CN115243871A - 用于注塑的鞋类模具系统 - Google Patents

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CN115243871A
CN115243871A CN202180019611.9A CN202180019611A CN115243871A CN 115243871 A CN115243871 A CN 115243871A CN 202180019611 A CN202180019611 A CN 202180019611A CN 115243871 A CN115243871 A CN 115243871A
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mold
plate
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clause
mold cavity
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CN202180019611.9A
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侯赛因·艾伦·巴格达迪
萨米·穆罕默德·法克霍里
弗洛伊德·惠特尼·迈尔斯
约瑟夫·托马斯·穆特
布拉德雷·C·塔特马克
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Nike Innovate CV USA
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Abstract

注塑系统的工具和部件可以用于模塑泡沫制品。这些工具和部件可以包括控制注塑和发泡工艺的参数(诸如温度、压力、射入物大小、射入物放置等)的特征。

Description

用于注塑的鞋类模具系统
技术领域
本发明涉及用于模塑泡沫制品的注塑系统的工具和部件,包括用于形成三维制品的模具组件,该三维制品为诸如用于鞋类制品或其他服装或装备物品的缓冲元件。
背景技术
注塑可以用于制造鞋类制品的各种部件,诸如鞋类鞋底、鞋类鞋面,以及鞋类鞋底或鞋类鞋面的零件(例如,缓冲元件、切边等)。例如,注塑系统可以用于将聚合物熔体分布到模具的腔中,之后聚合物熔体固化成具有模具腔形状的聚合物产品。在一些情况下,诸如当制造鞋类鞋底(例如,鞋类中底的全部或一部分)时,聚合物产品包括发泡材料可能是有利的。被配置成模塑泡沫聚合物产品的系统可以包括与被配置成模塑非泡沫聚合物产品的系统不同的一些部件。例如,一些注塑系统既发泡又模塑聚合物材料。
发明内容
提供本发明内容以便以简化形式引入下文在具体实施方式中进一步描述的一系列概念。本发明内容不旨在识别所要求保护的主题的关键特征或基本元素,也不旨在用作对确定所要求保护的主题的范围的辅助。本发明由权利要求限定。在高水平上,本公开涉及被配置成模塑各种制品的注塑系统的工具和部件。
附图说明
本公开中描述的一些主题包括用于模塑泡沫部件的注塑系统的工具。以下参考附图详细描述本主题,这些附图与本说明书一起提交并通过引用并入本文。
图1A至图1E描绘了根据本公开的一个方面的与工具组件组合的一对热流道板的各种透视图;
图2描绘了根据本公开的一个方面的一对模具;
图3描绘了根据本公开的一个方面的图1A至图1E的工具组件的局部分解视图,示出了与第一模具板分离的模具环形板;
图4描绘了根据本公开的一个方面的图1A至图1E的工具组件的另一局部分解视图,示出了与模具环形板分离的第二模具板;
图5描绘了根据本公开的一个方面的图1A至图1E的工具组件的另一局部分解视图,示出了与第二模具板分离的热流道板;
图6描绘了根据本公开的一个方面的歧管;
图7A描绘了根据本公开的一个方面的热流道板的内部部件;
图7B描绘了根据本公开的一个方面的来自图7A中的7B参考线的横截面图;
图8A描绘了根据本公开的一个方面的第二模具板的第二侧;
图8B描绘了根据本公开的一个方面的第二模具板的第一侧;
图8C描绘了根据本公开的一个方面的第二模具板的第一侧和第二侧的局部视图;
图9描绘了根据本公开的一个方面的沿图2中的9-9参考线截取的第一模具的横截面图;
图10描绘了根据本公开的一个方面的沿图1D中的10-10参考线截取的工具锁闩组件的横截面图;
图11A至图11D描绘了工具锁闩组件的不同透视图;
图12A至图12E描绘了根据本公开的另一方面的与工具组件组合的一对热流道板的各种透视图;
图13描绘了根据本公开的另一方面的一对模具;
图14描绘了根据本公开的另一方面的图12A至图12E的工具组件的局部分解视图,示出了与第一模具板分离的模具环形板;
图15描绘了根据本公开的另一方面的图12A至图12E的工具组件的另一局部分解视图,示出了与模具环形板分离的第二模具板;
图16描绘了根据本公开的另一方面的图12A至图12E的工具组件的另一局部分解视图,示出了与第二模具板分离的热流道板;
图17描绘了根据本公开的另一方面的歧管;
图18A描绘了根据本公开的另一方面的热流道板的内部部件;
图18B描绘了根据本公开的另一方面的来自图18A中的18B参考线的横截面图;
图19A描绘了根据本公开的另一方面的第二模具板的第二侧;
图19B描绘了根据本公开的另一方面的第二模具板的第一侧;
图19C描绘了根据本公开的另一方面的第二模具板的第一侧和第二侧的局部视图;
图20A描绘了根据本公开的另一方面的沿图19A中的20-20参考线截取的第二模具的横截面图;
图20B描绘了根据本公开的另一方面的沿图19A中的20-20参考线截取的第二模具的横截面图;
图20C描绘了根据本公开的另一方面的沿图19A中的20-20参考线截取的第二模具的横截面图;
图20D描绘了根据本公开的另一方面的沿图19A中的20-20参考线截取的第二模具的横截面图;
图21A至图21E描绘了根据本公开各方面的各种浇口出口几何形状的方面;以及
图22描绘了图示用于由原生和回收的热塑性共聚酯弹性体制造发泡聚合物制品(诸如鞋类制品的分段)的代表性工作流程过程的流程图,其可以对应于由制造系统控制器、控制逻辑电路、可编程电子控制单元或根据所公开的概念的各方面的其他集成电路(IC)装置或IC装置的网络执行的存储器存储的指令。
具体实施方式
为了满足法定的要求,在整个说明书中详细并具体地描述了主题。整个说明书中所描述的各方面旨在是说明性的而非限制性的,并且说明书本身不旨在必然限制权利要求的范围。相反,可以以其他方式实施所要求保护的主题,以包括不同的元件或等同于本说明书中所描述的元件并且与其他当前技术或将来技术结合的元件的组合。在阅读本公开之后,在不脱离本公开的范围的情况下,对于在与所描述的各方面相关的领域中实践的普通技术人员而言,替代方面可以变得显而易见。应当理解,某些特征和子组合是有用的,并且可以在不参考其他特征和子组合的情况下采用。这由权利要求所设想并且在权利要求的范围内。
本说明书中所描述的主题大体上尤其涉及被配置成模塑各种制品的注塑系统的工具和部件。例如,本公开的工具和部件可以被配置成模塑具有使用常规系统可能难以实现的特性(例如,大小、厚度、密度、能量返还、一致性、均匀性等)的泡沫制品。例如,根据本公开,可以控制参数(例如,压力、温度、射入物大小、射入物位置、停顿时间等)以影响单相溶液(SPS)的发泡活性,这可以最终影响零件的厚度、一致性、密度、表面纹理和外观等,并且当泡沫聚合物产品是鞋类制品的部件(例如,中底)或其他服装或装备物品的部件(例如,运动泡沫垫料)时,这些特性可能影响性能和可用性。
发泡和模塑聚合物材料的一种类型的注塑系统使用微泡孔注塑工艺,其中一种或多种超临界流体(SCF)(例如,超临界氮气、超临界二氧化碳等)用作物理起泡剂。例如,可以将SCF注射到包含在注塑系统的注射料筒中的聚合物熔体中,其中SCF溶解在聚合物熔体中以形成SPS。然后可以使SPS流入模具腔中,此时调整条件以使SCF转变为气体(例如,成核为气体)并使聚合物固化。聚合物组合物在模具腔中的这种转变可以引起聚合物组合物膨胀(例如,由于发泡)以填充模具腔,并且一旦固化,就保持泡沫聚合物产品的形状。
使用微泡孔注塑工艺的这些类型的注塑系统通常被配置成控制系统参数,其可影响泡沫聚合物产品的特性。可以在注塑工艺的各个阶段控制系统参数。例如,可以在形成SPS的熔融和混合部件处以及在将SPS输送到模具的部件之间控制参数。另外,可以在模具之间控制参数。这些阶段可以独立地和/或共同地影响熔融、混合和模塑工艺。
常规注塑系统被配置成执行微泡孔注塑工艺。然而,一般用这些系统模塑的零件的属性通常是有限的,使得常规系统的操作参数和工具通常未被校准以模塑具有不同属性的零件。例如,一般在常规系统中模塑的零件的零件厚度或壁厚度可能相对较薄,使得常规系统不能生产具有期望特性的较厚零件。在一些情况下,常规系统的操作参数和工具可能未被校准以模塑具有鞋类制品(或类似物品)的特性和特点的泡沫零件。例如,在常规系统下,当增加模具腔大小(例如,以包括中底的厚度)时,SPS在沉积到较大模具腔中时可能经历不期望的或不希望的变化,并且这些变化可能影响发泡(例如,成核和气泡形成)和发泡产品的特性(例如,强度、表面质量、密度、弹性、表皮厚度、气泡大小一致性、弱锋接口等)。零件大小和厚度是一般使用常规微泡孔注塑工艺模塑的鞋部件和零件之间不同的一个特性的实例。然而,也可能存在其他不同的特性(例如,模塑产品密度、SCF的量、期望发泡的量、模塑产品强度、模塑产品可压缩性等),并且当用于制造鞋零件时,这些特性可能促使常规系统经历缺点。
相反,本公开内容控制模具腔内的参数以按期望的方式实现发泡。例如,可以控制(例如,温度调节)本公开的工具(例如,模具腔壁)的温度以在沉积到模具腔中时和在发泡工艺期间影响SPS的温度(以及因此影响粘度)。在一个方面,可以通过在模具接收SPS之前将模具定位在温度调节支架(例如,搁板)上来调节模具温度,并且该支架可以包括冷却系统或加热系统,当模具放置在该支架上时,冷却系统或加热系统传导地或主动地调适模具的温度。照此,当经调节的模具然后与注射器接合时,模具腔的温度可以在一定范围内,该范围减小SPS将经历不期望或不希望的变化的可能性。此外,当系统被配置成使得温度调节支架传导地调适模具温度时,模具可以由更有效地传递热的材料(例如,铝)构造。
本公开可以包括减小SPS可能经历模具腔的不期望或不希望的变化的可能性的其他方面。例如,气体反压力(GCP)系统可以在模塑工艺期间(例如,在将SPS分布到腔中之前;模具腔中SPS的停顿;模具腔中SPS的发泡;等)影响模具腔内的压力。GCP系统尤其可以包括模具腔中的一个或多个通风口,该一个或多个通风口允许加压气体进入或离开模具腔,并且在一个方面,一个或多个通风口的特性(例如,大小、位置等)可以与SPS的粘度相关。例如,对于较低粘度SPS,可以增加一个或多个通风口的大小(相对于模塑较高粘度SPS的系统),这可以提高GCP系统的效率。
在其他方面,本公开描述了可以用于制造一定大小范围的鞋类制品的模具系统。例如,模具系统可以包括用于第一鞋底大小的第一模具和用于第二鞋底大小(不同于第一鞋底大小)的第二模具,每个模具包括用于与通用(共用)流道板(例如,固定到注射喷嘴的通用热流道板或通用冷流道板)流体连通的相应的接口。第一模具和第二模具中的每一个的接口可以类似地构造(例如,类似的端口大小、形状、位置和数量)。然而,第一模具可以包括与通用流道板连通的第一组流道和浇口,并且第二模具可以包括与通用流道板连通的第二组流道和浇口。第一组和第二组流道和浇口可以彼此不同地配置(例如,不同的流道路径/数量和浇口位置/数量),以便将SPS有效地分布到具有相应的大小的相应的模具腔。使用固定到注射喷嘴的通用板(而不是用于每个模具的单独板)尤其可以降低与构造和维护工具相关联的成本。
