近年來,制鞋產業(yè)逐漸向越南、老撾、柬埔寨等東南亞國家轉移,但中國地區(qū)依然是全球最大的制鞋基地和鞋類出口國,并開始在世界制鞋業(yè)版圖中從低端市場逐步走向中高端市場,從數量型制造向品質型、效益型制造轉變。全球鞋業(yè)市場飽和,中高端品牌競爭也是異常激烈。主打各種新概念、新科技的鞋號不斷推陳出新,進一步催生了制鞋產業(yè)對發(fā)泡材料的大量需求,高性能聚合物發(fā)泡鞋材甚至成為了許多終端品牌其產品解決方案的核心。這一趨勢在運動鞋領域尤為顯著。
通常一雙運動鞋分為三個部分:鞋面(Upper),中底(Midsole),大底(Outsole)。中底的作用是提供緩沖和回彈,吸收運動中產生的沖擊力,提供保護以及溫和舒適的腳感??梢哉f,中底是運動跑鞋的靈魂,中底的材料和發(fā)泡技術,也就是區(qū)別各大廠牌核心科技的標志。
乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)是鞋中底最早使用的發(fā)泡材料,純EVA發(fā)泡的回彈性一般在40-45%,遠比PVC、橡膠等材料回彈性好,且具有材質輕、易加工等特點。在鞋材領域,EVA的化學發(fā)泡工藝一般來說有三種:傳統(tǒng)平板大發(fā)泡、模內小發(fā)泡和注射交聯(lián)發(fā)泡。
傳統(tǒng)平板大發(fā)泡
小型工廠一般會采用這種,因為機器設備成本相對低一點。這種工藝做出來的是板材,再通過沖裁、磨邊等流程做成產品,但生產效率低,邊角料多。
模內小發(fā)泡
模內小發(fā)泡又叫模壓發(fā)泡,是將按配方練好的料造粒,稱重后放入開好模具內,發(fā)泡出來就是鞋子的大體樣子。該工藝又分為一次模壓發(fā)泡和二次模壓發(fā)泡,可根據每款鞋設計的需要而將形狀塑造成各種不同的樣式,在細節(jié)上的呈現質量更高,尺寸精確度也較高,但工藝的難點是模具和配方的對稱,溫度、時間、壓力等工藝條件對材料的性能也有很大影響。
注射交聯(lián)發(fā)泡
與傳統(tǒng)化發(fā)泡法工藝相比(泡孔密度通常在10^4~10^6個/cm3,泡孔直徑在50~200mm),超臨界流體發(fā)泡技術所得的微孔材料泡孔密度一般為10^9~ 10^15個/cm3,泡孔直徑小于10mm。因此,對于密度相同的泡沫材料,基于超臨界流體發(fā)泡技術所得的微孔材料具有更高的泡孔密度以及更小的泡孔尺寸,并表現出更優(yōu)異的力學性能:泡孔的存在并不會降低材料的強度,相反,裂紋在應力條件下擴展時,微孔能夠使裂紋尖端鈍化,阻止了裂紋的進一步擴展,不但不會造成材料力學性能的損失,還可以改善材料的部分性能。
并且,隨著工藝的不斷提升,目前在鞋材領域,超臨界流體微孔發(fā)泡技術可適用的聚合物基體也已經從最開始的熱塑性聚氨酯(TPU)擴展到熱塑性聚酯彈性體(TPEE)、嵌段聚醚酰胺彈性體(PEBAX)、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)等一種或多種混合物。比如耐克的ZoomX系列采用的就是PEBAX發(fā)泡中底,361°的Q彈超跑鞋中底材質為EVA+TPU,喬丹的巭PRO中底為TPE,斯凱奇的Hyper Burst中底為EVA。
在發(fā)泡設備上:大毛牛新材生產設備擁有全自主知識產權,并已投入使用,其超臨界發(fā)泡快開裝置,突破了超臨界氮氣釜式發(fā)泡設備的瓶頸,解決了熱塑性彈性體發(fā)泡的精確控制、穩(wěn)定性、生產效率的問題。
在材料配方上:大毛牛新材具有獨立知識產權的彈性體配方,實現質輕、高彈、耐久、環(huán)保的特點;
在材料結構上:大毛牛新材的網狀結構調控,解決了彈性體熔體強度低、發(fā)泡密度大的問題;解決了產品質量、批次穩(wěn)定性問題。
目前大毛牛新材利用超臨界流體發(fā)泡技術制備的“DMN-高回彈”系列材料可覆蓋EVA、TPEE、PEBAX、TPU、HDI TPU等各類聚合物基體,其EVA超臨界發(fā)泡鞋材密度最低可做到0.04 g/cm3, 落球回彈達到65%,遠遠領先于傳統(tǒng)化學發(fā)泡EVA發(fā)泡產品,產能達到3000萬雙/年。另外,適用于高端跑鞋領域的PEBA,TPEE發(fā)泡產品落球回彈高達85%,且硬度和抗撕裂性能不受影響。