CS253627B1

CS253627B1 - Methods of making shoe molded parts of expanded polyolefins

Info

Publication number: CS253627B1
Application number: CS86780A
Authority: CS
Inventors: Jiri Kubena; Ladislav Krepelka; Vladimir Kovar; Josef Storek
Original assignee: Jiri Kubena; Ladislav Krepelka; Vladimir Kovar; Josef Storek
Priority date: 1986-02-04
Filing date: 1986-02-04
Publication date: 1987-11-12
Also published as: CS78086A1

Abstract

Řešení se týká zdokonaleného způsobu výroby obuvnických dílů z lehčených polyolefinů. Účelem je připravit tvarované díly do obuvi, zejména například vkládací stélky, u nichž se dosahuje vertikálního rozložení poměrné tuhosti, což má kladný vliv na nenásilnou podpůrnou funkci dílu pro chodidlovou klenbu uživatele. Uvedeného účelu se dosahuje tím, že při vkládání předehřátých výseků z lehčených polyolefinů, konkrétně z polyetylénu do forem, v nichž získávají finální vytvarovanou podobu, se tyto zahřáté výseky uzavírají do tvarovacího prostoru forem pozvolna, uzavírací rychlostí forem, uspořádanou v rozmezí od 0,5 do 10 mm/s.The solution relates to an improved method of manufacturing footwear parts from expanded polyolefins. The purpose is to prepare shaped parts for footwear, in particular, for example, insoles, in which a vertical distribution of relative stiffness is achieved, which has a positive effect on the non-violent supporting function of the part for the user's foot arch. The stated purpose is achieved by inserting preheated blanks from expanded polyolefins, specifically from polyethylene, into molds in which they acquire the final shaped form, these heated blanks are closed into the molding space of the molds gradually, with a mold closing speed arranged in the range from 0.5 to 10 mm/s.

Description

Tento vynález se týká způsobu výroby obuvnických tvarovaných dílů z lehčených polyolefinů, zejména napínacích nebo vkládacích stélek do obuvi, které se ve tvaru předběžných náloží vysekávají nebo vykrajují z ploten nebo z fólií chemicky sírovaného lehčeného polyetylénu o tlouštce 5 až 10 mm a měrné hmotnosti 30 až 150 kg/m3, s průměrem vnitřních buněk 0,1 až 1,1 mm a s obsahem gelu 62 až 78 %, opatřených popřípadě po jedné straně textilem nebo usní, potem se zahřívají na teplotu v rozmezí 130 až 170°C a nakonec uzavírají do tvarovacího prostoru chladných, popřípadě na teplotu přibližně 60°C předehřátých forem, v nichž získávají finální vytvarovanou podobu.The present invention relates to a process for the manufacture of shoe moldings of expanded polyolefins, in particular stretch or insole insoles, which, in the form of pre-charges, are punched or cut from plates or sheets of chemically sulfuric expanded polyethylene of 5 to 10 mm thickness and 30 to 30 150 kg / m3, with an internal cell diameter of 0.1 to 1.1 mm and a gel content of 62 to 78%, optionally coated on one side with textile or leather, are then heated to a temperature of 130 to 170 ° C and finally closed 60 ° C of the preheated molds in which they obtain the final shaped form.

Je známo, že chodidlo lidské nohy je vytvarováno klenutě, a to jak v příčné^ tak i v podélném směru. Částečné, nebo úplné zborcení této klenby, vyvolané nedokonalým odpružením těla při chůzi, způsobuje například rychlou únavu nebo bolesti nohou. Proto se výrobci snaží pomocí vnitřního plastického vybavení obuvi tuto klenbu podpořit, a tím zabránit jejímu dalšímu borceni. Danému účelu slouží například stélka vytvarovaná ve smyslu plastiky nohy, podpůrná srdíčka a další díly, které se aplikují na napínací nebo na vkládaeí stélku.It is known that the foot of a human foot is curved in both the transverse and longitudinal directions. Partial or complete collapse of this arch, caused by incomplete suspension of the body while walking, causes, for example, rapid fatigue or leg pain. That is why the manufacturers try to support this arch with the help of the inner plastic equipment of the footwear and thus prevent further buckling. For example, an insole shaped in the sense of a sculpture of the foot, support hearts and other parts which are applied to the tensioning or insertion insole serve this purpose.