本公开各方面也可以包括其他特征。例如,模具板可以包括一系列销和止动件,这些销和止动件允许板在模塑工艺的不同阶段(诸如在卸载站点处)相对于彼此移动和间隔开。另外,工具可以包括承载板,这些承载板允许模具板在模塑工艺的不同阶段被操纵、输送和正确地对齐。此外,工具可以包括将工具的各部分可释放地连接在一起的锁闩组件。
本文还呈现了用于形成掺入回收的热塑性材料的发泡热塑性聚合物制品的制造系统、工艺和控制逻辑;用于操作这种系统的方法;由这种制品制造的鞋结构分段;以及用这种分段组装的鞋类。在一般意义上,本技术使得来自注塑操作的废料(例如,流道废料、溢料、再使用的泡沫等)能够重新掺入/整合到随后形成的中底中,使得来自模塑操作的净废料大大减少和/或消除。作为实例,呈现了一种使用废物和/或废料(统称为“回收的”)热塑性塑料(诸如再研磨物热塑性聚酯弹性体(TPE-E)组合物)制造运动鞋的单件式发泡中底的制造工艺。中底是具有泡沫体积的泡沫部件,该泡沫体积包括泡沫芯和包封泡沫芯的整体形成的表皮。
在注塑应用中,将废弃废物和废料热塑性材料(诸如发泡和/或未发泡的TPE-E组合物)研磨成颗粒形式并混合到包含原生聚合物的组合物中。将磨碎的/粒化的回收的材料和原生材料的混合物加热成聚合物熔体组合物,然后在压力下使其通过注射料筒。当在注射料筒中时,可以将超临界流体(SCF)(诸如超临界氮气或超临界二氧化碳)注射到包含在料筒中的聚合物熔体组合物中,其中SCF溶解在熔体中以形成熔融单相溶液(SPS)。注塑系统使用微泡孔模塑工艺(其中SCF用作物理起泡剂)发泡和模塑磨碎的原生和回收的聚合物。然后可以使SPS流入模具腔中,此时调整系统条件以激活SCF到气体的转变(例如,成核为气体)和聚合物的固化。聚合物组合物在模具腔中的这种转变可以引起聚合物组合物膨胀(例如,由于发泡)以填充模具腔,并且一旦固化,就保持泡沫聚合物产品的形状。可以特别定制注塑系统的工具和部件,以及用于操作模塑系统的校准参数,以使用回收的TPE-E组合物来模塑发泡聚合物制品。如上所述,再研磨物和原生聚合物材料的重新组合可以在注射料筒内经由干混工艺发生;替代地,再研磨物和原生材料重新组合可以在单独的挤出生产线上发生,并且一旦组合,就可以然后将预共混的粒料进料到注塑成型机中。
本公开各方面还涉及用于由废物和废料塑料制造鞋类、服装和运动用品的制造系统和工艺。在实例中,呈现了一种用于由回收的TPE-E或TPE-E组合物制造发泡聚合物制品的方法。该代表性方法包括(以任何顺序和与以上或以下公开的特征和选项中的任一个的任何组合):输入一批回收的热塑性聚酯弹性体组合物;将该回收物批料研磨成磨碎的回收物材料;将计量的量的磨碎的回收物材料和磨碎的或粒化的原生热塑性聚酯弹性体组合物组合成混合批料,该计量的量为混合批料的总质量的约20质量%或更少;将混合批料熔融成聚合物熔体组合物;将物理发泡剂添加到聚合物熔体组合物中;将具有物理发泡剂的聚合物熔体组合物注射到模具的内腔中;通过活化物理发泡剂使得物理发泡剂引起聚合物熔体组合物膨胀并填充模具的内腔以形成发泡聚合物制品;以及从模具中取出发泡聚合物制品。
在另一个实例中,制造发泡聚合物制品的方法包括(以任何顺序和与以上和/或以下概念的任何组合):将回收的热塑性聚酯弹性体组合物的回收物批料研磨成磨碎的回收物材料;将计量的量的磨碎的回收物材料和原生热塑性聚酯弹性体组合物的原生聚合物材料组合成混合批料;将磨碎的回收物材料和原生聚合物材料熔融成聚合物熔体组合物;将物理发泡剂添加到聚合物熔体组合物中;将具有物理发泡剂的聚合物熔体组合物注射到模具的内腔中;活化物理发泡剂,使得物理发泡剂引起聚合物熔体组合物膨胀并填充模具的内腔以形成发泡聚合物制品;以及从模具中移除所形成的发泡聚合物制品。
在又一个实例中,制造发泡聚合物制品的方法包括(以任何顺序和与以上和/或以下概念的任何组合):将物理发泡剂添加到聚合物熔体组合物中,该聚合物熔体组合物包括回收物聚合物材料和原生聚合物材料的共混物,这两种材料均是原生热塑性聚酯弹性体组合物的,回收物聚合物材料为聚合物熔体组合物的总质量的约20质量%或更少;将具有物理发泡剂的聚合物熔体组合物注射到模具的内腔中;活化物理发泡剂,使得物理发泡剂引起聚合物熔体组合物膨胀并填充模具的内腔以形成发泡聚合物制品;以及从模具中移除所形成的发泡聚合物制品。
本公开另外的方面涉及用于操作制造系统的控制逻辑和算法,该制造系统由废物和废料塑料制造鞋类、服装和运动用品。在实例中,呈现了一种用于操作制造系统以在生产发泡聚合物制品(诸如鞋的鞋底部件)期间减少废料的方法。该代表性方法包括(以任何顺序和与以上或以下公开的特征和选项中的任一个的任何组合):将混合热塑性组合物树脂注射到模具中,该混合热塑性组合物树脂包括原生热塑性组合物树脂和回收的热塑性组合物树脂的混合物,并且模具包括与一个或多个填充部分(诸如注口、流道和/或浇口)流体连接的内模具腔;以及使混合热塑性组合物树脂在内模具腔内发泡以形成发泡聚合物制品。在该方法中,内模具腔内的回收的热塑性组合物树脂的质量大于或等于模具的填充部分内的混合热塑性组合物树脂的质量。照此,可以将模具的填充部分内的全部热塑性组合物完全结合到随后形成的鞋底中。
在另一个实例中,一种在生产鞋的发泡鞋底部件期间减少废料的方法包括(以任何顺序和与以上或以下公开的特征和选项中的任一个的任何组合):将混合热塑性组合物树脂注射到模具中,该混合热塑性组合物树脂包括原生热塑性组合物树脂和回收的热塑性组合物树脂的混合物,并且模具包括与填充部分流体联接的鞋底腔部分;以及使鞋底腔部分内的混合热塑性组合物树脂发泡以形成鞋的发泡鞋底部件,其中鞋底腔部分内的回收的热塑性组合物树脂的质量大于或等于填充部分内的混合热塑性组合物树脂的质量。
本公开另外的方面涉及由所公开的工艺和材料中的任一种制造的运动用品、服装、鞋类和鞋类分段。例如,鞋类制品(诸如运动鞋)包括接收并附接到使用者足部的鞋面。附接到鞋面的下部分的单件或多层鞋底结构在其上支撑使用者足部。该鞋底结构包括限定鞋类的地面接合部分的外底。鞋底结构由一个或多个发泡鞋底部件制造,每个发泡鞋底部件包括计量的量的(磨碎的或粒化的)回收的热塑性聚酯弹性体组合物和(磨碎的或粒化的)原生热塑性聚酯弹性体组合物。回收物TPE-E组合物的计量的量为混合批料的总质量的约20质量%或更少。
本公开另外的方面涉及一种制造发泡聚合物制品的方法。在该实例中,方法包括:将回收的热塑性聚酯弹性体组合物的回收物批料研磨成磨碎的回收物材料;将计量的量的磨碎的回收物材料和原生热塑性聚酯弹性体组合物的原生聚合物材料组合成混合批料;在组合之前或之后,将磨碎的回收物材料和原生聚合物材料熔融成聚合物熔体组合物;将物理发泡剂添加到聚合物熔体组合物中;将具有物理发泡剂的聚合物熔体组合物注射到模具的内腔中;活化物理发泡剂,使得物理发泡剂引起聚合物熔体组合物膨胀并填充模具的内腔以形成发泡聚合物制品;以及从模具中移除所形成的发泡聚合物制品。所形成的发泡聚合物制品具有:大于约1.3的能量效率与能量强度之比;大于约5.9的能量效率与能量强度和密度的乘积之比;大于约7,225的能量返还与能量强度之比;和/或大于约38,250的能量返还与能量强度和密度的乘积之比。
本公开的附加方面涉及在生产发泡聚合物制品期间减少废料的方法。在该实例中,方法包括:将混合热塑性组合物树脂注射到模具中,该混合热塑性组合物树脂包括原生热塑性组合物树脂和回收的热塑性组合物树脂的混合物;以及使混合热塑性组合物树脂在模塑系统的内模具腔内发泡以形成发泡聚合物制品,其中混合热塑性组合物树脂内的回收的热塑性组合物树脂的质量为混合热塑性组合物树脂的总质量的至少约20质量%。
对于所公开的系统、方法、制品和鞋类中的任一种,回收物批料中的回收的TPE-E组合物包括从挤出的TPE-E组合物的未发泡批料和/或注塑TPE-E组合物的发泡批料回收的废物材料或废料材料,或两者。作为又另外的选项,回收的和原生TPE-E组合物可以衍生自二羟基封端的聚二醇材料,诸如聚(环氧烷)二醇,或C2至C8二醇材料,诸如乙二醇、丙二醇、丁二醇、戊二醇,或芳族二羧酸材料,诸如C5至C16二羧酸,或其任何组合。另外,当聚合物熔体组合物包含在注塑系统的注射料筒中时,可以通过将物理发泡剂注射到聚合物熔体组合物中来添加物理发泡剂。物理发泡剂可以是SCF,诸如超临界氮气和/或超临界二氧化碳。
对于所公开的系统、方法、制品和鞋类中的任一种,磨碎的回收物材料和原生聚合物材料的混合批料可以具有至少约150℃或在一些实施例中约190℃至约265℃范围内的调定点温度。在这点上,回收物和原生材料的混合批料可以具有至少约90℃或在一些实施例中约135℃至约165℃范围内的平均峰值结晶温度。所得发泡聚合物制品可以具有小于约0.68mm或在一些实施例中约0.18mm至约0.58mm的泡孔大小平均值(例如,按最长泡孔尺寸的体积计算)。产生聚合物熔体组合物可以包括熔融然后混合回收物和原生材料或熔融已经包含该回收物和原生材料的混合批料。
对于所公开的系统、方法、制品和鞋类中的任一种,所得发泡聚合物制品表现出:约1.1至约1.9的能量效率与能量强度之比;约4.8至约9.1的能量效率与能量强度和密度的乘积之比;约6,000至约11,000的能量返还与能量强度之比;和/或大于约45,000的能量返还与能量强度和密度的乘积之比。回收的和原生热塑性聚酯弹性体组合物可以衍生自嵌段共聚物、多嵌段共聚物、无规共聚物和/或缩合共聚物,并且可以具有至少约30,000道尔顿或在一些实施例中约50,000道尔顿至约200,000道尔顿的重均分子量(Mw)。
对于所公开的系统、方法、制品和鞋类中的任一种,可以在熔融混合批料之前加工磨碎的回收物材料。该加工可以包括将填料、颜料和/或加工助剂添加到磨碎的回收物材料中(在掺入混合批料之前或之后)。作为又另外的选项,将物理发泡剂添加到聚合物熔体组合物中可以包括在压力下将超临界惰性流体溶解到聚合物熔体组合物中以形成单相溶液。此外,活化物理发泡剂可以包括释放压力以使超临界惰性流体膨胀。接收回收的TPE-E组合物的回收物批料可以包括从注塑系统的注口、流道和/或浇口获得由磨碎的回收物材料和原生聚合物材料的先前混合批料形成的先前发泡聚合物制品的废物分段。
对于所公开的系统、方法、制品和鞋类中的任一种,用回收的聚合物材料形成的所得发泡制品可以具有在完全或几乎完全由原生聚合物材料形成的可比发泡制品的能量返还测量值的预定义公差内的能量返还测量值。例如,用回收物形成的发泡鞋底部件的预定义公差为由原生材料形成的可比鞋底部件的能量返还测量值的约75%至约99%。如果两个制品共享等同或几乎等同的共同形状、大小和/或模塑方法,则鞋底部件可以被认为与另一鞋底部件“可比”。混合热塑性树脂内的回收的热塑性树脂的质量百分比可以小于约30%或者在一些实施例中为约1%至约20%。
对于所公开的系统、方法、制品和鞋类中的任一种,模具的填充部分包括一个或多个冷流道。在该情况下,填充部分可以包括设置在一个或多个流道板内的一个或多个热流道,一个或多个流道板可以堆叠在一个或多个模具板上并流体联接到该一个或多个模具板,在该一个或多个模具板中限定内模具腔。此外,填充部分可以由一个或多个通道组成,该一个或多个通道将混合热塑性树脂流从注塑设备的喷嘴或热流道引导到模具的内模具腔部分。作为又另外的选项,磨碎的回收物材料可以具有不规则形状,其中最大测量值为约1至10mm,并且原生聚合物材料具有约1至10mm的粒料大小。发泡鞋底部件可以具有至少约190℃的熔融温度和至少约135℃的平均峰值结晶温度。
