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JP4072866B2 - Cold-resistant shoes - Google Patents
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Description

本発明は、液体窒素および液化天然ガスに代表される極低温液体を取扱う作業場において使用される耐冷靴に関する。   The present invention relates to a cold-resistant shoe used in a workplace that handles a cryogenic liquid typified by liquid nitrogen and liquefied natural gas.

従来から、液体窒素および液化天然ガス(LNG)に代表され、液化プロパンガスなどを含む極低温液体を取扱う作業場、たとえば貯蔵タンクやタンクローリ車などでは、作業者が防寒靴を着用している。多く使用されている防寒靴は、革製またはゴム製で防水機能を有するように形成されている。   2. Description of the Related Art Conventionally, workers wear winter shoes in workplaces represented by liquid nitrogen and liquefied natural gas (LNG) and handling cryogenic liquids including liquefied propane gas, such as storage tanks and tank trucks. Most of the winter shoes used are made of leather or rubber and have a waterproof function.

極低温作業用の防寒靴は、−100℃以下の極低温環境でも、作業者が凍傷を羅病しないように、低温断熱性能を有し、保温性が優れているとともに、極低温液体を取扱う際に生じる不慮の事故に対しても作業者を保護し得ることが必要である。   Cold protection shoes for cryogenic work have low temperature insulation performance, excellent heat retention, and handle cryogenic liquids so that workers will not suffer from frostbite even in a cryogenic environment below -100 ° C. It is necessary to be able to protect workers against unexpected accidents.

従来から用いられている革製もしくはゴム製の防水機能を有する防寒靴は、次のような問題点を有している。
(1)大地震に伴う事故等により極低温液体が流出し、靴底が極低温液体に浸漬されると、割れが生じ、極低温液体が靴内部に浸透し、安全な歩行の確保が困難になる。
(2)極低温液体の流出箇所に接近しようとすると、靴底に割れが生じたりするので、流出箇所を応急に修理することができず、大事故の未然防止活動が困難となる。
(3)特に、極低温液体がたとえば液化プロパンガスや液化天然ガス等の可燃性を有する場合には、事故等によって燃焼し、その火炎にも曝露されるけれども、緊急避難に必要となる耐熱性や耐炎性を有していない。
Conventionally used winter shoes having a waterproof function made of leather or rubber have the following problems.
(1) When cryogenic liquid flows out due to an accident caused by a large earthquake and the shoe sole is immersed in the cryogenic liquid, cracking occurs and the cryogenic liquid penetrates into the shoe, making it difficult to ensure safe walking. become.
(2) If an attempt is made to approach the outflow location of the cryogenic liquid, the shoe sole may be cracked, so that the outflow location cannot be repaired as soon as possible, making it difficult to prevent a major accident.
(3) Especially when the cryogenic liquid is flammable, such as liquefied propane gas or liquefied natural gas, it burns due to an accident and is exposed to the flame, but the heat resistance required for emergency evacuation It has no flame resistance.

すなわち、従来流通している防寒作業用の靴の本底には、主として天然ゴム系やウレタン系のエラストマ材料が使用され、金型による加圧加熱成形や射出成形で製造されている。これらの材料をこれらの成形法によって本底として製造すると、本底材料内部に残留応力が発生している。事故等によって流出する極低温液体に靴底が浸漬されると、低温での熱収縮によって残留応力が増大し、靴底に割れが発生してしまう。   In other words, natural rubber-based or urethane-based elastomer materials are mainly used for the sole of cold protection shoes that have been distributed in the past, and are manufactured by pressure heating molding or injection molding using a mold. When these materials are manufactured as bottoms by these molding methods, residual stress is generated inside the bottoms material. When a shoe sole is immersed in a cryogenic liquid that flows out due to an accident or the like, residual stress increases due to thermal contraction at a low temperature, and a crack occurs in the shoe sole.

また、一般に流通している防寒作業用の靴の靴底は、気密構造ではあるけれども、気密性は本底に使用している材料によって維持されている。このため、事故等によって流出する極低温液体に靴が浸漬された場合には、本底に割れが生じると、瞬時にその気密性が失われ、極低温液体が靴内部に浸透してしまう。   Moreover, although the shoe sole of the shoes for cold work generally circulated has an airtight structure, the airtightness is maintained by the material used for the sole. For this reason, when the shoe is immersed in the cryogenic liquid that flows out due to an accident or the like, if the bottom of the shoe is cracked, the airtightness is lost instantly and the cryogenic liquid penetrates into the shoe.

また、一般的な防寒作業用の靴の甲の材料は、天然の革や合成皮革、あるいはゴム等が用いられている。これらの材料は、事故等で可燃性液体に火災が生じると、耐熱性や耐炎性を備えていないので、火炎にさらされる状態で緊急避難等を行う際の足元の安全性を確保することができない。   Further, natural leather, synthetic leather, rubber, or the like is used as a material for a general cold work shoe. These materials do not have heat resistance or flame resistance when a fire occurs in a flammable liquid due to an accident, etc., so it is possible to ensure the safety at the time of emergency evacuation etc. in a state exposed to flame. Can not.

本発明の目的は、極低温液体を取扱う際に必要となる各種作業などに対する着用者の安全性を高め、作業者が充分な活動を行うことができる耐冷靴を提供することである。   An object of the present invention is to provide a cold-resistant shoe that enhances the wearer's safety for various operations required when handling a cryogenic liquid, and allows the operator to perform sufficient activities.

