RU2045923C1 - Moisture absorbing material and insole for shoe, containing such material - Google Patents
Moisture absorbing material and insole for shoe, containing such material Download PDFInfo
- Publication number
- RU2045923C1 RU2045923C1 RU94020431A RU94020431A RU2045923C1 RU 2045923 C1 RU2045923 C1 RU 2045923C1 RU 94020431 A RU94020431 A RU 94020431A RU 94020431 A RU94020431 A RU 94020431A RU 2045923 C1 RU2045923 C1 RU 2045923C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- moisture
- insole
- absorbing material
- calcium chloride
- cavities
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Изобретение касается сорбционных материалов, а конкретнее, изобретение относится к влагопоглощающим материалам и вкладным стелькам для обуви, содержащим этот материал. The invention relates to sorption materials, and more specifically, the invention relates to moisture-absorbing materials and shoe inserts for shoes containing this material.
Изобретение найдет применение в обувной промышленности. The invention will find application in the shoe industry.
Известен сорбционный материал поглотитель влаги, представляющий собой гранулы, сформированные из пластичной гомонезированной пасты, включающей, мас. активный оксид алюминия в виде частиц размером менее 40 мкм 55-30; глина 3-22; активированный уголь 4-10; бромистый литий 36-45. Known sorption material is a moisture absorber, which is a granule formed from a homogeneous plastic paste, including, by weight. active alumina in the form of particles less than 40 microns in size 55-30; clay 3-22; activated carbon 4-10; lithium bromide 36-45.
Известный материал предназначен, в основном, для осушения потоков воздуха и других газов и преимущественно используется в фильтрующих средствах индивидуальной защиты органов дыхания от монооксида углерода. Known material is intended mainly for drainage of air and other gases and is mainly used in filtering personal respiratory protection from carbon monoxide.
Этот материал непригоден для непосредственного контактирования с кожным покровом человека, так как содержит токсичный бромистый литий, кроме этого, этим материалом обеспечивается влагопоглощение со скоростью не более 20 г/час/1 л этого материала, а влагоемкость такого материала при температуре 27-33оС и влажности 80% не превышает 0,2 г/мл материала.This material is not suitable for direct contact with the skin of man, since it contains toxic lithium bromide, in addition, this material is provided with moisture absorption rate of not more than 20 g / h / 1 l of this material and the moisture content of such material at a temperature of 27-33 C. and humidity 80% does not exceed 0.2 g / ml of material.
Известен влагопоглощающий материал, содержащий активированный уголь в виде гранул размером 1,0-2,75 мм, пропитанных смесью хлористого лития и хлористого кальция. Содержание названных компонентов в материале следующее, мас. активированный уголь 68-72; хлористый кальций 18-20; хлористый литий 10-12 [1]
Указанный влагопоглощающий материал успешно используется в средствах индивидуальной защиты органов дыхания от моноокисда углерода.Known moisture-absorbing material containing activated carbon in the form of granules with a size of 1.0-2.75 mm, impregnated with a mixture of lithium chloride and calcium chloride. The content of these components in the material is as follows, wt. activated carbon 68-72; calcium chloride 18-20; lithium chloride 10-12 [1]
The specified moisture-absorbing material has been successfully used in personal protective equipment of the respiratory system from carbon monoxide.
Однако большое количество гигроскопической добавки (LiCl и CaCl) в составе этого материала создает предпосылки к вытеканию раствора солей из пор носителя активированного угля в условиях: повышенной относительной влажности и разрушению материала. Кроме того, низкая механическая прочность активированного угля обуславливает разрушение этого материала при нагрузках. Помимо сказанного следует помнить, что хлористый литий является токсичным веществом, а его содержание в известном материале довольно значительно 10-12 мас. However, a large amount of a hygroscopic additive (LiCl and CaCl) in the composition of this material creates the prerequisites for the outflow of a solution of salts from the pores of the activated carbon carrier under conditions of increased relative humidity and destruction of the material. In addition, the low mechanical strength of activated carbon causes the destruction of this material under loads. In addition to the above, it should be remembered that lithium chloride is a toxic substance, and its content in the known material is quite significant 10-12 wt.
Известно использование таких влагопоглощающих материалов как необработанный хлопок, активированный уголь, соли металлов при изготовлении вкладных стелек для обуви, предназначенных оптимизировать показатели комфортности обуви в течение всего периода эксплуатации обуви. It is known to use such moisture-absorbing materials as raw cotton, activated carbon, metal salts in the manufacture of shoe inserts for shoes, designed to optimize shoe comfort indicators throughout the life of the shoe.
