CN112754099A - 一种舒适度高的布鞋及其制造工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及制鞋技术领域，提供了一种舒适度高的布鞋及其制造工艺。制造工艺，包括：S1、浸取：取干燥的构树皮，粉碎，加入酸性离子液体水溶液，浸取处理一段时间过滤得到滤液；S2、浓缩：向所得滤液中加入粘结剂、增塑剂、增稠剂和螯合剂，加热搅拌浓缩至含水量为10～30wt％得到浓缩液；S3、鞋底制造：在鞋底基底上覆盖一层厚度为1～10mm的浓缩液，使其干燥固化，然后在其表面设置棉质填充层得到鞋底；S4、布鞋制造。本发明通过酸性离子液体处理，可加速构树皮中各种有效成分的溶出提取，提高构树皮的生物利用度。制得的鞋底耐磨性、韧性强；透气性好，防汗不臭脚，保健效果好，同时也提高了布鞋的舒适性。
Description
技术领域
本发明涉及制鞋技术领域，尤其涉及一种舒适度高的布鞋及其制造工艺。
背景技术
构树在湖南湘西地区分部广泛，是一种广泛的植被资源，在土家族苗族医药中有使用记载：构树皮的利尿消肿，祛风湿。用于水肿，筋骨酸痛，外用治神经性皮炎及癣症作用已通过现代医学证明。构树皮纸具有坚韧洁白、柔软光滑、久存不陈、力撕不破及防腐防蛀等特点，构树纸是后世抄写经书、书写契约、符菉最主要的一种材质。构树皮具有如下特点：1、保暖、防水、耐洗、抑菌、防虫；2、燃烧后不沾皮肤；3、有亚麻的特点，但有棉的柔软度，应用范围更广；4、超级纤维构树杆，除可以用作造纸原料外，还可制造多种工艺品。
目前，构树在制鞋领域运用较少，构树皮若直接用于制备鞋底或者斜面，其耐受性不够，且较粗糙，易伤脚。通过简单的改进也很难符合要求，同时构树的疗效需要得到更好的利用，也是阻碍其运用的一大缘由。专利号为201811264680.2的“一种土家构树保健布鞋及其制备方法”，以构树皮为主要原材料，先通过特定的食盐水和碱处理，提取得到有效成分，同时不破坏纤维素类物质，再通过加入α-壳聚糖包裹含量羟基类的有效成分；最后在乙烯-醋酸乙烯共聚乳液和聚乙二醇作用下，得到韧性好、耐磨、且舒适性高的保健鞋底嵌入材料。但是碱处理的主要缺点在于成本较高且不易回收，废液会造成环境污染；并且有效成分的提取率不够高，构树皮的利用率还有待提高。
离子液体(Ionic Liquids，ILs)是由正负离子组成的、室温或使用温度下呈液态的盐，是一类溶解能力强、不挥发、高热稳定性、可设计的绿色溶剂。离子液体已在食品成分的提取分离、分析检测及物性修饰等方面具有出色表现。研究表明，离子液体中的阴、阳离子含不同的官能团如羟基等可形成氢键，破坏微晶膳食纤维结晶结构，增强膳食纤维的溶解性。因此，将离子液体用于构树皮中有效成分的提取，具有很大的潜力。
发明内容
本发明旨在至少克服上述现有技术的缺点与不足其中之一，提供一种舒适性高、韧性强、透气性好、防汗除臭且具有保健养生效果显著的布鞋及其制造方法。本发明目的基于以下技术方案实现。
本发明目的一个方面，提供了一种舒适度高的布鞋的制造工艺，包括以下步骤：
S1、浸取：取干燥的构树皮，粉碎，加入酸性离子液体水溶液，浸取处理一段时间，过滤得到滤液；
S2、浓缩：向所得滤液中加入粘结剂、增塑剂、增稠剂和螯合剂，加热搅拌浓缩至含水量为10～30wt％，得到浓缩液；
S3、鞋底制造：在鞋底基底上覆盖一层厚度为1～10mm的浓缩液，使其干燥固化，然后在其表面设置棉质填充层，得到鞋底；