这些和其他方面在本具体实施方式的下文部分中更详细地描述。
发泡热塑性弹性体组合物
所公开的热塑性弹性体泡沫(即,通过使如本文所公开的热塑性弹性体组合物膨胀而形成的泡沫)(包括热塑性聚酯泡沫)可以表现出各种有益特性。例如,热塑性弹性体泡沫可以表现出有益的剖层撕裂,例如鞋类制品中鞋底部件的高剖层撕裂值。在一些方面,当使用本文所述的剖层撕裂测试方法确定时,热塑性弹性体泡沫可以具有大于约1.5千克/厘米(kg/cm),或大于约2.0kg/cm,或大于约2.5kg/cm的剖层撕裂值。在一些方面,当使用本文所述的剖层撕裂测试方法确定时,热塑性弹性体泡沫可以具有1.0kg/cm至4.5kg/cm,或1.0kg/cm至4.0kg/cm,或1.5kg/cm至4.0kg/cm,或2.0kg/cm至3.5kg/cm,或2.5kg/cm至3.5kg/cm的剖层撕裂值。热塑性弹性体泡沫可以具有0.8kg/cm至4.0kg/cm,或0.9kg/cm至3.0kg/cm,或1.0至3.0kg/cm,或1.0kg/cm至2.5kg/cm,或1kg/cm至2kg/cm的剖层撕裂值。在一些方面,热塑性弹性体泡沫是注塑的,并且具有0.7kg/cm至2.5kg/cm,或0.8kg/cm至2.0kg/cm,或0.9至1.5kg/cm,或1.0kg/cm至2.5kg/cm,或1.0kg/cm至2.2kg/cm的剖层撕裂值。热塑性弹性体泡沫可以具有开孔泡沫结构。热塑性弹性体泡沫可以是如本文所公开的热塑性弹性体组合物的物理发泡的产物,即,使用物理发泡剂(即,物理起泡剂)形成的泡沫。如本文所用,热塑性弹性体泡沫应当被理解为是指具有热塑性和弹性体特性的发泡材料。热塑性弹性体泡沫可以是使热塑性弹性体组合物发泡的发泡产物,按热塑性弹性体组合物的总重量计,该热塑性弹性体组合物包括小于10重量%,或小于5重量%,或小于1重量%的非聚合物成分。在一些方面,热塑性弹性体泡沫是注塑的(即,在通过注塑形成并从注塑模具中移除之后不暴露于单独的压缩模塑步骤)。在其他方面,热塑性弹性体泡沫被注塑并且随后在单独的压缩模具中压缩模塑,该压缩模具与注塑步骤中使用的模具有不同的尺寸。
所公开的热塑性弹性体泡沫(包括热塑性聚酯泡沫)的密度或比重也是当将泡沫用于服装制品、鞋类或运动装备时要考虑的重要物理特性。如上所讨论的,本公开的热塑性弹性体泡沫表现出低密度或比重,这有益地降低了包含热塑性弹性体泡沫的中底或其他部件的重量。
当使用本文所述的比重测试方法确定时,本公开的热塑性弹性体泡沫(包括热塑性聚酯泡沫)可以具有0.02至0.22,或0.03至0.12,或0.04至0.10,或0.11至0.12,或0.10至0.12,或0.15至0.20,或0.15至0.30的比重。在一些方面,当使用本文所述的比重测试方法确定时,热塑性弹性体泡沫可以具有0.15至0.22,诸如0.17至0.22或0.18至0.21的比重。替代地或另外,当使用本文所述的比重测试方法确定时,热塑性弹性体泡沫可以具有0.01至0.10,或0.02至0.08,或0.03至0.06,或0.08至0.15,或0.10至0.12的比重。例如,热塑性弹性体泡沫的比重可以为0.15至0.2,或0.10至0.12。热塑性弹性体泡沫可以是注塑的,或者可以是注塑并且随后压缩模塑的。在一些方面,当使用本文所述的比重测试方法确定时,热塑性弹性体泡沫具有约0.7或更小,或0.5或更小,或0.4或更小,或0.3或更小的比重。在一些方面,当使用本文所述的比重测试方法确定时,热塑性弹性体泡沫(包括存在于中底和中底部件中的热塑性弹性体泡沫)可以具有0.05至0.25,或0.05至0.2,或0.05至0.15,或0.08至0.15,或0.08至0.20,或0.08至0.25,或0.1至0.15的比重。在一些方面,当使用本文所述的比重测试方法确定时,热塑性弹性体泡沫具有约0.15至约0.3,或约0.2至约0.35,或约0.15至约0.25的比重。热塑性弹性体泡沫制品或制品部件可以通过注塑形成,而无需随后的压缩模塑步骤。热塑性弹性体泡沫可以具有开孔泡沫结构。热塑性弹性体泡沫可以是使热塑性弹性体组合物发泡的发泡产物,按热塑性弹性体组合物的总重量计,该热塑性弹性体组合物包括小于10重量%,或小于5重量%,或小于1重量%的非聚合物成分。
当使用本文所述的密度测试方法确定时,本公开的热塑性弹性体泡沫(包括热塑性聚酯泡沫)可以具有0.02克/立方厘米(g/cc)至0.22g/cc,或0.03g/cc至0.12g/cc,或0.04g/cc至0.10g/cc,或0.11g/cc至0.12g/cc,或0.10g/cc至0.12g/cc,或0.15g/cc至0.2g/cc,或0.15g/cc至0.30g/cc的密度。在一些方面,当使用本文所述的密度测试方法确定时,热塑性弹性体泡沫可以具有0.15g/cc至0.22g/cc,诸如0.17g/cc至0.22g/cc或0.18g/cc至0.21g/cc的密度。替代地或另外,当使用本文所述的密度测试方法确定时,热塑性弹性体泡沫可以具有0.01g/cc至0.10g/cc,或0.02g/cc至0.08g/cc,或0.03g/cc至0.06g/cc,或0.08g/cc至0.15g/cc,或0.10g/cc至0.12g/cc的密度。例如,热塑性弹性体泡沫的密度可以为0.15g/cc至0.2g/cc,或0.10g/cc至0.12g/cc。热塑性弹性体泡沫可以是注塑的,或者可以是注塑并且随后压缩模塑的。在一些方面,当使用本文所述的密度测试方法确定时,热塑性弹性体泡沫具有约0.7g/cc或更小,或0.5g/cc或更小,或0.4g/cc或更小,或0.3g/cc或更小,或0.2g/cc或更小的密度。在一些方面,当使用本文所述的密度测试方法确定时,热塑性弹性体泡沫(包括存在于中底和中底部件中的热塑性弹性体泡沫)可以具有0.05g/cc至0.25g/cc,或0.05g/cc至0.2g/cc,或0.05g/cc至0.15g/cc,或0.08g/cc至0.15g/cc,或0.08g/cc至0.20g/cc,或0.08g/cc至0.25g/cc,或0.10g/cc至0.15g/cc的密度。在一些方面,当使用本文所述的密度测试方法确定时,热塑性弹性体泡沫具有约0.15g/cc至约0.30g/cc,或约0.20g/cc至约0.35g/cc,或约0.15g/cc至约0.25g/cc的密度。热塑性弹性体泡沫制品或制品部件可以通过注塑形成,而无需随后的压缩模塑步骤。热塑性弹性体泡沫可以具有开孔泡沫结构。热塑性弹性体泡沫可以是使热塑性弹性体组合物发泡的发泡产物,按热塑性弹性体组合物的总重量计,该热塑性弹性体组合物包括小于10重量%,或小于5重量%,或小于1重量%的非聚合物成分。
当使用样品循环压缩测试用45毫米直径圆柱形样品确定时,制品或制品部件的热塑性弹性体泡沫部分(包括热塑性聚酯泡沫部分)可以具有约200kPa至约1000kPa,或约300至约900kPa,或约400至约800kPa,或约500至约700kPa的刚度。当使用足形循环压缩测试用足形样品确定时,制品或制品部件的热塑性弹性体泡沫部分可以具有约100N/mm至约400N/mm,或约150N/mm至约350N/mm,或约200N/mm至约300N/mm,或约225N/mm至约275N/mm的刚度。热塑性弹性体泡沫制品或制品部件可以通过注塑形成,而无需随后的压缩模塑步骤。热塑性弹性体泡沫可以具有开孔泡沫结构。热塑性弹性体泡沫可以是使热塑性弹性体组合物发泡的发泡产物,按热塑性弹性体组合物的总重量计,该热塑性弹性体组合物包括小于10重量%,或小于5重量%,或小于1重量%的非聚合物成分。
当使用本文所述的硬度计硬度测试确定时,制品或制品部件的热塑性弹性体泡沫部分(包括热塑性聚酯部分)可以具有约30至约50,或约35至约45,或约30至约45,或约30至约40的Asker C硬度计硬度。热塑性弹性体泡沫制品或制品部件可以通过注塑形成,而无需随后的压缩模塑步骤。热塑性弹性体泡沫可以具有开孔泡沫结构。热塑性弹性体泡沫可以是使热塑性弹性体组合物发泡的发泡产物,按热塑性弹性体组合物的总重量计,该热塑性弹性体组合物包括小于10重量%,或小于5重量%,或小于1重量%的非聚合物成分。
泡沫的能量输入是循环压缩测试期间泡沫负载期间的力位移曲线的积分。泡沫的能量返还是循环压缩测试期间泡沫卸载期间的力位移曲线的积分。当使用样品循环压缩测试用45毫米直径圆柱形样品确定时,制品或制品部件的热塑性弹性体泡沫部分(包括热塑性聚酯泡沫部分)可以具有约200毫焦耳(mJ)至约1200mJ,或约400mJ至约1000mJ,或约600mJ至约800mJ的能量返还。当使用足形循环压缩测试用足形样品确定时,制品或制品部件(例如,用于美国男子10号的鞋类鞋底)的热塑性弹性体泡沫部分可以具有约2000毫焦耳(mJ)至约9000mJ,或约3000mJ至约8000mJ,或约4500mJ至约6500mJ的能量输入。热塑性弹性体泡沫制品或制品部件可以通过注塑形成,而无需随后的压缩模塑步骤。热塑性弹性体泡沫可以具有开孔泡沫结构。热塑性弹性体泡沫可以是使热塑性弹性体组合物发泡的发泡产物,按热塑性弹性体组合物的总重量计,该热塑性弹性体组合物包括小于10重量%,或小于5重量%,或小于1重量%的非聚合物成分。
能量效率(EE)是制品或部件的热塑性弹性体泡沫部分(包括热塑性聚酯泡沫部分)的能量百分比的量度,当它在负载下被压缩后释放时会返还,这可以为运动鞋类提供改进的性能,例如以用于降低跑步时的能量损失或耗散。这对于跑步和其他运动鞋类尤其如此。在一些方面,当使用样品循环压缩测试用45毫米直径圆柱形样品确定时,本文提供的制品和部件的热塑性弹性体泡沫部分具有至少50%,或至少60%,或至少70%,或至少约75%,或至少约80%,或至少约85%的能量效率。当使用样品循环压缩测试用45毫米直径圆柱形样品确定时,本文提供的制品和部件的热塑性弹性体泡沫部分可以具有约50%至约97%,或约60%至约95%,或约60%至约90%,或约60%至约85%,或约65%至约85%,或约70%至约85%,或约70%至约90%,或约70%至约95%的能量效率。热塑性弹性体泡沫制品或制品部件可以通过注塑形成,而无需随后的压缩模塑步骤。热塑性弹性体泡沫可以具有开孔泡沫结构。热塑性弹性体泡沫可以是使热塑性弹性体组合物发泡的发泡产物,按热塑性弹性体组合物的总重量计,该热塑性弹性体组合物包括小于10重量%,或小于5重量%,或小于1重量%的非聚合物成分。
所得泡沫可以具有多泡孔闭孔或开孔泡沫结构。泡孔是在发泡工艺期间形成的空心结构,其中通过发泡剂在热塑性弹性体组合物中形成气泡。泡孔壁大体由热塑性弹性体组合物限定。“闭孔”形成完全封闭并且不与邻接的单独体积流体连通的单独体积。“闭孔结构”是指这样的泡沫结构:其中至少50%或更多的泡孔为闭孔,或至少60%或更多的泡孔为闭孔,或至少80%的泡孔为闭孔,或至少90%的泡孔为闭孔,或至少95%的泡孔为闭孔。“开孔结构”是指这样的泡沫结构:其中小于50%,或小于40%,或小于20%,或小于10%,或小于5%,或小于4%,或小于3%,或小于1%的泡孔为闭孔。
所公开的开孔和闭孔热塑性弹性体泡沫可以具有从泡孔的一侧到泡孔的相对侧线性测量的平均泡孔大小(例如,最大宽度或长度)。例如,在本公开的一些方面,开孔和闭孔热塑性弹性体泡沫可以具有约50微米至约1000微米,或约80微米至约800微米,或约100微米至约500微米的平均泡孔大小。这些是本公开的一个方面的示例泡孔大小,其中泡沫形成鞋类制品的部分,并且在其他方面,当泡沫形成其他鞋类制品时,泡孔大小可以更大或更小。另外,开孔和闭孔热塑性弹性体泡沫可以形成非鞋类制品的全部或一部分,并且在那些情况下,泡沫可以具有包括这些示例泡孔大小、小于这些示例泡孔大小、大于这些示例泡孔大小,或其任何组合的泡孔直径。