Velkým přínosem v této oblasti, tedy v oblasti podpůrných dílů obuvi, bylo zavedení výroby lehčených polyolefiniekých pěn, obzvláště z chemicky sírovaného lehčeného polyetylénu. Princip přípravy dílů je založen na zjištění, že daný materiál je možno po tepelné aktivaci, i když omezeným způsobem, dále tvarovat. Třebaže materiál nemá doslovně termoplastický charakter, je jeho tvarovatelnost umožněna změnou tažnosti buněčných stěn a deformačního odporu v závislosti na teplotě, přičemž vlastní pevnost sítovaného polyetylénu,A major contribution in this field, namely in the area of footwear support parts, has been the introduction of the production of expanded polyolefin foams, especially of chemically sulfuric expanded polyethylene. The principle of preparation of the parts is based on the finding that the material can be further shaped after the thermal activation, albeit to a limited extent. Although the material is not literally thermoplastic in nature, its formability is made possible by varying the ductility of the cell walls and the deformation resistance as a function of the temperature, the intrinsic strength of the reticulated polyethylene,

2S3 8272S3 827

- 2 který tvoří obal uzavřených buněk,zůstává se změnou teploty podstatně nenarušena. Poněvadž chemicky síťovaný lehčený polyolefin je tvořen většinou z uzavřených buněk, tj. z buněk naplněných plynem o jistém tlaku, je možno jej změnou podmínek vrátit reversibilně téměř do původního stavu.- 2, which forms the envelope of closed cells, remains substantially undisturbed as the temperature changes. Since the chemically cross-linked expanded polyolefin is made up mostly of closed cells, ie cells filled with a gas of a certain pressure, it can be reversibly brought back almost to its original state by changing the conditions.

V praxi se toto přesouvání uzavřených buněk při výrobě obuvnických dílů provádí několika výrobními postupy, jejichž společným znakem je příprava výseku, často nazývaného náloží, z polyolefinové pěny, jejibh zahřátí zpravidla na teplotu 140 až 170°C a následné tvarování v chladné formě. Různých zdokonalení ve vlastnostech finálního výrobku, například rozdílné tuhosti ve špicové části a v patní části stélky, se dosahuje podle GB 2,061 695 použitím výchozích materiálů o odlišné měrné hmotnosti; rozložení měkčích a tužších plošek stélky v ploše se dosahuje podle DE 2,648 155 zahříváním náloží infraohřevem a lisováním za použití vakua, kdy se na horní a spodní část dílu ve formě působí rozdílným tlakem. Podle GB 2,011 243 se analogického účinku dosahuje předběžným mechanickým opracováním připravených náloží na tloušťku, například frézováním. Nevýhody popsaných výrobních postupů lze shrnout do dvou základních bodů: z výrobního hlediska jsou poměrně složité a z hlediska finálního výrobku poskytují výrobky, u nichž je rozdílná tuhost či měkkost rozložena plošně.In practice, this shifting of the closed cells in the manufacture of shoe parts is accomplished by several manufacturing processes, the common feature of which is the preparation of a polyolefin foam cut-out, often called a charge, its heating generally to 140-170 ° C and subsequent shaping in cold form. Various improvements in the properties of the final product, for example different stiffness in the toe section and in the heel of the insole, are achieved according to GB 2,061,695 using starting materials of different density; according to DE 2,648,155, the distribution of the softer and stiffer insoles in the surface is achieved by heating the charges by infrared heating and pressing under vacuum, applying different pressures to the upper and lower parts of the mold part. According to GB 2,011,243, an analogous effect is obtained by pre-machining the prepared charges to thickness, for example by milling. The disadvantages of the described production processes can be summarized in two basic points: they are relatively complex in terms of production and, in terms of the final product, they provide products in which the different rigidity or softness is distributed across the board.

Naproti tomu je způsob výroby obuvnických tvarovaných dílů z lehčených polyolefinů, zejména napínacích nebo vkládacích stélek do obuvi, které se ve tvaru předběžných náloží vysekávají nebo vykrajují z ploten nebo z fólií chemicky síťovaného lehčeného polyetylénu o tloušťce 5 až 10 mm a měrné hmotnosti 30 až 150 kg/m3, s průměrem vnitřních buněk 0,1 až 1,1 mm s obsahem gelu 62 až 78 opatřených popřípadě po jedné straně textilem nebo usní potofo se zahřívají na teplotu v rozmezí 130 až 170°C a nakonec uzavírají do tvarovacího prostoru chladných, popřípadě na teplotu přibližně 60°C předehřátých forem, v nichž získávají finální vytvarovanou podobu, od těchto nevýhod oproštěn. Podstatou tohoto způsobu výroby podle vynálezu je skutečnost, že se zahřáté výseky uzavírají do tvarovacího prostoru forem pozvolna, uzavírací rychlostí forem, uspořádanou v rozmezí od 0,5 do 10 mm/s.On the other hand, there is a method for producing shoe moldings of expanded polyolefins, in particular stretch or insole insoles, which, in the form of pre-charges, are punched or cut from plates or sheets of chemically crosslinked expanded polyethylene of 5-10 mm thickness and 30 to 150 specific gravity. kg / m3, with an internal cell diameter of 0.1 to 1.1 mm, containing a gel of 62 to 78, optionally coated on one side with textile or leather, is heated to a temperature in the range of 130 to 170 ° C and finally sealed into the cold forming space, optionally to a temperature of about 60 ° C of the preheated molds in which they take the final shaped form, they are free from these disadvantages. The essence of this production method according to the invention is that the heated die cuts slowly into the molding space of the molds, with a mold closing speed of between 0.5 and 10 mm / s.