S4、布鞋制造：在所得鞋底上缝制鞋面制成布鞋成品。
2、根据权利要求1所述的一种舒适度高的布鞋的制造工艺，其特征在于，步骤S1中所述构树皮的水分为5～30wt％，和/或所述构树皮粉碎后过10～50目筛网。
优选地，步骤S1中所述酸性离子液体水溶液具体包括：酸性离子液体0.5～20份，水80～150份。
优选地，步骤S1中所述酸性离子液体为磺酸功能化的三乙胺离子液体，其中阴离子为AlC14 ˉ、HSO4 ˉ、NO3 ˉ、H2PO4 ˉ、BF4 ˉ、PF6 ˉ、CF3CO2 ˉ或CF3SO3 ˉ。
优选地，步骤S1中所述浸取处理为：浸取温度20～60℃，浸取时间4～24h。
优选地，步骤S1中所述浸取处理为：超声频率5～15kHz，超声温度20～60℃，超声时间为2～10h。
优选地，步骤S2中所述粘结剂包括乙烯-醋酸乙烯共聚乳液、氨基树脂、硫化硅橡胶、氰基丙烯酸酯中的一种或多种；和/或
优选地，所述增塑剂包括柠檬酸酯类、聚乙二醇类、邻苯二甲酸酯类中的一种或多种。
优选地，所述增稠剂包括甲基纤维素、羧甲基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基甲基纤维素、聚季铵盐1、聚季铵盐6、瓜尔胶、黄原胶、果胶、卡拉胶、壳聚糖、脱乙酰壳多糖中的一种或多种。
优选地，所述螯合剂包括EDTA和/或EDTA二钠。
优选地，步骤S2中所述粘结剂的加入量为浓缩液质量的0.1～1wt％，和/或所述增塑剂的加入量为浓缩液质量的0.1～1wt％，和/或所述增稠剂的加入量为浓缩液质量的0.1～1wt％，和/或所述螯合剂的加入量为浓缩液质量的0.02～0.2wt％。
优选地，步骤S2中所述加热搅拌的温度为40～70℃。
优选地，步骤S3中所述干燥固化为置于自然通风处干燥固化；和/或
步骤S3中所述棉质填充层内还设有艾绒和/或竹纤维。
本发明目的另一个方面，提供了一种舒适度高的布鞋，由上述的制造工艺制成。
本发明可取得如下有益效果：
1、本发明使用的酸性离子液体具有良好的生物相容性，还具有良好的催化活性，能够改善构树皮内部环境，协助和促进破坏细胞壁结构，将不溶性的纤维转化为可溶，提高纤维素的提取率，同时不会破坏纤维素的内部结构，制成的布鞋舒适性高、韧性强。此外，在酸性条件下浸取有利于构树皮中具有药效的成分的溶出，加速并提高了药效成分的溶出率，制成的布鞋保健效果显著。本发明通过酸性离子液体处理，可加速构树皮中各种有效成分的溶出提取，提高构树皮的生物利用度。
2、本发明使用的酸性离子液体，用量少，绿色化程度高，不会产生废水等环境污染，生物相容性高，对人体无害，健康环保。
3、本发明加入的粘结剂、增塑剂、增稠剂和螯合剂，具有很好的粘结、固化作用，制得的鞋底耐磨性、韧性强；同时也使纤维素和药效成分形成一定的空间结构，使其药效多维度持续缓慢发挥，保健效果好，同时也提高了布鞋的舒适性。
4、本发明的鞋底中含有大量丰富的纤维，透气性好，防汗不臭脚，穿着舒适度高。
5、本发明的制造工艺，操作简单，耗时短、效率高，易产业化和规模化，可大规模推广应用。
具体实施方式
下面将对本发明的实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
一种舒适度高的布鞋的制造工艺，包括以下步骤：