对于开孔和闭孔结构两者,具有约50微米至约1000微米的泡孔直径的热塑性弹性体泡沫中的泡孔比例优选地相对于所有泡孔不小于40%,或相对于所有泡孔不小于50%或不小于60%。如果泡孔比例小于40%,则泡孔结构将趋于不均匀和/或具有粗糙的泡孔结构。如本文所用,“粗糙泡孔结构”是指这样的泡沫结构:其中平均泡孔直径大于1毫米,和/或对于大于20%的泡孔,跨过泡孔的最大尺寸画出的1毫米线将不会穿过泡孔壁或支柱(即,开放泡孔壁或其部分)。
泡沫的开孔和/或闭孔的数量和泡孔的泡孔直径可以通过视觉确定,例如通过用照相机或数字显微镜捕获切割表面的图像,确定泡孔的数量、开孔的数量和/或闭孔的数量,并且确定泡孔的面积,并且将其转化成等效圆直径。
制造所公开的泡沫的方法
在一些实例中,所公开的发泡热塑性弹性体组合物可以通过如本文所公开并且本领域已知的各种方法制备。即,所公开的制品或制品部件(诸如中底、中底部件、插入物和插入物部件)可以通过使用物理发泡剂、使用物理发泡剂和化学发泡剂的组合,或仅使用化学发泡剂如本文所述注塑熔体组合物(包括热塑性弹性体组合物)来制备。所公开的泡沫部件(例如,所公开的泡沫制品或部件)可以通过下文所公开的方法制备。
本文公开了用于制作泡沫制品或部件的方法,该方法包括:形成熔融热塑性弹性体组合物和发泡剂的混合物;将该混合物注射到模具腔中;使热塑性弹性体组合物发泡,从而形成发泡热塑性弹性体组合物;固化发泡热塑性弹性体组合物,从而形成具有多泡孔泡沫结构的泡沫制品;以及从模具腔中移除泡沫制品。在一些方面,形成热塑性弹性体组合物和发泡剂的混合物包括形成液体、气体或超临界流体发泡剂和熔融热塑性弹性体组合物的单相溶液。在一些方面,混合物是超临界氮气或超临界二氧化碳和热塑性弹性体组合物的单相溶液。在具体实例中,混合物是超临界氮气在热塑性聚酯组合物中的单相溶液。在一些方面,按热塑性弹性体组合物的总重量计,热塑性弹性体组合物包括小于10重量%,或小于5重量%,或小于1重量%的非聚合物成分。在这种方面,将混合物注射到模具腔中可以包括将单相溶液注射到模具腔中,然后在将模具腔中的压力降低至超临界流体相转变为气体的水平之前冷却模具腔中的单相溶液,并且气体从熔融聚合物中的溶液中滴落,在熔融聚合物中形成气体气泡并使熔融聚合物发泡。在一些方面,发泡形成具有开孔泡沫结构的泡沫。
还公开了用于制作泡沫制品或部件的方法,该方法包括:形成熔融热塑性弹性体组合物和发泡剂的混合物;将该混合物注射到模具腔中;使熔融热塑性弹性体组合物在模具腔中发泡,从而形成热塑性弹性体泡沫;在模具腔中固化热塑性弹性体泡沫,从而形成包括具有多泡孔泡沫结构的热塑性弹性体组合物的模塑泡沫制品;以及从模具腔中移除模塑泡沫制品。在一些方面,混合物在其在模具腔中发泡的点处的温度为约热塑性弹性体组合物的熔融温度至高于热塑性弹性体组合物的尾部温度约50℃。在一些方面,热塑性弹性体组合物的熔融温度是热塑性弹性体组合物的聚合物组分的熔融温度。在其他方面,热塑性弹性体组合物的熔融温度是存在于热塑性弹性体组合物中的热塑性弹性体的熔融温度。在又其他方面,存在于热塑性弹性体组合物中的热塑性弹性体的熔融温度是具有存在于热塑性弹性体组合物的聚合物组分中的所有聚合物的最高熔融温度的热塑性弹性体的熔融温度。在又其他方面,熔融温度是存在于热塑性弹性体组合物中的热塑性聚酯(诸如聚酯弹性体)的熔融温度。当混合物处于发泡温度时,可以发生发泡,其中发泡温度为约热塑性弹性体的熔融温度至高于热塑性弹性体的尾部温度约50℃。在一些方面,形成热塑性弹性体组合物和发泡剂的混合物包括形成超临界流体和熔融热塑性弹性体组合物的单相溶液。按热塑性弹性体组合物的总重量计,热塑性弹性体组合物可以包括小于10重量%,或小于5重量%,或小于1重量%的非聚合物成分。如果多于一种热塑性弹性体存在于热塑性弹性体组合物中,则熔融温度可以是存在于组合物中的热塑性弹性体的最高熔融温度。在这种方面,将混合物注射到模具腔中可以包括将单相溶液注射到模具腔中,然后在将模具腔中的压力降低至超临界流体相转变为气体的水平之前冷却模具腔中的单相溶液,并且气体从热塑性弹性体组合物中的溶液中滴落,在热塑性弹性体组合物中形成气体气泡并使热塑性弹性体发泡。发泡可以形成具有开孔泡沫结构的泡沫。
动态扫描量热法(DSC)用于确定热塑性弹性体组合物,或热塑性弹性体组合物的聚合物组分,或存在于热塑性弹性体组合物中的单独的热塑性弹性体的熔融温度和尾部温度,并且示例性方法在下文中描述。简而言之,将10至30mg的未干燥的树脂粒料以20℃/min从-90℃循环至225℃,并以10℃/min冷却至-90℃。在一些情况下,使用热-冷-热曲线运行实验,其中升降温速率为10℃/min,最低温度为0℃,并且最高温度为250℃。应一式两份确定分析。从第二循环记录熔融温度和玻璃化转变温度值。熔体“峰”被识别为第二加热循环的局部最大值。如果在DSC曲线中存在多于一个峰,则选择在较热温度下发生的峰作为温度参考。尾部被识别为熔体峰的较高温度侧的线的切线与外推基线的交点。
所公开的发泡热塑性弹性体组合物可以使用合适的注射器制备。注射器可以具有马达以转动注射器内的螺杆。注射器可以包括单螺杆或双螺杆,并且可以包括适用于混合或捏合所使用的特定材料的各种大小和螺距的各个元件。
包括在本文所述的发泡热塑性弹性体组合物中的各种组分可以通过一个或多个端口添加到注射器中。各种组分可以作为熔体或作为适当大小的固体颗粒(例如,碎片或粒料)添加,它们可以在当它们在注射器的料筒中混合时熔融。可以加热注射器的内容物以熔融组合物。当熔体存在于注射器的料筒中时,可以将物理发泡剂诸如超临界流体添加到熔体中。在一个实例中,通过使用使组合物在模具腔中发泡的物理发泡剂来制备热塑性聚酯泡沫,并且所得热塑性弹性体泡沫因此基本上不含未反应的化学起泡剂或化学起泡剂的分解或降解产物。热塑性弹性体组合物可以作为熔体在接近组合物的聚合物组分的熔融温度的温度下添加到注射器中。
如果使用化学发泡剂,则所使用的加工(熔融)温度可以充分低于触发化学发泡剂的温度。为了使组合物发泡,可以将注射器出口附近或模具腔内的温度升高至接近或处于化学发泡剂的触发温度的温度,从而在组合物离开注射器时(例如,在将组合物注射到模具腔中时)或在模具腔内产生化学发泡热塑性聚酯泡沫。附加地或替代地,通向模具腔的流道或模具腔或两者的温度可以是处于或高于化学发泡剂的触发温度的温度,从而在流道和/或模具腔内产生化学发泡的热塑性弹性体泡沫。
替代地或另外,可以使用物理发泡剂来使热塑性弹性体组合物发泡以形成物理发泡热塑性弹性体泡沫,或物理和化学发泡热塑性弹性体泡沫。例如,超临界流体(诸如超临界二氧化碳或超临界氮气)可以与熔融热塑性弹性体组合物在注射器的料筒中混合以形成单相溶液。压降可以用于使超临界流体转变为气相并使热塑性弹性体组合物发泡。在一个方面,气体反压力可以施加到模具腔和通向模具腔的流道。反压力可以是足够高以将溶液中的超临界流体保持在流道和模具腔内的压力。一旦一剂单相溶液在模具腔中,模具腔内的反压力就可以降低至这样的水平:在该水平下,超临界流体相转变为气体并从熔融热塑性弹性体组合物中的溶液中滴落,在热塑性弹性体组合物中形成气体气泡并使热塑性弹性体组合物在模具腔中发泡。在一个方面,按热塑性弹性体组合物的总重量计,热塑性弹性体组合物包括小于10重量%,或小于5重量%,或小于1重量%的非聚合物成分,并且多泡孔泡沫具有开孔结构。
制品、缓冲元件或制品部件(诸如中底、中底部件、插入物和插入物部件)可以通过使用物理发泡剂注塑本文所述的热塑性弹性体组合物来制备。注塑工艺可以使用螺杆型注射器,其允许维持和控制注射器料筒中的压力。注塑机可以允许在注射之前将超临界流体(诸如二氧化碳或氮气)计量并递送到热塑性弹性体组合物中。超临界流体可以在注射料筒内混合到热塑性弹性体组合物中,并且然后注射到模具腔中。当温度和/或压力改变至超临界流体在熔融热塑性弹性体组合物中的溶解度改变并且超临界流体转变为气相的点时,这些物理过程将引起熔融热塑性弹性体组合物的膨胀(发泡)。注塑工艺可以包括使用形成多泡孔泡沫结构的注塑工艺,诸如“MUCELL”工艺(卓细公司(Trexel Inc.),美国马萨诸塞州威尔明顿),来使本文所述的组合物物理发泡。
可以使用涉及在第一浓度或第一压力下用物理发泡剂浸渍热塑性弹性体组合物(例如,在组合物的软化温度下或高于组合物的软化温度)的工艺制作本文所述的热塑性弹性体泡沫。如本文所用,术语“浸渍”通常是指将物理发泡剂溶解或悬浮在组合物中。然后可以将浸渍的组合物发泡,或者可以将其冷却(当适用时)并再软化(当适用时)以在稍后的时间发泡。在一些方面,浸渍的熔融热塑性弹性体组合物形成单相溶液,该单相溶液包括溶解在熔融热塑性弹性体组合物中的超临界流体(例如,二氧化碳或氮气)。在一个方面,按热塑性弹性体组合物的总重量计,热塑性弹性体组合物包括小于10重量%,或小于5重量%,或小于1重量%的非聚合物成分。
通过压力和/或温度变化降低物理发泡剂在热塑性弹性体组合物中的溶解度,从而使浸渍的热塑性弹性体组合物(例如,单相溶液)发泡。压力和/或温度变化可以在浸渍的组合物离开注射器或注射料筒后立即发生,或者可以在通向模具腔的流道中发生,或者可以在模具腔中发生。例如,该系统可以包括热流道或气体反压力或两者,其控制保持浸渍的组合物的温度和压力,直到并包括组合物进入模具腔的时刻。在一些方面,控制保持浸渍的组合物的温度和压力,使得浸渍的组合物保持单相溶液直到并包括其进入模具腔的时刻。一旦单相溶液已经流入模具腔,就可以改变温度或压力或两者以降低超临界流体在熔融热塑性弹性体组合物中的溶解度,从而使熔融热塑性弹性体组合物膨胀成泡沫,包括具有开孔泡沫结构的泡沫。物理发泡剂的溶解度的降低可以释放附加量的气体(例如,以产生部分发泡热塑性弹性体组合物的二次膨胀),以进一步使组合物膨胀,形成泡沫结构(例如,具有多泡孔结构的泡沫)。替代地或附加地,化学起泡剂可以在模具腔中的热塑性弹性体组合物中活化以产生部分发泡热塑性弹性体组合物的二次膨胀。
化学发泡剂可以是吸热的或放热的,这是指它们经历的产生气体(其用于产生泡沫)的分解或降解的类型。分解或降解可以由存在于模塑系统中的热能触发。吸热发泡剂吸收能量并通常在分解时释放气体,诸如二氧化碳。放热发泡剂释放能量并在分解时生成气体,诸如氮气。无论使用何种化学发泡剂,发泡的热塑性弹性体组合物的热变量和待分解或降解的发泡剂的热变量均结合在一起,使得选择工艺参数以使得热塑性弹性体组合物可以发泡和模塑,并且发泡剂可以在发泡和模塑工艺的适当阶段分解或降解。
热塑性弹性体组合物
