CN112873937A - 一种多性能鞋底的制造方法 - Google Patents

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Abstract

一种多性能鞋底的制造方法，包括以下步骤：步骤一、将发泡原料与成核剂进行混料，分别形成多个局部粗胚，其中至少两个局部粗胚所采用的成核剂的比例不同；步骤二、将多个局部粗胚分别进行冷模射出，得到多个冷模，将多个冷模沿水平方向拼接，形成鞋底粗胚；步骤三、对鞋底粗胚进行硫化；步骤四、对鞋底粗胚进行超临界发泡成型或者对鞋底粗胚模压成型，得到鞋底型胚。通过控制掺入不同比例的成核剂，可以调控粗胚的孔径大小，因此，上述制造方法可以至少形成两个不同气孔孔径的局部粗胚，实现了成品鞋底水平方向上两个位置的不同性能，满足人们对鞋底性能的要求。

Description

一种多性能鞋底的制造方法
技术领域
本发明涉及鞋底的制造方法，尤其是涉及一种多性能鞋底的制造方法。
背景技术
橡胶发泡底是用天然或人造橡胶制造的橡胶闭孔或开孔发泡材料制造的铺底面料。在半个世纪以前，人们将这种材料大量用于球鞋、运动鞋、旅游鞋、解放鞋、休闲鞋等。它具有弹性优良、抗撕裂性能好、耐老化、耐腐蚀、电绝缘等性能。
EVA、EVM和TPU由于其优异的物理和回弹性能，被广泛应用于鞋材领域，尤其可以作为鞋底、鞋中底等部分。为了实现鞋底的多种性能，有的厂商会采用多种材料复合的形式，形成上层、中层和下层鞋底。
而在鞋底实际应用过程中，人们对鞋底不同位置的性能要求不同，比如：对于跑步鞋，人的前脚掌往往需要鞋底提供更大的回弹力，有利于助跑等动作，而人的后脚掌往往需要鞋底提供更好地减震效果，保护脚踝。然而，目前的鞋底都没有将鞋底不同位置的性能做出差异化，因此无法满足人们对于鞋底性能的要求。
中国发明申请公开了一种不同材料的多色多密度鞋底的制备方法，得到一次成型多材料多色多密度与仿型相容的放大尺寸的发泡鞋底，无需采用粘接剂粘接的方式。然而，该鞋底仅仅形成了不同密度的鞋底层，同样没有在水平方向上对不同位置形成性能的差异化。此外，该方案通过加入发泡成核剂和接枝剂来调节鞋底的不同的发泡率，但多层之间发泡率(即发泡程度)不同会影响层与层之间的结合稳定性。
发明内容
本发明技术方案是针对上述情况的，为了解决上述问题而提供一种多性能鞋底的制造方法，所述制造方法包括以下步骤：
步骤一、将发泡原料与成核剂进行混料，分别形成多个局部粗胚，其中至少两个局部粗胚所采用的成核剂的比例不同；
步骤二、将多个局部粗胚分别进行冷模射出，得到多个冷模，将多个冷模沿水平方向拼接，形成鞋底粗胚；
步骤三、对鞋底粗胚进行硫化；
步骤四、对鞋底粗胚进行超临界发泡成型或者对鞋底粗胚模压成型，得到鞋底型胚。
进一步，在步骤一中，前掌粗胚所采用的成核剂的比例范围为2～4.5％；后掌粗胚所采用的成核剂的比例范围为1～3％。
进一步，在步骤一中，发泡原料为乙烯-醋酸乙烯共聚物、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物和热塑性聚氨酯弹性体橡胶中的一种或者多种混合。
进一步，在步骤一中，成核剂为二氧化钛、微细重质碳酸钙、纳米级超细碳酸钙和滑石粉中的一种或多种混合。
进一步，在步骤二中，射出温度范围为80～110℃。
进一步，在步骤三中，硫化的温度范围为160～190℃，时间范围为300～700s。
进一步，超临界发泡是指对鞋底粗胚输入超临界气体，并进行保压，最后泄压使鞋底粗胚发泡，得到鞋底型胚。
