CN101387079A - 用于制鞋的层状材料和所述层状材料的制造方法 - Google Patents

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Abstract

用于制鞋的层状材料10包含：含再循环聚酯纤维的无纺毡层11和通过聚酯粘合剂13层合到该无纺毡层11至少一面上的聚酯织物层12。无纺毡层11中的再循环聚酯纤维包含再循环废层状材料10，该废层状材料10包含由聚酯纤维形成的无纺毡层11和通过聚酯粘合剂13层合到该无纺毡层11至少一面上的聚酯织物层12。还描述了层状材料10的制造方法。

Description

用于制鞋的层状材料和所述层状材料的制造方法
技术领域
本发明的实施方案大体上涉及层状材料。具体来说，本发明的实施方案涉及用于制鞋的层状材料和/或用于制鞋的层状材料的制造方法。
背景技术
一种常用的制鞋方法是所谓的＂Strobel＂或＂强制楦鞋(forcelasting)＂方法。该方法包括形成鞋帮然后例如通过缝合将鞋内底连接至鞋帮的周边而形成袋。将鞋楦插入这样形成的袋中而提供具有所需三维形状的鞋帮，然后提供鞋底以形成鞋。例如，可以通过利用适当的粘合剂将预先形成的鞋底单元连接至鞋帮和已连接的鞋内底上，或者通过将鞋底直接注塑到该鞋帮和已连接的鞋内底上来提供鞋底。不言而喻，该鞋帮和连接该鞋帮与鞋内底的缝线必须足够结实以经得起鞋楦向所形成的袋中的插入，并且因此确保鞋内底具有足够的拉伸强度和缝线保持能力是重要的。
从包含许多不同材料的层状材料形成用于强制楦鞋方法的鞋内底是已知的。用于制备此类鞋内底的一种目前已知的层状材料包括着色乙烯-乙酸乙烯酯(EVA)泡沫，其具有使用聚氨酯胶乳粘合剂固定的聚酯织物背衬。通常，EVA泡沫要求用于舒适感，聚酯织物背衬用于增强，聚氨酯胶乳粘合剂用来以足够允许强制楦鞋过程的伸展强度将该EVA泡沫和聚酯织物背衬结合。
切割层状材料的薄片以形成具有所需形状的鞋内底，并且这必然导致产生废层状材料。这种废层状材料不能再循环，这归因于用来形成它的三种不相容的材料，即EVA泡沫、聚氨酯胶乳粘合剂和聚酯背衬织物。因此，必须以掩埋或别的方式处理它，这从商业和环境观点看都是非常不希望的。
因此，提供用于制鞋的改进的层状材料和/或用于制鞋的层状材料的改进的制造方法将是合乎需要的。
发明内容
根据本发明的一方面，提供用于制鞋的层状材料，该层状材料包含：
包含再循环聚酯纤维的无纺毡层；
通过聚酯粘合剂层合到该无纺毡层至少一面上的聚酯织物层；
其中该无纺毡层中的再循环聚酯纤维包含：
再循环废层状材料，该再循环废层状材料包含由聚酯纤维形成的无纺毡层和通过聚酯粘合剂层合到该无纺毡层至少一面上的聚酯织物层。
根据本发明另一个方面，提供了用于制鞋的层状材料的制造方法，该方法包括以下步骤：
(i)提供废层状材料，该废层状材料包含由聚酯纤维形成的无纺毡层和通过聚酯粘合剂层合到该无纺毡层至少一面上的聚酯织物层；
(ii)将该废层状材料造粒；
(iii)将该粒化废层状材料加热以形成再循环聚酯材料的熔融混合物；
(iv)将该再循环聚酯材料的熔融混合物挤出并切短以形成再循环聚酯纤维；
(v)使用该再循环聚酯纤维形成再循环无纺毡层；
(vi)使用聚酯粘合剂将聚酯织物层层合到该再循环无纺毡层上。
根据本发明的另一个方面，提供用于强制楦制鞋的鞋材料，该鞋材料包含：
具有50克-200克/平方米的重量的聚酯织物；
通过聚酯粘合剂固定到该聚酯织物上的无纺毡，该无纺毡由聚酯纤维形成并且具有250克-800克/平方米的重量；