本発明は、液体窒素および液化天然ガスに代表される極低温液体を取扱う作業場で使用する耐冷靴において、本底が、アラミド繊維からなる織布でゴムシートを挟んで積層して形成されることを特徴とする耐冷靴である。   The present invention relates to a cold-resistant shoe used in a work place handling a cryogenic liquid typified by liquid nitrogen and liquefied natural gas, wherein the bottom is formed by laminating a rubber sheet with a woven fabric made of aramid fibers. This is a cold-resistant shoe.

本発明に従えば、耐冷靴の本底が、アラミド繊維からなる織布でゴムシートを挟んで積層して形成されるので、本底を成形加工する際生じ得る残留応力を分散させ、また成形温度領域から極低温領域まで温度が低下する際の収縮率を低減させて、耐冷靴が極低温液体に浸漬されても低温熱収縮による本底の割れ発生を抑制することができる。   According to the present invention, the bottom of the cold-resistant shoe is formed by laminating a rubber sheet with a woven fabric made of aramid fibers, so that residual stress that may occur when molding the bottom is dispersed and molded. By reducing the shrinkage rate when the temperature drops from the temperature region to the cryogenic region, it is possible to suppress the occurrence of cracks in the bottom due to the low temperature heat shrinkage even when the cold-resistant shoes are immersed in the cryogenic liquid.

また本発明は、本底と中底との間に、アラミド繊維に代表される−100℃以下でも物性低下の少ない繊維からなる織布に対し、耐低温ゴムまたは高分子フィルムをコーティングした材料が挿入されることを特徴とする。   In the present invention, a material in which a low temperature rubber or a polymer film is coated on a woven fabric made of a fiber having a small decrease in physical properties even at −100 ° C. or less represented by an aramid fiber between the bottom and the midsole. It is inserted.

本発明に従えば、耐冷靴の本底と中底との間には、−100℃以下でも物性低下の少ないアラミド繊維に代表される繊維の織布が挿入される。この織布には、最低温ゴムまたは高分子フィルムがコーティングされているので、気密性を有し、アラミド繊維によって極低温でも気密性を確保することができる。このため、極低温液体に浸漬されて、本底に割れが生じて極低温液体が耐冷靴内に侵入してきても、本底と中底との間に挿入され、耐低温ゴムや高分子フィルムがコーティングされた織布で極低温液体の浸透を防ぐことができる。   According to the present invention, a woven fabric of fibers typified by an aramid fiber with little deterioration in physical properties even at −100 ° C. or less is inserted between the bottom and insole of the cold-resistant shoes. Since this woven fabric is coated with the coldest rubber or polymer film, it has airtightness, and the airtightness can be secured even at extremely low temperatures by the aramid fiber. For this reason, even if it is immersed in a cryogenic liquid and cracks occur in the sole and the cryogenic liquid enters the cold-resistant shoe, it is inserted between the sole and the midsole, and the low-temperature resistant rubber or polymer film The woven fabric coated with can prevent the penetration of cryogenic liquid.

また本発明は、甲が、火炎に曝露されても自己燃焼性がなく、耐熱温度の高い芳香族ポリアミドおよび芳香族ポリイミドに代表される耐熱繊維からなる織布と、フェルト地とで形成されることを特徴とする。   In the present invention, the former is formed of a woven fabric made of a heat-resistant fiber represented by aromatic polyamide and aromatic polyimide, which has no self-combustibility even when exposed to a flame, and a felt base. It is characterized by that.

本発明に従えば、耐冷靴の甲の部分に、火炎に曝露されても自己燃焼性がなく、耐熱温度の高い芳香族ポリアミドおよび芳香族ポリイミドに代表される耐熱繊維からなる織布とフェルト地とで形成されているので、極低温液体が可燃性を有する液化プロパンガスや液化天然ガスで、事故等で火災が発生しても、緊急避難や消火活動などの際に、着用者を充分に保護することができる。   According to the present invention, on the instep portion of the cold-resistant shoe, there is no self-combustion property even when exposed to a flame, and a woven fabric and a felt fabric made of heat-resistant fibers represented by aromatic polyamide and aromatic polyimide having a high heat-resistant temperature. Even if a fire occurs due to an accident, etc., the cryogenic liquid is flammable liquefied propane gas or liquefied natural gas. Can be protected.

本発明によれば、耐冷靴の本底を、積層構造にして、成形時の残留応力を分散させ、低温熱収縮率も低減して、極低温液体に浸漬するときの割れを防止することができる。   According to the present invention, the bottom of the cold-resistant shoe has a laminated structure, disperses residual stress during molding, reduces the low-temperature heat shrinkage rate, and prevents cracking when immersed in a cryogenic liquid. it can.

また本発明によれば、本底に割れが生じて、極低温液体が耐冷靴内部に浸透しようとしても、本底と中底との間に挿入する極低温ゴムや高分子フィルムをコーティングした織布によって、極低温液体の浸透を阻止し、安全性を確保することができる。   In addition, according to the present invention, even if a crack occurs in the sole and the cryogenic liquid tries to penetrate into the cold-resistant shoe, the woven fabric is coated with a cryogenic rubber or a polymer film inserted between the sole and the midsole. The cloth can prevent the penetration of the cryogenic liquid and ensure safety.