S1、浸取：取干燥的构树皮(水分为5wt％)，粉碎后过50目筛网，加入酸性离子液体水溶液([BsEt3N][HSO4]酸性离子液体0.5份，水100份)，浸取处理一段时间，浸取温度45℃，浸取时间15h，过滤得到滤液；
S2、浓缩：向所得滤液中加入粘结剂0.1wt％乙烯-醋酸乙烯共聚乳液，增塑剂0.1wt％柠檬酸酯，增稠剂0.1wt％甲基纤维素和螯合剂0.02wt％EDTA，40℃加热搅拌浓缩至含水量为30wt％，得到浓缩液；
S3、鞋底制造：在鞋底基底上覆盖一层厚度为1mm的浓缩液，置于自然通风处使其干燥固化，然后在其表面设置棉质填充层，得到鞋底；
S4、布鞋制造：在所得鞋底上缝制鞋面制成布鞋成品。
实施例2：
一种舒适度高的布鞋的制造工艺，包括以下步骤：
S1、浸取：取干燥的构树皮(水分为30wt％)，粉碎后过10目筛网，加入酸性离子液体水溶液([BsEt3N][AlC14]酸性离子液体2份，水100份)，浸取处理一段时间，浸取温度25℃，浸取时间24h，过滤得到滤液；
S2、浓缩：向所得滤液中加入粘结剂0.5wt％氨基树脂、0.5wt％硫化硅橡胶，增塑剂1wt％聚乙二醇-200，增稠剂0.5wt％羧甲基纤维素、0.5wt％聚季铵盐1和螯合剂0.2wt％EDTA二钠，70℃加热搅拌浓缩至含水量为10wt％，得到浓缩液；
S3、鞋底制造：在鞋底基底上覆盖一层厚度为10mm的浓缩液，置于自然通风处使其干燥固化，然后在其表面设置棉质填充层，得到鞋底；
S4、布鞋制造：在所得鞋底上缝制鞋面制成布鞋成品。
实施例3：
一种舒适度高的布鞋的制造工艺，包括以下步骤：
S1、浸取：取干燥的构树皮(水分为15wt％)，粉碎后过20目筛网，加入酸性离子液体水溶液([BsEt3N][H2PO4]酸性离子液体5份，水100份)，浸取处理一段时间，浸取温度55℃，浸取时间8h，过滤得到滤液；
S2、浓缩：向所得滤液中加入粘结剂0.25wt％硫化硅橡胶、0.25wt％氰基丙烯酸酯，增塑剂0.5wt％邻苯二甲酸酯，增稠剂0.25wt％瓜尔胶、0.25wt％壳聚糖和螯合剂0.1wt％EDTA，50℃加热搅拌浓缩至含水量为20wt％，得到浓缩液；
S3、鞋底制造：在鞋底基底上覆盖一层厚度为5mm的浓缩液，置于自然通风处使其干燥固化，然后在其表面设置内部设有竹纤维的棉质填充层，得到鞋底；
S4、布鞋制造：在所得鞋底上缝制鞋面制成布鞋成品。
实施例4：
一种舒适度高的布鞋的制造工艺，包括以下步骤：
S1、浸取：取干燥的构树皮(水分为10wt％)，粉碎后过30目筛网，加入酸性离子液体水溶液([BsEt3N][BF4]酸性离子液体8份，水100份)，浸取处理一段时间，浸取的超声频率5kHz、超声温度50℃、浸取时间8h，过滤得到滤液；
S2、浓缩：向所得滤液中加入粘结剂0.2wt％乙烯-醋酸乙烯共聚乳液、0.6wt％氨基树脂，增塑剂0.2wt％柠檬酸酯、0.2wt％聚乙二醇-400，增稠剂0.2wt％羟乙基纤维素、0.2wt％聚季铵盐6、0.3wt％黄原胶和螯合剂0.02wt％EDTA、0.02wt％EDTA二钠，65℃加热搅拌浓缩至含水量为15wt％，得到浓缩液；
S3、鞋底制造：在鞋底基底上覆盖一层厚度为3mm的浓缩液，置于自然通风处使其干燥固化，然后在其表面设置棉质填充层，得到鞋底；
S4、布鞋制造：在所得鞋底上缝制鞋面制成布鞋成品。
实施例5：
一种舒适度高的布鞋的制造工艺，包括以下步骤：