本文公开的热塑性弹性体组合物包括一种或多种热塑性弹性体。该一种或多种热塑性弹性体可以是一种或多种热塑性聚酯弹性体。在一些方面,按热塑性弹性体组合物的总重量计,热塑性弹性体组合物包括至少90重量%,或至少95重量%,或至少99重量%的热塑性树脂组分,其中热塑性树脂组分包括存在于组合物中的所有聚合物。热塑性树脂组分包括一种或多种热塑性弹性体。热塑性树脂组分可以包括至少一种热塑性聚酯弹性体。热塑性树脂组分可以包括多于一种热塑性聚酯弹性体。热塑性树脂组分可以包括一种或多种热塑性聚酯弹性体和不是弹性体的一种或多种热塑性聚酯。在一些方面,热塑性树脂组分包括一种或多种热塑性聚酯,并且还包括一种或多种热塑性聚合物,其中的每一个均不是聚酯。其中的每一个均不是聚酯的一种或多种热塑性聚合物可以各自是热塑性弹性体。替代地,在其他方面,热塑性树脂组分基本上由一种或多种热塑性弹性体组成。可选地,热塑性树脂组分可以基本上由一种或多种热塑性聚酯弹性体组成。在一些方面,按热塑性弹性体组合物的总重量计,热塑性弹性体组合物包括小于10重量%,或小于5重量%,或小于1重量%的非聚合物成分。在一些方面,热塑性弹性体组合物基本上不含非聚合物成核剂,或基本上不含非聚合物填料,或基本上不含着色剂,或基本上不含非聚合物加工助剂,或基本上不含非聚合物成核剂和非聚合物填料两者,或基本上不含非聚合物成核剂、非聚合物填料、着色剂和非聚合物加工助剂。在一些这样的方面,按热塑性弹性体组合物的总重量计,热塑性弹性体组合物包括小于10重量%,或小于5重量%,或小于1重量%的固体着色剂。在一个方面,热塑性弹性体组合物基本上由一种或多种热塑性弹性体组成。在另一方面,热塑性弹性体组合物基本上由一种或多种热塑性聚酯弹性体组成。应当理解,热塑性聚酯弹性体可以是指热塑性聚酯均聚物弹性体、热塑性共聚酯弹性体或两者。在各方面,热塑性共聚酯弹性体可以包括具有两种或更多种类型的聚酯单体链段的共聚酯,或包括聚酯单体链段和一种或多种非聚酯单体链段的共聚酯。
在一些方面,包括存在于热塑性聚酯组合物中的所有聚合物材料的热塑性弹性体组合物的树脂组分基本上由一种或多种热塑性弹性体组成,或基本上由一种或多种热塑性聚酯组成。在各方面,热塑性聚酯可以包括衍生自一种或多种烯烃的链单元和衍生自一种或多种烯键式不饱和酸基团的链单元。
热塑性弹性体组合物可以具有在210℃下使用2.16千克重量确定的约5至约40,或约10至约20,或约20至约30的熔体流动指数。替代地或附加地,热塑性弹性体组合物可以具有在220℃下使用2.16千克重量确定的约5至约40,或约10至约20,或约20至约30的熔体流动指数。替代地或附加地,热塑性弹性体组合物可以具有在230℃下使用2.16千克重量确定的约5至约40,或约10至约20,或约20至约30的熔体流动指数。
热塑性弹性体(包括热塑性聚酯)可以具有以下重均分子量:约50,000道尔顿至约1,000,000道尔顿;或约50,000道尔顿至约500,000道尔顿;或约75,000道尔顿至约300,000道尔顿;或约100,000道尔顿至约250,000道尔顿;或约100,000道尔顿至约500,000道尔顿。
热塑性弹性体(包括热塑性共聚酯)可以是三元共聚物。在一些方面,热塑性共聚酯可以是衍生自乙烯、丙烯酸和丙烯酸甲酯或丙烯酸丁酯的部分的三元共聚物。在一些方面,热塑性共聚酯中丙烯酸的总重量份与热塑性共聚酯的总重量之比为约0.05至约0.6,或约0.1至约0.6,或约0.1至约0.5,或约0.15至约0.5,或约0.2至约0.5。
热塑性弹性体可以是包括多个第一链段、多个第二链段和多个第三链段的三元共聚物。在一些方面,热塑性弹性体是热塑性共聚酯,该热塑性共聚酯包括:(a)多个第一链段,每个第一链段衍生自二羟基封端的聚二醇;(b)多个第二链段,每个第二链段衍生自二醇;和(c)多个第三链段,每个第三链段衍生自芳族二羧酸。在各个方面,热塑性共聚酯是嵌段共聚物。在一些方面,热塑性共聚酯是多嵌段共聚物。在另外的方面,热塑性共聚酯是无规共聚物。在更另外的方面,热塑性共聚酯是缩合共聚物。
热塑性弹性体(包括热塑性共聚酯)可以具有以下第一链段与第三链段之比:按第一链段和第三链段中的每一个的重量计为约1:1至约1:5;或按第一链段和第三链段中的每一个的重量计为约1:1至约1:4;或按第一链段和第三链段中的每一个的重量计为约1:1至约1:2;或按第一链段和第三链段中的每一个的重量计为约1:1至约1:3。
热塑性弹性体(包括热塑性共聚酯)可以具有以下第二链段与第三链段之比:按第一链段和第三链段中的每一个的重量计为约1:1至约1:2;或按第一链段和第三链段中的每一个的重量计为约1:1至约1:1.52。
热塑性弹性体(包括热塑性共聚酯)可以具有衍生自具有以下数均分子量的聚(环氧烷)二醇的第一链段:约250道尔顿至约6000道尔顿;或约400道尔顿至约6,000道尔顿;或约350道尔顿至约5,000道尔顿;或约500道尔顿至约3,000道尔顿;或约2,000道尔顿至约3,000道尔顿。
热塑性弹性体(包括热塑性共聚酯)可以具有衍生自聚(环氧烷)二醇的第一链段,该聚(环氧烷)二醇为诸如聚(乙烯醚)二醇;聚(丙烯醚)二醇;聚(四亚甲基醚)二醇;聚(五亚甲基醚)二醇;聚(六亚甲基醚)二醇;聚(七亚甲基醚)二醇;聚(八亚甲基醚)二醇;聚(九亚甲基醚)二醇;聚(十亚甲基醚)二醇;或其混合物。在更另外的方面,热塑性共聚酯可以具有衍生自聚(环氧烷)二醇的第一链段,该聚(环氧烷)二醇为诸如聚(乙烯醚)二醇;聚(丙烯醚)二醇;聚(四亚甲基醚)二醇;聚(五亚甲基醚)二醇;聚(六亚甲基醚)二醇。在又另外的方面,热塑性共聚酯可以具有衍生自聚(四亚甲基醚)二醇的第一链段。
热塑性弹性体(包括热塑性共聚酯)可以具有衍生自分子量小于约250的二醇的第二链段。衍生第二链段的二醇可以是C2至C8二醇。在更另外的方面,第二链段可以衍生自乙二醇;丙二醇;丁二醇;戊二醇;2-甲基丙二醇;2,2-二甲基丙二醇;己二醇;1,2-二羟基环己烷;1,3-二羟基环己烷;1,4-二羟基环己烷;及其混合物。在又另外的方面,第二链段可以衍生自1,2-乙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇及其混合物。在再另外的方面,第二链段可以衍生自1,2-乙二醇。在更另外的方面,第二链段可以衍生自1,4-丁二醇。
热塑性弹性体(包括共聚酯)可以具有衍生自芳族C5至C16二羧酸的第三链段。芳族C5至C16二羧酸可以具有以下分子量:小于约300道尔顿;约120道尔顿至约200道尔顿;或在前述范围中的任一个内的分子量的一个或多个值,或涵盖前述范围的任何子范围的分子量范围。在一些情况下,芳族C5至C16二羧酸是对苯二甲酸、邻苯二甲酸、间苯二甲酸或其衍生物。在更另外的方面,芳族C5至C16二羧酸是对苯二甲酸、邻苯二甲酸或间苯二甲酸的二酯衍生物。在又另外的方面,芳族C5至C16二羧酸是对苯二甲酸或其二甲酯衍生物。
热塑性共聚酯可以包括:(a)多个第一共聚酯单元,该多个第一共聚酯单元中的每个第一共聚酯单元包括衍生自二羟基封端的聚二醇的第一链段和衍生自芳族二羧酸的第三链段,其中第一共聚酯单元具有由式1表示的结构:
Figure BDA0003836225050000151
其中R1是从第一链段的聚(环氧烷)二醇中移除末端羟基之后剩余的基团,其中第一链段的聚(环氧烷)二醇是数均分子量为约400至约6000的聚(环氧烷)二醇;并且其中R2是从第三链段的芳族二羧酸中移除羧基之后剩余的基团;和(b)多个第二共聚酯单元,该多个第二共聚酯单元中的每个第二共聚酯单元包括衍生自二醇的第二链段和衍生自芳族二羧酸的第三链段,其中第二共聚酯单元具有由式2表示的结构:
Figure BDA0003836225050000152
其中R3是从衍生自二醇的第二链段的二醇中移除羟基之后剩余的基团,其中二醇是分子量小于约250的二醇;并且其中R2是从第三链段的芳族二羧酸中移除羧基之后剩余的基团。
热塑性共聚酯可以包括具有由式3表示的结构的多个第一共聚酯单元:
Figure BDA0003836225050000161
其中R是H或甲基;其中y是具有1至10的值的整数;其中z是具有2至60的值的整数;并且其中多个第一共聚酯单元中的每一个的重均分子量为约300道尔顿至约7,000道尔顿。在一些方面,在前述式中,y可以是具有1、2、3、4、5、6、7、8、9、10的值的整数;或者y可以是前述整数值的任何集合或范围。在一些方面,在前述式中,z是具有5至60的值的整数;具有5至50的值的整数;具有5至40的值的整数;具有4至30的值的整数;具有4至20的值的整数;具有2至10的值的整数;或者z可以是前述整数值的任何集合或范围。在一些方面,R是氢。在更另外的方面,R是甲基。在一些情况下,R是氢并且y是具有1、2或3的值的整数。替代地,在其他情况下,R是甲基并且y是具有1的值的整数。
热塑性共聚酯可以包括具有由式4表示的结构的多个第一共聚酯单元:
Figure BDA0003836225050000162
其中z是具有2至60的值的整数;并且其中所述多个第一共聚酯单元中的每一个的重均分子量为约300道尔顿至约7,000道尔顿。在一些方面,在前述式中,y可以是具有1、2、3、4、5、6、7、8、9、10的值的整数;或者y可以是前述整数值的任何集合或范围。在一些方面,在前述式中,z是具有5至60的值的整数;或具有5至50的值的整数;或具有5至40的值的整数;或具有4至30的值的整数;或具有4至20的值的整数;或具有2至10的值的整数。
热塑性共聚酯可以包括具有以下重均分子量的多个第一共聚酯单元:约400道尔顿至约6,000道尔顿;或约400道尔顿至约5,000道尔顿;或约400道尔顿至约4,000道尔顿;或约400道尔顿至约3,000道尔顿;或约500道尔顿至约6,000道尔顿;或约500道尔顿至约5,000道尔顿;或约500道尔顿至约4,000道尔顿;或约500道尔顿至约3,000道尔顿;或约600道尔顿至约6,000道尔顿;或约600道尔顿至约5,000道尔顿;或约600道尔顿至约4,000道尔顿;或约600道尔顿至约3,000道尔顿;或约2,000道尔顿至约3,000道尔顿。
热塑性共聚酯可以包括多个第二共聚酯单元,该多个第二共聚酯单元中的每个第二共聚酯单元具有由式5表示的结构:
Figure BDA0003836225050000163
其中x是具有1至20的值的整数;其中泡沫制品具有多泡孔闭孔或开孔泡沫结构。在一些方面,在前述式中,x是具有以下值的整数:2至18;2至17;2至16;2至15;2至14;2至13;2至12;2至11;2至10;2至9;2至8;2至7;2至6;2至5;2至4;或者x可以是前述范围或值内的任何整数值或整数值集合,或涵盖前述整数值范围的子范围的任何整数值范围。在另外的方面,x是具有2、3或4的值的整数。
热塑性共聚酯可以包括多个第二共聚酯单元,该多个第二共聚酯单元中的每个第二共聚酯单元具有由式6表示的结构:
Figure BDA0003836225050000171
按热塑性共聚酯的总重量计,热塑性共聚酯可以包括多个第一共聚酯单元的重量百分比范围为使得重量百分比范围为约30重量%至约80重量%;或约40重量%至约80重量%;或约50重量%至约80重量%;或约30重量%至约70重量%;或约40重量%至约70重量%;或约50重量%至约70重量%;或约40重量%至约65重量%;或约45重量%至约65重量%;或约50重量%至约65重量%;或约55重量%至约65重量%;或约40重量%至约60重量%;或约45重量%至约60重量%;或约50重量%至约60重量%;或约55重量%至约60重量%。
在一些方面,热塑性弹性体(包括热塑性共聚酯)可以包括相分离结构域。例如,衍生自二羟基封端的聚二醇的多个第一链段可以相分离成主要包括第一链段的结构域。此外,衍生自二醇的多个第二链段可以相分离成主要包括第二链段的结构域。在其他方面,热塑性共聚酯可以包括主要包括多个第一共聚酯单元的相分离结构域,该多个第一共聚酯单元中的每个第一共聚酯单元包括衍生自二羟基封端的聚二醇的第一链段和衍生自芳族二羧酸的第三链段,其中第一共聚酯单元具有由式1表示的结构:
Figure BDA0003836225050000172
其中R1是从第一链段的聚(环氧烷)二醇中移除末端羟基之后剩余的基团,其中第一链段的聚(环氧烷)二醇是数均分子量为约400至约6000的聚(环氧烷)二醇;并且其中R2是从第三链段的芳族二羧酸中移除羧基之后剩余的基团;以及主要包括多个第二共聚酯单元的其他相分离结构域,该多个第二共聚酯单元中的每个第二共聚酯单元包括衍生自二醇的第二链段和衍生自芳族二羧酸的第三链段,其中第二共聚酯单元具有由式2表示的结构:
Figure BDA0003836225050000173
其中R3是从衍生自二醇的第二链段的二醇中移除羟基之后剩余的基团,其中二醇是分子量小于约250的二醇;并且其中R2是从第三链段的芳族二羧酸中移除羧基之后剩余的基团。
在其他方面,热塑性共聚酯可以包括主要包括多个第一共聚酯单元的相分离结构域,该多个第一共聚酯单元中的每个第一共聚酯单元具有由式3表示的结构:
Figure BDA0003836225050000181
其中R是H或甲基;其中y是具有1至10的值的整数;其中z是具有2至60的值的整数;并且其中多个第一共聚酯单元中的每一个的重均分子量为约300道尔顿至约7,000道尔顿。在一些方面,在前述式中,y可以是具有1、2、3、4、5、6、7、8、9、10的值的整数;或者y可以是前述整数值的任何集合或范围。在一些方面,在前述式中,z是具有5至60的值的整数;具有5至50的值的整数;具有5至40的值的整数;具有4至30的值的整数;具有4至20的值的整数;具有2至10的值的整数;或者z可以是前述整数值的任何集合或范围。在一些方面,R是氢。在更另外的方面,R是甲基。在一些情况下,R是氢并且y是具有1、2或3的值的整数。替代地,在其他情况下,R是甲基并且y是具有1的值的整数。
在其他方面,热塑性共聚酯可以包括主要包括多个第一共聚酯单元的相分离结构域,该多个第一共聚酯单元中的每个第一共聚酯单元具有由式4表示的结构:
Figure BDA0003836225050000182
其中z是具有2至60的值的整数;并且其中所述多个第一共聚酯单元中的每一个的重均分子量为约300道尔顿至约7,000道尔顿。在一些方面,在前述式中,y可以是具有1、2、3、4、5、6、7、8、9、10的值的整数;或者y可以是前述整数值的任何集合或范围。在一些方面,在前述式中,z是具有5至60的值的整数;或具有5至50的值的整数;或具有5至40的值的整数;或具有4至30的值的整数;或具有4至20的值的整数;或具有2至10的值的整数。
热塑性共聚酯可以包括主要包括多个第一共聚酯单元的相分离结构域,该多个第一共聚酯单元具有以下分子量:约400道尔顿至约6,000道尔顿;或约400道尔顿至约5,000道尔顿;或约400道尔顿至约4,000道尔顿;或约400道尔顿至约3,000道尔顿;或约500道尔顿至约6,000道尔顿;或约500道尔顿至约5,000道尔顿;或约500道尔顿至约4,000道尔顿;或约500道尔顿至约3,000道尔顿;或约600道尔顿至约6,000道尔顿;或约600道尔顿至约5,000道尔顿;或约600道尔顿至约4,000道尔顿;或约600道尔顿至约3,000道尔顿;或约2,000道尔顿至约3,000道尔顿。
在其他方面,热塑性共聚酯可以包括相分离结构域,该相分离结构域包括多个第二共聚酯单元,该多个第二共聚酯单元中的每个第二共聚酯单元具有由式5表示的结构:
Figure BDA0003836225050000183
其中x是具有1至20的值的整数;其中泡沫制品具有多泡孔闭孔或开孔泡沫结构。在一些方面,在前述式中,x是具有以下值的整数:2至18;或2至17;或2至16;或2至15;或2至14;或2至13;或2至12;或2至11;或2至10;或2至9;或2至8;或2至7;或2至6;或2至5;或2至4。
在其他方面,热塑性共聚酯可以包括相分离结构域,该相分离结构域包括多个第二共聚酯单元,该多个第二共聚酯单元中的每个第二共聚酯单元具有由式6表示的结构:
Figure BDA0003836225050000191
热塑性共聚酯可以包括相分离结构域,按热塑性共聚酯的总重量计,该相分离结构域包括多个第一共聚酯单元的重量百分比范围为使得重量百分比范围为约30重量%至约80重量%;或约40重量%至约80重量%;或约50重量%至约80重量%;或约30重量%至约70重量%;或约40重量%至约70重量%;或约50重量%至约70重量%;或约40重量%至约65重量%;或约45重量%至约65重量%;或约50重量%至约65重量%;或约55重量%至约65重量%;或约40重量%至约60重量%;或约45重量%至约60重量%;或约50重量%至约60重量%;或约55重量%至约60重量%。
在各个方面,热塑性弹性体组合物可以包括一种或多种热塑性聚酯均聚物,其中热塑性聚酯均聚物包括本文公开的聚酯单体链段或单元或其改性物中的任一个。在相同或替代方面,热塑性弹性体组合物可以包括一种或多种热塑性聚酯均聚物,其中热塑性聚酯均聚物包括表现出本文关于热塑性弹性体和/或热塑性弹性体组合物讨论的任何或所有特性和参数的任何聚酯均聚物。
所公开的热塑性弹性体组合物、组合物的聚合物组分或纯形式的单独的热塑性弹性体的特征可以在于一种或多种特性。在一些方面,当使用本文所述的循环拉伸测试方法确定时,热塑性弹性体组合物或聚合物组分或聚合物具有约10牛顿至约100牛顿,或约15牛顿至约50牛顿,或约20牛顿至约40牛顿的最大负载。
热塑性弹性体组合物或热塑性弹性体组合物的聚合物组分或纯形式的热塑性弹性体的拉伸强度是另一个重要的物理特点。当使用本文所述的循环拉伸测试方法确定时,热塑性弹性体组合物或聚合物组分或弹性体可以具有5千克/平方厘米至25千克/平方厘米,或10千克/平方厘米至23千克/平方厘米,或15千克/平方厘米至22千克/平方厘米的拉伸强度。
当使用本文所述的循环拉伸测试方法确定时,热塑性弹性体组合物或热塑性弹性体组合物的聚合物组分或纯形式的热塑性弹性体可以具有约2兆帕至约20兆帕或约5兆帕至约15兆帕的拉伸模量。
可以用于所公开的方法、泡沫和制品中的示例性但非限制性的热塑性弹性体(包括热塑性聚酯)包括“HYTREL”3078、“HYTREL”4068和“HYTREL”4556(杜邦公司(DuPont),美国特拉华州威尔明顿);“PELPRENE”P30B、P40B和P40H(东洋纺美国有限公司(ToyoboU.S.A.Inc.),美国纽约州纽约市);“TRIEL”5300、“TRIEL”5400及其共混物(三养公司(Samyang Corporation),韩国);“KEYFLEX”BT1028D、BT1033D、BT1035D、BT1040D、BT1045D和BT1047D(LG化学(LG Chem)公司,韩国);和“KOPEL”KP3340、KP3346、KP3347(可隆塑胶公司(Kolon Plastics,Inc.),韩国)。
所公开的热塑性弹性体组合物还可以包括一种或多种离聚物,诸如“SURLYN”聚合物(杜邦公司,美国特拉华州威尔明顿)中的任一种。如本文所述的泡沫可以通过一种工艺/方法制备,该工艺/方法包括接收本文所述的组合物并使该组合物物理发泡以形成具有以下密度的热塑性弹性体泡沫:约0.7克/立方厘米或更小,或0.5克/立方厘米或更小,或0.4克/立方厘米或更小,或0.3克/立方厘米或更小。
所公开的热塑性弹性体组合物还可以包括一种或多种热塑性聚氨酯,诸如“FORTIMO”(三井化学公司(Mitsui Chemicals,Inc.),日本东京);“TEXIN”(科思创有限责任公司(Covestro LLC),美国宾夕法尼亚州匹兹堡);和“BOUNCELL-X”(路博润先进材料公司(LubrizolAdvanced Materials,Inc.)美国俄亥俄州布雷克斯维尔)。
所公开的热塑性弹性体组合物还可以包括一种或多种烯烃聚合物。烯烃聚合物可以包括基于乙烯的共聚物、基于丙烯的共聚物和基于丁烯的共聚物。在一些方面,烯烃聚合物是基于乙烯的共聚物,诸如苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯(SEBS)共聚物;乙烯-丙烯二烯单体(EPDM)共聚物;乙烯-乙酸乙烯酯(EVA)共聚物;乙烯丙烯酸烷基酯(EAA)共聚物;乙烯-甲基丙烯酸烷基酯(EAMA)共聚物;其任何共聚物,及其任何共混物。在一些方面,存在于组合物中的烯烃聚合物的总重量份与组合物中的热塑性聚酯的总重量份之比V为约0.0至约0.6,或约0.0至约0.4,或约0.01至约0.4,或约0.01至约0.6,或约0.1至约0.4。
所公开的热塑性弹性体组合物还可以包括乙烯-乙酸乙烯酯(EVA)共聚物。按共聚物的重量计,乙烯-乙酸乙烯酯(EVA)共聚物可以具有一定范围的乙酸乙烯酯含量,例如约50%至约90%,或约50%至约80%,或约5%至约50%,或约10%至约45%,或约10%至约30%,或约30%至约45%,或约20%至约35%。
热塑性弹性体组合物表征
部件取样程序
当组合物或材料被掺入部件(诸如鞋类制品的鞋底结构或中底或外底)中时,该程序可以用于获得泡沫组合物或材料的样品。包括组合物或材料的部件的样品在形成为部件时获得,或使用刀片从鞋类制品切割。该过程通过从相关联的鞋类鞋面(如果存在的话)分离部件,并从制品的顶部表面(例如,对应于顶部表面)移除任何材料来执行。例如,制品的顶部表面可以被剥皮、磨削、刮擦或以其他方式清洁以移除可能潜在地干扰测试结果的任何鞋面粘合剂、纱线、纤维、泡沫等。
所得部件样品包括组合物或材料。照此,使用部件取样程序的任何测试均可以模拟组合物或材料作为鞋类制品的一部分将如何发挥作用。如测试方法所指定的,部件可以作为完整部件(例如,完整中底部件)来测试,或者它可以被取出以作为具有特定几何形状的样品。在沿部件提供部件的基本上恒定的厚度(在平均厚度的正或负10%内)的位置处,诸如在制品的前足区域、中足区域或足跟区域中,取得部件的样品。除非另外指定,否则期望的所收获的几何形状是具有45毫米直径和至少约10毫米,优选地约20至25毫米的圆柱体高度的圆柱形圆盘。
密度测试
使用数字天平或Densicom测试仪(高泰(Qualitest)公司,美国佛罗里达州普兰泰申)测量使用部件取样程序取得的样品的密度。对于每个样品,以立方厘米为单位确定样品体积,并且然后对每个样品称重(g)。样品的密度是质量除以样品体积,以克/立方厘米给出。
比重测试
该测试适用于测试闭孔泡沫以及具有基本上均匀的闭合表皮的开孔泡沫样品。使用数字天平或Densicom测试仪(高泰公司,美国佛罗里达州普兰泰申)测量使用部件取样程序取得的样品的比重(SG)。对每个样品称重(g),并且然后将其浸没在蒸馏水浴(22℃±2℃)中。为了避免误差,移除样品表面上的气泡,例如通过在将样品浸入水中之前在样品上擦拭异丙醇,或者在将样品浸入水中之后使用刷子来移除气泡。记录蒸馏水中样品的重量。用下式计算比重:
Figure BDA0003836225050000211
力/位移测试(足形循环压缩测试)
泡沫和发泡制品的力/位移行为可以使用完整的中底样品、完整的外底样品、分开的中底和/或分开的中底测量,使用足形来测试冲击以准确地模拟全开负载。对于这些测试,使用诸如Instron Electropuls E10000(英斯特朗(Instron)公司,美国马萨诸塞州诺伍德市)等循环压缩测试装置,以5Hz的负载率将2000N的负载施加到具有足形的中底,测试美国男子10号中底和用于冲击的男子9号足形。以5Hz将每个样品压缩至峰值负载,持续100个循环。从所生成的力-位移曲线测量能量输入(J)、能量返还(J)、能量效率(能量返还/能量输入)、能量效率百分比(100*(能量返还/能量输入))和最大位移(mm)。特定泡沫样品的刚度是最大负载除以最大负载下的位移,给出以N/mm为单位的值。每个度量的报告值是来自第60、70、80和90个循环的度量的平均值。
样品循环压缩测试