また本発明によれば、可燃性の極低温液体が流出して、火災などがさらに発生しても、緊急避難や消火活動などを行う作業者の足元の安全性を確保することができる。   Further, according to the present invention, even if a flammable cryogenic liquid flows out and a fire or the like further occurs, it is possible to ensure the safety of an operator who performs emergency evacuation or fire fighting activities.

図1は、本発明の実施の一形態の耐冷靴1の概略的な断面構成を示す。本実施形態の耐冷靴1の構成そのものは一般的なゴム底防水靴の断面構造と同等である。耐冷靴1では、甲材2を底面に吊込み、中底3に接着剤もしくは金属針による縫製で固定した後に、本底4を取付けて成形する。さらにゴム製縁巻テープ5で補強する。一般的なゴム底防水靴では、中底3には、通常は紙を主原料とする圧縮成形材料が使用される。中底3に、そのような材料を使用すると、本底8に貫通する割れが生じた場合に、その気密性は失われる。中底3に、気密性を有するプラスチック材料を使用した場合であっても、吊込まれている甲材2と中底3との間隙、もしくは甲材2の切断面を介して液体が浸透してしまう。   FIG. 1 shows a schematic cross-sectional configuration of a cold-resistant shoe 1 according to an embodiment of the present invention. The structure itself of the cold-resistant shoes 1 of this embodiment is equivalent to the cross-sectional structure of a general rubber bottom waterproof shoe. In the cold-resistant shoes 1, the upper 2 is suspended from the bottom surface and fixed to the midsole 3 by sewing with an adhesive or a metal needle, and then the bottom 4 is attached and molded. Further, it is reinforced with a rubber rim winding tape 5. In a general rubber-bottom waterproof shoe, a compression molding material mainly made of paper is used for the insole 3. When such a material is used for the insole 3, the airtightness is lost when a crack penetrating the outsole 8 occurs. Even when a plastic material having airtightness is used for the insole 3, the liquid permeates through the gap between the suspended upper 2 and the insole 3 or the cut surface of the upper 2. End up.

図2は、図1の本底4の断面構成を示す。図2(a)は全体的な断面を示し、図2(b)はその一部を拡大して示す。本実施形態の本底4は、本底ゴム10に−100℃以下でも強度や柔軟性などの物性が低下しない繊維として代表的なアラミド繊維フィラメント11を、短く切断したチョップドストランド、すなわち繊維チョップの形で混合させて本底ゴム10を加硫成形している。アラミド繊維チョップを混合していると、アラミド繊維フィラメント11の周囲と本底ゴム10との間に、僅かな空間12が生じる。この僅かな空間12が、低温熱収縮時の応力集中を緩和吸収する機能を有し、極低温時の割れ発生を防止する効果を発現させていると考えられる。この空間12は、アラミド繊維フィラメント11にゴムとの密着性を向上させる薬品処理等を施さない方が、効率よく発生させることができる。   FIG. 2 shows a cross-sectional configuration of the bottom 4 of FIG. FIG. 2A shows an overall cross section, and FIG. 2B shows an enlarged part thereof. The bottom 4 of the present embodiment is a chopped strand obtained by cutting a typical aramid fiber filament 11 as a fiber that does not deteriorate in physical properties such as strength and flexibility even at −100 ° C. or less to the bottom rubber 10, that is, a fiber chop. The bottom rubber 10 is vulcanized by mixing in the form. When the aramid fiber chop is mixed, a slight space 12 is generated between the periphery of the aramid fiber filament 11 and the bottom rubber 10. It is considered that this small space 12 has a function of relaxing and absorbing stress concentration at the time of low-temperature heat shrinkage, and exhibits the effect of preventing the occurrence of cracks at extremely low temperatures. This space 12 can be efficiently generated when the aramid fiber filament 11 is not subjected to chemical treatment or the like for improving the adhesion to rubber.

図3は、アラミド繊維フィラメント11のチョップを混合させないで加硫成形した本底ゴム10の断面を示す。図1に示すような空間12は全く形成されない。   FIG. 3 shows a cross section of the bottom rubber 10 vulcanized and molded without mixing the chops of the aramid fiber filaments 11. The space 12 as shown in FIG. 1 is not formed at all.

本実施形態の本底4に関するアラミド繊維フィラメント11のチョップの混合は、加硫前の本底ゴム10について、金属ロールによる混練過程で行っている。一般的に繊維チョップをゴムに混練するときには、ゴムとの密着性をもたせるための薬品加工を施しているけれども、本実施形態では前述のような理由で薬品処理を施していない。   The chopping of the aramid fiber filament 11 related to the bottom 4 of the present embodiment is performed in a kneading process using a metal roll for the bottom rubber 10 before vulcanization. In general, when a fiber chop is kneaded with rubber, chemical processing is performed to provide adhesion to rubber, but in this embodiment, chemical processing is not performed for the reasons described above.

本実施形態では、アラミド繊維フィラメント11のチョップの混合率を決定するために、繊維チョップ混合率を変化させた本底4を成形し、20分間の液体窒素浸漬試験を行っている。その試験結果を次の表1に示す。   In this embodiment, in order to determine the mixing ratio of the chops of the aramid fiber filaments 11, the bottom 4 having a changed fiber chop mixing ratio is formed, and a 20-minute liquid nitrogen immersion test is performed. The test results are shown in Table 1 below.

