Спосіб обробки напівфабрикату, виготовленого зі шкіри або аналогічного матеріалу, і виріб з нього

Реферат: Даний винахід стосується способу обробки напівфабрикату, виготовленого зі шкіри або аналогічного матеріалу. Спосіб містить етапи: надавання матеріалу, що підлягає обробці; приготування розчину для обробки, що містить розчин зв'язувальної речовини і срібло в гранулах; нанесення розчину для обробки на щонайменше одну поверхню вказаного напівфабрикату, що підлягає обробці. Розчин зв'язувальної речовини містить натуральні білки у водному розчині. Даний винахід також стосується виробу, приготованого з напівфабрикату, виготовленого зі шкіри або аналогічного матеріалу, обробленого вищезгаданим способом. UA 100959 C2 (12) UA 100959 C2 UA 100959 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Даний винахід стосується способу обробки напівфабрикату, виготовленого з шкіри або тканин, аналогічних шкірі, і виробу з напівфабрикату, обробленого таким способом. Даний винахід зокрема спрямований на обробку шкіри або шкірозамінника, що застосовуються для виготовлення виробів, призначених щонайменше частково входити в контакт зі шкірою кінцевого користувача. Можливими прикладами таких виробів є предмети одягу (жакети, пальто), взуття, ремінці і браслети, невеликі вироби зі шкіри (сумки, їх частини, гаманці), чохли для об'єктів різного виду, такі як, чохли для окулярів, чохли для сидінь (тобто для автомобілів) або тому подібне. Природно цей список не є обмежувальним прикладом. Однією з вимог, що стосується застосування шкірсировини, шкіри і шкірозамінника в подібних продуктах є гарантія для користувача високого ступеня комфорту. Шкіряні вироби не тільки повинні бути м'якими і зручними, але вони також повинні гарантувати високий ступінь проникності для водяної пари, так що б при контакті шкіри зі шкірою людини, потовиділення користувача не спричиняло неприємного відчуття при користуванні виробом. Додатковою вимогою є стримування утворення неприємних запахів в результаті потовиділення користувача. Ця вимога є особливо важливою відносно взуття, коли при носінні взуття користувачем в результаті потовиділення ногами користувача часто з'являються неприємні запахи. В аспекті подолання вищезазначених недоліків відомо, що срібло має антисептичні, дезодоруючі і антибактеріальні властивості, і що воно застосовується для цієї мети, наприклад, в дезодорантах для тіла. Для нанесення і закріплення срібла на шкірі в порошкоподібній формі пропонувалися різні способи. Наприклад, пропонували приховувати порошкоподібне срібло в синтетичних смолах і потім наносити смоли на шкіру. Однак, це рішення має той недолік, що синтетичні смоли утворюють на шкірі відносно товсту і важку плівку, яка є майже водонепроникною і тим самим зменшує проникність для газообміну. Наявність таких плівок також псує природний вигляд шкіри, яка внаслідок цього стає менш престижною з точки зору просування товарів на ринку. Також пропонували приховувати порошкоподібне срібло в акрилових фарбах або в ПВХ (полівінілхлориді), але це рішення також має недоліки, аналогічні вказаним вище недолікам. Застосування синтетичних хімічних продуктів також має додатковий недолік через складність утилізації відходів виробництва, що сильно впливають на навколишнє середовище. Документ JP 2006 089583 А розкриває шкіру, покриту сріблом, що є антисептиком і має водо-, паро- і повітропроникні властивості і її застосування у взутті. Документ RU 2 160 784 СІ розкриває обробку шкіри водним розчином казеїну і водну фарбувальну композицію, що містить казеїн, пігмент, воду і воскову емульсію і одяг, виготовлений з вказаної обробленої шкіри. Документ US 5 531 795 А розкриває казеїнову обробку шкіри. Документ KR 2006 0000291 А розкриває антибактеріальний виріб, що містить поліуретановий шар, що містить частинки срібла. Тому задачею, що лежить в основі даного винаходу, є забезпечення способу обробки шкіри (або матеріалів аналогічних шкірі) здатного щонайменше частково подолати вищезазначені недоліки попереднього рівня техніки. Зокрема, задачею, що лежить в основі даного винаходу, є забезпечення способу обробки шкіри або матеріалів, аналогічних шкірі, здатного запропонувати високий ступінь комфорту і високий рівень газообміну, а також зменшення запаху, викликаного потовиділенням, виробленим шкірою користувача. Додатковою задачею даного винаходу є забезпечення способу обробки шкіри або матеріалів, аналогічних шкірі, з обмеженим впливом на навколишнє середовище. Рішення цієї й інших задач досягається застосуванням способу обробки напівфабрикату, виготовленого зі шкіри або матеріалів, аналогічного шкірі, за п. 1, і виробу, виготовленого цим способом згідно з п. 17 з напівфабрикату, зробленого з шкіри або матеріалу, аналогічного шкірі. Залежні пункти формули винаходу визначають можливі переважні варіанти здійснення способу за винаходом і виробу згідно з винаходом. Для кращого розуміння винаходу і витікаючих з нього переваг нижче описані деякі необмежуючі приклади втілень. Спосіб за даним винаходом застосовується при обробці шкір, зокрема шкір різних видів, але також може застосовуватися для обробки виробів, подібних шкірі, таких як шкірозамінник. У даному описі на прикладі будуть згадуватися шкури і шкіра. 