专利名称：新型复合材料的安全鞋头的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种鞋头，尤其是一种新型复合材料的安全鞋头。
背景技术：
当今社会劳保已成为每个劳动者都切实关心的一个问题，由此，各方面的劳保设施也相应很多，一种用于保护劳动者的人身安全的安全鞋头就是其中之一。金属制作的安全鞋头安全性很高也使用了很多年，但是重量较重，容易使穿着者行动吃力；加之近年恐怖主义盛行，各国机场，口岸及各种重要会议进出闸口，均提高安检并没有金属探测器，钢制鞋头会引发警报，造成使用者很多不便，各国对非金属安全鞋(Non-metallic shoes)需求便应运而生，纤维补强塑料也开始应用于制作安全鞋头。一般来说，纤维补强塑料(简称复合材料)可分为热塑性和热固性两类，而热塑性复合材料在耐冲击强度和耐压缩强度上比热固性复合材料差，如台湾专利公告第352516号所述，是由多层不定方向短切纤维和热塑性树脂混合而成的复合材料模压而成，因为纤维短，方向不定，使得强度较低且不稳定，无法制成质轻壁薄，强度高又稳定的安全鞋头。
发明内容
本实用新型主要是提供一种重量较轻，抗压和抗冲击能力强，机械性质可控的高质量鞋头，解决现有技术所存在的采用金属材料制作的安全鞋头的重量较重且使用不便，及一般热塑性复合材料强度不足且不稳定，无法制成质轻壁薄高强度安全鞋头的技术问题。
本实用新型的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的鞋头是由上表面、侧面和底边构成，鞋头各部分厚度有差异，鞋头制作成一体，鞋头由多层复合材料构成，各层采用经过热固性树脂预浸处理过的连续性长纤编织布所制成，每一纤维层以特定的方向排列。纤维采用长纤(continuous fiber)编织布，热固性树脂则可采用且不限于环氧树脂、乙烯基树脂、不饱和聚脂树脂等。采用长纤编织布，主要克服了短纤的机械性能上的不足。
作为优选，所述的第一层与第二层的纤维方向垂直，其余各层与第一层相同。
作为优选，所述的纤维层可采用连续性长纤编织布，材质可为玻璃纤维、炭纤维、不饱和聚脂纤维及芳香族聚酸胺纤维。长纤编织布依设计好的层数和纤维方向积层排列，其中采用连续性长纤提供复合材料安全鞋头最大的耐冲击强度和抗压强度，而固定的纤维方向和排列，则确保其强度的高度稳定性。
作为优选，所述的底边的宽度为8-12mm。
因此，本实用新型具有重量较轻，抗压和抗冲击能力强，机械性质可控的高质量鞋头。
附图1是新型复合材料的安全鞋头的结构示意图。
附图2是新型复合材料的安全鞋头的剖视图。
具体实施事例下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。
实施例1如附图1和2所示，新型复合材料的安全鞋头是由构成鞋面基础的上表面1，侧面2和底边3构成，鞋头上表面有一定的斜度，底边的宽度为10mm。鞋头的材料是采用多层复合材料结构，形成一种类似三明治结构，每一层采用特定的纤维排列方向，纤维材料可采用玻璃纤维、炭纤维、芳香族聚酸胺纤维等长纤，这样有利于提供鞋头的机械性能，减轻鞋头的重量。在第一层4选定一个方向后，第二层5的纤维层方向与第一层4的纤维方向呈45度角，而第三层的方向与第一层4的纤维方向相同。不同的纤维特定方向的选取，形成一种多轴向、且为多空间结构的安全鞋头基材，这样有利于提高鞋头的抗压和抗冲击能力。在裁切好材料后将其依设计积层堆叠，具体是将预浸坯料裁切为小片，然后将积层预形(pre-formed)后的成型材料放入模具中高温高压成型，这些小片在不同的层放置的方向各不相同，不同层纤维的大小和取向与模壳形状及所需的性能相匹配。预浸坯料是将固定含量的树脂均匀分布在长纤编织布中做成有适度粘性的片料。工艺过程中片料按提前规定的连续纤维束方向层层堆叠。由于每层的粘性层间纤维没有相对移动。层间只有树脂可以流动。因此可得到固定厚度且机械性质可控的高质量鞋头。树脂体系可采用树脂质量百分含量为25-50％的乙烯酯类、不饱和聚酯、环氧或聚亚氨酯。
权利要求1.一种新型复合材料的安全鞋头，其特征在于鞋头是由上表面(1)、侧面(2)和底边(3)构成，鞋头各部分厚度有差异，鞋头制作成一体，鞋头由多层复合材料构成，各层采用经过热固性树脂预浸处理过的连续性长纤编织布所制成，每一纤维层以特定的方向排列。
2.根据权利要求1所述的新型复合材料的安全鞋头，其特征在于所述的第一层(4)与第二层(5)的纤维方向呈45度角，其余各层均与第一层(4)相同。
3.根据权利要求1或2所述的新型复合材料的安全鞋头，其特征在于所述的纤维层可采用连续性长纤编织布，材质可为玻璃纤维、炭纤维、不饱和聚脂纤维及芳香族聚酸胺纤维。
4.根据权利要求3所述的新型复合材料的安全鞋头，其特征在于所述的底边(3)的宽度为8-12mm。
专利摘要本实用新型涉及一种鞋头，尤其是一种新型复合材料的安全鞋头。鞋头是由上表面、侧面和底边构成，鞋头各部分厚度有差异，鞋头制作成一体，鞋头由多层复合材料构成，各层采用经过热固性树脂预浸处理过的连续性长纤编织布所制成，每一纤维层以特定的方向排列。纤维采用长纤(continuous fiber)编织布，热固性树脂则可采用且不限于环氧树脂、乙烯基树脂、不饱和聚酯树脂等。采用长纤编织布，主要克服了短纤的机械性能上的不足。提供了一种重量较轻，抗压和抗冲击能力强，机械性质可控的高质量鞋头。
文档编号A43B23/00GK2742806SQ2004201150
公开日2005年11月30日 申请日期2004年10月29日 优先权日2004年9月3日
发明者谢学焕 申请人:宁波可宾复合材料有限公司