吳君

（軍需能源質(zhì)量監(jiān)督總站西安質(zhì)量監(jiān)督站，陜西西安 710086）

近年來，鞋用功能整理技術(shù)越來越受到人們的關(guān)注，鞋材功能整理主要包括防水、防污、防靜電、抗菌等方面的性能，國內(nèi)相關(guān)領(lǐng)域早在十多年前就有一定的研究，但市面上含氟功能整理劑應(yīng)用多以服用面料、裝飾材料為主，在鞋材細(xì)分領(lǐng)域存在性能短板。此外，部分服用面料中功能測試標(biāo)準(zhǔn)在鞋面材料上存在不適用的情況，因此，鞋材復(fù)合功能整理技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。所謂鞋用復(fù)合功能整理技術(shù)，是指在鞋材表面涂覆一層防水、防污、防靜電等復(fù)合功能涂層以達(dá)到鞋類使用性能要求的方法[1-3]。該方法可以有效提高鞋材的耐水性和抗污性，避免鞋底與外界環(huán)境直接接觸而產(chǎn)生污染。

1 鞋材功能整理技術(shù)

1.1 防水防污

防水防污處理的目的是通過機(jī)械作用（包括刷、噴、浸等），使鞋底或鞋面具有防水、防潮性能?？煞譃槲锢矸浪突瘜W(xué)防水兩大類：物理防水是在鞋底或鞋面上涂覆一層防水材料（如有機(jī)硅防水劑）或能與之發(fā)生反應(yīng)而形成防水親水凝膠體，從而實(shí)現(xiàn)防水性；化學(xué)防水是在鞋底或鞋面上涂覆一層耐候性較好的高分子化合物（如丙烯酸乳液等），以使鞋材具有較好的耐磨性、耐水性和耐老化性。

1.2 阻燃防煙整理

阻燃防煙整理技術(shù)是指在鞋材表面涂覆阻燃劑，使之具有良好的穩(wěn)定性和阻燃性。當(dāng)阻燃劑被用到鞋材中時(shí)，會與其中的有機(jī)物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成不易燃物質(zhì)，從而防止鞋材被點(diǎn)燃而著火燃燒。阻燃防煙整理是將阻燃劑涂覆于鞋面或鞋底的某一特定部位，使其不易燃而達(dá)到阻燃目的。隨著人們環(huán)保意識的提高及對環(huán)境要求的日益嚴(yán)格，很多鞋類產(chǎn)品都開始采用這種技術(shù)。同時(shí)，阻燃防煙整理也成為了當(dāng)前國內(nèi)外研究開發(fā)的熱點(diǎn)。

1.3 抗靜電整理

抗靜電劑主要有兩類，一是導(dǎo)電聚合物，如聚吡咯、聚二甲基硅氧烷（PDMS）等；二是非導(dǎo)電聚合物，如三乙醇胺、三乙胺、PTC 等。用于鞋面抗靜電劑的主要是聚二甲基硅氧烷（PDMS），因?yàn)槠浞肿渔溄Y(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，使得它能在摩擦過程中產(chǎn)生靜電。美國材料與試驗(yàn)協(xié)會（ASTM）對防靜電織物定義為：由具有導(dǎo)電特性的無機(jī)物質(zhì)所制備，在摩擦過程中不產(chǎn)生或極少產(chǎn)生靜電現(xiàn)象的織物?？轨o電劑不僅有防靜電電暈效果，還能增大纖維表面負(fù)電荷數(shù)量，并保持其穩(wěn)定。

1.4 吸水發(fā)泡功能處理技術(shù)

吸水發(fā)泡功能是通過發(fā)泡劑與橡膠的交聯(lián)反應(yīng)而獲得。吸水發(fā)泡技術(shù)作為一種環(huán)保節(jié)能的新技術(shù)，可以提高產(chǎn)品的實(shí)用性能，改善產(chǎn)品使用性能及提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本。采用吸水發(fā)泡技術(shù)可以將鞋材的環(huán)保、舒適、柔軟、抗壓、耐磨等性能提高到一個(gè)新水平，使產(chǎn)品具備高科技含量和附加值。吸水發(fā)泡功能整理一般通過添加發(fā)泡劑來實(shí)現(xiàn)，將發(fā)泡劑加入到鞋材中，使鞋材快速吸收水分和空氣中的二氧化碳膨脹發(fā)泡。發(fā)泡劑是由聚氨酯或聚醚類聚合物制成的小分子物質(zhì)，如聚乳酸（PLA）、聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET）等。