该鞋材料具有2mm-6mm的厚度。
本发明的可选择、但有时优选的特征在权利要求中限定。
附图说明
图1是制鞋的强制楦鞋过程的示意图；和
图2是用于制鞋的层状材料的示意性剖面图。
具体实施方式
现将通过仅用作举例的实施例，并参照附图描述本发明的实施方案。
就保护资源、降低成本和避免填埋费用而言，材料的再循环，并且尤其是工业过程废料的再循环变得日益重要。然而，必须维持材料的必要的性能。例如，对于制鞋，尤其是使用强制楦鞋或Strobel构造技术的制鞋，必须提供鞋内底材料，该鞋内底材料可以在按合适方式使鞋帮绕着鞋楦呈现方面保持功能以允许整体式鞋底或注塑鞋底与该鞋帮连接。
图1是具有插入的鞋楦2的鞋1的示意性侧面剖视图。可以看出，鞋1包括鞋帮3，该鞋帮3在其周边周围通过缝线5与鞋内底4连接，该鞋内底4和连接的鞋帮3一同界定鞋楦2插入其中的袋子。不言而喻的是，形成鞋内底4的层状材料应该较结实以经得起鞋楦向该袋子中的插入和能够实现鞋帮3的合适的呈现。
鞋底被固定到鞋帮3上并且在图1中由虚线6显示。鞋底6可以是预形成的整体式构件，并因此通过粘合剂连接，或者，可以将鞋楦2、鞋帮3和鞋内底4的组件放在模压机内并且在鞋帮3和鞋内底4周围注塑鞋底6。
如上所指出，形成鞋内底4的层状材料必须能够经得起鞋楦2向袋子中的插入并且还经得起用来将鞋底6连接到鞋帮3和鞋内底4上的粘附过程或注射模塑过程。在这些情况下，在决定形成鞋内底4的层状材料时，必须在达到必要的具有强度的伸展方面谨慎进行。如果层状材料可以在鞋1内提供美学上令人愉悦的上表面，则也可能是有利的。应该理解的是鞋1可以是通常称为软运动鞋或旅游鞋的鞋或运动鞋。
鉴于上述，层状材料必须能够达到必要的使用特性并且还能切成合适的鞋内底形状以允许将鞋内底4缝合到鞋帮3的周边上。当从片材或膜幅上切割层状材料，不言而喻，留下未用过的过剩材料，以下简称“废层状材料”。
本发明的实施方案提供用于制鞋的层状材料，该鞋基本上由相同的材料类型形成。该材料类型是聚酯并且，根据本发明的实施方案，可以将废层状材料再循环以形成再循环聚酯纤维，并且那些再循环聚酯纤维然后可以用来制造层状材料，该层状材料用于制造鞋1的其它鞋内底4。
通过让基本上100％聚酯层状材料遭受污染，消除了在分离出不同材料类型方面的困难，并因此任何废层状材料的全部都可以简单地再循环并用于制造其它层状材料。因此，可以收回一些材料成本。
图2是根据本发明实施方案的用于制鞋的层状材料10的剖面示意图。该层状材料10包含无纺毡层11和通过粘合剂13层合到该无纺毡层一面上的织物层12。虽然无纺毡层11、织物层12和粘合剂13在图2中是间隔开示出的，但是这仅是用于说明目的并且在实践中它们将是紧密接触的。
层状材料10的主要要求是当用来形成鞋内底4时它应该提供合适的结实性以允许强制楦鞋过程(如上根据图1所述)，以及足够的缓冲深度。
传统上，已经通过使用泡沫例如EVA获得了缓冲深度。织物层12通常是经纺织的以为鞋材料提供耐磨性和强度。织物层12也可以通过携带装饰性涂层或通过使用模印(dying)或合适的纺织以致可以看见图案来提供美学上令人愉悦的表面。
无纺毡层11和织物层12都由聚酯基料形成。同样地，粘合剂13是聚酯粘合剂。整个层状材料10因此都由聚酯衍生物形成。因此，在已经切割层状材料10以提供用于鞋的鞋内底4之后剩余的废层状材料可以被再循环以形成用于制鞋的其它层状材料10。
