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Beschreibung
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Neben dem Schutz gegen mechanische, chemische, thermische bzw. elektrische
Einwirkungen soll der Sicherheitsschuh auch die elektrostatische Aufladung des Trägers
verhindern. Das ist besonders wichtig unter Tag, in Raffinerien, auf Flugplätzen,
in Kraftfahrzeugwerkstätten, auf Raketenabschußbasen, also überall dort, wo eine
durch Gase oder Stäube hervorgerufene Explosionsgefahr besteht und jegliche Funkenbildung
vermieden werden muß. Die Anforderungen an Sicherheitsschuhe sind durch die DIN-Norm
4883 festgelegt.
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Da Sicherheitsschuhe bedingt durch ihren Aufbau nur einen verhältnismäßig
geringen Tragekomfort bieten, neigt der Träger dazu, irgendwelche handelsüblichen
Schuheinlagen zu verwenden. Hierdurch wird in den meisten Fällen die Ableitung statischer
Elektrizität über die Brandsohle an die Erde verhindert bzw. ungewollt eine wichtige
Funktion des Sicherheitsschuhs aufgehoben.
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Ziel der Erfindung ist eine Einlage, welche den Durchgangswiderstand
des Sicherheitsschuhs nicht erhöht. Sie muß einerseits einen geringen Eigenwiderstand
haben, andererseits die vom Fuß abgesonderte Feuchtigkeit an die Brandsohle weiterleiten,
damit diese die geforderte Leitfähigkeit erreichen kann. Gieichzeitig soll der Tragekomfort
verbessert werden.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Schuheinlage für Sicherheitsschuhe
gelöst, die aus einem antistatisch ausgerüsteten, wasserdampfdurchlässigen organischen
Material, insbesondere einem Textilmaterial besteht. Die organischen Materialien
können Granulate aus Kork oder mehr
oder minder harten Schaumstoffen
mit offenen oder geschlossenen Poren, oder weiche schaumsynthetische Schaumstoffe
sein. Bevorzugt ist das organische Material ein Textilmaterial. Dieser textile Träger
kann die Struktur eines Gewebes oder Gewirkes aber auch eines Vlieses bzw.
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eines sogenannten non-woven Materials haben. Er kann sowohl aus Naturfasern
wie Kokosfasern, Baumwolle, Wolle, Tierhaar oder Seide als auch aus synthetischen
Fasern auf Basis von Cellulose, Polyestern, Polyamiden, Polyacrylnitril oder Polyurethan
hergestellt sein. In der Regel ist das Textilmaterial ein Nadelvlies bzw. ein Nadelfilz
mit hohem Anteil an Zellwolle oder preiswerten Faserabfällen. Das Textilmaterial
hat vorzugsweise ein Flächengewicht von 100 bis 750 g/m2.
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Es ist nicht entscheidend t ob das organische, insbesondere textile
Material selbst hydrophob oder hydrophil ist, sondern es kommt vorwiegend darauf
an, daß es wasserdampfdurchlässig ist. Dazu kann bei einem sehr dichten nur noch
wenig luftdurchlässigen textilen Flächengebilde auch die eigene Hydrophilität der
Faser beitragen, während ein hydrophober textiler Träger -genügend offen sein sollte,
um auf diese Weise ausreichend feuchtedurchlässig zu sein.
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Vor oder nach der Formgebung zur Schuheinlage wird der organische,
insbesondere textile Träger antistatisch ausgerüstet. Das geschieht in an sich bekannter
Weise durch die Behandlung mit einem handelsüblichen Antistatikum oder indem die
Einlage von Metallfäden oder schwarzen pigmentgefärbten Viskosefasern durchzogen
ist. Handelsübliche Antistatika sind beispielsweise KATTAX zu der ELFUGAN 725 Soweit
das organische Material nur die Form eines Pulvers bzw. Granulats hat, wie das z.B.
bei Korkmehl der Fall ist und es infolgedessen für die Formgebung zur Schuheinlage
eines Bindemittels bedarf, das für die Zwecke der Erfindung die Dispersion eines
hydrophilen Polymeren ist, kann das Antistatikum auch dieser Dispersion zugemischt
werden.