1 UA 100959 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Спосіб за винаходом, по-перше, містить етап надавання напівфабрикату, що підлягає обробці. Цей напівфабрикат може, наприклад, містити шкіру, попередньо вичинену згідно з відомими процедурами. Обробка напівфабрикату відбувається шляхом нанесення на нього, згідно з вищеописаними процедурами спеціального розчину для обробки, який готують згідно зі спеціальними процедурами. Розчин для обробки не обов'язково наноситься на весь напівфабрикат, але переважно тільки на одну його поверхню. Іншими словами, тільки одну сторону шкіри обробляють способом за винаходом. Таким чином, обробка обмежується ділянкою шкіри, призначеною для контактування зі шкірою користувача. Наприклад, у випадку взуття, визначено, що оброблювана поверхня обмежена опорною поверхнею ступні, яка з нею контактує. У випадку браслета оброблювана поверхня є внутрішньою поверхнею браслета, тобто поверхнею, яка входить в контакт зі шкірою зап'ястка користувача. Розчин для обробки, що наноситься на напівфабрикат, включає розчин зв'язувальної речовини на основі натуральних білків у водному розчині і срібло в гранулах. Натуральні білки, що застосовуються в розчині зв'язувальної речовини, можуть бути різноманітними. Переважно, їх вибирають з групи, яка складається з казеїну, яєчного альбуміну, альбуміну крові. Переважною зв'язувальною речовиною в розчині є в будь-якому випадку казеїн, який має здатність абсорбувати вологу (яка може, наприклад, утворюватися при потовиділенні зі ступні, якщо напівфабрикат застосовують у виготовленні взуття). Казеїн являє собою фосфопротеїн, що одержується з молока в результаті відповідних процесів обробки (наприклад, тиск, ферментація, підкислення). Більше того, в результаті, також можна застосовувати суміш, що містить один або більше натуральних білків, які входять в перелік білків зі специфічними характеристиками відносно шкіри, обробленої способом за винаходом. Наприклад, допускається, щоб розчин зв'язувальної речовини складався з суміші казеїну з альбуміном. Насправді, ця суміш дає можливість одержувати на шкірі довершену блискучу плівку. Розчин зв'язувальної речовини може також містити додаткові добавки, придатні для надання шкірі специфічних характеристик. Ці добавки можуть включати один або більше з наступних компонентів: рослинні клеї з насіння льону, похідні целюлози, такі як карбоксиметилцелюлоза, желатин, природний лак, мила. Рослинні клеї з насіння льону і похідні целюлози утворюють плівки з високою наповнювальною місткістю відносно шкіри. Желатин надає шкірі м'яку фактуру і в'язку текстуру. Природний лак надає шкірі блиск і однорідність. Переважно, розчин зв'язувальної речовини містить пластифікатори, придатні для зменшення жорсткості, ламкості і еластичності плівки розчину білків при його нанесенні на шкіру. Пластифікатори переважно вибирають з групи, яка складається з: натрієвої солі сульфорицинової кислоти, вищих спиртів, гліколів, гліцерину, натуральних олій, натуральних восків. Як натуральну олію можна, наприклад, застосовувати сульфовану рицинову олію середнього ступеня сульфування. Натуральні воски можуть бути рослинного і тваринного походження. Рослинні воски можна вибрати з групи, яка складається з: коперніції восконосної, яку екстрагують з листя рослини бразильскої коперніції восконосної; екстрактів з торфу і бурого вугілля в гірській промисловості; канделільского воску, що екстрагується в основному з стовбура мексиканської рослини канделіли. Замість рослинних восків можна вибрати тваринні воски з групи, яка складається з: виділень комах, таких як бджолиний віск; виділень сальних залоз, таких як ланолін; виділень, екстрагованих з жирових тканин ссавців, таких як кашалот або кит. Нанесення водного розчину натуральних білків на шкіру має багато переваг. По-перше, відсутність хімічних розчинників зменшує загальний вплив процедури обробки на навколишнє середовище. Більше того, вироби, що одержуються з