253 627253 627

- 3 Největším kladem způsobu podle vynálezu je jeho poměrná jednoduchost, při niž se přesto dosahuje vertikálního rozložení poměrné tuhosti s oblastmi zhutnění materiálu v místech, kde plní nenásilnou podpůrnou funkci pro chodidlovou klenbu uživatele obuvi. Výchozí výsek není nutno v žádném případě před tvarováním mechanicky opracovávat.The greatest advantage of the method according to the invention is its relative simplicity, yet still achieving a vertical distribution of relative stiffness with material compaction areas where it performs a non-violent support function for the foot arch of the shoe user. In no case does the starting die need to be mechanically machined before shaping.

Tyto, popřípadě ještě další výhody, vyplynou z následujícího popisu a z příkladů provedení. Výrobní postup, sám o sobě dostatečně známý a stručně popsaný také ve stQvu techniky, nemá význam blíže rozvádět. Budiž zde pouze uvedeno několik podrobností, charakteristických, popřípadě nezbytných pro daný způsob podle vynálezuThese and possibly other advantages will be apparent from the following description and from the examples. The manufacturing process itself well known and briefly described also in the state of the art, has no meaning in detail. Only a few details, characteristic or necessary for the process according to the invention, are given here

Obuvnické díly, například napínací nebo vkládací stélky, podpatěnky, podpůrná srdíčka a podobně se při způsobu podle vynálezu tvarují za použití výseků z chemicky sítovaného lehčeného polyolefinu o výchozích tloušlkách 5 až 10 mm, s kritickou rychlostí lisování dílu při rychlosti uzavírání forem 10 mm/s, kdy optimum činí 0,5 až 2 mm/s. Dolní hranice je limitována tloušikou materiálu s požadovaným reliéfem dílu, zatímco horní hranice je již závislá na používaném zařízení, poněvadž je nutno skloubit dobu předehřevu výseků s dobou lisování a chlazení. Do úvahy je nutno brát také rychlost ochlazování předehřátého dílu, aby se v důsledku pomalé rychlosti lisování nedostal pod bod tvarovatelnosti. Způsobem podle vynálezu se připravují díly z chemicky sírovaného lehčeného polyetylénu o průměru buněk 0,1 až 1,1 mm v podstatě bez omezení a o měrné hmotnosti 30 až 150 kg/m3. Zejména pro zachování jemného a měkkého charakteru dílce je vhodné použít materiálu o průměru buněk 0,1 až 0,5 mm a měrné hmotnosti 40 až 80 kg/m3. Jediné omezení zde tvoří obsah gelu, který se musí pohybovat v rozmezí 62 až 78 %.Shoe parts, such as tensioning or insertion insoles, heels, support hearts and the like, are molded in the method of the invention using chemically crosslinked expanded polyolefin die cuts having a starting thickness of 5 to 10 mm, with a critical molding speed at 10 mm / s when the optimum is 0.5 to 2 mm / s. The lower limit is limited by the thickness of the material with the desired relief of the part, while the upper limit is already dependent on the equipment used, since it is necessary to combine the preheating time of the die cuts with the pressing and cooling time. The cooling rate of the preheated part must also be taken into account so that it does not fall below the deformability point due to the slow pressing speed. According to the process of the invention, parts are made of chemically cross-linked expanded polyethylene having a cell diameter of 0.1 to 1.1 mm with essentially no limitation and a density of 30 to 150 kg / m 3. Particularly in order to maintain the soft and soft character of the workpiece, it is suitable to use a material with a cell diameter of 0.1 to 0.5 mm and a density of 40 to 80 kg / m 3. The only limitation here is the gel content, which must be between 62 and 78%.

Teoreticky se vysvětluje vliv způsobu podle vynálezu na vlastnosti finálního výrobku tím, že dosažení dané struktury spočívá v úpravě zvolených podmínek mezi viskoelastiekým a plastickým charakterem chemicky sílovaného lehčeného polyetylénu a podmínkami tvarování. Uzavřené buňky jsou schopny podřídit se vratně tepelné deformaci. Proto bylo nutno upravit technologické podmínky tak, aby bylo možno přesouvat a deformovat buňky k dosažení efektupojje popisovaného vynálezu, takže rychlost lisování v chladné, nebo nejlépe do 60°C mírně předehřáté formě musí být natolik pomalá,Theoretically, the effect of the method according to the invention on the properties of the final product is explained by achieving the given structure by adjusting the selected conditions between the viscoelastic and plastic nature of the chemically crosslinked expanded polyethylene and the forming conditions. Closed cells are able to undergo reversible thermal deformation. Therefore, it was necessary to adjust the technological conditions so that the cells could be moved and deformed in order to achieve the effect of the present invention, so that the pressing speed in a cold or preferably up to 60 ° C slightly preheated mold must be slow enough,

253 627253 627

- 4 aby se buněčná struktura chemicky sírovaného lehčeného polyetylénu dokázala deformovat a přemístit do požadované polohy.- 4 so that the cell structure of chemically crosslinked expanded polyethylene can be deformed and moved to the desired position.