进一步，在步骤四中，超临界气体压力范围为10～18Mpa，保压时间为30～60分钟。
进一步，在步骤四中，模压成型是指使用油压机对鞋底粗胚进行模压成型。
进一步，鞋底型胚的发泡倍率范围为1.0～4.0。
采用上述技术方案后，本发明的效果是：通过控制掺入不同比例的成核剂，可以调控粗胚的孔径大小，因此，上述制造方法可以至少形成两个不同气孔孔径的局部粗胚，实现了成品鞋底水平方向上两个位置的不同性能，满足人们对鞋底性能的要求。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明技术方案作进一步的描述：
本发明提供一种多性能鞋底的制造方法，该制造方法包括以下步骤：
步骤一、混料，将发泡原料与成核剂进行混料，分别形成多个局部粗胚(即至少两个)，其中至少两个局部粗胚所采用的成核剂的比例不同；
步骤二、射出，将多个局部粗胚分别进行冷模射出，得到多个冷模，将多个冷模沿水平方向拼接，形成鞋底粗胚；
步骤三、硫化，对鞋底粗胚进行硫化；
步骤四、成型，对鞋底粗胚进行超临界发泡成型或者对鞋底粗胚模压成型，得到鞋底型胚。
首先，通过控制掺入不同比例的成核剂，可以调控粗胚的孔径大小。可见，上述制造方法(通过步骤一)可以至少形成两个不同气孔孔径的局部粗胚，实现了成品鞋底水平方向上两个位置的不同性能，满足人们对鞋底性能的要求。比如：总共形成两个局部粗胚，一个为鞋底后掌，另一个为鞋底前掌。形成孔径较大的鞋底后掌，具有更小的密度和比重，适合于后掌的减震特性，以增加穿着的舒适度；形成孔径较小的鞋底前掌，密度和比重相比于后掌更大，但具有更大的反弹性能，比较适合于跑鞋，以增加穿着的应用性。
其次，在上述制造方法中，多个局部粗胚的发泡率相同，因此可以多个局部粗胚之间拼接的结合稳定性强，不易脱落。
再次，鞋底粗胚便于保存，可在需要产出产品时，任意时间进行超临界发泡成型或者对鞋底粗胚模压成型，后续的加工工艺选择性更加灵活。
需要注意的是，本发明的制造方法主要是为了在鞋底的不同位置形成不同孔径，因此对于不同位置掺入了不同比例的成核剂。而成核剂的种类决定了鞋底的其他性能，因此多个局部粗胚所采用的成核剂种类可以相同，也可以不同，根据实际需求进行选择即可。
硫化后物料内形成空间立体结构，具有较高的弹性、耐热性、拉伸强度和在有机溶剂中的不溶解性等，主要是为了提升其性能。相邻溶解平衡的发泡颗粒会更顺畅地实现融合，从而大大提高相邻颗粒之间的连接度，不仅仅提高了外观效果，也避免了相邻之间间隙带来灰尘进入之后不便清洗的问题。
具体地，在步骤一中，前掌粗胚所采用的成核剂的比例范围为2～4.5％；后掌粗胚所采用的成核剂的比例范围为1～3％。
具体地，在步骤一中，发泡原料为乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVM)和热塑性聚氨酯弹性体橡胶(TPU)中的一种或者多种混合。
具体地，在步骤一中，成核剂为二氧化钛、微细重质碳酸钙、纳米级超细碳酸钙和滑石粉中的一种或多种混合。发泡材料的成型过程一般包括三个阶段：气泡核的形成、长大和泡体的固化定型。其中气泡核的形成阶段是关键，它直接决定了泡孔的数量和分布。加成核剂是促使气泡核成形的方法之一，其原理是利用成核剂与熔体间的界面形成大量低势能点作为成核点。而粒径越小的成核剂，获得材料的密度越小、泡孔越均匀细密。对于上述成核剂，尤其是微细重质碳酸钙，可以形成泡孔十分均匀细密的发泡材料。