напівфабрикатів, оброблених способом за винаходом, відповідають високим екологічним стандартам якості. Додаткова перевага, пов'язана із застосуванням розчину зв'язувальної речовини даного типу, полягає в тому, що використання натуральних білків забезпечує, що можливість появи алергії у кінцевого користувача є низькою. Додатковою перевагою, пов'язаною із застосуванням водного розчину зв'язувальної речовини є можливість одержання дуже тонкої, прозорої і блискучої обробки, що дозволяє шкірі 2 UA 100959 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 зберігати свою природну проникність для водяних парів, надаючи при цьому високий рівень комфорту. Більше того, антисептичні властивості срібла посилюються завдяки тому, що срібло занурюється в речовину проникну для парів. Перевагою є те, що розчин зв'язувальної речовини має аніонний заряд і, переважно, рН 8. Процентне співвідношення казеїну в розчині зв'язувальної речовини становить переважно між 6 % і 12 %, навіть більш переважно 8 %. Відповідно до варіанта здійснення винаходу розчин зв'язувальної речовини під назвою Hydrofin TU™, виробництва S.I.C. International™. Гранули срібла в розчині для обробки переважно є гранулами чистого або в основному чистого срібла. Відповідно до можливого варіанта здійснення винаходу гранули срібла в розчині для обробки мають розмір гранул менший або такий, що дорівнює 10 мікронам. Переважно, частина гранул має розмір зерен менший 10 мікронів. Відповідно до можливого варіанта здійснення винаходу, частина, переважно 50 %, гранул срібла має розмір зерен менше 7 мікронів. Приготування розчину для обробки з розчину зв'язувальної речовини і з гранул срібла з вищезазначеними властивостями містить ряд послідовних етапів. Розчин зв'язувальної речовини і гранули срібла змішують, переважно, у відношенні 1:10 (тобто одна частина порошкоподібної речовини і 10 частин зв'язувальної речовини), диспергуючи срібло в розчині зв'язувальної речовини. Потім одержану таким чином суспензію перемішують до одержання в основному однорідної пасти. Переважно, услід за цим до одержаної таким чином пасти додають воду, так щоб одержати розбавлений розчин. Згідно з переважним варіантом здійснення винаходу воду додають в такій кількості, щоб гранули срібла досягали концентрації між 7 і 12 г/л, що переважно дорівнює 10 г/л. Переважно одержаний таким чином розчин потім перемішують, наприклад, за допомогою лопатевої мішалки. Експлуатаційна швидкість становить переважно між 250 і 350 обертів/хв, навіть більш переважно 300 обертів/хв. Коли розчин для обробки приготований згідно з описаними процедурами, спосіб обробки включає стадію нанесення розчину для обробки на оброблюваний напівфабрикат, особливо на поверхню, призначену для контактування зі шкірою кінцевого користувача. Відповідно до можливого варіанта здійснення винаходу, розчин для обробки наносять розпиленням, переважно за допомогою пневматичних пульверизаторів. Тиск розпилювання переважно підтримують між 0,4 атм. (40,53 кПа) і 0,7 атм. (70,93 кПа). Застосування такого тиску гарантує точність під час нанесення і також дає можливість обмежити явище повторного нанесення розчину на поверхню напівфабрикату. Тому кількість розчину для обробки, яка втрачається при повторній обробці надзвичайно мала, на користь економії виробництва. Переважно, розчин для обробки розпилюють через сопла з діаметром між 0,5 і 1,3 мм, навіть більш переважно таким, що дорівнює 0,8 мм. Іншими словами розчин для обробки наносять при низькому тиску і у великому об'ємі, з урахуванням тиску і об'ємів, які звичайно застосовують для обробки шкір (наприклад, при нанесенні барвників). Переважно, етап нанесення розчину для обробки проводиться автоматично. Зокрема, напівфабрикати транспортуються на стрічковому конвеєрі і, як тільки кожний з них виявляється поблизу пневматичних пульверизаторів, специфічний сенсорний засіб фіксує їх наявність в правильному положенні і потім передає відповідні сигнали на контрольний процесор, що активує пневматичний пульверизатор, який відкриває свої сопла. Переважно етап нанесення розчину для обробки відбувається шляхом множини послідовних операцій нанесення. Згідно з можливим варіантом здійснення винаходу, розчин для обробки наносять шляхом чотирьох послідовних операцій нанесення, в кожній з яких наносять між 40 і 60 грамів розчину для обробки на квадратний метр поверхні напівфабрикату. Навіть більш переважно кількість розчину для обробки становить 50 грамів на квадратний метр поверхні напівфабрикату. Тому після чотирьох операцій нанесення кількість нанесеного розчину для обробки становить 200 г на