S1、浸取：取干燥的构树皮(水分为20wt％)，粉碎后过40目筛网，加入酸性离子液体水溶液([BsEt3N][CF3CO2]酸性离子液体15份，水100份)，浸取处理一段时间，浸取的超声频率15kHz、超声温度60℃、浸取时间2h，过滤得到滤液；
S2、浓缩：向所得滤液中加入粘结剂0.3wt％硫化硅橡胶、0.3wt％氰基丙烯酸酯，增塑剂0.3wt％聚乙二醇-200、0.3wt％邻苯二甲酸酯，增稠剂0.3wt％瓜尔胶、0.2wt％黄原胶、0.1wt％脱乙酰壳多糖和螯合剂0.15wt％EDTA，45℃加热搅拌浓缩至含水量为25wt％，得到浓缩液；
S3、鞋底制造：在鞋底基底上覆盖一层厚度为8mm的浓缩液，置于自然通风处使其干燥固化，然后在其表面设置内部设有艾绒的棉质填充层，得到鞋底；
S4、布鞋制造：在所得鞋底上缝制鞋面制成布鞋成品。
实施例6：
一种舒适度高的布鞋的制造工艺，包括以下步骤：
S1、浸取：取干燥的构树皮(水分为25wt％)，粉碎后过30目筛网，加入酸性离子液体水溶液([BsEt3N][CF3SO3]酸性离子液体6份，水100份)，浸取处理一段时间，浸取的超声频率10kHz、超声温度40℃、浸取时间5h，过滤得到滤液；
S2、浓缩：向所得滤液中加入粘结剂0.1wt％氨基树脂、0.1wt％硫化硅橡胶、0.1wt％氰基丙烯酸酯，增塑剂0.3wt％柠檬酸酯、0.3wt％聚乙二醇-400、0.2wt％邻苯二甲酸酯，增稠剂0.1wt％羟乙基纤维素、0.1wt％聚季铵盐6、0.1wt％卡拉胶和螯合剂0.12wt％EDTA二钠，55℃加热搅拌浓缩至含水量为18wt％，得到浓缩液；
S3、鞋底制造：在鞋底基底上覆盖一层厚度为2.5mm的浓缩液，置于自然通风处使其干燥固化，然后在其表面设置内部设有艾绒和竹纤维的棉质填充层，得到鞋底；
S4、布鞋制造：在所得鞋底上缝制鞋面制成布鞋成品。
对比例1：
步骤S1改为：加入20％食盐水，浸泡48小时，过滤，加入饮用水，所述的饮用水加入量为构树皮质量的4倍，调节pH为10，加热回流4小时，提取两次，过滤。其余步骤和条件与实施例6相同。
对比例2：
步骤S2中不加入粘结剂，其余步骤和条件与实施例6相同。
对比例3：
步骤S2中不加入粘结剂、增稠剂，其余步骤和条件与实施例6相同。
对比例4：
步骤S2中不加入粘结剂、增塑剂、增稠剂，其余步骤和条件与实施例6相同。
对比例5：
步骤S2中不加入粘结剂、增塑剂、增稠剂和螯合剂，其余步骤和条件与实施例6相同。
对实施例1～6和对比例1～5制成的布鞋进行耐磨性和疗效考察。
1、耐磨性考察
各取2双40码的实施例1～6和对比例1～5制成的布鞋，选取22名体重在50～55kg，能够试穿上述22双鞋的中年人(年龄在40～45岁)，平均每人每天均速走10000步，分别在0/1/2/3/5月观察鞋底情况(0月即刚穿着时所有布鞋鞋底均为鞋面光滑、无凹凸)，结果列于表1。
表1
由表1结果可知，碱性提取，不加入粘结剂、增塑剂、增稠剂和螯合剂中的一种或多种，均对所制成布鞋的韧性有影响，尤其是对比例5的韧性最差，穿着1月鞋底就全部出现凹面。结果表明，本发明优选实施例的布鞋均具有很高的韧性。
2、疗效考察
各取10双40码的实施例1～6和对比例1～5制成的布鞋，选取60～65岁，具有一定风湿性关节炎疼痛的老人110名，每人每天穿鞋子均速走路5000～6000步，分别在0/1/2/3/4月观察询问其疼痛情况，观察其改善情况，结果列于表2。
表2