根据本发明的实施方案，使用适合的设备，例如包括切短装置连同挤出机的Erema热塑性再循环机首先将在已经从上述层状材料10上切下鞋内底4之后剩余的废层状材料造粒。通常，首先将该废层状材料切碎，但是不使其过热。然后将切碎后的废层状材料直接送入粒化挤出机，该设备将该切碎后的废层状材料转化成具有适合用于挤出设备的尺寸的粒料或颗粒。
然后将废层状材料的颗粒加热，通常加热到约为250℃的温度，以形成再循环聚酯材料的熔融混合物，在上述温度下将该材料挤出并切断而形成再循环聚酯纤维。然后将那些再循环聚酯纤维用来形成再循环无纺毡层11，最后使用聚酯粘合剂13将该再循环无纺毡层11层合到聚酯织物层12上，从而形成用于制鞋的层状材料10。如此形成的层状材料10可以认为是至少部分再循环的。
如上所指出的无纺毡层11一般提供具有合适缓冲的层状材料10。在重量和固结密度两方面为无纺毡层11选择聚酯纤维在确定其性能方面是重要的。
在典型的实施方案中，用来形成无纺毡层11的再循环聚酯纤维包含再循环废层状材料和其它聚酯材料的混合物。使用其它聚酯材料以确保所得的再循环聚酯纤维具有用于无纺毡层11所必要的纤维性能。
因此，在上述概括的用于制造层状材料10的方法中，通常将其它粒化聚酯材料与粒化废层状材料混合，然后将该混合物挤出并切断以形成再循环聚酯纤维。通常，该再循环聚酯纤维包含大约20wt％废层状材料和大约80wt％其它聚酯材料。然而，如果再循环聚酯纤维包含至多50wt％再循环废层状材料，则仍可以获得足够的纤维性能。
在一些实施方案中，其它粒化聚酯材料包含原始聚酯材料。在其它实施方案中，其它粒化聚酯材料包含从其它适合的来源回收的再循环聚酯材料。
对于用于无纺毡层11的纤维混纺物，不言而喻，这对获得合适的缓冲效果是重要的。如果使用太细的旦尼尔聚酯纤维，则将存在不足够的缓冲效果，然而，如果使用太高的旦尼尔聚酯纤维，则层状材料10将不具有足够的密度以达到使用强制楦鞋或Strobel技术制鞋所要求的拉伸性能。
在大多数情形下，使用两种或更多种聚酯纤维的混纺物形成无纺毡层11是合乎需要的。通常，使用两种纤维重量，适当地固结并互锁以提供具有所需特性的无纺毡层11。实际的纤维混纺物将取决于所需的使用要求，但是将包括总体上更高旦尼尔的第一聚酯纤维以获得缓冲效果，同时将包括总体上更低旦尼尔的第二聚酯纤维以增加密度，并且因此提高拉伸性能。
用来形成无纺毡层11的第一纤维包含上面描述的通过将废层状材料再循环而形成的再循环聚酯纤维。在一些实施方案中，第二纤维包含原始聚酯纤维。在其它的实施方案中，第二纤维包含其它再循环聚酯纤维，其也是通过按上述方式将废层状材料再循环而形成的。
如所述，实际的纤维混纺物将取决于拉伸性能和缓冲的要求，但是通常，第一(再循环)聚酯纤维的重量将为4-20旦尼尔，可能地，4-8旦尼尔，第二聚酯纤维(不管它们是原始聚酯纤维还是其它再循环聚酯纤维)的重量将为1-5旦尼尔。第一(再循环)聚酯纤维通常占无纺毡层11的至少50wt％，其中优选大约80wt％无纺毡层11由第一(再循环)聚酯纤维形成。第二(原始或再循环)聚酯纤维通常占无纺毡层11的至多30wt％，其中通常约为20％是优选的。当按上述合适的比例，第一(再循环)聚酯纤维具有约为6.3的旦尼尔，第二(原始或再循环)聚酯纤维具有约为3的旦尼尔时，发现是尤其有利的。
如上所指出，无纺毡层11的密度对于获得必要的拉伸强度性能是特别重要的。为了获得所需的拉伸强度，无纺毡层11可以具有约为250-800克/平方米，更通常400-650克/平方米的重量。一般地，指定拉伸强度以满足制造商对于强制楦制鞋生产技术的要求。典型技术要求是当遭受约为35牛顿的拉力时，层状材料10不会伸展到超过其初始松弛状态的大于5％。