Например, известна вкладная стелька для обуви, включающая верхний слой из гидрофильного материала, например, ткани; средний слой, выполненный из гидрофобного эластичного материала, на верхней поверхности которого образованы гнезда для размещения в них вкладышей из влагопоглощающего материала (при этом каждый вкладыш помещен в оболочку из гидрофобного материала, имеющую перфорацию на своей верхней поверхности). Каждый вкладыш установлен в гнездах среднего слоя стельки с зазором, а высота вкладыша несколько превышает глубину гнезда. Вкладная стелька для обуви содержит третий нижний слой, выполненный из металлизированной пленки [2]
Такая вкладная стелька в какой-то мере решает проблему влагообмена в обуви, но не позволяет иметь оптимальную от 1 до 5 г/час/на 1 стельку скорость влагопоглощения, так как не обеспечивает взаимодействия каждого участка поверхности стопы с влагопоглощающим материалом; далее, используемый влагопоглощающий материал способен адсорбировать только парообразную влагу и только в движении, так как помещен в гидрофобную оболочку. Кроме того, конструкция указанной стельки не обеспечивает распределение поглощенной влаги в те участки стельки, где насыщение влагой невелико, например, от места соприкосновения с пальцами стопы к месту соприкосновения с пятой стопы. Помимо сказанного, регистрация использованной насыщенной влагой стельки сложна как из-за наличия металлизированного нижнего слоя, так из-за того, что поглощающий влагу материал заключен в гидрофобную оболочку, препятствующую осушению этого материала.For example, a shoe insert insole is known including a top layer of a hydrophilic material, for example, fabric; the middle layer is made of a hydrophobic elastic material, on the upper surface of which nests are formed for accommodating liners of moisture-absorbing material (each liner is placed in a shell of hydrophobic material having perforation on its upper surface). Each insert is installed in the nests of the middle layer of the insole with a gap, and the height of the insert slightly exceeds the depth of the nest. The insole for shoes contains a third lower layer made of metallized film [2]
To some extent, such an insole solves the problem of moisture exchange in shoes, but does not allow the moisture absorption rate to be optimal from 1 to 5 g / hr / 1 insole, since it does not ensure the interaction of each part of the foot surface with moisture-absorbing material; further, the moisture-absorbing material used is capable of adsorbing only vaporous moisture and only in motion, since it is placed in a hydrophobic shell. In addition, the design of this insole does not provide the distribution of absorbed moisture in those parts of the insole where moisture saturation is small, for example, from the point of contact with the toes to the point of contact with the fifth foot. In addition, the registration of the used saturated moisture insole is difficult due to the presence of a metallized lower layer, as well as the moisture absorbing material is enclosed in a hydrophobic shell, which prevents the drying of this material.
Известны вкладные стельки для обуви, в которых проблема оптимизации теплового режима стопы решалась за счет вентиляции. Такие вкладные стельки содержат воздухонепроницаемую оболочку, специальные упругие элементы с каналами для прохода воздуха и отверстиями в оболочке, создающими при ходьбе поршневой эффект прокачки воздуха. Однако в стельках такого типа отсутствует система влагопоглощения. Кроме того, эффект вентиляции обеспечивается только в движении и только для охлаждения стопы. Эксплуатация обуви с такими стельками в холодное время года недопустима, так как вентиляция обуви при влагонакоплении приводит к переохлаждению стопы. Known insoles for shoes are known in which the problem of optimizing the thermal regime of the foot was solved by ventilation. Such insoles contain an airtight shell, special elastic elements with channels for the passage of air and holes in the shell, which create a piston effect of air pumping when walking. However, insoles of this type lack a moisture absorption system. In addition, the ventilation effect is provided only in motion and only for cooling the foot. The use of shoes with such insoles in the cold season is unacceptable, since ventilation of the shoes during moisture accumulation leads to overcooling of the foot.
Известны также вкладные стельки для обуви, обеспечивающие обогрев стопы в обуви за счет электроподогрева или аккумулированного тепла. Однако, вкладные стельки с электроподогревом сложны в производстве и дороги в эксплуатации, а стельки, содержащие расплавленный парафин, глицерин, силиконовую жидкость, обеспечивают поддержание тепла в обуви лишь ограниченное время. Все названные вкладные стельки не обеспечивают устранение влаги в обуви. Inserted insoles for shoes are also known that provide heating of the feet in shoes due to electric heating or accumulated heat. However, electrically heated insoles are difficult to manufacture and expensive to operate, and insoles containing molten paraffin, glycerin, and silicone fluid ensure that heat is maintained in the shoe for a limited time only. All of these insoles do not provide moisture removal in shoes.
В основу изобретения положена задача путем обеспечения возможности сочетания процесса адсорбции влаги поверхностью механически прочного пористого носителя с процессом поглощения влаги находящимся в порах носителя раствором соли создать прочный материал с высокой влагопоглощающей способностью, использование которого во вкладных стельках для обуви обеспечило бы влажность и температуру в обуви в процессе ее эксплуатации на требуемом уровне комфортности. The basis of the invention is the task by providing the possibility of combining the process of moisture adsorption by the surface of a mechanically strong porous carrier with the process of moisture absorption by the salt solution in the pores of the carrier to create a durable material with high moisture absorption capacity, the use of which in the insoles for shoes would provide moisture and temperature in the shoes in its operation at the required level of comfort.
Это решается тем, что во влагопоглощающем материале, содержащем гранулированный высокопористый носитель с расположенным в его порах хлоридом кальция, согласно изобретению, гранулированный высокопористый носитель выполнен в виде оксида алюминия, при этом хлорид кальция содержится в количестве от 8 до 12 мас. This is solved by the fact that in the moisture-absorbing material containing a granular highly porous carrier with calcium chloride located in its pores, according to the invention, the granular highly porous carrier is made in the form of alumina, wherein calcium chloride is contained in an amount of from 8 to 12 wt.
Благодаря изобретению получен влагопоглощающий материал, механическая прочность которого на истирание составляет 0,3% в 1 мин, обеспечивающий влагопоглощение со скоростью от 30 до 200 г/час/1 литр материала. Thanks to the invention, a moisture-absorbing material is obtained, the mechanical abrasion resistance of which is 0.3% per 1 min, providing moisture absorption at a speed of 30 to 200 g / h / 1 liter of material.
Для достижения наибольшего значения влагопоглощения целесообразно, согласно изобретению, чтобы гранулы оксида алюминия имели форму сфер с диаметром 0,4-2,0 мм. To achieve the highest moisture absorption, it is advisable, according to the invention, that the alumina granules have the shape of spheres with a diameter of 0.4-2.0 mm.
Согласно изобретению целесообразно, чтобы материал содержал вещество для поглощения запахов, преимущественно активированный уголь. According to the invention, it is advisable that the material contains a substance for the absorption of odors, mainly activated carbon.
