DE3208509C2 - Desodorierende Einlagesohle - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine desodorierende Einlagesohle, in der die sauren Riechstoffe des Schweißes (hauptsächlich Butter-, Isobutter- und Isovaleriansäure) durch Reaktion mit einem schwerlöslichen, nichtätzenden Metallhydroxyd neutralisiert werden. Vorzugsweise eignen sich die Hydroxyde des Zinks, des Magnesiums und des Nickels. Das Hydroxyd wird unter Zusatz eines Bindemittels mit Zellulosepulver vermengt. Die Zellulose hat hauptsächlich die Funktion, die Transpirationsflüssigkeit sorptiv an die Hydroxykörnchen heranzuführen, an denen die eigentliche Reaktion stattfindet. Neben ihr oder an ihrer Stelle kann auch eine dünne, mit dem Metallhydroxyd getränkte Textilschicht als Träger dienen. Die Riechstoffe werden in nichtflüssige, geruchlose Salze umgewandelt. Das Gemisch von Hydroxyd und Zellulose wird in zwei bis drei Schichten, getrennt durch eine etwa 0,2 mm starke, netzartige Textilschicht (wie z.B. Verbandmull), aufgebracht und nach oben durch eine dünne, saugfähige Textilschicht abgedeckt. Als Sohlenbasis dient ein bekanntes Material wie Leder, Kunststoff u.dgl. in dünner Schicht. Stirnseite (8a) zu bewegen und dabei die Füh rungsrollen (12) in inniger Berühr

Description

Die Erfindung betrifft eine desodorierende Einlagesohle, die geeignet ist, die Riechstoffe des Schweißes chemisch zu binden und in nichtflüchtige geruchlose Stoffe umzuwandeln.

Die bekannten, überall erhältlichen desodorierenden Einlagesohlen beruhen auf dem Adsorptionsprinzip. Als desodorierende Materialien werden u. a. poröser Schaumgummi, saugfähige Textilien und pulverisierte Kohle auf einem textlien Träger verwendet Manchmal werden dem desodorierenden Material bakterizide Mittel zugesetzt. Die Riechstoffe des Schweißes werden chemisch nicht verändert, sondern lediglich adsorptiv festgehalten.

Die Fähigkeit dieser bekan-.uen Einlagesohlen zur Desodorierung findet ihre Grenze bei Eintritt des Adsorptionsglcichgewichts. Die Einlegesohlen nehmen dann Gerüche an und geben Riechstoffe ab. Dieser Effeki wird J5 bei manchen Erzeugnissen du. ;h Parfümicrung maskiert. Die Bedeutung des bakteriellen Faktors bei der Gcruchsbildung wird häufig überschaut.

Bei einer weiteren, aus der US-PS 7 95 562 von 1905 bekannten Einhigcsohlc ist zwischen zwei Geweben L-ine Mischung folgender Zusammensetzung eingebracht: 40% Holzkohle, 40% Magnesiumoxyd. 10% Calciiimhydroxyd und 10% Zinkoxyd. Das verwendete Calciumhydroxyd ist ziemlich löslich und zicrr^!i<:h Mark basisch, daher aggressiv. Seine Lösung, das Kalkwasser, wird in der Industrie als Ätzmittel verwendet. Die Anwendung ist bei Einlagesohlen bedenklich.

Aufgabe des Erfindungsgegenstandes ist es, ei.ie mit chemischen Zusätzen versehene Einlagesohle zu schaffen, die die Riechstoffe des Schweißes nicht nur aufsaugt, sondern auch chemisch umwandelt und dabei neutralisiert, wobei durch den Aufbau der Sohle und die Art der chemischen Zusätze aggressive Nebenreaktionen der letzteren mit der Haut, dem Schuhmaterial oder Textilien vermieden sind.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Einlagesohle ein schwerlösliches, nichtätzendes Metallhydroxyd, vorzugsweise ein Hydroxyd des Zinks. Magnesiums oder Nickels, enthält und daß sie aufgebaut ist aus einer unteren Schicht aus Leder, Kunstleder oder ähnlichem Material, einer oder mehreren Zwischenschichten des an einen Träger gebundenen Metallhydroxyds und einer oberen Deckschicht aus saugfähigem textilartigem Material.

