IT202100023174A1 - Scarpa ignifuga, impermeabile e termica. - Google Patents
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Description
DESCRIZIONE
a corredo di una domanda di brevetto per invenzione industriale avente per titolo:
?SCARPA IGNIFUGA, IMPERMEABILE E TERMICA?.
TESTO DELLA DESCRIZIONE
La presente domanda di brevetto per invenzione industriale ha per oggetto una scarpa ignifuga, impermeabile e termica.
Il settore di riferimento nel quale ? stata concepita la presente invenzione ? quello calzaturiero, in particolare quello delle scarpe ignifughe progettate e realizzate con l?obiettivo di proteggere da eventuali fiamme l?utente che le indossa.
Una scarpa ? considerata ignifuga quando ? realizzata con materiali non infiammabili, disposti nella calzatura in maniera tale che la stessa, a contatto con il fuoco, eviti danni al piede di colui che le indossa a mo? di guscio protettivo.
Tali scarpe devono fornire una garanzia di sicurezza per il piede dell?indossatore. Ad esempio simili scarpe ignifughe vengono utilizzate in officine o industrie per evitare che scintille, generate da macchinari, brucino la scarpa e provochino ustioni all?utente.
Sono note varie tipologie di scarpe ignifughe diverse sia nel materiale che nella forma, differendo in base alle mansioni dell?utente che le indossa, le quali possono esporre l?utente a rischi pi? o meno elevati.
Solitamente la scarpa ignifuga ? composta da uno strato di materiale ignifugo, definito strato intermedio per il fatto che, nella progettazione della scarpa ignifuga, viene solitamente interposto tra una fodera interna ed una fodera esterna.
La fodera interna ? realizzata con materiali specifici in modo tale da esser posta a contatto con il piede dell?utente, al fine di proteggerlo da irritazioni che lo strato di materiale ignifugo potrebbe apportare al piede.
La fodera esterna riveste esternamente lo strato intermedio, in modo tale da proteggerlo da eventuali usure e/o polveri presenti nell?ambiente esterno.
Solitamente i materiali che devono essere utilizzati nella realizzazione di scarpe ignifughe devono essere materiali specifici, adatti a resistere ad alte temperature ed eventualmente alle fiamme del fuoco.
La resistenza al fuoco non ? l?unico requisito che i progettisti di tali scarpe devono tenere in considerazione nella progettazione di scarpe ignifughe, infatti di pari importanza sono la comodit? e la vestibilit? di tali scarpe al piede dell?utente.
Spesso la scarpa ignifuga ? in grado di proteggere l?utente dal fuoco ma risulta molto scomoda da portare, infatti i materiali utilizzati nella realizzazione della scarpa che offrono protezione alle fiamme non sono confortevoli sul piede.
Proprio per la scarsa comodit? di tale scarpa l?utente pu? trovarsi costretto a dover effettuare una scelta tra:
- indossare una scarpa ignifuga al fine di essere protetto dalle fiamme, ma che risulta scomoda da essere portata per un lungo periodo di tempo; oppure
- indossare una scarpa comoda e non ignifuga al fine di poterla portare per molte ore mettendo per? a rischio s? stesso in presenza di fiamme o fonti di calore.
? facile comprendere come ciascuna delle due opzioni sopradescritte presenta un suo corrispondente inconveniente: nel primo caso, se si predilige la protezione alle fiamme si perde nella comodit? della scarpa, mentre nel secondo caso se si predilige una scarpa comoda viene messo a rischio l?utente nel momento in cui si trova a contatto con il fuoco.
Dunque un?ottima scarpa ignifuga, per essere considerata tale, oltre che proteggere l?utente che la indossa da eventuali fiamme presenti nell?ambiente, deve essere comoda in maniera tale da poter essere indossata per lunghi periodi di tempo scongiurando eventuali insorgenze di problemi fisici nell?utente.
A tal proposito, scopo della presente invenzione ? quello di ideare una scarpa ignifuga capace, non solo di garantire un?ottima protezione termica per l?utente in presenza di alte temperature durante le ore di lavoro ma, al tempo stesso, offrire comodit? e stabilit? per l?utente che le indossa.
Ulteriore scopo della presente invenzione ? quello di ideare una scarpa che sia altres? impermeabile.
Questo scopo ? raggiunto in accordo all?invenzione con le caratteristiche elencate nell?annessa rivendicazione indipendente 1.
Realizzazioni vantaggiose appaiono dalle rivendicazioni dipendenti.