由表2结果可知，碱性提取，不加入粘结剂、增塑剂、增稠剂和螯合剂中的一种或多种，均对所制成布鞋的保健效果有影响，尤其是对比例5的保健效果最差。结果表明，本发明优选实施例的布鞋均具有很显著的保健效果，尤其是实施例6的保健效果最佳，穿着1月后便有7人的关节炎有明显改善，2月后10人均有明显改善。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种舒适度高的布鞋的制造工艺，其特征在于，包括以下步骤：
S1、浸取：取干燥的构树皮，粉碎，加入酸性离子液体水溶液，浸取处理一段时间，过滤得到滤液；
S2、浓缩：向所得滤液中加入粘结剂、增塑剂、增稠剂和螯合剂，加热搅拌浓缩至含水量为10～30wt％，得到浓缩液；
S3、鞋底制造：在鞋底基底上覆盖一层厚度为1～10mm的浓缩液，使其干燥固化，然后在其表面设置棉质填充层，得到鞋底；
S4、布鞋制造：在所得鞋底上缝制鞋面制成布鞋成品。
2.根据权利要求1所述的一种舒适度高的布鞋的制造工艺，其特征在于，步骤S1中所述构树皮的水分为5～30wt％，和/或所述构树皮粉碎后过10～50目筛网。
3.根据权利要求1所述的一种舒适度高的布鞋的制造工艺，其特征在于，步骤S1中所述酸性离子液体水溶液具体包括：酸性离子液体0.5～20份，水80～150份。
4.根据权利要求1所述的一种舒适度高的布鞋的制造工艺，其特征在于，步骤S1中所述酸性离子液体为磺酸功能化的三乙胺离子液体，其中阴离子为AlC14ˉ、HSO4ˉ、NO3ˉ、H2PO4ˉ、BF4ˉ、PF6ˉ、CF3CO2ˉ或CF3SO3ˉ。
5.根据权利要求1所述的一种舒适度高的布鞋的制造工艺，其特征在于，步骤S1中所述浸取处理为：浸取温度20～60℃，浸取时间4～24h；
或步骤S1中所述浸取处理为：超声频率5～15kHz，超声温度20～60℃，超声时间为2～10h。
6.根据权利要求1所述的一种舒适度高的布鞋的制造工艺，其特征在于，步骤S2中所述粘结剂包括乙烯-醋酸乙烯共聚乳液、氨基树脂、硫化硅橡胶、氰基丙烯酸酯中的一种或多种；和/或
所述增塑剂包括柠檬酸酯类、聚乙二醇类、邻苯二甲酸酯类中的一种或多种；和/或
所述增稠剂包括甲基纤维素、羧甲基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基甲基纤维素、聚季铵盐1、聚季铵盐6、瓜尔胶、黄原胶、果胶、卡拉胶、壳聚糖、脱乙酰壳多糖中的一种或多种；和/或
所述螯合剂包括EDTA和/或EDTA二钠。
7.根据权利要求1所述的一种舒适度高的布鞋的制造工艺，其特征在于，步骤S2中所述粘结剂的加入量为浓缩液质量的0.1～1wt％，和/或所述增塑剂的加入量为浓缩液质量的0.1～1wt％，和/或所述增稠剂的加入量为浓缩液质量的0.1～1wt％，和/或所述螯合剂的加入量为浓缩液质量的0.02～0.2wt％。
8.根据权利要求1所述的一种舒适度高的布鞋的制造工艺，其特征在于，步骤S2中所述加热搅拌的温度为40～70℃。
9.根据权利要求1所述的一种舒适度高的布鞋的制造工艺，其特征在于，步骤S3中所述干燥固化为置于自然通风处干燥固化；和/或
步骤S3中所述棉质填充层内还设有艾绒和/或竹纤维。
10.一种舒适度高的布鞋，其特征在于，根据权利要求1至9中任一项所述的制造工艺制成。
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