квадратний метр поверхні напівфабрикату, що, згідно з переважним варіантом здійснення винаходу, відповідає 2 грамам срібла на квадратний метр оброблюваного напівфабрикату. Переважно, спосіб обробки за винаходом також містить етап фіксування розчину для обробки на поверхні напівфабрикату. Етап фіксування призначений для переведення в нерозчинний стан натуральних білків з розчину зв'язувальної речовини, для того щоб вони менше набухали у воді, досягаючи таким чином стійкості відносно мокрих просочень. Переважно, етап фіксування включає множину послідовних операцій нанесення. Зокрема, за кожною операцією нанесення йде операція фіксування, що здійснює фіксування розчину для 3 UA 100959 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 обробки, нанесеного в конкретній операції нанесення на поверхню напівфабрикату. Переважно, кількість операцій фіксування також дорівнює чотирьом, за кожною операцією фіксування йде одна із попередньо описаних чотирьох операцій нанесення. Згідно з можливим варіантом здійснення винаходу, кожна з операцій фіксування містить нанесення фіксуючої речовини на поверхню напівфабрикату (на який попередньо був нанесений розчин для обробки). Переважно, фіксуюча речовина містить альдегіди, придатні для поперечного зв'язування натуральних білків з розчину зв'язувальної речовини (і розчину для обробки). Зокрема, згідно з переважним варіантом здійснення винаходу, фіксуюча речовина містить гліоксаль, здатний до поперечного зв'язування з казеїном. Гліоксаль, переважно включають в фіксуючу речовину в процентному співвідношенні від 3 % до 5 %. Відповідно до варіанта здійснення винаходу, спосіб за винаходом містить етап сушіння напівфабрикату. Етап сушіння переважно включає множину операцій сушіння. Зокрема, етап сушіння включає множину операцій сушіння, кожна з яких виконується послідовно відносно операцій нанесення, і множину операцій сушіння, кожна з яких виконується послідовно відносно операцій фіксування для фіксування розчину для обробки на напівфабрикаті. Будь-яка без виключення операція сушіння може здійснюватися вміщенням напівфабрикату в середовище із попередньо заданою температурою сушіння, наприклад в сушильну піч. Температура сушіння становить переважно між 30 °C і 50 °C, навіть більш переважно, що дорівнює 40 °C. Час операцій сушіння переважно варіюється від 20 до 40 секунд. Зокрема, часи операцій сушіння вибирають таким чином, щоб операції нанесення розчину для обробки проводилися на суху шкіру, в той час як операції фіксування проводилися на шкіру, що не виділяє пухирців газу, хоча і трохи вологу. Насправді виконання цієї умови дозволяє фіксуючій речовині діяти в глибині, а не тільки на зовнішній поверхні шкіри. Для цієї мети операції сушіння, які йдуть за операціями нанесення, переважно мають тривалість 20 секунд, в той час як операції сушіння, які йдуть за операціями фіксування, переважно становлять 40 секунд. Відповідно до варіанта здійснення винаходу, спосіб за винаходом також містить стадію заключного полірування. Етап полірування може, наприклад, проводитися шляхом протягування в гарячому стані із застосуванням гарячих валиків, що здушують напівфабрикат на оброблюваній стороні. Цей процес дає можливість одержувати шкіру з високим ступенем гладкості і блиску. Напівфабрикат, оброблений згідно з описаними процедурами може переважно застосовуватися для виробництва конкретного виробу, такого як одяг, взуття, браслет, маленький шкіряний виріб (портмоне, гаманець), чохол для предметів (для окулярів, для сидінь), або тому подібне. Наприклад, відносно взуття, згідно зі способом за винаходом, можна обробляти поверхню напівфабрикату, призначеного для контактування зі ступнею користувача. Внаслідок обробки напівфабрикату розчином зв'язувальної речовини, шкіра черевика стає м'якою і еластичною, і в той же час достатньо газопроникною. Більше того, наявність гранул срібла, внаслідок антисептичної, антибактеріальної і дезодоруючої дії срібла, обмежує появу неприємного запаху через потовиділення від ступні. Природно аналогічні ефекти досягаються у всіх типах виробів, призначених для контактування зі шкірою і ймовірно з потом користувача. З вищенаведеного опису фахівці в даній галузі техніки можуть зрозуміти, як за допомогою способу за винаходом можна одержувати шкіри (або матеріали, аналогічні шкірі) і, отже, вироби, що забезпечують високий ступінь якості, як відносно м'якості і комфорту, так і відносно зменшення неприємних запахів. Більше того, фахівці в даній галузі техніки можуть зрозуміти, як застосування натуральних білків в розчині зв'язувальної речовини забезпечує низький вплив процесу на навколишнє середовище і зменшує ризик алергічних реакцій користувача. Оскільки обробка напівфабрикату проводиться у водному розчині без застосування пігментів і барвників, шкіра має вкрай природний зовнішній вигляд. Нарешті, фахівці в даній галузі техніки можуть зрозуміти, як поєднання водного розчину зв'язувальної речовини і порошкоподібного срібла, особливо при нанесенні на шкіру, забезпечує продукти з високим ступенем проникності для поту і здатністю обмеження появи неприємних запахів. 