Das verwendete Metallhydroxyd greift die Umgebung nicht an; es wirkt schwach basisch und reagiert mil schwachen, hochverdünnten Säuren. Es ist chemisch stabil und eignet sich in Verbindung mit einem Träger als Füllstoff einer Einlagesohle. Es ist in festem Zustand anwendbar und praktisch unlöslich. Die für das Hydroxyd verwendeten Metalle neigen zur Komplexbiidung, was der Bindung von Riechstoffen förderlich ist. Das Hydroxyd und die entstehenden Salze sind, falls es durch eine Undichtigkeit oder Beschädigung zu einem Austrin kommt, für Haut, Strumpf und Schuh unschädlich.

Das Metallhydroxyd wird vorzugsweise durch Fällung eines in Wasser gelösten Mctallsal/cs mit einer äquivalenten Menge NaOH-Lösung gewonnen, zur Ausbildung einer kristallinen Struktur einige Stunden in der Fällungslösung stehen gelassen, dann filtriert und gewaschen. Am feuchten Hydroxyd gemessen, liegt das pi I bei jM bo Ni um 6,5, bei Zn um 7 und bei Mg zwischen 9 und 10. Die stärkere Alkalinität von Mg(OH)2 hat wegen dessen

ifj geringer Löslichkeit (2 mg/100 ml H₂O) keine nachteiligen Wirkungen.

;:;i| Zur Einbringung in die Einlagesohle wird das Metallhydroxyd in wässeriger Aufschlämmung mit Zellulosepul-

P ver in der dreifachen Gewichtsmenge (bezogen auf das trockene Hydroxyd) vermischt. Der Anteil der Zellulose

_t'J kann im Hinblick auf Plastizität und Verstreichbarkeit etwas variiert werden. Dem Gemisch werden bekannte

?$ 65 zelluloseartige oder der Zellulose ähnliche Bindemittel wie Tylose, Alginat oder Pektin (trockene Menge

]p$ 200—300 mg je Sohle) in Form eines flüssigen, viskosen Gels zugesetzt. Die entstehende homogene Paste wird

P durch Verstreichen schichtweise auf die Sohle aufgebracht und getrocknet. Sie ist fest, aber im Gebrauch I

£ ausreichend flexibel. Die stark quellenden Bindemittel, die ein Vielfaches ihres Gewichts an Wasser aufnehmen. S

lockern die Füllung auf und geben ihr eine gewisse Elastizität. Sie fördern auch die Aufsaugung der Flüssigkeit.

Die Zellulose dient hauptsächlich der Heranführung der Transpirationsflüssigkeit durch Sorption; die eigentliche Reaktion findet erst an den in der Zellulose verteilten Hydroxydkörnchen statt. Die Zellulose unterstützt die Desodorierung auch durch Adsorption von Riechstoffen, doch ist dies nur ein Nebeneffekt. Es handelt sich in der Hauptsache nicht um adsorptive Desodorierung wie bei anderen Einlagesohlen. Auch die vorläufig nur adsorbierien Riechstoffe werden im weiteren Verlauf neutralisiert Bakterizide Mittel können entfallen, da das in der Snhlc gegebene Milieu ohnehin nicht bakterienfreundlich ist. Durch Komplexbildung und Sorption werden auch andere als saure Riechstoffe gebunden.

Anstelle der Zellulose oder neben ihr kann auch ein saugkräfüger Textilstoff wie Filz oder Vlieseline als Träger verwendet werden. Der Träger wird mit einer wässerigen Lösung des Metallsalzes getränkt und nach Trocknung mit einer äquivalenten Menge NaOH-Lösung bepinselt. Die Lauge dringt ein und fällt im Inneren des Trägers das Metallhydroxyd aus. Die Lauge kann auch durch Einlegen des mit Salzlösung getränkten, getrockneten Trägers in eine flache Schicht äquivalenter NaOH-Lösung aufgenommen werden. Der Träger wird einige Stunden naß liegen gelassen, dann gewaschen und getrocknet.

Die Festigkeit und Biegsamkeit des textlien Trägers, sein leichtes Einbringen in die Sohle und der Fortfall eines Bindemittels sind vofi Vorteil. Nachteile liege darin, daß ein etwas umständlicher Arbeitsprozeß erforderlich ist und die für eine gegebene Menge Metallhydroxyd benötigte Menge an Trägermaterial ein Mehrfaches des Gewichts der Zellulose beträgt, die bei dem Pastenverfahren als Träger für die gleiche Menge Metallhydroxycl einzusetzen wäre. Die Kosten sind etwas höher. Im Versuch hat sich eine Kombination bewährt: ein Drittel des Mclallhydroxyds wurde auf Filz, der Rest auf Zellulose eingebracht.