Figure 0004072866
Figure 0004072866

表1で○は割れ無しを示し、×は割れ有りを示す。なお、チョップ混合法で形成する本底4の形状としては、登山靴などによくみうけられるブロックパターンを選定している。また後述する多層構造体による本底4の形状は、ロール底とし、同時に試験を行っている。   In Table 1, o indicates no cracking, and x indicates cracking. In addition, as the shape of the bottom 4 formed by the chop mixing method, a block pattern often seen in mountain climbing shoes or the like is selected. Moreover, the shape of the bottom 4 by the multilayer structure mentioned later is made into the roll bottom, and it is testing simultaneously.

試験に用いるアラミド繊維フィラメント11のチョップは、チョップ長が3mmおよび6mmとなる2種類の材料を用いている。衝撃試験は、1mmの高さからコンクリート床面に落下させて実施し、荷重試験は100kgの荷重を掛けて実施している。表1の試験結果からチョップ長が3mmのアラミド繊維フィラメント11を12%以上混合させれば、通常の使用では本底4に割れが発生しないことが明らかになっている。ここで述べる混合率は、重量に対するwt%で示し、純粋なゴムにカーボン等の配合剤を加えた総ゴム量に対する数値である。混合率が20%を越えると、混練作業が困難となり、製造が不可能となる。したがって、アラミド繊維フィラメント11のチョップとしての混合率は、12〜20%が適当である。   As the chop of the aramid fiber filament 11 used for the test, two kinds of materials having chop lengths of 3 mm and 6 mm are used. The impact test is performed by dropping the concrete floor from a height of 1 mm, and the load test is performed by applying a load of 100 kg. From the test results in Table 1, it is clear that if the aramid fiber filament 11 having a chop length of 3 mm is mixed in an amount of 12% or more, cracks do not occur in the bottom 4 in normal use. The mixing ratio described here is expressed as wt% with respect to the weight, and is a value relative to the total amount of rubber obtained by adding a compounding agent such as carbon to pure rubber. If the mixing rate exceeds 20%, the kneading operation becomes difficult and the production becomes impossible. Therefore, the mixing ratio of the aramid fiber filament 11 as a chop is appropriately 12 to 20%.

アラミドフィラメント11のチョップは、混練過程でほぼフィラメント状態にまでほぐされ、本底ゴム10中に分散される。すなわち本底ゴム10は、このアラミド繊維フィラメント11によって、無数のセルに分割され、セルの集合体として捕えることができる。加硫温度から極低温域まで冷却される際の収縮過程では、発生する応力がこの微細なセルに分散され、局部的に集中することがなくなる。特に、登山靴の靴底に代表されるブロックパターンでは、ブロック下部の角に応力が集中しやすいけれども、表1に示したように割れ発生を防ぐことができる。   The chop of the aramid filament 11 is loosened to a substantially filament state during the kneading process and is dispersed in the bottom rubber 10. That is, the bottom rubber 10 is divided into innumerable cells by the aramid fiber filaments 11 and can be captured as an aggregate of cells. In the contraction process when cooling from the vulcanization temperature to the extremely low temperature range, the generated stress is dispersed in the fine cells and is not concentrated locally. In particular, in a block pattern typified by a shoe sole of a mountain climbing shoe, stress tends to concentrate on the corner of the lower part of the block, but it is possible to prevent the occurrence of cracking as shown in Table 1.

図4は、本発明の実施の他の形態の本底14の断面構造を示す。本実施形態の本底14では、アラミド繊維織布15とゴムシート16との多層構造を有し、加硫温度から極低温まででゴムシート16の内部に生じる応力や歪みが、アラミド繊維織布15によって分散され、緩和吸収される。これによって、ゴムシート16が低温収縮しても、アラミド繊維織布15によって割れの発生を抑制することがきる。   FIG. 4 shows a cross-sectional structure of the outsole 14 according to another embodiment of the present invention. The bottom 14 of the present embodiment has a multilayer structure of an aramid fiber woven fabric 15 and a rubber sheet 16, and the stress and strain generated in the rubber sheet 16 from the vulcanization temperature to the extremely low temperature are caused by the aramid fiber woven fabric. 15 is dispersed and relaxed and absorbed. Thereby, even if the rubber sheet 16 shrinks at a low temperature, the aramid fiber woven fabric 15 can suppress the occurrence of cracks.

図5は、本発明の実施のさらに他の形態としての耐冷靴21の概略的な断面構造を示す。本実施形態で、図1の実施形態に対応する部分には同一の参照符を付し、重複した説明を省略する。本実施形態では、本底4と中底3との間に図6に示すようなラミネート材22を挿入している。ラミネート材22は、たとえば厚さ0.8mmのアラミド繊維織布23の両側に、厚さ1mmの天然ゴムとブタジエンゴムとの混合ゴムシートをコーティング24と貼付け、三層構造を構成している。さらに多層の構造にすることもできる。前述の表1のロール底は、このような多層構造で形成している。   FIG. 5 shows a schematic cross-sectional structure of a cold-resistant shoe 21 as still another embodiment of the present invention. In this embodiment, parts corresponding to those in the embodiment of FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted. In this embodiment, a laminate material 22 as shown in FIG. 6 is inserted between the bottom 4 and the midsole 3. For example, the laminate 22 has a three-layer structure in which a mixed rubber sheet of natural rubber and butadiene rubber having a thickness of 1 mm is attached to both sides of an aramid fiber woven fabric 23 having a thickness of 0.8 mm and a coating 24. Further, a multilayer structure can be formed. The roll bottom shown in Table 1 is formed in such a multilayer structure.