Pro některé aplikace bývá výchozí materiál, to je chemicky sílovaný lehčený polyetylén, laminován textilem, usní nebo vláknitou usní, polyuretanovou pěnou apod. Rovněž je možno předem vytvarované díly obalovat nebo polepovat různými materiály, zejména těmi, jichž se používá pro laminaci výchozího materiálu.For some applications, the starting material, i.e., chemically crosslinked expanded polyethylene, is laminated with textile, leather or fiber leather, polyurethane foam and the like. Preformed parts can also be wrapped or coated with various materials, particularly those used to laminate the starting material.

Obuvnickým tvarovaným dílem ve smyslu tohoto vynálezu se rozumí nejen napínací stélka nebo vkládací stélka do obuvi, ale i jiné tvarované díly, jichž se v obuvnictví používá v podstatě k analogickým účelům, jako jsou plastické půlstélky, podpatěnky, ortopedické vložky» popřípadě další.For the purposes of the present invention, a shoe molding is understood not only to be a stretch insole or shoe insole, but also to other moldings which are used in footwear for essentially analogous purposes, such as plastic cushions, heels, orthopedic insoles or the like.

Příklad 1Example 1

Díl o tloušice 6 mm, vyseknutý z pásu chemicky síiovaného lehčeného polyetylénu o měrné hmotnosti 45 kg/m3, průměru buněk 0,15 mm a s obsahem gelu 68 %, s nalaminovaným textilem typu froté na bázi bavlny, byl v sušárně s cirkulací teplého vzduchu předehřívén na 160°C po dobu 4 minut. Dílec byl potom vložen do chladné epoxidové formy a tvarován uzavírací rychlostí 8 mm/s. Po čtyřech minutách chlazení byla získána vkládací stélka, u níž se tuhost- povrchové slupky liší od tuhosti vnitřních partií, přičemž přechod této tuhosti ve vertikálním směru probíhá spojitě.A 6 mm thick piece, cut from a chemically crosslinked expanded polyethylene web of 45 kg / m3, a cell diameter of 0.15 mm and a gel content of 68%, with a laminated cotton-based terry cloth, was preheated in a hot air oven at 160 ° C for 4 minutes. The panel was then placed in a cold epoxy mold and shaped at a sealing rate of 8 mm / s. After four minutes of cooling, an insole was obtained in which the stiffness of the surface skin differs from the stiffness of the inner portions, the transition of this stiffness in the vertical direction being continuous.

Příklad 2Example 2

Díl z chemicky sítovaného lehčeného polyetylénu o tloušice 8 mm, měrné hmotnosti 80 kg/m3, průměru buněk 0,5 mm a obsahu gelu 72 % byl nalaminován celulózovým materiálem na napínací stélky. Po šesti minutách předehřevu při teplotě 140°C byl vložen do lisovací formy s uzavírací rychlostí 2 mm/s. Výsledné rozložení tuhosti ve vertikálním směru bylo enalogieké s tuhostí u výrobku podle příkladu 1.A portion of chemically crosslinked expanded polyethylene of 8 mm thickness, 80 kg / m 3, cell diameter of 0.5 mm and a gel content of 72% was laminated with cellulose material to stretch insoles. After six minutes of preheating at 140 ° C, it was placed in a mold with a sealing rate of 2 mm / s. The resulting stiffness distribution in the vertical direction was enalogical with the stiffness of the product of Example 1.

Po obalení usňovým materiálem byl díl použit jako napínací stélka.After wrapping with leather material, the part was used as a stretch insole.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

253 627

A process for the manufacture of shoe moldings made of expanded polyelefins. in particular, tensioning or insertion insoles into the footwear which, in the form of pre-charges, are punched or cut from plates or sheets of chemically cross-linked cellular polyethylene of a thickness of 5 to 10 mm and a specific gravity of 30 to 150 kg / m3; 1.1 mm and having a gel content of 62 to 78, optionally with textile or leather on one side, poto® are heated to a temperature in the range of 130 to 170 ° C and finally enclosed in the molding space of cold or possibly 60 ° C preheated molds, in which they obtain a final shaped form, characterized in that the heated die cuts are slowly closed into the molding space of the molds, at a mold closing speed of between 0.5 and 10 mm / s.