为了获得适合的缓冲效果，不言而喻，层状材料10必须具有对于舒适的足够的深度。舒适是相对的，但是一般发现，通过使用可获得的纤维和织物提供深度约为至少2mm，通常高达基本上约4.5mm，可能地高达6mm的层状材料10，可以获得合适的舒适水平。目的是至少与目前使用的EVA泡沫提供的舒适水平匹配以致，在使用中，根据本发明实施方案的层状材料10可以与用于制鞋的EVA泡沫互换，但是如所述，可以更容易地再循环。
聚酯织物层12一般连续越过层状材料10的表面以提供合适的美观表面，在该表面上可以施加装饰性涂层以便在使用该层状材料10制造的鞋内可见。还将领会的是，通过粘合剂13结合无纺毡层11将聚酯织物层12锁定，从而增加层状材料10中的无纺毡层11的拉伸强度。一般地，聚酯织物层12将具有50-200克/平方米的重量。不言而喻的是，聚酯织物层12太薄将导致织物太迅速地磨损并导致它是基本上透明的，而太厚的聚酯织物层12可能过于庞大，以致于鞋内无法接受。
在使用中，不言而喻，使用层状材料10形成的鞋内底将受步行运动和磨损影响。因此，无纺毡层11和聚酯织物层12保持彼此连接是重要的。有效地，织物层12和无纺毡层11应该被锁定在彼此相对的位置。这种锁定结合由粘合剂13提供，但是如稍后将描述的那样，层状材料10可以具有缝合材料的附加的针脚，并因此改进强度和结合。
通常，粘合剂13将是在织物层12和无纺毡层11间的界面处的基本上连续的层或膜。然而，如稍后将描述的那样，连续层可以充当屏障防止水分渗透和被鞋内底层状材料10吸收/解吸。在这些情况下，可以提供粘合剂13的近似连续的层或膜幅，保持织物层12和无纺毡层11间的锁定结合。
本发明实施方案中使用的粘合剂13是对所需使用特性具有合适强度的聚酯基粘合剂。将该聚酯粘合剂13均匀地施加在无纺毡层11和织物层12之间的界面上方。粘合剂13的任何加肋或假缝(tacking)可能导致粘结失效以致在徒步运动时织物层12和无纺毡层11之间将存在相对滑动，导致使用中的磨损破坏。不言而喻，起皱或磨损的鞋内底将降低制的鞋的寿命和可接受性。然而，为了维持＂锁定＂结合，粘合剂13的肋或定位窝(dimples)可以作为锚固点提供以获得额外的强度。聚酯粘合剂13还可能在固化时稍微收缩，从而在层状材料10中产生一定的弹性偏离，这当该层状材料10用于制造强制楦制鞋时可能是有用的。
对于无纺毡层11，如所述，层的深度对缓冲具有影响。一般地，不可能提供正好钉在一起的多个毡层，因为该层之间存在不足够的强度。不言而喻，根据本发明的层状材料10将遭受相当大的应力。将底层粘到鞋底6上(图1)，所以结实地固定但弯曲，同时将上部固定到鞋帮3上并进行步行运动。在这些情况下，层状材料10的鞋帮和鞋底层之间存在显著的脱层可能性。
当有必要改进强度，例如对于工作环境或高度物理运动中使用的鞋，可以缝制用来形成鞋内底4的层状材料10。例如，可以在层状材料10上施加按合适图案的聚酯丝针脚以将它增强。聚酯丝的单位长度或面积的针脚数目可以根据使用要求改变。还应理解，通过使用呈缝合图案的针脚，可以根据需要在层状材料10的不同部分中提供附加强度，但是然后必须从层状材料10上的标记位置切下鞋内底。
一般地，仅将聚酯织物层12施加到层状材料10的一面上。这将降低成本。聚酯织物层12尤其用来提供美学上令人愉悦的表面，因此，在待被鞋底6接合的底面上提供其它聚酯织物层12可能是不必要的，不管是由粘合剂固定的整体式鞋底或是注塑鞋底。