1.5 皮革抗菌加工技術(shù)

皮革在制作過程中，由于對細(xì)菌或霉菌的抵抗力差，導(dǎo)致皮革的發(fā)霉變質(zhì)。傳統(tǒng)的皮革抗菌方法是在皮革表面涂上抗菌劑，但這種方法具有成本高、污染環(huán)境、有腐蝕性等缺點(diǎn)。近年來，隨著人們健康意識和環(huán)保意識的不斷增強(qiáng)，各種新型環(huán)保皮革抗菌技術(shù)被廣泛應(yīng)用。皮革抗菌加工技術(shù)是在皮料表面涂布具有殺菌功能的化學(xué)藥物或聚合物，從而使皮料具有殺菌作用的加工方法。目前常用的抗菌材料有聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）、聚氯乙烯（PVC）、聚丙烯腈（PAN）等。由于皮革具有特殊的微環(huán)境，容易發(fā)生霉變，因此開發(fā)抗菌皮革對于延長皮料使用壽命至關(guān)重要。

1.6 天然植物萃取的生物固著技術(shù)

天然植物萃取的生物固著技術(shù)是指利用微生物在天然植物中生長繁殖，利用微生物菌體對天然植物中活性成分的親和性，通過人工發(fā)酵轉(zhuǎn)化為固著劑，再經(jīng)固著整理從而獲得抗菌、防水、防污、抗靜電等功能的材料。目前，天然植物萃取生物固著技術(shù)應(yīng)用較廣泛的是天然蛋白質(zhì)和多糖提取技術(shù)。近年來研究人員通過對天然蛋白質(zhì)的研究，發(fā)現(xiàn)許多天然蛋白質(zhì)具有很強(qiáng)的抗菌性。利用酶制劑對蛋白質(zhì)進(jìn)行降解，并用含有一定量多肽結(jié)構(gòu)活性基團(tuán)（如氨基酸、核酸等）的有機(jī)化合物進(jìn)行固著處理，是一種制備功能性生物固著材料的新方法。

1.7 其他功能復(fù)合整理工藝研究

在鞋材的復(fù)合整理中，利用高分子材料與其他材料復(fù)合，設(shè)計(jì)成具有特殊性能的材料，進(jìn)而研制出具有特定功能的鞋類產(chǎn)品。如將橡膠和金屬網(wǎng)眼鞋面通過熱壓工藝制作成一種特殊鞋底，其具備良好的耐磨性、透氣性、舒適性和耐蝕性。利用金屬網(wǎng)眼鞋面采用硫化熱壓工藝制作出一種具有一定強(qiáng)度和韌性的鞋墊，這種鞋墊可對腳起到良好的支撐作用，并在行走過程中保持其柔軟性。

2 試驗(yàn)方法

2.1 材料

鞋材功能涂層材料的制備，需要將復(fù)合涂層材料在一定溫度下加熱至熔融狀態(tài)，再通過涂覆設(shè)備或噴膠設(shè)備將其涂覆于鞋面，主要由兩種材料組成：一種是樹脂類涂層材料，另一種是陶瓷微珠或納米材料等復(fù)合無機(jī)非金屬粉末。采用樹脂類涂層材料，所制備的鞋材功能涂層通常包括防水、防污、抗靜電、防污染等復(fù)合涂層。例如，以丙烯酸樹脂為基材進(jìn)行的鞋材防水功能整理技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于防水防油等鞋材功能整理工藝中。采用陶瓷微珠等納米非金屬粉末為基材的鞋材功能整理技術(shù)，具有耐水性能好、耐磨性能好的優(yōu)點(diǎn)。采用納米無機(jī)非金屬粉末作為鞋底鞋面和鞋墊原料，可以起到防靜電、抗污染和抗菌等功能。結(jié)合對現(xiàn)有的材質(zhì)方法分析來看，不同鑒定方法擁有各自的優(yōu)勢，所以在鑒定材質(zhì)中，可以同時(shí)選擇多個(gè)方法，使得到的結(jié)論更加可靠。