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Aber auch in den Fällen, in denen der Träger der Schuheinlage ein
Textilmaterial ist, kann es sehr zweckmäßig sein; dies als ganzes mit Hilfe eines
hydrophilen Polymeren zu verfestigen. Bevorzugt erhält die erfindungsgemäße antistatische
Schuheinlage für Sicherheitsschuhe an ihrer Unterseite eine Beschichtung aus einem
hydrophilen Polymeren. Die Beschichtung wird üblicherweise auf das Flächengebilde
vor dem Ausstanzen der Einlagen als Dispersion oder Schaum aufgetragen oder aufgesprüht.
Der Schaum kann nachträglich komprimiert werden. Durch die Beschichtung der Einlage
an ihrer Unterseite mit einem hydrophilen Binder wird diese verfestigt und rutschfest
gemacht ohne den Durchgangswiderstand-zu erhöhen oder den Feuchtedurchgang zu vermindern.
Wenn der auf der Unterseite aufgetragene hydrophile Binder mit Quellkörpern bzw.
Korkmehl gefüllt ist, so können dadurch die gewünschten Eigenschaften der Einlage,
insbesondere ihre Rutschfestigkeit oder ihre Fähigkeit feuchtigkeitsstabilisierend
zu wirken, noch verbessert werden.
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Hydrophile Polymere, die sich erfindungsgemäß für die Beschichtung
an der Unterseite oder die Verfestigung der ganzen Einlage eignen, sind bekannt
oder können von dem Textil-Chemiker aus üblichen Komponenten hergestellt bzw.
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zusammengemischt werden. In jedem Fall kommt die Eigenschaft, Wasserdampf
an Stellen mit hohem Partialdruck aufzunehmen, eine Wanderung der Wassermoleküle
in der Schicht zu Stellen mit geringerem Partialdruck und die.
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Abgabe an der Unterseite in Form von Wasserdampf zu ermöglichen, dadurch
zustande, daß in der geschlossenen Schicht genügend hydrophile Gruppen, insbesondere
Hydroxyl-, Äther-, Amin- oder Carboxylgruppen enthalten sind. Diese hydrophilen
Gruppen können aufgrund einer
Copolymerisation oder Cokondensation
von Monomeren, die die Kettenbildung bzw. die Vernetzung bewirken, mit hydrophilen
Monomeren hergestellt werden oder man verarbeitet Polymerisate mit sehr hohem Wasseraufnahmevermögen
zusammen mit Polymeren, die andere gewünschte Eigenschaften mitbringen, aber selbst
nicht oder nur wenig hydrophil sind. Monomere mit hydrophilen Gruppen sind beispielsweise
Hydroxyalkylacrylate oder die Acryl- und Methacrylsäureester von Polyalkylenoxiden
oder Polyalkylenimiden. Solche Acryl- oder Methacrylsäurederivate können dann mit
den das Basispolymerisat bildenden Acryl- bzw. Methacrylsäureestern und vernetzungsfähigen
Monomeren copolymerisiert werden. Dispersionen derartiger hydrophiler Harze sind
beispielsweise aus der DE-OS 27 49 386 bekannt. Geeignet ist ferner das Handelsprodukt
Plextol 4871D der Firma Röhm GmbH für eine solche feuchtigkeitsableitende Beschichtung
aber auch modifizierte Vinylalkoholharze oder Celluloseregenerate. Weiterhin geeignet
sind Copolymerisate aus Vinylchlorid und Vinylacetat, bei welchem die Acetatgruppen
zu OH-Gruppen hydrolysiert wurden bzw. Polyurethane mit Überschuß an OH- bzw. NH-
und NH2-Gruppen.
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Ebenso wie die hydrophilen Monomeren copolymerisiert werden können,
ist es auch möglich daraus hergestellte Dispersionen mit Dispersionen zu verschneiden,
deren Eigenschaften aus anderen Gründen erwünscht sind. Insgesamt muß gewährleistet
sein, daß die Schuheinlage aus dem antistatisch ausgerüsteten wasserdampfdurchlässigen
organischen Material, das als Ganzes durch das hydrophile Polymere verfestigt oder
wenigstens an der Unterseite der Einlage damit beschichtet ist, noch einen Feuchtedurchgang
von mindestens 5 mg/cm2 h besitzt.(U. Fischer und U. Schmidt "Wasserdampfverhalten
bei Leder und Synthetiks" in Das Leder Nr. 27 (1976) S.87-94.)
