盘点爆米花(E-TPU)、聚氨酯泡沫材料、EVA材料等鞋用材料发泡工艺

发表时间: 2019-07-17 11:45:46

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对于生产型企业来说,研发是重中之重,生产制造工艺同样也是闭环中的非常重要一部分,因此,我们今天就简单罗列一些鞋材用料的发泡工艺。

首先,就聚氨酯材料来讲,工艺大伙儿都熟悉,有流水线大块泡,平板发泡、小模塑发泡三种,其他材料如EVA、爆米花等主要有大模塑发泡、模压小发泡、注射交联发泡、间歇式釜式发泡以及连续式挤出发泡等工艺。聚氨酯材料的三种发泡工艺大伙儿都比较熟悉,接下来我们简要介绍一下大伙儿不太熟悉的几种其他材料的发泡工艺。


一、平板发泡(大发泡)

平板发泡又称为大发泡,EVA(乙烯-醋酸乙烯共聚物)用这种发泡工艺做出来的产品主要用于软垫、卷材等方面,鞋材方面也有,但较少。在鞋材方面,平板发泡工艺流程可概括为:发泡物料混合密炼、制成片材置于模具中发泡、发泡片材进行裁切、磨边等、鞋底成品。


平板发泡工艺的优点主要是机器设备成本相对较低、工艺技术要求不高,缺点是边角料多,交联发泡后的EVA难以回收,造成原料浪费,同时生产效率不高,因此目前主要是小型鞋材加工厂在用。

(上图为EVA片材)

二、模压发泡(小发泡)

模压发泡又叫小发泡,可以说是鞋材EVA发泡的经典工艺了。它又分一次发泡和二次发泡,其中二次发泡出来的EVA鞋中底俗称飞龙,在缓震性能和弹性方面远比一次发泡EVA鞋中底好。鞋材弹性体的模压发泡工艺又可概括为:物料混炼造粒、称重放入模具、一次发泡成型。

如有需要二次发泡成型,则将一次发泡粗胚磨掉表皮,压入成品模具内,通过加热和冷却两个步骤完成。这种工艺的优点在于发泡条件灵活,工艺非常成熟,与平板发泡相比,减少了边角料的浪费。但和注射交联发泡工艺相比,其缺点主要在于生产效率较低,能耗高,工艺条件对产品物性影响大。

(上图为EVA鞋底)


三、注射交联发泡

注射交联发泡工艺是目前较先进的EVA系鞋中底发泡工艺,目前鞋材大厂主流的EVA发泡工艺都是注射交联发泡。注射交联发泡工艺流程:EVA原料、改性料、化学助剂、填充料等在密炼机密炼好—投入造粒机造粒—EVA原料进入注塑成型——EⅤA中底成品。


注射交联发泡工艺可以极大地提高生产效率,且一次射出成型,几乎没有边角废料,但其处理伸缩的流程要比模压发泡复杂一些,由于尺寸伸缩会导致成品精确性有些许出入。

 

四、间歇式釜压发泡

E-TPU被叫做爆米花,属于热塑性聚氨酯弹性体(TPU)加工后的产品,一方面跟它的结构像爆米花有关,另一方面跟发泡工艺有关。而目前鞋用E-TPU爆米花发泡工艺基本仍以间歇式釜式发泡。关于间歇式釜压发泡,它又分两种方法:一是分步升温法,二是快速泄压法。其中快速泄压法跟一种老式爆米花机做爆米花的工艺相似。

间歇式釜式发泡的工艺流程可概括为:将TPU颗粒、发泡剂以及各种助剂放入密闭发泡釜内,在一定温度和压力下进行饱和浸渍,然后通过升温或减压的方式制备TPU发泡珠粒。其中发泡剂一般都是超临界二氧化碳流体,因此又有人叫它超临界发泡。制得E-TPU发泡珠粒后的成型工艺有两种:水蒸气成型和PU胶粘。而由于环保、减重等因素影响,目前后续的鞋材成型工艺基本都是水蒸气成型。该工艺做出来的ETPU发泡倍率在10倍以上,各项性能极佳,且设备、工艺相对简单,但存在成本高、设备须经特殊的防爆处理等问题。

     (某国外品牌爆米花鞋底)


五、连续式挤出发泡

该发泡工艺流程可概括为:TPU颗粒和助剂熔融混合均匀,往聚合物熔体注入超临界流体,降温、挤出、水下环切,制得E-TPU发泡珠粒,水蒸气成型,得到ETPU鞋中底成品。


(各个材料物性对比) 




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