景區(qū)的管理、服務(wù)人員要盡快提高素質(zhì)，要面向全社會招聘，選拔優(yōu)秀人才，學(xué)會識人用人，加強(qiáng)培訓(xùn)，嚴(yán)格考核，促進(jìn)隊(duì)伍整體素質(zhì)和能力的提升，真正為“4A級”的景區(qū)服務(wù)。另外通過景區(qū)管理人員可以通過邀請優(yōu)秀的旅游管理專家，詳細(xì)地講解了旅游接待過程中的服務(wù)禮儀實(shí)戰(zhàn)技巧，可以通過情景模擬的方式，使參訓(xùn)人員對游客服務(wù)有更深刻認(rèn)識；同時(shí)景區(qū)從業(yè)人員應(yīng)提高思想認(rèn)識，增強(qiáng)和提高服務(wù)水平，自覺規(guī)范觀念和形象意識，自覺擔(dān)負(fù)起景區(qū)形象大使的職責(zé)。

2.2 設(shè)備

（1）設(shè)備名稱：YG825G 型全自動水性復(fù)合功能涂層性能測試儀。

（2）測試原理：采用定溫加壓，通過智能芯片控制，從而實(shí)現(xiàn)檢測并顯示測試結(jié)果。

（3）主要功能：適用于鞋類的表面涂覆層復(fù)合功能性能（防水、防污、防靜電）的測定?？赏瑫r(shí)測試底材表面防水處理涂層的質(zhì)量和底材表面防油性涂層質(zhì)量兩個(gè)項(xiàng)目，提供同時(shí)測試4～20項(xiàng)的測試結(jié)果，其中包括抗靜電性測定結(jié)果（靜電壓值）；防污性測定結(jié)果（靜電壓值）；耐水性測定結(jié)果（靜電壓值）。

（4）特點(diǎn)：本產(chǎn)品由實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)和恒濕試驗(yàn)箱兩部分組成。通過實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)，可以隨時(shí)查看試驗(yàn)狀態(tài)；同時(shí)也可對試驗(yàn)過程進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)環(huán)境濕度及溫度。

2.3 試樣尺寸

（1）試樣尺寸：根據(jù)鞋用復(fù)合功能涂層的種類和涂覆工藝的不同，鞋用復(fù)合功能涂層試樣的尺寸可以不同。如果采用涂覆一層或幾層聚氨酯防水膜作為基材制得的鞋材，其試樣尺寸可根據(jù)試驗(yàn)需要確定，如鞋材的厚度、寬度及高度等。具體試樣尺寸需通過試驗(yàn)確定。

（2）樣品制備：按照要求制取測試用樣塊，經(jīng)檢驗(yàn)合格后，將試樣塊放在干燥潔凈的試驗(yàn)箱中進(jìn)行試樣制備。選擇樣品時(shí)應(yīng)考慮的因素包括：樣品尺寸（鞋樣）、面料成分等；最好將各種樣品放置在同一環(huán)境中，以便通過對比確定其是否可以進(jìn)行測試。

2.4 測試程序

（1）將鞋材在水中浸泡一段時(shí)間，取出后，將鞋材置于烘箱中干燥（一般采用80℃烘干，時(shí)間為2 h）。

（2）將鞋材放入加有防水劑的水中浸泡一段時(shí)間。根據(jù)所用防水劑的不同，可以選擇不同的試驗(yàn)方法（如浸泡法、涂覆法、淋濕法）。

（3）用防水劑處理好的鞋材放入裝有標(biāo)準(zhǔn)溶液（一般為氯化鈉溶液）的試管中浸泡半個(gè)小時(shí)。

（4）將鞋材試片浸入水中，用棉布蘸取標(biāo)準(zhǔn)溶液在鞋材試片上擦拭幾遍，直至不能看到目標(biāo)為止。

（5）將鞋材取出晾干至半干狀態(tài)（一般為3 h～6 h），然后將鞋材試片置于盛有標(biāo)準(zhǔn)液的試管中，使其自由表面與標(biāo)準(zhǔn)液充分接觸（一般為2 min～3 min）。觀察鞋材是否有變色現(xiàn)象出現(xiàn)。

（6）最后測量鞋材試片經(jīng)過標(biāo)準(zhǔn)溶液洗滌前后的質(zhì)量變化值。

2.5 試驗(yàn)步驟

將鞋用功能涂層按標(biāo)準(zhǔn)配方配制好，放入固定架中，根據(jù)不同的產(chǎn)品和用途，取一定數(shù)量的試樣，并對其外觀、厚度、顏色等進(jìn)行檢查。