!m Hinblick auf den großen Überschuß an Hydroxyd im Vergleich zu den aufzunehmende» Säuremengen kann erst nach längerer Zeit, bei sich näher-'.der Sättigung der Kapazität, eine merkliche Hydrolyse eintreten, wobei ein Entweichen der rückgebildeten Säuren durch die sorptive Wirkung des Trägers behindert wird. Doch wird man die Gebrauchsdauer der Sohle so bemessen, daß dieser fernliegende Punkt nicht erreicht wird, !m allgemeinen wird die unvermeidliche äußere Abnutzung der Sohle, insbesondere Verstauben und Unansehnlichwerden, schon zu einem früheren Zeitpunkt eine Auswechslung der Sohle veranlassen, wie dies auch bei anderen FJniagesohlcn der Fall ist.

Das Metallhydroxyd und seine Träger müssen in der Sohle eingeschlossen werden. Das Hydroxyd und die gebildeten Salze sollen nicht mit der Haut, dem Strumpf oder Schuh in Berührung kommen. Das praktisch unlösliche Metallhydroxyd diffundiert nicht nach außen. Wenn eine geringfügige Menge durch eine Undichtigkcit oder Beschädigung der Hülle nach außen gelangen sollte, ist dies bei allzulanger Einwirkung unbedenklich, /umal es sich um schwache Basen handelt, die überdies an Zellulose gebunden sind; austretende Mengen würden /u drei Vierteln aus harmloser Zellulose bestehen. Schadhafte Sohlen müssen selbstredend trotzdem alsbald ausgewechselt werden.

Die in geringen Mengen gebildeten Salze sind löslich; ihre Diffusion nach außen wird aber durch die sorptive j5 Wirkung des Füllmaterial^ und die textile Deckschicht behindert, welche die Sohle nach oben abschließt. Durch Undichtigkeit oder Beschädigung ausnahmsweise austretende kleine Mengen von Metallioncn sind unschädlich. Zn und Mg werden ja in der Hautheilkunde verwendet. Bei den Versuchen ist noch nach zweimonatigem (icbrauL'h kein Austritt von Material bemerkt worden. Er würde sich durch Auftreten eines weißen oder grünen PuIvcfs sofort bemerkbar machen.

Das Hydroxyd eines zweiwertigen Metalls wie Zn(OH): or'sr Ni(OH).; neutralisiert rund 175% seines Gewichts an sauren Salzen von durchschnittlich C4, wie sie als zu neutralisierende Stoffe in Betracht kommen.

(Beispiel eines Formelumsatzes:

45 Zn(GH)₂ + 2CH₃CH₂CH₂COOH = Zn(CHjCHjCH₂COOH)₂ + 2 H₂O,

also Mg 99 + 176.)

Mg(OH).' neutralisier: sogar rund das Dreifache seines Gewichts (58 + 176). Die Bindungskapazität einer Sohlcnfüliung von 2 g Me(ll)hydroxyd beträgt rund 3,5 g Säure, bei Mg(OH)₂ genügen 1,2 g Hydroxyd. (Dieser Vorteil vcn Mg wird allerdings von der Preisseite her sowie durch die Notwendigkeit ausgeglichen, zur Erzielung der erforderlichen Saugkraft mehr Zellulose zuzusetzen.)

Die SauriMusschcidung schwankt mit der Menge des ausgeschiedenen Schweißes und kann auch innerhalb derselben Menge Schweiß sehr verschieden sein. Transpirationsmenge und Säuregehalt variieren außcrordent ■ v> lieh je nach Person, Temperatur, Bekleidung, Arbeitsleistung und anderen Umständen. Schwankungen bis zu einem Faktor IO sind häufig, so daß es schwer ist, verläßliche Mittelwerte zu erhallen. Der Schweiß besteht zu 9«-99% aus Wasser. Der Rückstand enthält 75% organische Stoffe, hauptsächlich NaCI, und 25% organische Substanzen einschließlich der hier in Betracht kommenden Säuren.