通过利用无纺毡层11和合适的聚酯织物层12，不言而喻，可以提供开放结构。层状材料10的开放结构可以吸收和解吸水分(例如汗水)，从而改善脚在使用层状材料10形成的鞋内的环境。层状材料10还可以更能接纳在制鞋之后施用的去臭和杀生物剂。比较起来，现有的EVA泡沫具有闭合构造，因此，具有降低的吸收和解吸水分(例如汗水)的能力。不言而喻的是，为了获得水分(例如汗水)的吸收和解吸，必须在粘合剂13方面谨慎。如果粘合剂13是连续薄膜，则该粘合剂13可能提供屏障防止水分吸收和解吸。在这些情况下，粘合剂13可以包含小孔或间断点以允许无纺毡11吸收和解吸。
虽然已经在前面的段落中参照各种实施例描述了本发明的实施方案，但是应该理解，在不脱离本发明所要求的范围的情况下可以对那些实施例作出各种修改。
例如，可以将再循环聚酯材料的熔融混合物挤出以形成再循环聚酯丝，该再循环聚酯丝本身可以用于制造根据本发明实施方案的层状材料10。该再循环聚酯丝可以，例如，用来形成再循环聚酯织物层，并且可以使用聚酯粘合剂将如此形成的再循环聚酯织物层层合到再循环无纺毡层上。该再循环聚酯丝还可能或另外用来按上面概括的方式缝制层状材料10。
在形成无纺毡层11中使用的针刺孔可以被粘合剂13使用，以在无纺毡层11中提供交叉伸展的栓柱从而提供对于聚酯织物层12的更大锚固性并因此提供更大的锁定保持。

Claims (37)

1.用于制鞋的层状材料，该层状材料包含：
包含再循环聚酯纤维的无纺毡层；
通过聚酯粘合剂层合到该无纺毡层至少一面上的聚酯织物层；
其中该无纺毡层中的再循环聚酯纤维包含：
再循环废层状材料，该再循环废层状材料包含由聚酯纤维形成的无纺毡层和通过聚酯粘合剂层合到该无纺毡层至少一面上的聚酯织物层。
2.根据权利要求1的层状材料，其中该再循环聚酯纤维包含所述再循环废层状材料和其它聚酯材料的混合物。
3.根据权利要求2的层状材料，其中该再循环聚酯纤维包含至多50wt％该再循环废层状材料。
4.根据权利要求3的层状材料，其中该再循环聚酯纤维包含20wt％再循环废层状材料和80wt％其它聚酯材料。
5.根据权利要求2-4中任一项的层状材料，其中该其它聚酯材料包含原始聚酯材料。
6.根据权利要求2-4中任一项的层状材料，其中该其它聚酯材料包含再循环聚酯材料。
7.根据任一上述权利要求的层状材料，其中该无纺毡层包含再循环聚酯纤维和其它聚酯纤维的混纺物。
8.根据权利要求7的层状材料，其中该纤维混纺物包含至少50wt％再循环聚酯纤维和至多30wt％其它聚酯纤维。
9.根据权利要求8的层状材料，其中该纤维混纺物包含70-90wt％再循环聚酯纤维和10-30wt％其它聚酯纤维。
10.根据权利要求9的层状材料，其中该纤维混纺物包含80wt％再循环聚酯纤维和20wt％其它聚酯纤维。
11.根据权利要求7-10中任一项的层状材料，其中该再循环聚酯纤维具有第一重量，该其它聚酯纤维具有第二重量。
12.根据权利要求11的层状材料，其中该第一重量在4-20旦尼尔的范围内，该第二重量在1-5旦尼尔的范围内。
13.根据任一上述权利要求的层状材料，其中在该无纺毡层和聚酯织物层之间的离散位置处提供该聚酯粘合剂。
14.根据权利要求1-12中任一项的层状材料，其中该聚酯粘合剂包含在该无纺毡层和聚酯织物层之间的连续粘合剂膜。
15.根据任一上述权利要求的层状材料，其中该无纺毡层和聚酯织物层中之一或两者具有开孔结构。
16.根据任一上述权利要求的层状材料，其中该聚酯织物层具有50-200克/平方米的重量，该无纺毡层具有250-800克/平方米的重量，该层状材料具有2-6mm的厚度。