泡沫和发泡制品的力/位移行为也可以或替代地使用从较大部件收获的样品(例如,从鞋类中底收获的圆柱形圆盘)测量,并且在本公开的“部件取样程序”部分中描述了用于获得样品的方法。在一种测试方法中,当测试样品(例如,从较大部件收获的圆柱形圆盘)时,使用至少2倍直径(例如,圆柱形圆盘的直径)的压缩压板沿该零件的长度轴线测试样品。此外,以5Hz将样品压缩至峰值负载(例如,50%应变),持续500个循环。从循环200、300、400和500的力-位移曲线测量刚度、效率和能量返还,并且每个度量的报告值是循环200、300、400和500之间的每个度量的平均值。刚度、效率和能量返还以以下方式定义,其中括号中提供了示例特性范围(可能取决于样品几何形状)。刚度是最大应变下的应力除以最大应变(例如,200至1000kPa)。效率是卸载力-位移曲线的积分除以负载力-位移曲线的积分(例如,0.50至0.97)。能量返还是卸载曲线的积分(例如,200至1200mJ)。
循环拉伸测试
对使用部件取样程序制备的固体样品进行循环拉伸测试,这些固体样品具有2mm厚度的如ASTM D638中所述的狗骨形状。在测试中,将样本放置在5N的预负载下。控制应变以在5Hz的应变率下将样品伸长至伸长6%。刚度是在6%应变下的负载除以在6%应变下的伸长,给出以N/mm为单位的值。还记录了在500个循环的测试循环中观察到的最大负载(N)。
硬度计硬度测试-肖氏A
用于获得泡沫制品的硬度值的测试如下。使用部件取样程序制备平坦的泡沫样品,其中样品具有最小6mm厚度以用于肖氏A硬度计测试。如果需要,可以堆叠样品以构成最小厚度。样品足够大以允许在距离样品边缘最小12mm处和距离任何其他测量至少12mm处执行所有测量。测试的区域是平坦并且平行的,具有至少6mm直径的面积。使用1千克的头部重量进行最少5次硬度测量和测试。
剖层撕裂测试
剖层撕裂测试可以确定泡沫材料的内部撕裂强度。可以使用部件取样程序提供样品。将样品冲切成宽1.54厘米、长15.24厘米(1英寸×6英寸),并且厚10毫米(±1毫米)的矩形形状。在一端,在样品中形成将厚度二等分的切口,该切口延伸样品的整个宽度,并且距离样品的端部3厘米。从切口的端部开始,沿样品的长度间隔2厘米放置5个记号。将样品的切割端部放置在拉伸测试机的夹具中。样品的每个区段以这样的方式保持在夹具中,即原始的邻近切割边缘形成连结夹具中心的直线。十字头速度设定为50毫米/分钟。在十字头的整个分离过程中测量撕裂强度。如果需要,可以使用锋利的刀来保持分离样品中心的泡沫,丢弃由刀的切割引起的读数。记录样品的五个标注记号的分段中的每一个的最低剖层撕裂强度值(在2厘米记号中的每一个之间)。记录每个样品的平均剖层撕裂强度值。如果样品的一个分段具有测量大于2毫米的气泡,则丢弃该分段的撕裂强度,并且将该气泡记录为测试瑕疵。如果样品的多于一个的分段具有大于2毫米的气泡,则将整个样品丢弃。
能量强度
能量强度是用于形成特定泡沫制品的能量的量度,单位为千瓦时(kW-h)。为了获得能量强度,首先计算、确定或测量(从粒料到成品部件)生产诸如缓冲元件(诸如成对中底122)等一批次或一批制品所需的能量(以kW-H为单位)。例如,对于物理发泡工艺,所测量的能量可以包括所有能量消耗步骤所需的能量,这些能量消耗步骤为诸如:预热模具和热流道(如果利用的话)、熔融粒料、生成气体反压力、注射熔融塑料、引入超临界流体、冷却模具和/或工件并将工件从模具中排出。然后将生产这一批次缓冲元件对所需的总能量除以该批次中生产的缓冲元件对的数量。
零剪切粘度
使用在旋转流变仪上获得的流动曲线确定零剪切粘度。零剪切粘度被确定为当聚合物被加热到高于其熔融温度10℃时以1x10-21/s的剪切率测量的聚合物熔体的表观粘度。使用锥板旋转固定器在连续流下测量表观粘度。旋转固定器的温度维持在聚合物熔体温度。锥体的空隙和几何形状被选择为使得测量的扭矩完全在流变仪的测量极限内。
熔体流动指数测试
根据ASTM D1238-13“通过挤压式塑性计测量热塑性塑料的熔体流动速率的标准测试方法”中详述的测试方法,使用其中描述的程序A,使用部件取样程序制备的样品确定熔体流动指数。简而言之,熔体流动指数测量热塑性塑料在规定温度和负载下通过孔口的挤出速率。在测试方法中,将大致7克样品装载到已加热到210℃、220℃或230℃的指定温度的熔体流动设备的料筒中。将2.16千克的重量施加到柱塞上,并迫使熔融样品通过压模。收集定时挤出物并对其称重。计算(以g/10min为单位)熔体流动速率值,并以指定温度(即,210、220或230℃)和施加到柱塞的重量(即,2.15千克)报告这些熔体流动速率值。
用于形成泡沫制品的注塑系统
如上所指示,本公开的一些方面包括用于形成包括发泡热塑性弹性体组合物的制品的注塑系统和部件。例如,参考图1A,图示了与第一热流道板112和第二热流道板114组合的工具组件110。工具组件110包括联接到第一承载板116和第二承载板118的一个或多个注塑模具,第一承载板116和第二承载板118可以在注塑工艺的一个或多个阶段期间(例如,当模具正从一个站点被输送到另一个站点时、当零件正被卸载时等)支撑一个或多个模具。例如,参考图2,热流道板112和114以及承载板116和118已经被省略以无阻碍地图示第一模具120和第二模具122。第一热流道板112与第一模具120介接,并且第二热流道板114与第二模具122介接以将热塑性弹性体组合物(例如,单相溶液或具有发泡剂的其他组合物)的一个或多个沉积物或射入物分布到模具腔中。
出于本公开的目的,描述了第一模具120的各种元件,并且应当理解,尽管未明确描述,但第二模具122可以具有类似元件。例如,第一模具包括第一模具板220、模具环形板320和第二模具板420,并且第二模具122还可以包括具有类似元件的相应的第一模具板221、相应的模具环形板321和相应的第二模具板421。第一模具板220、模具环形板320和第二模具板420是可分层的(例如,可堆叠的)以形成用于接收热塑性弹性体组合物的沉积物的一个或多个腔。例如,图3描绘了包括彼此分离的第一模具板220和模具环形板320的局部分解视图。在图3的该局部分解视图中,可以看到第一模具腔的一部分和第二模具腔的一部分,它们中的每一个成形为形成鞋类鞋底的至少一部分。尽管第一模具120包括两个模具腔,但在其他方面,模具可以包括更少或更多模具腔。
在本公开中,描述了第一模具腔的各种元件,并且应当理解,尽管未明确描述,但第二模具腔可以具有类似元件。例如,第一模具腔可以至少部分地被模具芯224封闭,并且第二模具腔可以包括类似的模具芯226(尽管是镜像)。在本公开的一个方面,当模具环形板320分层抵靠或邻接第一模具板220时,模具芯224可嵌套在模具环形腔328中。
参考图4,模具环形板320被图示为直接分层抵靠并邻接第一模具板220,并且模具芯224被描绘为嵌套在模具环形腔328中,使得模具芯224形成第一模具腔壁。另外,图4描绘了第二模具板420与模具环形板320分离的局部分解视图。第二模具板420可以被定位成直接抵靠(例如,邻接)模具环形板320以更完全地封闭模具环形腔328。第二模具板420还可以包括一个或多个流道和浇口,当热塑性弹性体组合物沉积到腔中时,热塑性弹性体组合物可以流过这些流道和浇口。例如,图4描绘了多个浇口出口434、436、438、440、442和444,并且图2描绘了多个流道入口426、428、430和432以及流体联接到多个浇口出口434、436、438、440、442和444的流道。以上已经描述了第一模具120的一些细节,并且这些细节为系统的其他部件(例如,热流道板112)提供了情境。下面将在本公开的其他部分中描述第一模具120的附加细节。
参考图5,局部分解视图描绘了与第二模具板420介接的热流道板112,并且热流道板112可以包括一个或多个热流道出口134a至134h,热流道出口134a至134h与第二模具板420的多个流道入口426、428、430和432对齐并流体连接。例如,图1A描绘了热流道板112与第二模具板420介接,并且还描绘了多个喷嘴接收开口136a至136h,注射喷嘴可以插入到这些开口中以将材料分布穿过热流道板112和第二模具板420并进入一个或多个模具腔中。
参考图6,一组注射喷嘴(例如,138)的实例被示出为注射歧管140的一部分。即,注射歧管140包括连接到注塑系统的注射器的注射端口142。注射歧管140还包括一系列内部部件(未示出),这些内部部件接收来自注射器的热塑性弹性体组合物的沉积物/射入物,并将射入物分成多个沉积物以通过喷嘴单独分布。注射歧管140还可以包括一个或多个传感器(例如,热电偶),以用于监测可能影响热塑性弹性体组合物的歧管条件(例如,温度、压力等),以及歧管温度调节单元,以用于维持、提高或降低歧管的温度。例如,歧管温度调节单元可以包括用于保持和输送冷却剂或加热的调节流体的经调节流体线150。照此,当沉积物从每个喷嘴分布到热流道板112和114中时,可以维持热塑性弹性体组合物(例如,单相溶液)的状态。例如,歧管140可以将热塑性弹性体组合物维持在有益于将发泡剂维持在超临界流体相并减小转变为气体的可能性的条件。在另外的方面,歧管包括用于每个喷嘴的注射器-销组件(例如,152),该注射器-销组件可以选择性地将销(或其他障碍物)插入到每个喷嘴的尖端中以阻止材料流动。
在本公开的另外的方面,喷嘴被布置成喷嘴组,包括两个至六个喷嘴。例如,在图6中,喷嘴被布置成四组,每组四个线性对齐的喷嘴,并且在其他方面,这些组可以包括两个、三个、五个或六个线性对齐的喷嘴。每组喷嘴被定位成将材料共同注射到单个模具腔中。例如,在本公开的一个方面,每一组四个喷嘴被配置成将材料注射到具有鞋类部件(例如,鞋类鞋底)的三维形状的单个模具腔中。在一个方面,四个喷嘴优化了可用占用空间和可操作以将材料分布到具有鞋类鞋底的3D形状的模具腔中的注射系统空间。即,平均大小鞋类鞋底的3D形状包括一个长度,并且四个喷嘴可以最佳地使用该长度来将材料的射入物均匀地分布到模具腔中,使得每个射入物以期望的方式发泡和固化。
在图6中,歧管140包括十六个喷嘴,每个喷嘴可插入到图1A所描绘的热流道板112和114的相应的喷嘴接收开口(例如,136a至136h)中。参考图7A和图7B,省略了热流道板112的壁中的一些,以更详细地图示热流道板112的一些内部部件。例如,热流道板112包括八个喷嘴接收套筒156a至156h,它们中的每一个接收注射歧管140的相应的喷嘴。每个喷嘴接收套筒包括喷嘴接收开口136a至136h(参见图1A和图7B中的136a)和套筒出口(例如,图7B的横截面图中的158)。套筒出口158包括形成喷嘴座162的周边外缘160,当喷嘴然后完全插入到喷嘴接收套筒中时,喷嘴的尖端偏压抵靠喷嘴座162。
热流道板112还包括热流道(例如,164),这些热流道在材料被分配之后从每个喷嘴输送材料。例如,每个热流道(例如,164)包括与套筒出口(例如,图7B的横截面图中的158)流体连接的热流道入口(例如,图7B中的166),并且包括热流道出口134a至134h(也参见示出热流道出口的图5)。在本公开的一个方面,热流道入口与热流道出口间隔开约1cm至约3cm范围内的距离。照此,当材料从喷嘴分散时,在热流道中形成注口,该注口具有约1cm至约3cm范围内的长度。在本公开的一个方面,该注口长度提供抓握区域,工具可以在抓握区域处握住注口以从第二模具板420中的流道移除固化材料。