Вариант выполнения изобретения состоит в том, что во вкладной стельке для обуви, содержащей три скрепленные между собой слоя, верхний из которых выполнен из гидрофильного паропроницаемого материала, а в среднем слое выполнены полости, заполненные влагопоглощающим материалом, согласно изобретению, влагопоглощающий материал изготовлен из вещества, имеющего гранулированный пористый оксид алюминия с расположенным в его порах хлоридом кальция в количестве от 8 до 12 мас. при этом поверхности влагопоглощающего материала установлены с возможностью непосредственного контакта, соответственно, с верхним и нижним слоями, последний из которых изготовлен из гидрофильного материала, а полости среднего слоя выполнены сквозными и сообщающимися между собой. An embodiment of the invention consists in the fact that in an insert insole for shoes containing three layers bonded together, the upper of which is made of hydrophilic vapor-permeable material, and in the middle layer there are cavities filled with a moisture-absorbing material, according to the invention, the moisture-absorbing material is made of a substance, having granular porous alumina with calcium chloride located in its pores in an amount of from 8 to 12 wt. the surfaces of the moisture-absorbing material are installed with the possibility of direct contact, respectively, with the upper and lower layers, the last of which is made of hydrophilic material, and the cavities of the middle layer are made through and communicating with each other.
Благодаря изобретению вкладная стелька для обуви обеспечивает поддержание влажности в обуви (в процессе ее эксплуатации) на уровне комфортности, равном 40-80 мас. и способствует равномерному выделению тепла, передаваемого к стопе в процессе насыщения влагопоглощающего материала, кроме того, вкладная стелька подлежит регенерации после полного ее влагонасыщения в процессе эксплуатации. Thanks to the invention, an insole for shoes provides moisture in the shoe (during its operation) at a comfort level of 40-80 wt. and contributes to the uniform release of heat transmitted to the foot during saturation of the moisture-absorbing material, in addition, the insert insole is subject to regeneration after its full moisture saturation during operation.
Вариант выполнения вкладной стельки состоит в том, что ее средний слой выполнен в виде полотна из объемного нетканого материала со сквозными сообщающимися между собой межволоконными полосками, которые заполнены влагопоглощающим материалом, что позволяет при скреплении слоев стельки между собой равномерно распределять влагопоглощающий материал по всей площади стельки. An embodiment of the insole consists in the fact that its middle layer is made in the form of a web of bulk non-woven material with through-between-fiber interconnecting strips that are filled with moisture-absorbing material, which makes it possible to evenly distribute moisture-absorbing material over the entire area of the insole when fastening the insole layers.
Целесообразно, согласно изобретению, чтобы полотно из объемного нетканого материала было выполнено из синтепона. It is advisable, according to the invention, that the web of bulk non-woven material was made of sintepon.
Для упрощения технологии изготовления стельки в промышленном объеме целесообразно, чтобы, согласно изобретению, средний слой вкладной стельки для обуви был выполнен в виде контурного полого замкнутого элемента, повторяющего форму стельки, внутри которого размещены перфориpованные ребра жесткости с образованием между ними сквозных полостей для расположения в последних влагопоглощающего материала, при этом, преимущественно, ребра жесткости расположены параллельно друг другу. To simplify the manufacturing technology of insoles in industrial volume, it is advisable that, according to the invention, the middle layer of the insole for shoes was made in the form of a contour hollow closed element that repeats the shape of the insole, inside which perforated stiffeners are placed with the formation of through cavities between them for placement in the latter moisture-absorbing material, while, mainly, stiffeners are parallel to each other.
Влагопоглощающий материал, согласно изобретению, содержит в качестве носителя гранулированный высокопористый активный оксид алюминия, имеющий в основном вид сфер диаметром 0,4-2,0 мм. Насыпная плотность гранулированного оксида алюминия составляет 0,6-0,15 г/см3, удельная поверхность составляет более 200 м2/г, общий объем пор составляет 0,65 см3/г, при этом механическая прочность на истирание 0,3% в 1 мин. Вторым компонентом предлагаемого материала является хлорид кальция, введенный в поры названного носителя методом пропитки. Содержание хлорида кальция в материале составляет от 8 до 12 мас.The moisture-absorbing material according to the invention contains, as a carrier, a granular highly porous active alumina having mainly the appearance of spheres with a diameter of 0.4-2.0 mm. The bulk density of granular alumina is 0.6-0.15 g / cm 3 , the specific surface is more than 200 m 2 / g, the total pore volume is 0.65 cm 3 / g, while the mechanical abrasion resistance is 0.3% in 1 min. The second component of the proposed material is calcium chloride, introduced into the pores of the named media by impregnation. The content of calcium chloride in the material is from 8 to 12 wt.
При создании материала учитывался обратимый процесс поглощения влаги хлоридом кальция и традиционный процесс адсорбции (десорбции) влаги активным оксидом алюминия. When creating the material, the reversible process of moisture absorption by calcium chloride and the traditional process of moisture adsorption (desorption) by active alumina were taken into account.
Материал именно предлагаемого состава способен при температуре 27-33оС и влажности 80% поглощать до 0,45 мл влаги на 1 г вещества, не изменяя при этом своего физического состояния, т.е. без вытекания раствора хлорида кальция из пор носителя.The material proposed is capable composition at a temperature of 27-33 ° C and 80% RH to absorb moisture to 0.45 ml per 1 g of the substance, without changing its physical state, i.e., without leakage of a solution of calcium chloride from the pores of the carrier.
