CN110218441B - 一种高跟鞋底用的鞋中底及其制备方法 - Google Patents

一种高跟鞋底用的鞋中底及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种高跟鞋底用的鞋中底及其制备方法，根据所需鞋中底产品准备相应数量的碳纤维；将尼龙6的颗粒熔化，然后将碳纤维通过胶槽采用拉挤成型工艺，一次性将碳纤维增强尼龙6连续拉挤成型制备成连续单向碳纤维增强薄板；再将所得薄板根据所需鞋中底的尺寸要求通过热熔冷压的方法，在一定范围内改变模压温度和压力使其达到腰铁和鞋中底所需性能，即得到高跟鞋底用的鞋中底。本发明采用连续碳纤维增强尼龙6使得腰铁和鞋中底合二为一，使得鞋的整体重量减轻，提高了鞋底弯曲强度以及耐腐蚀的性能，同时工艺流程更加简单。

Description

一种高跟鞋底用的鞋中底及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种高跟鞋底用的鞋中底及其制备方法，属于鞋品制造技术领域。
背景技术
目前各种传统的女士高跟鞋底内均设有腰铁(即钢条)。要保持高跟鞋的外形以及使用过程中的安全性，必须在鞋底插入钢条从而防止鞋子在穿着过程中变形或者过度弯曲而折断，同时钢条承受人体重量的作用，并固定中底与鞋跟。由于有腰铁的存在，腰铁会增加鞋子的整体重量，在长期活动过程中会增加疲劳感，弹性差。鞋底由于包含金属腰铁，容易分层、受潮容易生锈，由于分层走路时有噪音，随着时间推移极易生锈变形，并且金属的存在也会导致在海关检查中引起不必要的麻烦。
目前，要保持高跟鞋的外形以及使用过程中的安全性，必须在鞋底插入钢条从而防止鞋子在穿着过程中变形或者过度弯曲而折断，此钢条俗称为腰铁。传统的高跟鞋中底一般为橡胶材料，对于人体重量的支撑能力不足，需要加入金属腰铁提高整个鞋中底的刚度。金属腰铁主要承受人体重量的作用，并固定中底与鞋跟。由于腰铁的存在，使得鞋内高度会抬高，鞋内部空间变小，同时腰铁会增加鞋子的整体重量，在长期活动过程中会增加疲劳感，弹性差。传统的金属腰铁，容易受潮以及脚汗等使其生锈、与鞋底分层，走路时容易出现噪音，随着时间的推移，腰铁极易生锈变形，并且金属的存在也会导致在海关检查中引起不必要的麻烦。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术存在的不足而提供一种高跟鞋底用的鞋中底及其制备方法，采用连续碳纤维增强尼龙6代替原橡胶类鞋中底材料，同时可以按照高跟鞋的承力要求设计鞋中底结构，在脚弓处局部提高碳纤维含量代替腰铁，提高鞋中底对人体重量的支撑能力，使得腰铁和鞋中底合二为一，进而使得鞋的整体重量减轻，提高了鞋中底的弯曲强度以及耐腐蚀的性能，同时工艺流程更加简单。
本发明为解决上述提出的问题所采用的技术方案为：
一种高跟鞋底用的鞋中底，其是由连续碳纤维和尼龙6通过拉挤成型工艺制备出连续单向碳纤维增强薄板，再根据鞋中底的尺寸大小裁剪铺层通过热熔冷压的方法复合而成。其中，碳纤维在尼龙6中的含量随着高跟鞋对承重要求的提高而相应增加，其质量百分含量一般为30-80％。
按上述方案，所述碳纤维选自T300、T700、T800等中一种或几种，K数一般为6-24k。
上述高跟鞋底用的鞋中底的制备方法，具体步骤如下：
(1)根据所需鞋中底产品预设连续单向碳纤维增强薄板模具；根据预设薄板截面积大小以及按承力要求计算出碳纤维所用的根数，准备相应数量的碳纤维；碳纤维的根数可用以下公式计算：Tex×X/1000＝A％×S×P，其中：X为碳纤维所用的根数；S为目标连续单向碳纤维增强薄板的横截面的面积，单位为mm2；A为纤维质量百分含量；P为拉挤型材的密度，一般取1.8g/cm3；Tex为1000米碳纤维在公定回潮率下重量的克数(Tex＝g/L×1000)；
