní nebo vnější textilní vrstvy 1, 2.

V případě potřeby může být kterákoliv z vrstev obuvnického textilního kompozitu podle technického řešení vhodným způsobem modifikována pro dosažení nebo zvýšení užitných vlastností/parametrů tohoto materiálu. Takovou modifikací je např. přídavek alespoň jedné biologicky aktivní látky pro ničení, nebo alespoň oslabování nežádoucích mikroorganismů, které mohou do vnitřního prostora kompozitu pronikat společně s vlhkostí, nebo alespoň jedné látky pohlcující pach. Tato látka/látky přitom může být v dané vrstvě přítomná např. ve formě (nano)částic uložených mezi jejími vlákny a/nebo na jejich povrchu a/nebo zakomponovaných přímo v materiálu jejích (nano)vláken a/nebo ve formě impregnace.

Obuvnický textilní kompozit je určený zejména pro výrobu vnitřních botiček pro outdoorové nebo sportovní boty. Tyto botičky přitom mohou být z tohoto kompozitu vytvořené zcela, nebo jen částečně, např. v nejvíce exponovaných místech, přičemž zbývající část/části může/mohou být tvořená/tvořeny jednou nebo více na sobě uloženými vrstvami pleteniny a/nebo tkaniny.

Tyto botičky jsou pak pevně nebo vyjímatelně uložené v outdoorových nebo sportovních botách, přičemž v případě, kdy jsou v botě uložené pevně, nejsou obvykle spojené s jejich svrškem.

Claims

1. Obuvnický textilní kompozit, který obsahuje vnitřní textilní vrstvu (1) tvořenou pleteninou nebo tkaninou s plošnou hmotností 50 až 400 g/m² a vnější textilní vrstvu (2) tvořenou pleteninou nebo tkaninou s plošnou hmotností 50 až 400 g/m², vyznačující se tím, že mezi vnitřní textilní vrstvou (1) a vnější textilní vrstvou (2) je uložená alespoň jedna funkční vrstva (3) tvořená vrstvou polymemích nanovláken s plošnou hmotností 2 až 20 g/m².

2. Obuvnický textilní kompozit podle nároku 1, vyznačující se tím, že funkční vrstva (3) je tavným pojivém bodově spojená s vnitřní textilní vrstvou (1) a/nebo vnější textilní vrstvou (2).

3. Obuvnický textilní kompozit podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že funkční vrstva (3) je tvořená nanovlákny polyurethanu a/nebo polyamidu a/nebo polyvinylidendifluoridu.

4. Obuvnický textilní kompozit podle libovolného z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že mezi vnitřní textilní vrstvou (1) a funkční vrstvou (3) je uložená tepelně izolační vrstva (4) .

5. Obuvnický textilní kompozit podle libovolného z nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že mezi vnější textilní vrstvou (2) a funkční vrstvou (3) je uložená tepelně izolační vrstva (4).

6. Obuvnický textilní kompozit podle nároku 4 nebo 5, vyznačující se tím, že tepelně izolační vrstva (4) je tvořená netkanou textilií nebo polyurethanovou pěnou s plošnou hmotností 50 až 300 g/m².

7. Obuvnický textilní kompozit podle nároku 5, vyznačující se tím, že funkční vrstva (3) je tavným pojivém bodově spojená s vnější textilní vrstvou (2) a/nebo s tepelně izolační vrstvou (4).

8. Obuvnický textilní kompozit podle nároku 4, vyznačující se tím, že funkční vrstva (3) je tavným pojivém bodově spojená s vnitřní textilní vrstvou (1) a/nebo s tepelně izolační vrstvou (4).

9. Obuvnický textilní kompozit podle nároku 4, vyznačující se tím, že mezi tepelně izolační vrstvou (4) a vnitřní textilní vrstvou (1) je uložená alespoň jedna doplňková funkční vrstva (30) tvořená membránou z polyurethanu, mikroporézní membránou z polytetrafluorethylenu nebo vrstvou polymemích nanovláken s plošnou hmotností 2 až 20 g/m².

10. Obuvnický textilní kompozit podle nároku 5, vyznačující se tím, že mezi tepelně izolační vrstvou (4) a vnější textilní vrstvou (2) je uložená alespoň jedna doplňková funkční vrstva (30) tvořená membránou z polyurethanu nebo polyesteru, mikroporézní membránou z polytetrafluorethylenu nebo vrstvou polymemích nanovláken s plošnou hmotností 2 až 20 g/m².

11. Obuvnický textilní kompozit podle nároku 9 nebo 10, vyznačující se tím, že doplňková funkční vrstva (30) je tvořená nanovlákny polyurethanu (PU) a/nebo polyamidu (PA) a/nebo polyvinylidendifluoridu (PVDF).

12. Obuvnický textilní kompozit podle nároku 9, vyznačující se tím, že doplňková funkční vrstva (30) je tavným pojivém bodově spojená s vnitřní textilní vrstvou (1) a/nebo s tepelně izolační vrstvou (4).

-5 CZ 31884 U1

13. Obuvnický textilní kompozit podle nároku 10, vyznačující se tím, že doplňková funkční vrstva (30) je tavným pojivém bodově spojená s vnější textilní vrstvou (2) a/nebo s tepelně izolační vrstvou (4).

5

14. Obuvnický textilní kompozit podle libovolného z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že vnitřní textilní vrstva (1) je tvořená osnovní nebo zátažnou pleteninou z polyesteru a/nebo polyamidu a/nebo bavlny.

15. Obuvnický textilní kompozit podle libovolného z nároků 1 až 13, vyznačující se tím, že ío vnitřní textilní vrstva (1) je tvořená tkaninou s plátnovou nebo keprovou vazbou z polyesteru a/nebo polyamidu a/nebo bavlny.

16. Obuvnický textilní kompozit podle libovolného z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že vnější textilní vrstva (2) je tvořená osnovní nebo zátažnou pleteninou z polyesteru a/nebo

15 polyamidu a/nebo bavlny.

17. Obuvnický textilní kompozit podle libovolného z nároků 1 až 15, vyznačující se tím, že vnější textilní vrstva (2) je tvořená tkaninou s plátnovou nebo keprovou vazbou z polyesteru a/nebo polyamidu a/nebo bavlny.

18. Vnitřní botička zejména pro outdoorové nebo sportovní boty, vyznačující se tím, že je alespoň z části tvořená obuvnickým textilním kompozitem podle libovolného z nároků 1 až 17.

19. Bota s pevně nebo vyjímatelně uloženou vnitřní botičkou, vyznačující se tím, že její

25 vnitřní botička je alespoň z části tvořená obuvnickým textilním kompozitem podle libovolného z nároků 1 až 17.