Достигнутый эффект возможен благодаря тому, что при заполнении всех пор носителя влагой скорость процесса поглощения влаги резко падает, так как, с одной стороны, в этот момент прекращается адсорбирование влаги поверхностью носителя, а, с другой стороны, резко падает поверхность раствора хлорида кальция, поглощающего влагу. Происходит как бы самовыключение материала в отношении процесса влагопоглощения. Момент самовыключения также связан с относительной влажностью окружающей среды и количеством хлорида кальция в порах носителя. The achieved effect is possible due to the fact that when filling all the pores of the carrier with moisture, the rate of moisture absorption decreases sharply, since, on the one hand, moisture adsorption on the carrier surface stops at that moment, and, on the other hand, the surface of the calcium chloride solution, which absorbs moisture. Self-switching off of the material with respect to the process of moisture absorption occurs. The moment of self-shutdown is also associated with the relative humidity of the environment and the amount of calcium chloride in the pores of the carrier.
Материал создавался с учетом его использования в конкретных по температуре и влажности условиях, а именно в замкнутом объеме обуви. The material was created taking into account its use in specific conditions of temperature and humidity, namely in a closed volume of shoes.
Установлено, что при содержании хлорида кальция менее 8 мас. не обеспечивается желаемая скорость поглощения влаги; при содержании хлорида кальция более 12 мас. возможно отделение этой соли от носителя. It was found that when the content of calcium chloride is less than 8 wt. the desired moisture absorption rate is not provided; when the content of calcium chloride is more than 12 wt. it is possible to separate this salt from the carrier.
При поглощении влаги выделяется тепло конденсации воды и тепло адсорбции. В сумме тепловыделения составляют примерно 1,0-1,5 Вт на 1 г/ч поглощаемой влаги. When moisture is absorbed, heat of condensation of water and heat of adsorption are released. The total heat dissipation is approximately 1.0-1.5 W per 1 g / h of absorbed moisture.
Так как связь воды с хлоридом кальция несравненно более слабая, чем адсорбированной воды, то регенерация насыщенного материала происходит в мягких температурных условиях. Since the bond of water with calcium chloride is incomparably weaker than that of adsorbed water, the regeneration of saturated material occurs under mild temperature conditions.
Материал, согласно изобретению, может дополнительно содержать вещество, способное поглощать запахи, например, активированный уголь. The material according to the invention may further comprise a substance capable of absorbing odors, for example, activated carbon.
Влагопоглощаемый материал наиболее целесообразно использовать в замкнутом объеме обуви для поглощения с заданной скоростью находящейся в парообразном и капельном состоянии эндогенной влаги стопы, что обеспечивает стопе требуемый уровень комфортности без пересушивания и переувлажнения. Moisture-absorbing material is most appropriate to use in a closed shoe volume to absorb the endogenous moisture of the foot in a vaporized and drip state at a given speed, which provides the foot with the required level of comfort without overdrying and over-moistening.
Известно, что все физиологические функции в организме человека взаимосвязаны. Являясь гомоизотермической системой, организм стремится поддерживать температуру тела человека на постоянном уровне 37±0,8оС. При этом температура стопы должна быть 27-33оС при относительной влажности в обуви 40-80% Эти данные принимают за основные критерии комфортности стопы в обуви. Выход указанных параметров за пределы указанных границ вызывает дискомфорт.It is known that all physiological functions in the human body are interconnected. As gomoizotermicheskoy system, the body tends to maintain body temperature constant at 37 ± 0,8 ° C. At this temperature the foot should be 27-33 ° C under a relative humidity of 40-80% in the shoe These data taken as the main criteria of the foot in comfort shoes. Exit of the specified parameters beyond the specified boundaries causes discomfort.
Главной проблемой, осложняющей оптимизацию теплового режима стопы, является влаговыделение, которое составляет в среднем от 1 г/ч в покое до 15 г/ч при интенсивной мышечной нагрузке. В замкнутом объеме обуви устанавливается высокая равновесная влажность (обычно около 100%). The main problem complicating the optimization of the thermal regime of the foot is moisture, which averages from 1 g / h at rest to 15 g / h with intense muscle load. In the enclosed volume of shoes, a high equilibrium humidity is established (usually about 100%).
Исходя из понятия комфортности, которая должна поддерживаться в течение всего периода эксплуатации обуви, баланс процессов влаговыделения стопы влагопоглощения обувью может быть представлен в виде:
М Мз + Мст + Мк, где М количество влаги (пота), выделяемое стопой;
Мст, Мз количество влаги, адсорбируемое стелькой и обувью;
Мк количество влаги, удаляемое через зазоры обуви.Based on the concept of comfort, which should be maintained during the entire period of operation of the shoe, the balance of the processes of moisture release of the foot moisture absorption of shoes can be represented in the form:
M M z + M article + M k , where M is the amount of moisture (sweat) secreted by the foot;
M article , M s the amount of moisture absorbed by the insole and shoes;
M to the amount of moisture removed through the gaps of the shoe.
Известно, что внутри обуви распределение потовыделений стопы примерно следующее:
65-70% адсорбция влаги слоями заготовки обуви;
15-20% удаление влаги через зазоры обуви;
15-25% поглощение влаги стелькой.It is known that inside the shoe the distribution of foot perspiration is approximately the following:
65-70% moisture adsorption by the shoe blanks;
15-20% moisture removal through shoe gaps;
15-25% moisture absorption insole.
При эксплуатации обуви в системе "стопа-обувь-окружающая среда" наблюдается как перенос влаги, так и перенос тепла. Накопление влаги в обувных материалах в процессе эксплуатации заметно изменяет границы ее комфортности. Так, если известные наборы обувных материалов, взятые в сочетании (трикотаж + подкладка + межподкладка + верх обуви) с влагосодержанием 40% обеспечивают комфортность стопе (27оС) при температуре окружающей среды от -9 до +20оС, то эти материалы в сухом состоянии обеспечат комфорт стопе при температурах окружающей среды от -20 до +14оС). При более низких температурах стопа будет ощущать холод, при более высоких тепло.When operating shoes in the foot-foot-environment system, both moisture transfer and heat transfer are observed. The accumulation of moisture in shoe materials during operation noticeably changes the boundaries of its comfort. Thus, if the known sets of shoe materials, taken in combination (jersey lining + + mezhpodkladka uppers) with a moisture content of 40% provide a comfortable foot (27 ° C) at an ambient temperature of -9 to 20 ° C, these materials dry condition will provide comfort to the foot at ambient temperatures from -20 to +14 o C). At lower temperatures, the foot will feel cold, at higher temperatures it will be warm.