La scarpa ignifuga secondo l?invenzione ? definita dalla rivendicazione 1.
Per maggior chiarezza esplicativa, la descrizione della scarpa ignifuga secondo l?invenzione prosegue con riferimento alle tavole di disegno allegate, aventi solo valore illustrativo e non limitativo, dove:
- la Fig. 1 ? una vista assonometrica della scarpa secondo il trovato;
- la Fig. 2 ? una vista laterale della scarpa secondo il trovato, sezionata secondo un piano verticale e longitudinale.
Con riferimento alle Figg. 1 e 2, viene descritta la scarpa ignifuga secondo l?invenzione, indicata complessivamente con il numero di riferimento (100).
Con riferimento alla Fig. 2, la scarpa (100) ignifuga comprende:
- una tomaia (1), che comprende a sua volta una fodera esterna (11), una fodera interna (12) e uno strato intermedio (13), e
- una suola (2), collegata alla tomaia (1).
La suola (2) comprende un battistrada (21), destinato ad andare a contatto con un terreno, e una superficie superiore (22), opposta al battistrada (21) e rivolta verso la tomaia (1).
Inoltre, la tomaia (1) comprende una punta (1a), dislocata anteriormente a detta scarpa (100), una zona tallone (1b) e un collare (1c).
Si precisa che con il termine collare (1c) della tomaia (1) si intende l?imboccatura all?interno della quale l?utente pu? inserire il proprio piede.
In particolare, sempre con riferimento alla Fig. 2, lo strato intermedio (13), interposto tra la fodera esterna (11) e la fodera interna (12), comprende uno strato di fibra di vetro flessibile comprendente un materiale isolante a base di aerogel di silicio additivato con ossido di ferro.
In una prima e preferita forma realizzativa del trovato lo strato intermedio (13) pu? estendersi per l?intera superficie della tomaia (1). Alternativamente in una seconda forma realizzativa del trovato lo strato intermedio (13) pu? essere disposto esclusivamente in corrispondenza della zona tallone (1b) e della punta (1a) della tomaia (1).
Anche se nella Fig. 2 vengono illustrati spazi o interstizi resta inteso che i progettisti potranno scegliere se eliminare detti spazi o intercapedini al fine di ottimizzare le performance della scarpa.
Nello specifico l?anzidetto strato intermedio (13), comprendente uno strato di fibra di vetro flessibile comprendente un materiale isolante a base di aerogel di silicio additivato con ossido di ferro, comprende le seguenti caratteristiche:
- una conducibilit? termica da 0,015 W/mk a 0,025 W/mk, preferibilmente 0,021 W/mk;
- uno spessore compreso tra 5 mm e 10 mm;
- una densit? compresa tra 180 kg/m<3 >e 220 kg/m<3>, preferibilmente di 200 kg/m<3>;
- una temperatura limite di impiego maggiore di 650?C.
L?anzidetto strato intermedio (13), che comprende uno strato di fibra di vetro flessibile comprendente un materiale isolante a base di aerogel di silicio additivato con ossido di ferro, grazie alla sua conducibilit? termica estremamente bassa, ovvero 0,021 W/mk, ? reso termicamente efficiente anche quando ? sottoposto a temperature alte e prossime ai 650?C.
Inoltre lo strato intermedio (13), avente lo spessore di circa 5-10 mm, ? facilmente inseribile nella scarpa senza pregiudicare l?efficienza termica della scarpa.
Infatti il basso spessore garantisce comunque la massima protezione termica in presenza di alte temperature (prossime ai 650?C).
Proprio l?utilizzo di un simile strato intermedio (13) assicura alla scarpa (100), con esso realizzata, le seguenti vantaggiose prestazioni:
- un elevato comfort poich? un simile strato intermedio (13) ? un materiale traspirante;
- un?ottima escursione termica che rende lo strato intermedio (13) e dunque la scarpa (100), adatta sia a mantenere il piede dell?utente caldo in inverno che a mantenere il piede dell?utente fresco in estate;
- un?ottima sicurezza per l?utente che indossa la scarpa (100), poich? un simile strato intermedio (13) ? un materiale isolante e non combustibile.
Inoltre lo strato intermedio (13) cos? realizzato presenta altres? un?elevata impermeabilit?, che evita a liquidi di penetrare all?interno della scarpa (100).