(2)根据步骤(1)所准备的碳纤维以及碳纤维在尼龙6中的含量，准备相应量的尼龙6；将尼龙6颗粒置于可加热的胶槽中，使胶槽的温度到达250-280℃使尼龙6熔化，然后采用拉挤成型工艺将步骤(1)所准备的碳纤维依次通过胶槽和成型模具，一次性实现将碳纤维增强尼龙6连续拉挤成型制备成连续单向碳纤维增强薄板；
(3)将步骤(2)所得薄板根据所需鞋中底的尺寸要求通过热熔冷压的方法，将薄板放在265-280℃烘箱内，保温3-6分钟，取出后迅速放在压机中压制，压力为5-8MPa，保压时间为5-10分钟，脱模后即可得到高跟鞋底用的鞋中底。
按上述方案，所述尼龙6预先进行预处理，即将尼龙6树脂颗粒放在(80-100℃)的烘箱内干燥2-4小时后备用。
按上述方案，拉挤成型工艺中的牵引装置采用履带式牵引机来保证板材拉挤连续平稳，拉挤速度10-15mm/min。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
首先，本发明所述高跟鞋底用的鞋中底，采用连续碳纤维增强尼龙6使得腰铁和鞋中底合二为一，相对于传统的腰铁和鞋中底材料大大降低了重量，使得鞋的整体重量减轻。传统鞋中底多采用橡胶、聚丙烯或纸板等材料。以36号鞋中底单只为例，金属腰铁的质量为27克，聚丙烯鞋中底的质量大约为54克。而本发明设计的鞋中底采用碳纤维增强尼龙6为原料，在碳纤维含量为30％时，鞋中底整体质量仅为43克，生产工艺流程简单，提高了制备新型鞋中底的生产效率。
第二，本发明所述鞋中底和传统的鞋中底相比，由于在保证一定抗弯、耐腐蚀的性能要求时，其质量在原鞋中底基础上大大降低，在鞋底插入后舒适程度也有所提高，且生产工艺简单、可操作性强有利于今后加工成型各种款式的鞋中底。
具体实施方式
为了更好地理解本发明，下面结合实施例进一步阐明本发明的内容，但本发明不仅仅局限于下面的实施例。
下述实施例中，尼龙6预先进行预处理，将尼龙6颗粒放在(80-100℃)烘箱内烘3小时后备用。
实施例1
一种高跟鞋底用的鞋中底的制备方法，以36号高跟鞋为例，选取碳纤维含量为30％，连续碳纤维增强尼龙6拉挤薄板的截面尺寸为：宽为80mm，厚为2mm，碳纤维采用T30024K(1600tex)，具体步骤如下：
(1)根据所需鞋中底产品设计薄板模具，薄板模具宽为80mm、厚为2mm，再根据Tex×X/1000＝A％×S×P，计算1600/1000×X＝30％×80×2×1.8得到X＝54根，并准备相应数量的碳纤维；
(2)将步骤(1)准备的纱架上的碳纤维依次通过集纱板、浸胶槽、预成型模、成型模具，并引入牵引装置；成型模具按工艺条件要求进行升温：模具温度入口275℃；中间265℃；出口温度250℃；胶槽的温度设置270℃，使尼龙6树脂颗粒熔化；等成型模具温度均衡后，开始板材拉挤作业制备出连续单向碳纤维增强薄板，拉挤速度为15mm/min；
(3)将步骤(2)所得薄板裁剪至所需鞋中底的尺寸大小，然后进行铺层，并置于烘箱内加热，加热温度为275℃，时间为5分钟；再放入鞋中底模具腔内压机中进行压制，采用热熔冷压的方法，模具温度为常温，保持压力8MPa，保持压力10min；卸载压力，将鞋中底取出，即为高跟鞋底用的新型鞋中底。
通过力学测试得到连续碳纤维增强尼龙6(碳纤维含量30％)弯曲强度为140MPa，远大于聚丙烯弯曲强度(48MPa)。
以36号鞋中底单只为例，金属腰铁的质量为27克，聚丙烯鞋中底的质量大约为54克。而本发明设计的鞋中底采用碳纤维增强尼龙6为原料，在碳纤维含量为30％时，鞋中底整体质量仅为43克，生产工艺流程简单，提高了制备新型鞋中底的生产效率。