Таким образом, если через систему обувных материалов не удаляются излишки пота и влаги, то при понижении температуры среды происходит конденсация влаги, при этом значительно возрастает теплопроводность подошвы и других элементов обуви и, вследствие этого, теплоотвод от ноги, ее переохлаждение. Теплопроводность известных обувных материалов при максимальном влагосодержании возрастает в 5-7 раз, стремясь к теплопроводности воды, равной 0,55 Вт/м˙К. Thus, if excess sweat and moisture are not removed through the shoe material system, then when the temperature of the medium decreases, moisture condensation occurs, and the thermal conductivity of the sole and other elements of the shoe increases significantly and, as a result, the heat sink from the foot and its supercooling. The thermal conductivity of known shoe materials at a maximum moisture content increases 5-7 times, striving for a thermal conductivity of water equal to 0.55 W / m˙K.
Установлено, что повышение влажности во внутриобувном пространстве ведет к увеличению объема стопы и, следовательно, усилению сжатия стопы обувью, что способствует развитию патологических изменений стоп. It was established that an increase in humidity in the footwear space leads to an increase in the volume of the foot and, consequently, to increased compression of the foot by shoes, which contributes to the development of pathological changes in the feet.
Кроме того, нарушение комфортности обуви, проявляющиеся в изменении влаготемпературного баланса стопы и внутриобувного пространства приводят к опрелости кожного покрова и серьезным патологическим изменениям в физиологии организма. In addition, a violation of the comfort of shoes, manifested in a change in the moisture-temperature balance of the foot and intra-shoe space, leads to diaper rash of the skin and serious pathological changes in the physiology of the body.
Известно также, что на коже стопы имеются различные микробы, дрожжи и грибки. Уровень температуры и высокая влажность внутри обуви вместе с солями и жирами потоотделений является идеальными условиями для развития микозов грибковых заболеваний, которыми страдают около 50% населения. It is also known that on the skin of the foot there are various microbes, yeasts and fungi. The temperature level and high humidity inside the shoes along with salts and perspiration fats are ideal conditions for the development of fungal mycoses, which affect about 50% of the population.
Таким образом, создание оптимальных условий для ног одновременно по теплу и влаге это решение проблемы комфортности самочуствия человека, стойкости его к простудным заболеваниям, усиление его работоспособности, невосприимчивости к грибковым заболеваниям. Thus, the creation of optimal conditions for the legs at the same time in terms of heat and moisture is a solution to the problem of comfort of a person’s well-being, resistance to colds, strengthening of his performance, immunity to fungal diseases.
Учитывая это в соответствии с предлагаемым изобретением, создана вкладная стелька для обуви, содержащая три скрепленных между собой слоя, верхний и нижний из которых выполнены из гидрофильного, паропроницаемого материала, преимущественно из волокон природного происхождения, например, хлопчатобумажной ткани. Толщина как верхнего, так и нижнего слоя стельки составляет не более 0,5 мм. Верхний слой стельки имеет тонкую мягкую поверхность с заранее заданным коэффициентом паропроницаемости и влагоемкости и предназначен для создания комфортной поверхности подошве стопы. Слой обеспечивает проникновение паров воды к среднему слою, содержащему предлагаемый влагопоглощающий материал, и высокую тепловую проводимость от среднего слоя к стопе. Нижний слой изготовлен из грубой ткани, обеспечивающей коэффициент паропроницаемости не менее 20 мг/см2.ч при разности давления паров 2300 Па.Given this, in accordance with the invention, an insert insole for shoes is created, containing three layers bonded to each other, the upper and lower of which are made of hydrophilic, vapor-permeable material, mainly from fibers of natural origin, for example, cotton fabric. The thickness of both the upper and lower insoles is not more than 0.5 mm. The upper layer of the insole has a thin soft surface with a predetermined coefficient of vapor permeability and moisture capacity and is designed to create a comfortable surface on the sole of the foot. The layer provides the penetration of water vapor to the middle layer containing the proposed moisture-absorbing material, and high thermal conductivity from the middle layer to the foot. The lower layer is made of coarse fabric, providing a vapor permeability coefficient of at least 20 mg / cm 2 .h with a vapor pressure difference of 2300 Pa.