具体地，在步骤一中，前掌粗胚和后掌粗胚还采用不同的染色剂进行混料。使两种粗胚具有不同的颜色，这样在发泡或模压成型后，会得到层次鲜明并带有不同颜色结构的整体鞋底型胚，有利于区分不同性能的区域。
具体地，在步骤二中，通过射出机进行冷模射出，射出机的射出温度范围为80～110℃。
具体地，在步骤三中，硫化的温度范围为160～190℃，时间范围为300～700s。
具体地，在步骤四中，超临界发泡是指对鞋底粗胚输入超临界气体，并进行保压，最后泄压使鞋底粗胚发泡，得到鞋底型胚。
更具体地，在步骤四中，超临界气体为氮气和超临界二氧化碳中的一种或两种的混合。
更具体地，在步骤四中，超临界气体压力范围为10～18Mpa，保压时间为30～60分钟。
更具体地，在步骤四中，模压成型是指使用油压机对鞋底粗胚进行模压成型。与超临界发泡不同，对于油压机成型，由于模具直接向粗胚施加了压力，因此更易获得密度偏大的形体。
具体地，鞋底型胚的发泡倍率范围为1.0～4.0，优选为1.5～1.6。
[实施例1]
在本实施例中，多性能鞋底的制造方法包括以下步骤：
步骤一、将乙烯-醋酸乙烯共聚物与微细重质碳酸钙进行混料，形成两个局部粗胚，分别为前掌粗胚和后掌粗胚，前掌粗胚所采用的成核剂比例为3％，后掌粗胚所采用的成核剂比例为2％；
步骤二、射出，将前掌粗胚和后掌粗胚分别通过射出机进行冷模射出，射出温度为90℃，得到两个冷模，将两个冷模结合，形成鞋底粗胚；
步骤三、硫化，对鞋底粗胚进行硫化，硫化温度为180℃，硫化时间为500s；
步骤四、成型，对鞋底粗胚输入超临界二氧化碳，超临界气体压力为14Mpa，并保压50s，最后泄压使鞋底粗胚发泡，得到鞋底型胚，鞋底型胚的发泡倍率为1.5。
使用刻度尺测量分别前掌型胚和后掌型胚的孔径，使用应力应变测试仪器测试前掌型胚和后掌型胚的回弹力，并分别测试前掌型胚和后掌型胚的密度。
经测试，前掌型胚的孔径为0.5mm，回弹性能为62％，密度(即比重)为0.16g/cm3，硬度为50kgHC；后掌型胚的孔径为1.6mm，回弹性能为52％，密度为0.14g/cm3，硬度为40HC。
[实施例2]
本实施例的制造方法与实施例1类似，与实施例1不同的是，在步骤四中，使用油压机对鞋底粗胚进行模压成型。
经测试，前掌型胚的孔径为0.4mm，回弹性能为63％，密度(即比重)为0.16g/cm3，硬度为53HC；后掌型胚的孔径为1.6mm，回弹性能为52％，密度为0.14g/cm3，硬度为38HC。
[实施例3]
本实施例的制造方法与实施例1类似，与实施例1不同的是，在步骤二中，射出温度为70℃。
对发泡成品检验发现，前掌粗胚和后掌粗胚的型材性能差，结合度低，松散且不易成型。
[实施例4]
本实施例的制造方法与实施例1类似，与实施例1不同的是，在步骤三中，硫化温度为150℃。
对发泡成品检验发现，硫化后的鞋底粗胚不良率高，即颗粒结合不紧密、外观不光滑，存在明显肉眼可见的缺陷。
[实施例5]
本实施例的制造方法与实施例1类似，与实施例1不同的是，在步骤三中，硫化时间为250s。
对发泡成品检验发现，硫化后的鞋底粗胚不良率高，即颗粒结合不紧密、外观不光滑。
[实施例6]
本实施例的制造方法与实施例1类似，与实施例1不同的是，在步骤四中，使用油压机对鞋底粗胚进行模压成型。
对发泡成品检验发现，
[实施例7]
本实施例的制造方法与实施例1类似，与实施例1不同的是，在步骤四中，超临界气体压力为8Mpa。