Die sehr schwankenden Literaturangaben deuten auf durchschnittlich 1 mg Milchsäure je ml Schweiß hin. Die «> Milchsäure ist die im Schweiß am stärksten vertretene Säure; sie stammt vorwiegend aus der Muskelarbeit. Zum (ic.Tiich trägt sie kaum bei. Veranschlagt man die Gerüche bildenden Säuren insgesamt auf die gleiche Menge, also 1 mg/ml, so <;rgibt sich bei einer den Literaturmittelwerten entsprechenden Tagesausscheidung (ohne Nacht) von 10 m' Schweiß je Fußsohle eine Tagesproduktion von 10 mg riechenden Säuren (Buttersäure, Isobuttcrsäiirc, Is'Waleriansäure). Von diesen ist besonders die Buttersäure sehr j.iruchsaktiv. b5

Vorsichtshalber sei in der folgenden Schätzung die zveieinhalbfache Menge des Literaturwertes angenommen, also täglich 25 r.i·;,· Milchsäure und 25 mg riechende Säuren. Dann neutralisiert eine Füllung von 2 g Mctiillhydroxyd theoretisch die Saureausscheidung von 70 Tagen oder 10 Wochen (bei Mg(OI I)^ genügen 1,2 g).

Etwa die Hälfte des Metallhydroxyds dient der Neutralisierung nichtriechcndcr Sauren, die andere Hälfte sieht für riechende Säuren zur Verfugung. Durch Sorption und Komplexbiidung werden auch nichtsaurc Stoffe wie NH2 gebunden.

Die theoretische Kapazität wird praktisch nicht ganz ausgeschöpft werden, da die Reaktionen wegen sterischer, sorptiver und anderer Störungen, wie z. B. der Häufung von NaCI, im Inneren wahrscheinlich nicht in vollem Umfang ablaufen. Auf der anderen Seite wird der praktische Effekt durch andere Umstände begünstigt.

Es gelangen nicht alle zu neutralisierenden Stoffe in die Sohle: unvermeidlicherweise verdunstet ein Teil der Flüssigkeit vorher, wobei jedoch die Flüssigkeitsmenge dadurch, daß die Sohle den Großteil aufnimmt, so verringert ist, daß keine Gcruchsbelästigung mehr auftritt. Die Belastung der Einlegesohle wird dadurch vermindert. Dazu kommt der erhebliche Adsorptionseffekt des Trägers. Im ganzen wird die Lebensdauer einer Sohle durch diese Wirkungen verlängert werden, zumal die vorige Schätzung der zu beseitigenden Mengen von Saure großzügig angesetzt und im Normalfall eher zu hoch ist.

Versuche an normal schwitzenden Personen ergaben, daß die Hydroxydsohlc nach zwei Monaten noch brauchbar und ohne Geruch nach Hautausscheidungen war. Wurde sie aufgeschnitten, zeigten sich intakte, feste Schichten des Hydroxyd-Zellulose-Gemischs, die noch durchaus funktionsfähig waren.

Die Lebensdauer einer Sohle wird natürlich je nach Person und Umständen schwanken. Bei stark transpirierenden Personen kann sie geringer sein, doch läßt sich hier durch einen F'orte-Typ mit der doppelten Menge Wirkstoff, die ohne wesentliche Verdickung der Sohle untergebracht werden kann, ein Ausgleich schaffen. Dies käme besonders bei einer Verwendung durch .Soldaten und Snorilrr in RiMr:ii;h!

Einlugcsühlcn werden nach Schuhnummern gegliedert verkauft. Die Material- und l'üllMoifmengen werden entsprechend schwanken; hier wurden nur ungefähre Richtmengen angegeben.

Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Einlagesohle ist in der Zeichnung dargestellt.

Die Basis (Starke 1 — 1,5 mm) besteht aus dünnem Kunststoff. Leder, Kunstleder, mit Stramin überzogenem Karton oder sonstigem geeignetem Material. Innen ist sie mit einer dünnen Textilschicht bedeckt und meist schon so im Handel erhältlich.

Auf dieser Basis liegt eine dünne Schicht von dünnem Filz oder ähnlichem Material, mit Mctallhydroxyd nach dem beschriebenen Verfahren getränkt.

Auf der Filzschichl liegt eine ganz dünne Schicht VerbandmrM (eine von den 8 Schichten von 20 DIN 6I6.30 BW DAB) oder ein ähnlicher netzartiger Stoff, der mit der Paste aus Mctallhydroxyd und Zclluloscpulvcr so jo bestrichen wird.daß die Dicke der getrockneten Schicht etwa 1 mm beträgt.

Über dieser Schicht liegt wieder eine dünne Schicht Verbandmull oder dergl.. die in gleicher Weise mit der Paste bestrichen wird (wieder 1 mm Dicke).