17.鞋的鞋内底，该鞋内底由根据任一上述权利要求的层状材料形成。
18.包括根据权利要求1-16中任一项的层状材料的鞋。
19.用于制鞋的层状材料的制造方法，该方法包括以下步骤：
(i)提供废层状材料，该废层状材料包含由聚酯纤维形成的无纺毡层和通过聚酯粘合剂层合到该无纺毡层至少一面上的聚酯织物层；
(ii)将该废层状材料造粒；
(iii)将该粒化废层状材料加热以形成再循环聚酯材料的熔融混合物；
(iv)将该再循环聚酯材料的熔融混合物挤出并切短以形成再循环聚酯纤维；
(v)使用该再循环聚酯纤维形成再循环无纺毡层；
(vi)使用聚酯粘合剂将聚酯织物层层合到该再循环无纺毡层上。
20.根据权利要求19的方法，其中在步骤(iii)期间将该粒化废层状材料加热到250℃的温度以形成再循环聚酯材料的熔融混合物。
21.根据权利要求19或权利要求20的方法，其中步骤(ii)包括将其它粒化聚酯材料与该粒化废层状材料混合并且步骤(iii)包括将该其它粒化聚酯材料和粒化废层状材料的混合物加热以形成再循环聚酯材料的熔融混合物。
22.根据权利要求21的方法，其中步骤(ii)包括将其它粒化聚酯材料与至多50wt％粒化废层状材料混合。
23.根据权利要求22的方法，其中步骤(ii)包括将80wt％其它粒化聚酯材料与20wt％粒化废层状材料混合。
24.根据权利要求21-23中任一项的方法，其中在步骤(iii)期间将该其它粒化聚酯材料和粒化废层状材料的混合物加热到250℃的温度以形成再循环聚酯材料的熔融混合物。
25.根据权利要求21-24中任一项的方法，其中该其它粒化聚酯材料包含粒化再循环聚酯材料。
26.根据权利要求21-24中任一项的方法，其中该其它粒化聚酯材料包含粒化的原始聚酯材料。
27.根据权利要求19-26中任一项的方法，其中步骤(v)包括使用再循环聚酯纤维和其它聚酯纤维的混纺物形成无纺毡层。
28.根据权利要求27的方法，其中该其它聚酯纤维是原始聚酯纤维。
29.根据权利要求27的方法，其中该其它聚酯纤维是其它再循环聚酯纤维，其中步骤(iv)包括将该再循环聚酯材料的熔融混合物挤出和切短以形成许多再循环聚酯纤维和许多其它再循环聚酯纤维，并且其中步骤(v)包括使用该再循环聚酯纤维和其它再循环聚酯纤维的混纺物形成无纺毡层。
30.根据权利要求27-29中任一项的方法，其中该再循环聚酯纤维具有第一重量，该其它聚酯纤维具有第二重量。
31.根据权利要求30的方法，其中该第一重量在4-15旦尼尔的范围内，该第二重量在1-5旦尼尔的范围内。
32.根据权利要求27-31中任一项的方法，其中该纤维混纺物包含至少50wt％再循环聚酯纤维和至多30wt％其它聚酯纤维。
33.根据权利要求32的方法，其中该纤维混纺物包含70-90wt％再循环聚酯纤维和10-30wt％其它聚酯纤维。
34.根据权利要求33的方法，其中该无纺毡层包含80wt％再循环聚酯纤维和20wt％其它聚酯纤维。
35.根据权利要求19-34中任一项的方法，其中该方法还包括将再循环聚酯材料的熔融混合物挤出以形成再循环聚酯丝，使用该再循环聚酯丝形成再循环聚酯织物层，并且其中步骤(vi)包括使用聚酯粘合剂将该再循环聚酯织物层层合到再循环无纺毡层上。
36.基本上如上文所述和/或如附图所示的用于制鞋的层状材料。
37.基本上如上文参照附图所述的用于制鞋的层状材料的制造方法。
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