Die
Einlage kann ferner als Fußbett geformt sein. Als Füllmaterial hat sich hierfür
durch einen hydrophilen Binder verfestigtes Korkgranulat bestens bewährt.
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Es ist ferner möglich, geruchsbindende Stubstanzen, insbesondere Aktivkohle
in die Einlage einzulagern. Das geschieht zweckmäßig in Form einer Zwischenschicht,
wobei ein antistatisches hydrophiles Bindemittel die Kohleteilchen festhält. Schließlich
kann die Schuheinlage eine abriebfeste, antistatisch ausgerüstete Deckschicht aus
synthetischen Fasern erhalten.
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Beispiel 1 Ein Zellwollvlies mit einem Flächengewicht von 290 g/m2
wurde zunächst auf einer Seite mit einem Schaum eines hydrophilen Acrylats (Plextol
4871 D, Röhm GmbH) entsprechend einer Trockenauflage von 40 g/m2 beschichtet und
anschließend mit einer stark verdünnten Dispersion des gleichen Acrylats, dem 20.
gel eines handelsüblichen Antistatikums (KATTAX von Henkel) zugesetzt waren, abgequetscht
und getrocknet. Hieraus gefertigte Einlagen wurden in einem Sicherheitsschuh geprüft.
Die DIN-Norm 4843 wurde erfüllt. Figur 1 zeigt vergrößert und im Schnitt eine solche
Einlage mit der antistatisch ausgerüsteten und mit einem hydrophilen Binder verfestigten
Schicht des Zellwollvlieses 1 und der Schaumbeschichtung 2 aus dem hydrophilen Acrylat
an der Unterseite der Schuheinlage.
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Beispiel 2 Ein vliesförmiges, aber grobes Agglomerat aus Kokosfasern,
tierischen Fasern (Haar) und Zelluloseabfall mit einer Schichtdicke von etwa 3 mm
und einem Flächen gewicht von etwa 600 g/m2 wurde in gleicher Weise wie Beispiel
1 behandelt. Es resultierte eine Einlage mit den gewünschten
Eigenschaften.
Der Aufbau entspricht der Figur 1, wobei lediglich das Vlies 1 anders zusammengesetzt
ist.
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Beispiel 3 Ein schweres Nadelvlies (350 g/m2) aus Dunova, einer Hohlfaser
der Bayer AG mit ausgeprägtem Feuchtetransport, wurde an der Unterseite mit einem
Schaum aus hydrophilem Acrylat (Plextol 4871 D) beschichtet, dem etwa 25 Gewichtsprozent
Korkgranulat zugegeben waren. Anschließend wurde das Vlies mit 20 g/l ELFUGAN 725
abgequetscht und getrocknet. Die hieraus gefertigten Einlagen erfüllten nicht nur
die Norm, sondern führten beim Tragen zu dem Eindruck, der Schuh sei sehr trocken.
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Beispiel 4 Eine Sandwich-Konstruktion, bestehend aus zwei Nadelvliesen
1 mit überwiegendem Zellwollanteil, zwischen denen ein mit Aktivkohle beladener
Polyurethanschaum 3 eingebettet war, wurde wie in Beispiel 3 mit einer Unterbeschichtung
aus einem Korkgranulat gefüllten hydrophilen Acrylatschaum 2 versehen und anschließend
antistatisch ausgerüstet (s. Figur 2). Die erhaltene Einlage erfüllte die Sicherheitsnorm
und hatte gleichzeitig geruchsbindende Eigenschaften.
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Beispiel 5 Das in Figur 3 schematisch im Schnitt dargestellte Fußbett
wurde in der Weise hergestellt, daß in die Form zunächst ein mit hydrophilem Acrylat
getränktes Polyestergewebe 4 und-das gleichfalls mit dem Acrylat getränkte Zellwollvlies
1 nach Beispiel 1 eingelegt wurde. Dann wurde die Form mit einem Gemisch aus Korkgranulat
und dem hydrophilen Acrylat gefüllt und zum Fußbett 5 gepreßt.