Nach oben ist diese Schicht wieder mit Verbandmul! oder dcrgl. abgedeckt. Darüber kommt die abschließende Deckschicht aus einem dünnen, saugfähigen und Feuchtigkeit durchlassenden Textilstoff wie Tüll oder Stramin. j¹) An die Stelle der Filzschicht kann eine dritte Schicht aus Hydroxyd und Zellulose treten: umgekehrt kann eine zweite Filzschicht an die Stelle einer Hydroxyd-Zellulose-Schicht treten. Hier sind Variationen möglich.

Die dünnen tcxtilen Zwischenschichten stabilisieren das System. Sie haften dank dem Bindemittel ohne weiteres auf der Paste. Durch die Paste haften auch alle angeführten Schichten ohne weitere Verklebung fest aneinander. Doch empfiehlt es sich, rundum eine Klebleiste anzubringen oder die Ränder durch Nähen. Steppen oder Heften zu verfestigen.

Zur Erleichterung der Flüssigkeitszirkulation (das aufgesogene Wasser dunstet nach Ablagerung der Riech stoffe großenteils wieder ab) kann die Sohle mit kleinen Löchern perforiert werden, wobei die Basis unperforiert bleiben kann.

Beiden Basis-, Träger-, Zwischen- und Deckschichten handelt es sich durchwegs um bekannte, handelsübliche Materialien; hinsichtlich der Auswahl dieser Materialien werden keine Patentansprüche erhoben.

Die Sohle ist bei Einsatz von 2 g Metallhydroxyd mit der entsprechenden Zellulosemenge 3—4 mm dick. Die Schichten werden beim Tragen etwas zusammengetreten, so daß die Sohle noch etwas dünner wird. Die Wirksamkeit wird dadurch nicht beeinträchtigt.

Die Kosten des Materials einer Sohlenfüllung (Metallhydroxyd + Zellulose) betragen nach den Großhandelspreisen von Anfang 1982 etwa 30—40 Pf., die Kosten der Sohlcnbasis und der Tcxtilschichicn zusammen etwa 20 Pf. Die Maierialkostcn für eine Sohle belaufen sich also insgesamt auf 50—60 Pf. Dazu kommen Arbcitsluäni*.

Abschreibung und Verzinsung der Maschinen, also Beträge, die vom Fabrikationsverfahren abhängen und hier nicht überblickt werden können. Da aber der Einzelhandelspreis je Paar Sohlen anderen Typs zur Zeit DM 6,— bis DM 7,—, also je Einzelsohle DM 3,— bis DM 330 beträgt, dürfte eine genügende Spanne für eine wirtschaftliehe Produktion verbleiben.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Desodorierende Einlagesohle, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein schwerlösliches, nichiätzendes Metallhydroxyd, vorzugsweise ein Hydroxyd des Zinks, Magnesiums oder Nickels, enhält, und daß sie aufgebaut ist aus einer unterer. Schicht aus Leder, Kunstleder oder ähnlichem Material, einer oder mehreren Zwischenschichten des an einen Träger gebundenen MetalJhydroxyds und einer obere« Deckschicht aus saugfähigem textilartigem Materia].

2. Desodorierende Einlagesohle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenschicht aus einer Paste besteht, die aus mit Bindemittel und Zellulosepulver vermischtem Metallhydroxyd herges-ellt ist.

ίο und daß die Zwischenschicht durch Lagen aus Verbandmull oder einem ähnlichen textlien Material stabilisiert ist.

3. Desodorierende Einlagesohle nach Anspruch 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge des eingebrachten Metallhydroxyds ungefähr 2 Gramm je Sohle beträgt, in Sonderfällen das Doppelte, und daß die Menge des Zelluloseträgers das Dreifache der Menge des Gewichts des Metallhydroxyds ausmacht.

4. Verfahren zur Herstellung einer Zwischenschicht für eine Einlagesohle gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Zwischenschicht ein textiler Träger verwendet wird, daß der textile Träger mit einer wässerigen Lösung eines Salzes von einem der in Anspruch 1 genannten Metalle getränkt wird, und daß der textile Träger nach Trocknung mit einer äquivalenten Lösung von Natriumhydroxyd behandelt wird, so daß die Natronlauge im Inneren des textlien Trägers das gewünschte Metallhydroxyd ausfällt.

5. Verfahren gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß als textiler Träger Filz oder ein ähnliches Doröses ,Material und als Metallsalz ein Chlorid verwendet wird.