（1）將鞋用功能涂層均勻地涂在鞋材上，然后將其放在規(guī)定溫度下干燥24 h 以上。一般情況下，經(jīng)干燥處理的鞋材表面不能有水漬殘留。

（2）在烘箱中以最大的溫度進(jìn)行烘干處理1 h～2 h，使鞋材表面溫度達(dá)到規(guī)定溫度。

（3）用不同顏色的染料分別涂在試樣鞋面上進(jìn)行染色處理。試驗(yàn)前應(yīng)對樣品進(jìn)行檢查：用無色透明溶劑擦拭涂有功能涂層的試樣鞋面，去除黑色表面污漬和多余顏色；將干試樣放入盛有去離子水的容器中浸洗24 h 以上，再取出晾干。

（4）將所有試樣按照測試標(biāo)準(zhǔn)要求放入磨具中研磨，磨至規(guī)定粒徑。研磨時(shí)可輕輕敲擊鞋面并不斷翻動以觀察不同粒徑顆粒對摩擦系數(shù)測試結(jié)果的影響。

（5）將所有試樣磨細(xì)后分別放入磨具中研磨至規(guī)定粒徑；用標(biāo)準(zhǔn)洗水洗滌表面和磨具以去除表面顏色并干燥。

（6）在磨具上涂一層無水酒精，試驗(yàn)結(jié)束。

2.6 檢測標(biāo)準(zhǔn)

鞋材復(fù)合功能涂層的檢測方法一般采用美國材料試驗(yàn)協(xié)會（ASTM）推薦的檢測標(biāo)準(zhǔn)。目前，我國主要有以下三個(gè)鞋材復(fù)合功能涂層的標(biāo)準(zhǔn)：GB/T 20944.3-2008《紡織品 抗菌性能的評價(jià) 第3 部分：振蕩法》、GB/T 4745-2012《紡織織物 表面抗?jié)裥詼y定 沾水試驗(yàn)》、FZ/T 01118-2012《紡織品 防污性能的檢測和評價(jià) 易去污性》等，其中，抗菌性能主要通過抗菌性能試驗(yàn)法來評價(jià)?？咕囼?yàn)方法目前我國還沒有相關(guān)的國家標(biāo)準(zhǔn)，與之相關(guān)的檢測標(biāo)準(zhǔn)也很少，但在美國已有相應(yīng)的測試方法標(biāo)準(zhǔn)。目前，國內(nèi)部分科研機(jī)構(gòu)和企業(yè)已經(jīng)開發(fā)出了相應(yīng)的抗菌及防污整理功能鞋用材料，并制定了相關(guān)檢測標(biāo)準(zhǔn)。

2.7 試驗(yàn)結(jié)果

添加20 g/L 的防水專用陽離子抗菌劑A-18 乳液就可以大幅提升鞋面材料的廣譜抑菌性能，在滌綸經(jīng)編網(wǎng)格布和滌綸3D 飛織布上抑菌率≥90%，具有一定的抗菌效果?？咕鷦┯昧繌?0 g/L 提升到40 g/L，抑菌率未出現(xiàn)大幅度提升，因此防水專用陽離子抗菌劑A-18 乳液的添加量優(yōu)選30 g/L。僅使用拒水拒油劑CTA-566TDX 整理鞋面材料無法達(dá)到廣譜抑菌的性能，可能導(dǎo)致雨季鞋材滋生大量細(xì)菌而發(fā)臭，如表1 所示。

表1 鞋材抑菌性能分析

3 結(jié)論

總之，目前鞋類復(fù)合功能整理技術(shù)已經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用，但是需要進(jìn)一步開發(fā)與創(chuàng)新。鞋材復(fù)合功能整理的最優(yōu)工藝配方為拒水拒油劑CTA-566TDX 質(zhì)量濃度50 g/L，防水專用柔軟劑FK-220DE 質(zhì)量濃度20 g/L，防水專用陽離子抗菌劑A-18乳液質(zhì)量濃度30 g/L，在滌綸經(jīng)編網(wǎng)格布（白色）、滌綸3D飛織布（卡其色）、滌綸聚氨酯超細(xì)海島纖維面料（不定島、灰色）、鞋面帆布（藍(lán)色）鞋面材料均有較好的適用，可實(shí)現(xiàn)抗?jié)櫇裥裕? 級、耐1 萬次動態(tài)彎折后吸水率＜25%、廣譜抑菌率（吸收法）＞90%，在常見鞋面材料上實(shí)現(xiàn)了防水、防污、抗菌性能平衡。