对发泡成品检验发现，鞋底粗胚所吸收的超临界气体(即气体发泡剂)不够，导致发泡不完整，有些部分无法发泡。
[实施例8]
本实施例的制造方法与实施例1类似，与实施例1不同的是，在步骤四中，保压20s。
对发泡成品检验发现，鞋底粗胚的外表不光滑、内部结合度低。
[实施例9]
本实施例的制造方法与实施例1类似，与实施例1不同的是，在步骤四中，鞋底型胚的发泡倍率为1.3。
对发泡成品检验发现，鞋底型胚的倍率不够，密度太大。
[实施例10]
本实施例的制造方法与实施例1类似，与实施例1不同的是，在步骤四中，鞋底型胚的发泡倍率为18。
对发泡成品检验发现，鞋底型胚的倍率过大，密度太小。
[实施例11]
本实施例的制造方法与实施例1类似，与实施例1不同的是，在步骤一中，前掌粗胚所采用的成核剂比例为5％。
对发泡成品检验发现，鞋底型胚的密度过高，硬度过大，不适合作为鞋底材料。
[实施例12]
本实施例的制造方法与实施例1类似，与实施例1不同的是，在步骤一中，后掌粗胚所采用的成核剂比例为0.3％。
对发泡成品检验发现，鞋底型胚不能形成有效的孔径。
以上所述实施例，只是本发明的较佳实例，并非来限制本发明的实施范围，故凡依本发明申请专利范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均应包括于本发明专利申请范围内。

Claims (10)

1.一种多性能鞋底的制造方法，其特征在于：所述制造方法包括以下步骤：
步骤一、将发泡原料与成核剂进行混料，分别形成多个局部粗胚，其中至少两个局部粗胚所采用的成核剂的比例不同；
步骤二、将多个局部粗胚分别进行冷模射出，得到多个冷模，将多个冷模沿水平方向拼接，形成鞋底粗胚；
步骤三、对鞋底粗胚进行硫化；
步骤四、对鞋底粗胚进行超临界发泡成型或者对鞋底粗胚模压成型，得到鞋底型胚。
2.根据权利要求1所述的多性能鞋底的制造方法，其特征在于：在步骤一中，前掌粗胚所采用的成核剂的比例范围为2～4.5％；后掌粗胚所采用的成核剂的比例范围为1～3％。
3.根据权利要求1所述的多性能鞋底的制造方法，其特征在于：在步骤一中，发泡原料为乙烯-醋酸乙烯共聚物、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物和热塑性聚氨酯弹性体橡胶中的一种或者多种混合。
4.根据权利要求1所述的多性能鞋底的制造方法，其特征在于：在步骤一中，成核剂为二氧化钛、微细重质碳酸钙、纳米级超细碳酸钙和滑石粉中的一种或多种混合。
5.根据权利要求1所述的多性能鞋底的制造方法，其特征在于：在步骤二中，射出温度范围为80～110℃。
6.根据权利要求1所述的多性能鞋底的制造方法，其特征在于：在步骤三中，硫化的温度范围为160～190℃，时间范围为300～700s。
7.根据权利要求1所述的多性能鞋底的制造方法，其特征在于：超临界发泡是指对鞋底粗胚输入超临界气体，并进行保压，最后泄压使鞋底粗胚发泡，得到鞋底型胚。
8.根据权利要求7所述的多性能鞋底的制造方法，其特征在于：在步骤四中，超临界气体压力范围为10～18Mpa，保压时间为30～60分钟。
9.根据权利要求1所述的多性能鞋底的制造方法，其特征在于：在步骤四中，模压成型是指使用油压机对鞋底粗胚进行模压成型。
10.根据权利要求1所述的多性能鞋底的制造方法，其特征在于：鞋底型胚的发泡倍率范围为1.0～4.0。
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