4 UA 100959 C2 ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 1. Спосіб обробки напівфабрикату, виготовленого зі шкіри або матеріалу, аналогічного шкірі, вказаний спосіб містить етапи: надавання напівфабрикату, що підлягає обробці; приготування розчину для обробки, який містить розчин зв'язувальної речовини і срібла в гранулах; нанесення вказаного розчину для обробки на щонайменше одну поверхню вказаного оброблюваного напівфабрикату, в якому вказаний розчин зв'язувальної речовини містить натуральні білки у водному розчині. 2. Спосіб за п. 1, в якому вказані натуральні білки містять казеїн і/або яєчний альбумін і/або альбумін крові. 3. Спосіб за п. 1 або за п. 2, в якому вказаний розчин зв'язувальної речовини містить пластифікатори натуральних білків, причому вказані пластифікатори вибирають з групи, яка складається з: натрієвої солі сульфорицинової кислоти, вищих спиртів, гліколів, гліцерину, натуральних олій, натуральних восків, вибраних з групи, яка складається з виділень комах, виділень сальних залоз, виділень, екстрагованих з жирових тканин ссавців; рослинних восків, вибраних з групи, яка складається з коперніції восконосної; екстрактів з торфу і бурого вугілля в гірничій промисловості; канделільського воску. 4. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, в якому вказаний розчин зв'язувальної речовини додатково містить добавки, вибрані з групи, що складається з: рослинних клеїв з насіння льону, похідних целюлози, желатину, природного лаку, мила. 5. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, в якому вказані натуральні білки присутні в розчині зв'язувальної речовини в процентному співвідношенні 8 %. 6. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, в якому вказаний розчин зв'язувальної речовини має аніонний заряд і має рН 8. 7. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, в якому гранули срібла мають розмір зерна, менший 10 мікронів, або такий, що дорівнює 10 мікронам. 8. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, в якому 50 % вказаних гранул срібла мають розмір зерна 7 мікронів. 9. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, в якому вказаний етап приготування розчину для обробки містить етапи: надавання розчину зв'язувальної речовини; надавання срібла в гранулах; змішування розчину зв'язувальної речовини і срібла в гранулах; перемішування розчину зв'язувальної речовини і срібла в гранулах до одержання в основному однорідної пасти. 10. Спосіб за попереднім пунктом, в якому вказаний етап приготування розчину для обробки також містить етап додавання води до вказаної пасти. 11. Спосіб за будь-яким з пп. 9-10, в якому вказаний етап приготування розчину для обробки містить етап збереження вказаної пасти шляхом перемішування. 12. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, в якому вказаний етап нанесення розчину для обробки на оброблюваний напівфабрикат включає етап розпилювання вказаного розчину для обробки на поверхню напівфабрикату. 13. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, який додатково містить етап фіксування розчину для обробки, нанесеного на вказану щонайменше одну поверхню напівфабрикату, що підлягає обробці. 14. Спосіб за п. 13, в якому вказаний етап фіксування розчину для обробки містить нанесення фіксуючої речовини на вказану щонайменше одну поверхню напівфабрикату, при цьому вказана фіксуюча речовина містить альдегіди, здатні до поперечного зв'язування вказаних натуральних білків з розчину зв'язувальної речовини і/або гліоксаль, що переважно включається в процентному співвідношенні від 3 % до 5 %. 15. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, який додатково містить етап сушіння напівфабрикату. 16. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, який містить етап обробки, переважно за допомогою протягування в гарячому стані. 17. Виріб, одержаний з напівфабрикату, виготовленого зі шкіри або матеріалу, аналогічного шкірі, обробленого способом за будь-яким з попередніх пунктів. 5 UA 100959 C2 Комп’ютерна верстка І. Мироненко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 6