図5に示すような耐冷靴21は、図7に示すような(1)〜(4)の工程で製造することができる。
(1)甲材2を切込み、中底3に固定する。
(2)次に図6に示すようなラミネート材22を、ゴム系の接着剤で貼合わせる。
(3)ゴム製縁巻テープ5を甲材2からラミネート材22にかけて貼合わせて補強する。
(4)本底4を、ゴム系接着剤に貼付ける。
The cold-resistant shoes 21 as shown in FIG. 5 can be manufactured by the steps (1) to (4) as shown in FIG.
(1) Cut the upper 2 and fix it to the insole 3.
(2) Next, a laminate material 22 as shown in FIG. 6 is bonded with a rubber adhesive.
(3) The rubber-made wrapping tape 5 is bonded and reinforced from the upper 2 to the laminate 22.
(4) The bottom 4 is attached to a rubber adhesive.

図8は、図5の実施形態で、本底4を貼付ける前の試験体29について気密性を試験する目的の装置の概略的な構成を示す。試験体29は、金属製パッド30内に設置され、金属製パッド30内には液体窒素31が供給ノズル32から供給される。靴底内部の温度の経時変化は、熱電対33によって測定する。   FIG. 8 shows a schematic configuration of an apparatus for the purpose of testing the airtightness of the test body 29 before the main base 4 is pasted in the embodiment of FIG. The test body 29 is installed in a metal pad 30, and liquid nitrogen 31 is supplied from the supply nozzle 32 into the metal pad 30. The change over time in the temperature inside the shoe sole is measured by a thermocouple 33.

図9は、測定結果の一例を示す。図9で、甲の部分の温度が、約600秒経過後から上昇しているのは、金属製パッド30の液体窒素31が満杯になったので、供給ノズル32からの液体窒素31の供給を休止したためである。甲の部分は、供給ノズル32から供給される液体窒素31に直接当たり、この影響を受けやすいという事情がある。図8に示すような試験装置構成を考慮すれば、温度上昇はみられるけれども問題ではない。靴底については、液体窒素31に浸漬されたままであるので、その後も温度は低下し続ける。しかしながら、約25分経過後でも、靴の内側の温度は−160℃であり、液体窒素31の温度である−196℃には達しない。したがって、試験体29の内部には液体窒素31は浸透しておらず、ラミネート22によって気密性が保持されていることを証明している。試験体29は、本底4を装着していないので、本底4が貼付けられれば、さらに温度低下は少なくなると期待される。本底4に割れが生じて極低温液体が侵入しても、気密性を確保することができるので、前述の各実施形態の本底4のように、極低温液体に浸漬しても割れが生じない本底4を使用すれば、安全性を一層高めることができる。   FIG. 9 shows an example of the measurement result. In FIG. 9, the temperature of the upper part rises after about 600 seconds, because the liquid nitrogen 31 of the metal pad 30 is full, so that the supply of the liquid nitrogen 31 from the supply nozzle 32 is stopped. This is because it was suspended. The upper part directly hits the liquid nitrogen 31 supplied from the supply nozzle 32 and is easily affected by this. Considering the configuration of the test apparatus as shown in FIG. 8, although a temperature rise is seen, it is not a problem. Since the shoe sole remains immersed in the liquid nitrogen 31, the temperature continues to decrease thereafter. However, even after about 25 minutes, the temperature inside the shoe is -160 ° C and does not reach -196 ° C, which is the temperature of the liquid nitrogen 31. Therefore, the liquid nitrogen 31 does not permeate the inside of the test body 29 and proves that the airtightness is maintained by the laminate 22. Since the test body 29 does not have the bottom 4 attached thereto, the temperature drop is expected to be further reduced if the bottom 4 is attached. Even if a cryogenic liquid invades when the bottom 4 is cracked, airtightness can be secured. Therefore, even if immersed in a cryogenic liquid as in the bottom 4 of each of the embodiments described above, the crack is not generated. If the bottom 4 that does not occur is used, safety can be further enhanced.

図10は、以上説明した各実施形態で、甲材2として好適な断面構造を示し、図11は図5の実施形態の甲材2として用いる場合の全体的な断面構造を示す。甲材2としては、最も外側に芳香族系ポリアミド繊維による織布40を配置する。織布40の表面には、気密性を保持させるためのシリコン樹脂によるコーティング41を形成する。コーティング41を施した織布40の内側には、芳香族系ポリアミド繊維による厚さ5mmのフェルト地42を2枚配置する。さらにその内側にキルティング生地43を配置する。キルティング生地43は、芳香族系ポリアミド繊維による厚さ2mmのフェルト地44を2枚と、芳香族系ポリアミド繊維による織布45とを縫合わせて形成する。このようなキルティング生地43を挿入することによって、断熱性を向上させることができる。   FIG. 10 shows a cross-sectional structure suitable for the upper 2 in each of the embodiments described above, and FIG. 11 shows an overall cross-sectional structure when used as the upper 2 of the embodiment of FIG. As the upper 2, a woven fabric 40 made of an aromatic polyamide fiber is disposed on the outermost side. On the surface of the woven fabric 40, a coating 41 made of silicon resin for maintaining airtightness is formed. Two felt fabrics 42 having a thickness of 5 mm made of aromatic polyamide fibers are arranged inside the woven fabric 40 provided with the coating 41. Furthermore, the quilting material | dough 43 is arrange | positioned inside. The quilting fabric 43 is formed by stitching together two felt fabrics 44 having a thickness of 2 mm made of aromatic polyamide fibers and a woven fabric 45 made of aromatic polyamide fibers. By inserting such a quilting material 43, the heat insulation can be improved.