A seguito di numerose prove sperimentali, nella preferita forma realizzativa del trovato, la richiedente ha optato di utilizzare come strato intermedio (13), comprendente uno strato di fibra di vetro flessibile comprendente un materiale isolante a base di aerogel di silicio additivato con ossido di ferro, un materiale noto con il nome commerciale di Pyrogel XTE ?.
Vantaggiosamente, la scarpa (100) comprende lattice puro che collega sia la fodera esterna (11) con lo strato intermedio (13), che la fodera interna (12) con lo strato intermedio (13).
La scelta di utilizzare il lattice puro come collante ? stata effettuata per il fatto che il lattice, a differenza di altre tipologie di collante, ? un materiale non infiammabile e dunque ideale nella realizzazione della scarpa (100) ignifuga secondo il trovato.
Sempre con riferimento alla Fig. 2, nella prima e preferita forma realizzativa del trovato, la tomaia (1) della scarpa (100) comprende un?imbottitura (14), interposta tra la fodera interna (12) e la fodera esterna (11) e comprendente un materiale a base di aerogel.
Nello specifico, l?imbottitura (14) ? disposta in corrispondenza del collare (1c) che consente di cingere stabilmente la caviglia senza lasciare segni sulla caviglia stessa e senza provocare fastidi ed irritazioni all?utente.
Preferibilmente detta imbottitura (14) ? realizzata con un materiale noto con il nome commerciale di Spaceloft ?.
Quest?ultimo ? un materiale isolante comprendente uno strato flessibile di fibra di poliestere comprendente areogel di silicio; inoltre Spaceloft ? oltre ad essere un materiale isolante offre un?ottima performance termica e traspirabilit? al vapore acqueo.
La fodera esterna (11) della scarpa (100) secondo il trovato pu? comprendere pelle di vitellino mentre la fodera interna (12) comprende fibra di carbonio.
La fibra di carbonio selezionata nella progettazione della scarpa (100) secondo il trovato presenta le seguenti caratteristiche:
- una grammatura compresa tra i 150 g/m<2 >e i 250 g/m<2>, preferibilmente 194 g/m<2>;
- una resistenza a trazione di 3530 MPa;
- un modulo elastico di 230 GPa;
- una densit? di 1,76 g/cm<3>;
- un diametro del filamento di 7 ?m, che pu? essere variato entro un range di ? 1,5 ?m.
La fibra di carbonio, con le caratteristiche meccaniche sopra riportate, offre alla scarpa (100) il giusto compromesso in termini di comfort, leggerezza, antincendio, anti-taglio, antistrappo e traspirabilit?.
Sempre con riferimento alla Fig. 2, la scarpa (100) comprende inoltre un fussbett (3), che ? disposto sulla superficie superiore (22) della suola (2) e che svolge una funzione di ammortizzatore durante l?utilizzo della scarpa (100) garantendo un?ottima protezione.
Detto fussbett (3) comprende preferibilmente un polimero dilatante.
Il fussbett (3) offre un elevato comfort e una buona resistenza ignifuga, inoltre il fussbett (3) presenta le seguenti caratteristiche fisiche:
- una densit? compresa tra 0,5 e 0,65 g/cm<3>;
- uno spessore compreso tra 2 mm e 10 mm; infatti ? sufficiente che il fussbett (3) abbia tale spessore pari a 2 mm per garantire una buona resistenza ignifuga.
Preferibilmente il fussbett (3) ? realizzato con un materiale noto con il nome commerciale di D3O ? comprendente poliuretano (elastomerico), un polimero siliconico borato e un gas.
La scarpa (100) comprende inoltre un puntale (4) che ? dislocato in corrispondenza della punta (1a) di detta tomaia (1) della scarpa (100) e preferibilmente tra la fodera esterna (11) e lo strato intermedio (13) cos? da proteggere lo strato intermedio (13).
Il puntale (4) ? del tipo anti-taglio e/o antinfortunistico e svolge il compito di proteggere la punta del piede dell?indossatore da lame e/o oggetti pesanti che impattano in corrispondenza della punta (1a) della scarpa (100).
Ulteriormente detta scarpa (100) pu? essere munita altres? di un contrafforte (5), in materiale rigido, disposto in corrispondenza della zona tallone (1b) ed atto a proteggere il calcagno dell?utente.
Preferibilmente, il puntale (4) e il contrafforte (5) sono realizzati in un materiale ignifugo come ad esempio ferro.
Il puntale (4) e il contrafforte (5) nella presente descrizione non vengono descritti in maniera analitica poich? sono convenzionali elementi di protezione della punta e del tallone del piede dell?utente noti ad un tecnico del ramo e facilmente reperibili sul mercato.