实施例2
一种高跟鞋底用的鞋中底的制备方法，以36号高跟鞋为例，碳纤维含量为50％，目标连续碳纤维增强尼龙6拉挤薄板的截面尺寸为：宽为80mm，厚为2mm，碳纤维采用T30024K(1600tex)，具体步骤如下：
(1)根据所需鞋中底产品设计薄板模具，薄板模具宽为80mm、厚为2mm，再根据Tex×X/1000＝A％×S×P，计算1600/1000×X＝50％×80×2×1.8，从而得到X＝90根，并准备相应数量的碳纤维；
(2)将步骤(1)准备的纱架上的碳纤维依次通过集纱板、浸胶槽、预成型模、成型模具，并引入牵引装置；成型模具按工艺条件要求进行升温：模具温度入口270℃；中间260℃；出口温度245℃；胶槽的温度设置265℃，使尼龙6树脂颗粒熔化；等成型模具温度均衡后，开始板材拉挤作业制备出连续单向碳纤维增强薄板，拉挤速度为10mm/min；
(3)将步骤(2)所得薄板裁剪至所需鞋中底的尺寸大小，然后进行铺层，注意的是，在脚弓处使用100×20×2mm薄片额外铺2层，并置于烘箱内加热，加热温度为270℃，时间为5分钟；再放入鞋中底模具腔内压机中进行压制，采用热熔冷压的方法，模具温度为常温，保持压力8MPa，保持压力10min；卸载压力，将鞋中底取出，即为高跟鞋底用的含有一体化腰铁的新型鞋中底。
通过力学测试得到连续碳纤维增强尼龙6(碳纤维含量50％)弯曲强度为321MPa，远大于聚丙烯弯曲强度(48MPa)。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干改进和变换，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种高跟鞋底用的鞋中底的制备方法，其特征在于具体步骤如下：
（1）根据所需鞋中底产品计算出碳纤维所用的根数；
其中，计算碳纤维根数采用以下公式：Tex×X/1000=A%×S×P；X为碳纤维所用的根数；S为目标连续单向碳纤维增强薄板的横截面积，单位为mm2；A%为纤维质量百分含量；P为拉挤型材的密度，取1.8 g/cm3；Tex为1000米碳纤维在公定回潮率下重量的克数；
（2）根据步骤（1）所准备的碳纤维以及碳纤维在尼龙6中的含量，准备相应量的尼龙6；将尼龙6颗粒置于可加热的胶槽中，使胶槽的温度到达250-280℃使尼龙6熔化，然后采用拉挤成型工艺将步骤（1）所准备的碳纤维依次通过胶槽和成型模具，一次性实现将碳纤维增强尼龙6连续拉挤成型制备成连续单向碳纤维增强薄板；其中，碳纤维在尼龙6中的含量随着高跟鞋对承重要求的提高而相应增加，其质量百分含量范围为30-80％；成型模具温度入口270-275℃，中间260-265℃，出口温度250-255℃；
（3）将步骤（2）所得薄板根据所需鞋中底的尺寸裁剪后，通过热熔冷压的方法，将薄板放在265-280℃烘箱内，保温3-6分钟，取出后放在鞋中底模具腔内压机中压制，压力为5-8MPa，保压时间为5-10分钟，脱模后即可得到高跟鞋底用的鞋中底。
2.根据权利要求1所述的高跟鞋底用的鞋中底的制备方法，其特征在于所述尼龙6预先进行预处理，即将尼龙6树脂颗粒放在80-100℃的烘箱内干燥2-4小时后备用。
3.根据权利要求1所述的高跟鞋底用的鞋中底的制备方法，其特征在于步骤（2）拉挤成型工艺中的牵引装置采用履带式牵引机来保证板材拉挤连续平稳，拉挤速度10-15 mm/min。
4.根据权利要求1所述的高跟鞋底用的鞋中底的制备方法，其特征在于所述碳纤维选自T300、T700、T800中一种或几种，K数为6-24k。
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