図11に示すように、靴底の構造としても、本底4、ラミネート材22および中底3の内側に、芳香族系ポリアミド繊維による厚さ5mmのフェルト地42を1枚配置し、その内側にキルティング生地43を縫い合わせている。さらに足元からの冷却に対する防護性を高めるため、芳香族系ポリアミド繊維による厚さ7mmのフェルト地46を配置している。このような使用による耐冷靴21を、サーマルマネキンに装着して、液体窒素を25分間にわたって掛け続けたときの足の皮膚表面の温度の変化を図12に示す。   As shown in FIG. 11, even in the structure of the shoe sole, one felt fabric 42 having a thickness of 5 mm made of an aromatic polyamide fiber is arranged inside the bottom sole 4, the laminate material 22, and the midsole 3, The quilting fabric 43 is sewn together. Furthermore, in order to improve the protection against cooling from the foot, a 7 mm-thick felt fabric 46 made of aromatic polyamide fiber is arranged. FIG. 12 shows changes in the temperature of the skin surface of the foot when the cold-resistant shoes 21 by such use are attached to the thermal mannequin and liquid nitrogen is continuously applied for 25 minutes.

測定は、図8と同様に、金属パッド30内に耐冷靴21を配置し、爪先部、踵部および液体窒素を注ぐ甲部で行っている。本試験では、踝以上の深さを有する金属パッド30を使用しているので、甲部は常に液体窒素に浸漬されている。試験開始後約240秒後から液体窒素31、金属製パッド30内に溜まり始める。これ以前は、耐冷靴21の温度が液体窒素31に比較して高く、耐冷靴21を冷却するために液体窒素が蒸発してしまうので、金属製パッド30内にはあまり残らない。   As in FIG. 8, the measurement is performed by placing the cold-resistant shoes 21 in the metal pad 30 and pouring the toe portion, the heel portion, and the liquid nitrogen. In this test, since the metal pad 30 having a depth greater than that of the heel is used, the upper part is always immersed in liquid nitrogen. The liquid nitrogen 31 and the metal pad 30 start to accumulate about 240 seconds after the start of the test. Before this, the temperature of the cold-resistant shoes 21 is higher than that of the liquid nitrogen 31, and the liquid nitrogen evaporates to cool the cold-resistant shoes 21, so that it does not remain much in the metal pad 30.

試験終了時の爪先および甲部の皮膚表面温度は約13℃であり、踵部は18℃である。人が凍傷に羅病するといわれている温度である−3〜−4℃まで低下することがなく、本実施形態の耐冷靴21が、極低温液体の事故等による突発的な漏洩からの緊急避難、もしくは漏洩箇所の応急修理作業に充分耐え得るものであることが明らかとなっている。   At the end of the test, the skin surface temperature of the toes and upper part is about 13 ° C., and the buttocks are 18 ° C. The cold-resistant shoes 21 of the present embodiment are not evacuated from sudden leakage due to a cryogenic liquid accident or the like, without lowering to −3 to −4 ° C., which is a temperature at which people suffer from frostbite. Or it is clear that it can sufficiently withstand the emergency repair work of the leaked part.

次に、漏洩した液化プロパンガスや液化天然ガス等の可燃性極低温液体が燃焼した場合の事故を想定して、耐冷靴21の甲材のISO DIS9151による火炎防護性試験を実施した。試験の結果、12℃温度上昇時間は58秒、24℃温度上昇時間は95秒であることが判明した。本試験は、生地の表面に80kW/m2の熱量を与えたときの生地裏側の温度上昇を測定して、火炎に対する防護性を評価する。公共消防機関では、24℃温度上昇時間15秒を目安として、消防服の評価を行っている。この目安から考慮すると、本実施形態の耐冷靴21は、その約6倍の性能を有することにより、充分な火炎に対する防護性を有しているといえる。 Next, assuming an accident when a flammable cryogenic liquid such as leaked liquefied propane gas or liquefied natural gas burned, a flame protection test by ISO DIS 9151 of the upper of the cold-resistant shoe 21 was performed. As a result of the test, it was found that the 12 ° C. temperature rise time was 58 seconds and the 24 ° C. temperature rise time was 95 seconds. This test measures the temperature rise on the back side of the fabric when a heat amount of 80 kW / m 2 is applied to the surface of the fabric, and evaluates the protection against flame. A public fire engine evaluates fire fighting clothes using a 24 ° C temperature rise time of 15 seconds as a guide. Considering this guideline, it can be said that the cold-resistant shoes 21 of the present embodiment have sufficient protection against flames by having about six times the performance.