Средний слой стельки имеет толщину 4,0 мм и выполнен либо из объемного длинноволоконного нетканого материала, такого как синтепон, либо из специально формованной заготовки из эластичного материала, представляющей собой контурный замкнутый объем кольцеобразный элемент, повторяющий форму стельки, внутри которого расположены, преимущественно, параллельные перфорированные ребра жесткости. Средний слой вкладной стельки для обуви вне зависимости от использованного материала и его структуры, согласно изобретению, содержит сообщающиеся между собой сквозные полости. При изготовлени среднего слоя из синтепона названными полостями являются пространства, не занятые волокнами. При использовании формованной заготовки названными полостями являются пространства между ребрами жесткости. Согласно изобретению указанные полости среднего слоя стельки заполнены описанным выше влагопоглощающим материалом в количестве не более 50 мл. Количество влагопоглощающего материала зависит от типа стельки, размера обуви, требуемой величины скорости и объема влагопоглощения. Гранулы материала контактируют между собой и со всей поверхностью верхнего слоя стельки, равномерно обеспечивая вертикальный и продольно-поперечный перенос газообразной и капельной влаги стопы. Это принципиально важное свойство, так как потовыделение стопой осуществляется, в основном, в области пальцев. The middle layer of the insole has a thickness of 4.0 mm and is made of either a voluminous long-fiber non-woven material, such as a synthetic winterizer, or from a specially formed blank of elastic material, which is a contoured closed volume ring-shaped element that repeats the shape of the insole, inside of which are mainly parallel perforated stiffeners. The middle layer of the insole for shoes, regardless of the material used and its structure, according to the invention, contains communicating through the cavity. In the manufacture of the middle layer from sintepon, these cavities are spaces not occupied by fibers. When using a molded billet, the named cavities are the spaces between the stiffeners. According to the invention, said cavities of the middle layer of the insole are filled with the moisture-absorbing material described above in an amount of not more than 50 ml. The amount of moisture-absorbing material depends on the type of insole, shoe size, required speed and volume of moisture absorption. The granules of the material are in contact with each other and with the entire surface of the upper layer of the insole, uniformly providing vertical and longitudinal-transverse transfer of gaseous and drop moisture of the foot. This is a fundamentally important property, since foot perspiration is carried out mainly in the area of the fingers.
Равномерное распределение влаги по объему стельки обеспечивает и равномерное выделение тепла по всей поверхности стельки, соприкасающейся со стопой. The uniform distribution of moisture throughout the insole ensures even heat generation over the entire surface of the insole in contact with the foot.
Скрепление всех трех названных слоев осуществлено, например, с помощью их прошивки нитями на швейной машине. The bonding of all three of these layers is carried out, for example, by means of their firmware threads on a sewing machine.
Таким образом, стелька содержит сообщающиеся между собой полости, заполненные пористым гранулированным материалом, обладающим большой влагоемкостью и заданной скоростью влагопоглощения парообразной и капельной влаги, выделяемой стопой ноги; гранулы материала содержат в порах и на своей поверхности вещества, устраняющие запах пота, например, активированный уголь; кроме этого, стелька имеет гидрофильный и паропроницаемый верхний и нижний слои, обеспечивающие процесс восстановления и влагопоглощающих свойств предлагаемого материала в мягких температурных условиях (40-60оС).Thus, the insole contains interconnected cavities filled with porous granular material having a high moisture capacity and a given rate of moisture absorption of vaporous and droplet moisture secreted by the foot of the foot; granules of the material contain substances in the pores and on their surface that eliminate the smell of sweat, for example, activated carbon; in addition, the insole has a hydrophilic and a vapor-permeable upper and lower layers, to ensure the recovery process and moisture-absorbing properties of the proposed material under mild temperature conditions (40-60 ° C).
Благодаря сказанному достигнуто улучшение эксплуатационных свойств зимней обуви, ее комфортности, выражающееся конкретно в существенном снижении уровня влажности в обуви, что обусловлено присутствием предлагаемого материала, сохранении теплоизоляционных свойств обуви, что снижает вероятность простудных и грибковых заболеваний. Thanks to the above, an improvement in the operational properties of winter shoes, its comfort, which is expressed specifically in a significant decrease in the moisture level in the shoes, due to the presence of the proposed material, the preservation of the heat-insulating properties of the shoes, which reduces the likelihood of colds and fungal diseases, is achieved.
Кроме того, достигнута возможность достаточно быстрой сушки обуви и увеличение ее долговечности. In addition, it was possible to quickly dry the shoes and increase its durability.
П р и м е р 1. Влагопоглощающий материал в виде порошка с размером частиц не более 2,0 мм представляет собой пропитанный хлоридом кальция гранулированный активный оксид алюминия с удельной поверхностью более 200 м2/г, общим объемам пор 0,65 см3/г.PRI me R 1. Moisture-absorbing material in the form of a powder with a particle size of not more than 2.0 mm is a granular active alumina impregnated with calcium chloride with a specific surface area of more than 200 m 2 / g, total pore volumes of 0.65 cm 3 / g.
При температуре 30оС и влажности 80% 50 мл этого материала, содержащего 4 г хлорида кальция, поглощает от 20 до 23 г влаги. Вытекание хлорида кальция из пор носителя не наблюдают.At 30 ° C and 80% humidity 50 ml of this material containing 4 g of calcium chloride, absorbs between 20 and 23 g water. Leakage of calcium chloride from the pores of the carrier is not observed.
Механическая прочность материала на истирание составляет 0,3%/мин. The mechanical abrasion resistance of the material is 0.3% / min.
П р и м е р 2. Влагопоглощающий материал имеет вид порошка с размером частиц 0,5 мм. Этот материал представляет собой пропитанный хлоридом кальция гранулированный активный оксид алюминия, содержащий в порах микрочастицы активированного угля. PRI me R 2. The moisture-absorbing material has the form of a powder with a particle size of 0.5 mm This material is a granular active alumina impregnated with calcium chloride, containing activated carbon microparticles in the pores.
50 мг этого материала, содержащего 5 г хлорида кальция и 0,25 г активированного угля, при температуре 30оС и влажности 80 мас. поглощают от 20,5 до 23,5 г влаги. Вытекание хлорида кальция из пор носителя не наблюдают.50 mg of this material containing 5 g of calcium chloride and 0.25 g of activated carbon, at a temperature of 30 about C and a humidity of 80 wt. absorb from 20.5 to 23.5 g of moisture. Leakage of calcium chloride from the pores of the carrier is not observed.
Механическая прочность материала на истирание составляет 0,3/мин. The mechanical abrasion resistance of the material is 0.3 / min.
