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近年来,制鞋产业逐渐向越南、老挝、柬埔寨等东南亚国家转移,但中国地区依然是全球最大的制鞋基地和鞋类出口国,并开始在世界制鞋业版图中从低端市场逐步走向中高端市场,从数量型制造向品质型、效益型制造转变。全球鞋业市场饱和,中高端品牌竞争也是异常激烈。主打各种新概念、新科技的鞋号不断推陈出新,进一步催生了制鞋产业对发泡材料的大量需求,高性能聚合物发泡鞋材甚至成为了许多终端品牌其产品解决方案的核心。这一趋势在运动鞋领域尤为显著。
通常一双运动鞋分为三个部分:鞋面(Upper),中底(Midsole),大底(Outsole)。中底的作用是提供缓冲和回弹,吸收运动中产生的冲击力,提供保护以及温和舒适的脚感。可以说,中底是运动跑鞋的灵魂,中底的材料和发泡技术,也就是区别各大厂牌核心科技的标志。
乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)是鞋中底最早使用的发泡材料,纯EVA发泡的回弹性一般在40-45%,远比PVC、橡胶等材料回弹性好,且具有材质轻、易加工等特点。在鞋材领域,EVA的化学发泡工艺一般来说有三种:传统平板大发泡、模内小发泡和注射交联发泡。
传统平板大发泡
小型工厂一般会采用这种,因为机器设备成本相对低一点。这种工艺做出来的是板材,再通过冲裁、磨边等流程做成产品,但生产效率低,边角料多。
模内小发泡
模内小发泡又叫模压发泡,是将按配方练好的料造粒,称重后放入开好模具内,发泡出来就是鞋子的大体样子。该工艺又分为一次模压发泡和二次模压发泡,可根据每款鞋设计的需要而将形状塑造成各种不同的样式,在细节上的呈现质量更高,尺寸精确度也较高,但工艺的难点是模具和配方的对称,温度、时间、压力等工艺条件对材料的性能也有很大影响。
注射交联发泡
与传统化发泡法工艺相比(泡孔密度通常在10^4~10^6个/cm3,泡孔直径在50~200mm),超临界流体发泡技术所得的微孔材料泡孔密度一般为10^9~ 10^15个/cm3,泡孔直径小于10mm。因此,对于密度相同的泡沫材料,基于超临界流体发泡技术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,并表现出更优异的力学性能:泡孔的存在并不会降低材料的强度,相反,裂纹在应力条件下扩展时,微孔能够使裂纹尖端钝化,阻止了裂纹的进一步扩展,不但不会造成材料力学性能的损失,还可以改善材料的部分性能。
并且,随着工艺的不断提升,目前在鞋材领域,超临界流体微孔发泡技术可适用的聚合物基体也已经从最开始的热塑性聚氨酯(TPU)扩展到热塑性聚酯弹性体(TPEE)、嵌段聚醚酰胺弹性体(PEBAX)、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)等一种或多种混合物。比如耐克的ZoomX系列采用的就是PEBAX发泡中底,361°的Q弹超跑鞋中底材质为EVA+TPU,乔丹的巭PRO中底为TPE,斯凯奇的Hyper Burst中底为EVA。
在发泡设备上:大毛牛新材生产设备拥有全自主知识产权,并已投入使用,其超临界发泡快开装置,突破了超临界氮气釜式发泡设备的瓶颈,解决了热塑性弹性体发泡的精确控制、稳定性、生产效率的问题。
在材料配方上:大毛牛新材具有独立知识产权的弹性体配方,实现质轻、高弹、耐久、环保的特点;
在材料结构上:大毛牛新材的网状结构调控,解决了弹性体熔体强度低、发泡密度大的问题;解决了产品质量、批次稳定性问题。
目前大毛牛新材利用超临界流体发泡技术制备的“DMN-高回弹”系列材料可覆盖EVA、TPEE、PEBAX、TPU、HDI TPU等各类聚合物基体,其EVA超临界发泡鞋材密度最低可做到0.04 g/cm3, 落球回弹达到65%,远远领先于传统化学发泡EVA发泡产品,产能达到3000万双/年。另外,适用于高端跑鞋领域的PEBA,TPEE发泡产品落球回弹高达85%,且硬度和抗撕裂性能不受影响。