以上説明した各実施形態の耐冷靴1,21では、本底4の材料としてアラミド繊維チョップを12〜20wt%混合させたゴムを採用して、液体窒素や液化天然ガス等に代表される極低温液体を取扱う作業上での突発的な事故等による極低温液体の流出で、足元が極低温液体に浸漬されたときにおいても低温熱収縮による本底4の割れの発生を防ぐことができる。さらに、ラミネート材22による気密構造を有する耐冷靴21では、局部的に大きな力が負荷され、万が一に本底4が割れても、極低温液体の靴内への浸透を防ぐことができる二重の安全機能を有している。また、甲材2に芳香族系ポリアミドや芳香族系ポリイミドに代表される耐熱繊維を使用していることによって、液化プロパンガスや液化天然ガス等の可燃性ガスの燃焼時の火炎に対しても充分な防護性を有している。したがって、液体窒素や液化天然ガス等に代表される極低温液体を取扱う作業場において、耐冷靴1,21とを装着すれば、地震等の突発的な事故による極低温液体の漏洩時にも、緊急避難や漏洩箇所の応急修理等の作業を行うために必要になる歩行を確保することができる。   In the cold-resistant shoes 1 and 21 of each embodiment described above, a rubber mixed with 12 to 20 wt% of aramid fiber chop is adopted as the material of the bottom 4, and the cryogenic temperature typified by liquid nitrogen or liquefied natural gas is used. Even when the feet are immersed in the cryogenic liquid due to the outflow of the cryogenic liquid due to a sudden accident or the like in the operation of handling the liquid, it is possible to prevent the bottom 4 from being cracked due to the low temperature thermal contraction. Further, in the cold-resistant shoes 21 having an airtight structure by the laminate material 22, a large force is locally applied, and even if the bottom 4 is cracked by any chance, it is possible to prevent the cryogenic liquid from penetrating into the shoes. It has a safety function. In addition, by using heat-resistant fiber represented by aromatic polyamide or aromatic polyimide for the upper 2, it can be used against flames when burning flammable gases such as liquefied propane gas and liquefied natural gas. It has sufficient protection. Therefore, in the workplace that handles cryogenic liquids such as liquid nitrogen and liquefied natural gas, if you wear cold-resistant shoes 1 and 21, emergency evacuation is possible even if the cryogenic liquid leaks due to an accident such as an earthquake. It is possible to secure walking necessary for work such as emergency repair of leaked parts.

本発明は、以下の実施の形態が可能である。
(1)液体窒素および液化天然ガスに代表される極低温液体を取扱う作業場で使用する耐冷靴において、本底が、アラミド繊維に代表される−100℃以下でも物性低下の少ない繊維のチョップドストランドを混合させたゴムで形成されることを特徴とする耐冷靴。
The following embodiments are possible for the present invention.
(1) In cold-resistant shoes used in workplaces handling cryogenic liquids typified by liquid nitrogen and liquefied natural gas, chopped strands of fibers with little deterioration in physical properties even at temperatures of −100 ° C. or lower typified by aramid fibers A cold-resistant shoe characterized by being formed of mixed rubber.

耐冷靴の本底は、−100℃以下でも物性低下の少ない繊維のチョップドストランドを混合させたゴムで形成される。アラミド繊維に代表されるそのような繊維のチョップドストランドがゴムに混合されているので、本底として成形加工を行った際の残留応力を、アラミド繊維で分散させ、また成形温度領域から極低温領域までの収縮率を低減させて、靴底が極低温液体に浸漬されても低温熱収縮による本底の割れ発生を抑制することができる。   The outsole of the cold-resistant shoes is formed of rubber mixed with chopped strands of fibers with little deterioration in physical properties even at −100 ° C. or lower. Since chopped strands of such fibers typified by aramid fibers are mixed with rubber, the residual stress when molding as the bottom is dispersed with aramid fibers, and from the molding temperature range to the cryogenic range By reducing the shrinkage rate up to this point, even if the shoe sole is immersed in a cryogenic liquid, it is possible to suppress the occurrence of cracks in the sole due to the low-temperature heat shrinkage.

液体窒素および液化天然ガス等に代表される極低温液体を取扱う作業場で、突発的な事故等による極低温液体の流出があり、足元が極低温液体に浸漬されるようなときであっても、低温熱収縮による本底の割れの発生を防ぐことができる。   Even in the workplace where cryogenic liquids such as liquid nitrogen and liquefied natural gas are handled, there is an outflow of cryogenic liquid due to a sudden accident, etc., even when the feet are immersed in the cryogenic liquid, It is possible to prevent the occurrence of cracks at the bottom due to low temperature heat shrinkage.

(2)液体窒素および液化天然ガスに代表される極低温液体を取扱う作業場で使用する耐冷靴において、本底が、アラミド繊維に代表される−100℃以下でも物性低下の少ない繊維からなる織布と、ゴムシートとを多層に積層して形成されることを特徴とする耐冷靴。   (2) In cold-resistant shoes used in workplaces handling cryogenic liquids typified by liquid nitrogen and liquefied natural gas, the woven fabric is made of fibers with little deterioration in physical properties even at temperatures of −100 ° C. or lower, typified by aramid fibers. A cold-resistant shoe, wherein a rubber sheet is laminated in multiple layers.