П р и м е р 3. Влагопоглощающий материал имеет вид порошка с размером частиц от 0,4 до 2,0 мм. Этот материал представляет собой пропитанный хлоридом кальция гранулированный активный оксид алюминия, аналогичный указанному в примере 1, смешанный с гранулами размером 0,4-2,0 мм активированного угля. PRI me R 3. The moisture-absorbing material has the form of a powder with a particle size of from 0.4 to 2.0 mm This material is a granular active alumina impregnated with calcium chloride, similar to that described in example 1, mixed with granules with a size of 0.4-2.0 mm of activated carbon.
50 мл этого материала, содержащего 6 г хлорида кальция и 0,5 г активированного угля, при температуре 30оС и влажности 80% поглощают от 21 до 24 г влаги.50 ml of this material containing 6 g of calcium chloride and 0.5 g of activated carbon, at a temperature of 30 about C and a humidity of 80% absorb from 21 to 24 g of moisture.
Вытекание хлорида кальция из пор носителя не наблюдают. Leakage of calcium chloride from the pores of the carrier is not observed.
Механическая прочность материала на истирание составляет 0,3%/мин. The mechanical abrasion resistance of the material is 0.3% / min.
П р и м е р 4. Вкладная стелька для обуви содержит верхний слой, выполненный из хлопчатобумажной ткани типа бязи; нижний слой, выполненный из хлопчатобумажной ткани типа суровья; средний слой вкладной стельки выполнен из рыхлого нетканого материала, выполненного из синтетических волокон, типа синтепона, содержащего в полостях между волокнами 30 мл гранул влагопоглощающего материала, аналогичного указанному в примере 1. PRI me R 4. Inserted insole for shoes contains a top layer made of cotton fabric such as calico; a bottom layer made of harsh cotton; the middle layer of the insole is made of loose non-woven material made of synthetic fibers, such as sintepon containing 30 ml of moisture-absorbing material in the cavities between the fibers, similar to that specified in example 1.
Общая толщина стельки 4 мм, вес 45 г. Total insole thickness 4 mm, weight 45 g.
В течение 8 ч стелька эксплуатировалась в мужской зимней обуви при температуре среды 20-23оС. Стельку взвешивали каждый час, фиксировали ее температуру. Количество влаги, поглощенное стелькой, составляет 9-10 г. Повышение температуры составляет 1-2оС. Регенерация стельки осуществляется полностью при температуре 40-60оС в течение 8 ч.Within 8 h insole New in male winter shoes at temperatures of 20-23 ° C each hour insole weighed, fixed with its temperature. The amount of moisture absorbed by the insole is 9-10, the temperature increase of 1-2 ° C. The regeneration is carried insole completely at a temperature of 40-60 ° C for 8 hours.
П р и м е р 5. Вкладная стелька для обуви содержит верхний и нижний слои, аналогичные указанным в примере 4. Средний слой вкладной стельки выполнен путем отливки из вспененного эластичного материала формы, содержащей ленточный контур стельки с внутренними полостями, организованными параллельными пеpфорированными ребрами, которые связаны с этим контуром. PRI me R 5. The insert insole for shoes contains the upper and lower layers similar to those shown in example 4. The middle layer of the insole is made by molding of foam elastic material containing a tape contour of the insole with internal cavities organized by parallel perforated ribs, which are associated with this circuit.
После клеевого скрепления отлитой формы с нижним слоем стельки полости между внутренними перегородками формы были заполнены 30 мл влагопоглощающего материала, аналогичного указанному в примере 2, после чего был наложен верхний слой и скрепление всех трех слоев было осуществлено путем прошивки на швейной машине тяжелого класса. Толщина стельки 5 мм, вес 51 г. В течение 8 ч изготовленная стелька эксплуатировалась в мужской зимней обуви при температуре среды 20-23оС. Стелька взвешивалась каждый час, фиксировалась ее температура. Количество влаги, поглощенное стелькой, составляет 11-12 г. Отмечают повышение температуры на 1-2оС. Регенерация стельки осуществляется полностью при температуре 40-60оС в течение 8 ч.After gluing the molded mold with the bottom layer of the insole between the internal partitions of the mold, 30 ml of moisture-absorbing material similar to that described in Example 2 were glued, after which the upper layer was applied and all three layers were bonded by sewing on a heavy class sewing machine. Insole Thickness 5 mm, weight 51 In 8 hours insole made New in male winter shoes at temperatures about 20-23 C. The insole weighed each hour, the temperature was recorded. The amount of moisture absorbed by the insole, is 11-12 g Note the rise in temperature of about 1-2 C. Regeneration insole made entirely at a temperature of 40-60 ° C for 8 hours.
П р и м е р 6. Вкладная стелька для обуви имеет строение, аналогичное указанному в примере 4, однако средний ее слой содержит влагопоглощающий материал, аналогичный указанному в примере 3. Стелька ежедневно в течение 8 ч на протяжении 30 дней находилась в зимней обуви при температуре среды 20-23оС и в течение 2 ч при температуре (-15) (-20оС). Регенерация стельки осуществлялась при температуре 40-60оС. Стелька ежедневно взвешивалась в начале и конце эксплуатации. Количество поглощенной стелькой влаги и количество выделяемого стелькой тепла не изменялись в течение всего периода эксплуатации.PRI me R 6. Inserted insole for shoes has a structure similar to that specified in example 4, however, its middle layer contains a moisture-absorbing material similar to that indicated in example 3. The insole was daily in winter shoes for 8 hours for 30 days at temperature of 20-23 C and for 2 hours at a temperature of (-15) (-20 ° C). Regeneration was carried out at a temperature insole 40-60 C. insole weighed daily at the beginning and end of the operation. The amount of moisture absorbed by the insole and the amount of heat generated by the insole did not change during the entire period of operation.