Appaiono evidenti i vantaggi della scarpa secondo l?invenzione che prevede di offrire una massima resistenza al fuoco rendendola dunque ignifuga, dunque l?invenzione in parola si presta in particolare ad essere utilizzata per la realizzazione di scarpe antinfortunistiche.
Inoltre l?impermeabilit? dello strato intermedio (13) rende la presente invenzione anche utilizzabile per la realizzazione di scarpe da ginnastica e trekking.
Inoltre ulteriore vantaggio della scarpa secondo l?invenzione ? quella che prevede di garantire impermeabilit?, traspirabilit? e leggerezza rendendo tali scarpe comode, sicure e indossabili per lunghi periodi di tempo.
Alla presente forma di realizzazione dell?invenzione possono essere apportate numerose variazioni e modifiche di dettaglio, alla portata di un tecnico del ramo, rientranti comunque entro l?ambito dell?invenzione espresso dalle rivendicazioni annesse.
Claims (11)
1) Scarpa (100) ignifuga comprendente:
- una tomaia (1) comprendente una fodera esterna (11), una fodera interna (12) e uno strato intermedio (13), interposto tra detta fodera esterna (11) e detta fodera interna (12); detta tomaia (1) comprendendo una punta (1a), dislocata anteriormente a detta scarpa (100), una zona tallone (1b) e un collare (1c);
- una suola (2), collegata a detta tomaia (1), comprendente un battistrada (21), destinato ad andare a contatto con un terreno, e comprendente una superficie superiore (22), opposta al battistrada (21) e rivolta verso detta tomaia (1);
caratterizzata per il fatto che detto strato intermedio (13) comprende uno strato di fibra di vetro flessibile comprendente un materiale isolante a base di aerogel di silicio additivato con ossido di ferro.
2) Scarpa (100) secondo la rivendicazione 1, in cui detto strato intermedio (13) comprende Pyrogel XTE ?.
3) Scarpa (100) secondo la rivendicazione 1, in cui detto strato intermedio (13) comprende:
- una conducibilit? termica da 0,015 W/mk a 0,025 W/mk, preferibilmente 0,021 W/mk;
- uno spessore compreso tra 5 mm e 10 mm;
- una densit? compresa tra 180 kg/m<3 >e 220 kg/m<3, >preferibilmente di 200 kg/m<3>;
- una temperatura limite di impiego maggiore di 650?C.
4) Scarpa (100) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, comprendente lattice puro che collega detta fodera esterna (11) con detto strato intermedio (13) e/o detta fodera interna (12) con detto strato intermedio (13).
5) Scarpa (100) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detta tomaia (1) comprende almeno un?imbottitura (14), interposta tra detta fodera interna (12) e detta fodera esterna (11) e comprendente un materiale a base di aerogel.
6) Scarpa (100) secondo la rivendicazione precedente, in cui detta almeno un?imbottitura (14) ? disposta in corrispondenza del collare (1c).
7) Scarpa (100) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detta fodera interna (12) comprende fibra di carbonio.
8) Scarpa (100) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, comprendente un fussbett (3) disposto su detta superficie superiore (22) di detta suola (2); detto fussbett (3) comprendendo un polimero dilatante.
9) Scarpa (100) secondo la rivendicazione precedente, in cui detto fussbett (3) ? in D3O ?.
10) Scarpa (100) secondo la rivendicazione 8, in cui detto fussbett (3) comprende:
- una densit? compresa tra 0,5 e 0,65 g/cm<3>;
- uno spessore compreso tra 2 mm e 10 mm.
11) Scarpa (100) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, comprendente un contrafforte (5), dislocato in corrispondenza della zona tallone (1b), ed un puntale (4), dislocato in corrispondenza di detta punta (1a) e del tipo anti-taglio e/o antinfortunistico.
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| ASPEN: "Article Information Sheet Regulation (EC) No 1907/2006 and 453/2010 (REACH) Section 1 Identification of the Substance/Preparation and of the Company/Undertaking. 1.1 Product Identifier Product Type: Pyrogel XT-E 1.2 Relevant Identified Uses of the Substance or Mixture and Uses Advised Against Produ", 1 January 2015 (2015-01-01), XP055303327, Retrieved from the Internet <URL:http://www.aerogel.com/_resources/common/userfiles/file/Data Sheets/Pyrogel_XT-E_MSDS_EU.pdf> [retrieved on 20160916] * |
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