耐冷靴の本底が、−100℃以下でも物性低下の少ない繊維からなる織布と、ゴムシートとを多層に積層して形成されるので、本底を成形加工する際生じ得る残留応力を分散させ、また成形温度領域から極低温領域まで温度が低下する際の収縮率を低減させて、耐冷靴が極低温液体に浸漬されても低温熱収縮による本底の割れ発生を抑制することができる。   The bottom of the cold-resistant shoe is formed by laminating multiple layers of woven fabric consisting of fibers with little deterioration in physical properties even at -100 ° C or lower, and a rubber sheet, so the residual stress that can occur when molding the bottom is dispersed In addition, by reducing the shrinkage rate when the temperature drops from the molding temperature region to the cryogenic region, even if the cold-resistant shoes are immersed in the cryogenic liquid, it is possible to suppress the occurrence of cracks in the bottom due to the low temperature heat shrinkage .

本発明の実施の一形態による耐冷靴1の概略的な構造を示す正面断面図である。1 is a front sectional view showing a schematic structure of a cold-resistant shoe 1 according to an embodiment of the present invention. 図1の本底4の全体的な断面図および部分的に拡大して示す断面図である。FIG. 2 is an overall cross-sectional view and a partially enlarged cross-sectional view of the bottom 4 of FIG. 1. 図1の耐冷靴1で、本底4にアラミド繊維フィラメント11を混合させないときの断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view when the aramid fiber filament 11 is not mixed in the bottom 4 in the cold resistant shoe 1 of FIG. 1. 本発明の実施の他の形態の本底4の構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the bottom 4 of other form of implementation of this invention. 本発明の実施のさらに他の形態としての耐冷靴21の正面断面図である。It is front sectional drawing of the cold-resistant shoes 21 as another form of implementation of this invention. 図5のラミネート材22の断面図である。It is sectional drawing of the laminate material 22 of FIG. 図6の耐冷靴21の製造工程を示す簡略化した斜視図である。It is the simplified perspective view which shows the manufacturing process of the cold-resistant shoes 21 of FIG. 図5の耐冷靴21で本底4を貼付けない状態の試験体29について、気密性を調査する目的の試験を行う装置の構成を示す簡略化した側面断面図である。FIG. 6 is a simplified side cross-sectional view showing a configuration of an apparatus for performing a test for the purpose of investigating airtightness of a test body 29 in a state in which the bottom 4 is not attached to the cold-resistant shoes 21 of FIG. 5. 図8の試験体29に対する気密性試験の結果を示すグラフである。It is a graph which shows the result of the airtight test with respect to the test body 29 of FIG. 図1または図5の耐冷靴1,21で甲材2の構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the upper 2 with the cold-resistant shoes 1 and 21 of FIG. 1 or FIG. 図5の耐冷靴21の詳細な断面構造を示す部分的な断面図である。FIG. 6 is a partial cross-sectional view showing a detailed cross-sectional structure of the cold-resistant shoe 21 of FIG. 5. 図5に示す耐冷靴21の防護機能についての試験結果を示すグラフである。It is a graph which shows the test result about the protective function of the cold-resistant shoes 21 shown in FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1,21 耐冷靴
2 甲材
3 中底
4,14 本底
10 本底ゴム
11 アラミド繊維フィラメント
12 空間
15,23 アラミド繊維織布
16 ゴムシート
22 ラミネート材
24 コーティング
29 試験体
31 液体窒素
33 熱電対
40 織布
41 コーティング
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,21 Cold-resistant shoes 2 Upper material 3 Middle bottom 4,14 Bottom bottom 10 Bottom rubber 11 Aramid fiber filament 12 Space 15,23 Aramid fiber woven fabric 16 Rubber sheet 22 Laminating material 24 Coating 29 Specimen 31 Liquid nitrogen 33 Thermocouple 40 Woven cloth 41 Coating

Claims (3)

液体窒素および液化天然ガスに代表される極低温液体を取扱う作業場で使用する耐冷靴において、本底が、アラミド繊維からなる織布でゴムシートを挟んで積層して形成されることを特徴とする耐冷靴。   In a cold-resistant shoe used in a workplace that handles a cryogenic liquid typified by liquid nitrogen and liquefied natural gas, the sole is formed by laminating a rubber sheet with a woven fabric made of aramid fibers. Cold resistant shoes. 本底と中底との間に、アラミド繊維に代表される−100℃以下でも物性低下の少ない繊維からなる織布に対し、耐低温ゴムまたは高分子フィルムをコーティングした材料が挿入されることを特徴とする請求項1記載の耐冷靴。   A material coated with a low temperature resistant rubber or polymer film is inserted between the main bottom and the midsole with respect to a woven fabric composed of fibers having little physical property deterioration even at −100 ° C. or less represented by an aramid fiber. The cold-resistant shoe according to claim 1. 甲が、火炎に曝露されても自己燃焼性がなく、耐熱温度の高い芳香族ポリアミドおよび芳香族ポリイミドに代表される耐熱繊維からなる織布およびフェルト地で形成されることを特徴とする請求項1または2記載の耐冷靴。   The upper is formed of a woven fabric and a felt fabric made of a heat-resistant fiber represented by aromatic polyamide and aromatic polyimide which are not self-combustible even when exposed to a flame and have a high heat-resistant temperature. The cold-resistant shoes according to 1 or 2.
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