П р и м е р 7. Вкладная стелька для обуви имеет строение, аналогичное указанному в примере 5, однако, средний ее слой содержит влагопоглощающий материал, аналогичный указанному в примере 3. Стелька ежедневно в течение 8 ч находилась в зимней обуви при температуре среды 20-23оС и в течение 2 ч при температуре (-15) (-20оС). Регенерация стельки осуществлялась при температуре 40-60оС в течение 10 ч. Стельки ежедневно взвешивались в начале и конце эксплуатации.PRI me R 7. The insert insole for shoes has a structure similar to that specified in example 5, however, its middle layer contains a moisture-absorbing material similar to that specified in example 3. The insole was daily in winter shoes for 8 hours at an ambient temperature of 20 -23 ° C and for 2 hours at a temperature of (-15) (-20 ° C). Regeneration was carried out at a temperature insole 40-60 ° C for 10 hours. The insoles were weighed daily at the beginning and end of the operation.
Таким образом, процесс длительной эксплуатации показал, что стелька активно поглощает влагу стопы, обеспечивая стопе комфортные условия по влажности и температуре и низкую влажность обуви в целом. При этом сохраняются основные теплоизоляционные свойства обуви. Стелька сохраняет способность восстанавливать свои свойства при большом числе циклов "эксплуатация-регенерация". Thus, the process of long-term operation showed that the insole actively absorbs foot moisture, providing the foot with comfortable conditions of humidity and temperature and low humidity of the shoe as a whole. At the same time, the basic heat-insulating properties of shoes are preserved. The insole retains the ability to restore its properties with a large number of operation-regeneration cycles.
Claims (8)
Priority Applications (9)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU94020431A RU2045923C1 (en) | 1994-06-02 | 1994-06-02 | Moisture absorbing material and insole for shoe, containing such material |
| EP19950303578 EP0685257B1 (en) | 1994-06-02 | 1995-05-26 | Shoe insole comprising moisture absorbent material |
| AT95303578T ATE189621T1 (en) | 1994-06-02 | 1995-05-26 | SHOE INSOLE WITH MOISTURE-ABSORBING MATERIAL |
| CA 2191465 CA2191465A1 (en) | 1994-06-02 | 1995-05-26 | Moisture absorbent material and articles incorporating such material |
| DE1995614955 DE69514955T2 (en) | 1994-06-02 | 1995-05-26 | Shoe insole with moisture-absorbing material |
| JP50061496A JPH10501168A (en) | 1994-06-02 | 1995-05-26 | Hygroscopic materials and articles containing such materials |
| US08/750,259 US5753357A (en) | 1994-06-02 | 1995-05-26 | Moisture absorbent material and articles incorporating such material |
| DK95303578T DK0685257T3 (en) | 1994-06-02 | 1995-05-26 | Shoe insole comprising moisture-absorbing material |
| PCT/IB1995/000438 WO1995033555A1 (en) | 1994-06-02 | 1995-05-26 | Moisture absorbent material and articles incorporating such material |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU94020431A RU2045923C1 (en) | 1994-06-02 | 1994-06-02 | Moisture absorbing material and insole for shoe, containing such material |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU94020431A RU94020431A (en) | 1995-09-27 |
| RU2045923C1 true RU2045923C1 (en) | 1995-10-20 |
Family
ID=20156676
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU94020431A RU2045923C1 (en) | 1994-06-02 | 1994-06-02 | Moisture absorbing material and insole for shoe, containing such material |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2045923C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2603444C1 (en) * | 2015-09-28 | 2016-11-27 | Сергей Николаевич Егоров | Insole |
-
1994
- 1994-06-02 RU RU94020431A patent/RU2045923C1/en active
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| SU, авторское свидетельство, 1799427, A 43B 17/00, 1992. * |
| SU, авторское свидетельство, 406552, B 01D 15/16, 1971. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2603444C1 (en) * | 2015-09-28 | 2016-11-27 | Сергей Николаевич Егоров | Insole |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5753357A (en) | Moisture absorbent material and articles incorporating such material | |
| WO2007032037A1 (en) | Aeration system and device for shoes | |
| KR100691613B1 (en) | An insole for shoes | |
| CN210383488U (en) | Temperature-adjusting humidity-adjusting antibacterial pillow | |
| RU2045923C1 (en) | Moisture absorbing material and insole for shoe, containing such material | |
| EP0841018A2 (en) | Heat generator for footwear and manufacturing method thereof | |
| CN207561451U (en) | A kind of good PU uppers of a shoe of water resistance | |
| KR20120007351U (en) | shoe insole with graphite for supporting health | |
| JPH0998870A (en) | Pillow with humidity adjusting function | |
| CN210276123U (en) | Deodorant and non-deformable's nanometer shoe-pad | |
| RU2130747C1 (en) | Insert inner sole for shoe (versions) | |
| CA1255496A (en) | Double-insulated rubber footwear product | |
| JP4150864B2 (en) | Insole for footwear | |
| KR20110012610A (en) | Outsole in footwear and method for manufacturing thereof | |
| CN216601844U (en) | Leather shoes with soft soles | |
| CN214983931U (en) | Comfortable-to-wear superfine fiber synthetic leather for vamps | |
| CN211268856U (en) | Warm-keeping sweat-absorbing sole | |
| RU9128U1 (en) | FOOTWEAR INsole FOR SHOES (OPTIONS) | |
| CN211631992U (en) | Novel leather vamp | |
| JP4284821B2 (en) | Pet cooling mat | |
| CN213464022U (en) | Shoe-pad structure that warmth retention nature is good | |
| CN218278817U (en) | Shoe insole | |
| KR200390927Y1 (en) | shoes pad using porous material | |
| CA1062458A (en) | Insoles for footwear | |
| JPH11206413A (en) | Powder processed insole |