热流道板112包括有助于控制与注塑系统相关的条件的各种部件。例如,热流道板112包括用于将经调节流体贯穿热流道板112输送的经调节流体线170。经调节流体可以被调节成包括用于维持、提高或降低热流道板的部件的温度的温度,热流道板的部件包括热流道(例如,164)、喷嘴接收套筒156a至156h,以及当插入到套筒中时的喷嘴(也参见图1E,其描绘了位于热流道板112的外壁上的经调节流体入口172和经调节流体出口174)。照此,当热塑性弹性体组合物(例如,具有超临界流体作为物理发泡剂的单相溶液)从喷嘴分配时,热流道中的温度可以维持在足够高以延迟超临界流体向气体的转变。
在另外的方面,热流道板112包括气体导管176,该气体导管176具有用于与气体反压力(GCP)系统流体连通的第一气体端口178(参见例如图1A和图7A)和用于与第二模具板420的气体端口181(也称为“流体通道端口”)流体连通的第二气体端口180或“气体导管端口”(参见例如图5)。另外,热流道板112的面向模具的侧面包括用于与第二模具板420密封地配合的密封组件。例如,图5描绘了接收弹性密封件182的密封槽184。第二模具板420可以附加地或替代地包括密封槽。在本公开的一些方面,GCP系统从热流道板112上的气体端口178流体连接到套筒出口(例如,图7B中的158)。照此,当热塑性弹性体组合物(例如,具有超临界流体作为物理发泡剂的单相溶液)从喷嘴分配时,模具腔和流道中的压力可以维持在足够高以延迟超临界流体向气体的转变。
在本公开的一个方面,热流道板112是直接联接到歧管的通用热流道板。例如,一个或多个紧固件可以将热流道板112联接到歧管140。与本公开相比,一些常规注塑系统可以具有单独的热流道板,它们中的每一个与不同的冷流道板(或未经温度调节的其他板)介接,并且在每个注射循环中与歧管或喷嘴连接和断开连接。本公开的此方面包括通用热流道板,该热流道板可安装到喷嘴并且可以与不同模具的阵列介接,阵列中的每一个模具包括不同模具腔、不同浇口方案或其任何组合。例如,用于模塑不同大小的鞋的零件的模具腔在体积和/或形状上可以不同,并且浇口方案可以通过包括不同的浇口位置和/或浇口数量而不同。另外,热流道板112与用于控制模塑工艺的各个方面的所有部件(包括经调节流体管路170和气体导管176)管道相连。热流道板通常与较高的成本相关联(例如,添加用于温度调节元件的管道)。通用热流道板尤其可以降低多组模具的成本,因为与必须为每个模具制作热流道板相反,可以在多组模具中仅使用单个共同热流道板。另外,由于要存储、维护、修理、移动、处理等的零件较少,因此可以随时间降低成本。尽管本公开的附图图示了热流道板112和114(它们提供注射器喷嘴与第一模具120和第二模具122之间的接口),但在本公开的其他方面,通用冷流道板或其他类型的通用流道板可以提供注射器喷嘴与第一模具120和第二模具122之间的接口。
用于形成泡沫制品的模具
返回参考图2至图4,并且还参考图8A至图8C,描绘了第一模具120的一些附加方面,包括第一模具板220、模具环形板320和第二模具板420。例如,第二模具板420包括面向模具环形板320的第一侧422和背离模具环形板320的第二侧424。当第一模具120与热流道板112介接时(例如,图1A),第二侧424面向并邻接热流道板112。
第二侧424包括多个流道入口426、428、430和432,这些流道入口与热流道板112的热流道出口对齐并且从其接收材料。此外,每个流道入口可以流体连接到一个或多个流道。例如,参考图8C,流道入口426与第一流道426a和第二流道426b流体连接,并且流道入口428与第一流道428a和第二流道428b流体连接。另外,流道入口430连接到包括流道430a的单个流道,并且流道入口432也连接到包括流道432a的单个流道。另外,图8C描绘了多个副流道427a、427b、429a、429b、431和433的入口,它们将每个流道流体连接到第二模具板420的相应的浇口和浇口出口。即,在图8C中仅可看到每个副流道的入口,因为副流道从第二侧424穿过第二模具板的模具主体,朝向第二侧422、浇口和浇口出口延伸。
多个流道入口426、428、430和432可以包括各种特征。例如,每个流道入口被定位和布置成与热流道板112的热流道出口134d、134c、134b和134a(分别地)对齐。照此,当插入到热流道板112中的喷嘴通过热流道出口134d、134c、134b和134a注射材料时,材料可以流入流道入口426、428、430和432中以通过流道被引导到模具腔。在另外的方面,流道入口426、428、430和432的相对定位表示被配置成与热流道板的热流道出口对齐的通用定位和布置。即,在其中热流道板112是用于与不同模具的阵列介接的通用热流道板的方面,阵列中的模具中的每一个可以包括具有与流道入口426、428、430和432类似地定位的流道入口的模具板,而不管流道的布置如何。在一个方面,该通用定位和布置包括四个流道入口,流道入口可以线性地对齐并且可以均匀地彼此间隔开。例如,图8C描绘了标注与流道入口中的每一个相交的纵向参考平面的位置的纵向参考线435(纵向参考平面在纵向参考线435处与图8C所示的视图正交地延伸)。
在另一方面,流道还可以包括各种特征。例如,流道可以在各个方向上从相应的流道入口延伸到副流道。即,在一些情况下,流道(例如,428a)可以在与纵向参考平面对齐的方向上从流道入口延伸,使得副流道(例如,429a)和末端浇口出口(例如,438)也与纵向参考平面对齐。在其他实例中,流道(例如,428b)可以在远离纵向参考平面的方向上从流道入口延伸,并且在此意义上,流道428b与流道428a不一致。在这种情况下,流道(例如,428b)可以弯曲或弯回到纵向参考平面中,使得副流道(例如,429b)和末端浇口出口仍与纵向参考平面对齐。替代地,流道(例如,426a、426b、430a和432a)可以远离纵向参考平面延伸并且终止于不与纵向参考平面对齐的副流道(例如,427a、427b、431和433)。
在本公开的另外的方面,第二模具板420包括第一侧422上的模具腔壁425,其封闭第一模具120的模具腔的至少一部分。模具腔壁425包括多个浇口出口,当材料注射到模具腔中时,材料通过这些浇口出口流动。即,每个副流道与第二模具板的第一侧422上的相应的浇口出口流体连接。例如,图8C描绘了多个浇口出口434、436、438、440、442和444,材料在被注射到流道中之后可以从这些浇口出口流动。
多个浇口出口434、436、438、440、442和444包括各种特征。例如,在本公开的一个方面,每个副流道从相应的流道附近的较大直径渐缩到每个浇口附近的较小直径。照此,在一个方面,每个浇口出口是直径在约1.00毫米至约5.00毫米,或2.00毫米至3.50毫米范围内的孔口。在至少一些情况下,该范围内的直径可操作以影响通过浇口出口注射的材料的流动、状态和/或发泡活性,并且与热塑性弹性体组合物(例如,单相溶液)的粘度相关。另外,每个浇口出口包括相对于其他浇口出口和相对于模具腔的三维形状的位置。例如,图8C描绘了纵向参考线437,其与纵向参考线435共面(例如,两者均位于相同的纵向参考平面中)并且表示纵向参考平面的位置。在本公开的一个方面,一个或多个浇口出口(例如,438和440)可以与该纵向参考平面对齐。此外,一个或多个浇口出口(例如,434、436、442和444)可以偏离长纵向参考平面。
在另外的方面,模具腔壁425的长度可以均匀地分成前足三分之一446、中足三分之一448和足跟三分之一450,并且浇口出口可以以各种方式在三分之一之间分配。例如,在所图示的实例中,足跟三分之一450包括三个浇口出口434、436和438;中足三分之一448包括两个浇口出口440和442;并且前足三分之一包括单个浇口出口444。在一些情况下,浇口出口的这种布置可以有助于热塑性弹性体组合物在模具腔中以产生具有益于鞋类鞋底的材料特性的发泡产品的方式分散和发泡。例如,将三个浇口出口434、436和438定位在足跟部分中(其中浇口出口434和436从纵向参考平面横向偏离)可能是有利的,因为足跟部分可能更厚,而将更少的浇口出口定位在前足部分中(其可能比足跟部分更薄)并且更接近纵向参考平面可能是有利的。然而,在其他方面,浇口出口可以以不同的布置定位。在一个方面,流道定向的可变性可以允许流道包括通用流道入口配置并且以定制方式定位以模塑发泡制品的特定形状和/或大小。例如,被配置成形成用于第一大小(例如,美国男子10号)鞋类制品的鞋类鞋底的模具可以具有第一组流道,并且被配置成形成用于第二大小(例如,美国男子6号)的鞋类鞋底的模具可以具有第二组流道。第一组流道和第二组流道两者均可以包括与图8C中描绘的通用流道入口图案匹配的流道入口图案,并且还可各自包括不同的流道图案,该不同的流道图案被配置成基于相应的3D模具腔形状和大小将材料不同地分布到相应的模具腔中。
本公开的一个方面包括模具系统,该模具系统具有通用流道板(例如,通用热流道板或通用冷流道板)和两个或多个模具的阵列,阵列中的每一个模具被配置成与通用流道板介接并且包括3D模具腔大小。此外,阵列的第一模具的3D模具腔大小用于第一鞋号的鞋类部件,使得第一模具包括第一流道配置。阵列的第二模具的3D模具腔大小用于第二鞋号的鞋类部件,使得第二模具包括不同于第一流道配置的第二流道配置(例如,浇口出口的不同位置)。在一个方面,第一鞋号和第二鞋号各自在美国男子3.5号至美国男子15号,或美国男子5号至美国男子12号,或美国男子6号至美国男子11号,或美国男子7号至美国男子10号的范围内。例如,第一鞋号可以在美国男子3.5号至美国男子8号,或美国男子5号至美国男子7.5号,或美国男子6号至美国男子7号的范围内;并且第二鞋号可以在美国男子8.5号至美国男子15号,或美国男子9号至美国男子12号,或美国男子9号至美国男子10号的范围内。
参考图4,第二模具板420包括沿模具腔壁425的侧面形成边界的周边壁452。另外,模具环形板320包括至少部分地封闭模具环形腔328的模具腔壁322,并且模具腔壁322包括横贯模具环形腔328的周边的第一周边脊324。当第二模具板420分层紧邻或邻接模具环形板320时,诸如当组装第一模具120时,周边壁452嵌套在模具腔壁322内,以至少部分地封闭模具环形腔328的一部分。另外,周边壁452邻接第一周边脊324以至少部分地密封模具腔。例如,参考图9,提供了沿图2中的参考线9-9截取的横截面图,示出了组装成第一模具120并封闭模具腔C的第一模具板220、模具环形板320和第二模具板420。另外,图9描绘了邻接第一周边脊324的周边壁452。
在另外的方面,密封组件位于模具环形板320与第二模具板420之间。例如,密封槽326可以位于模具环形板320的面向第二模具板420的侧面330上,并且弹性密封件可以位于密封槽326中。密封槽也可以或替代地位于第二模具板420的第一侧422上。此外,在另一方面,第二模具板420的第一侧422可以包括与模具环形板320的气体端口332对齐并流体连接的气体端口454,并且此对齐和流体连接也描绘于图9的横截面图中。此外,第二模具板420可以包括将第二侧424上的气体端口181与第一侧422上的气体端口454流体连接的气体通道458。
在本公开的另一方面,模具环形板320包括至少第一销接收孔口334(参见例如图4),并且第二模具板包括至少第二销接收孔口456,其在组装第一模具120时与第一销接收孔口334对齐。图8A和图8B还示出了第二销接收孔口456,其包括第一侧422上的开口和第二侧424上的开口—第二侧上的开口包括宽度(例如,直径)。此外,第一销接收孔口334可以具有销接合件(例如,螺纹内壁)以牢固地接收销(例如,图5所描绘的335),该销联接在第一销接收孔口334中并从第一销接收孔口334突出并进入或穿过第二销接收孔口456。在一个方面,销335包括位于第二模具板420的第二侧424上的销335的一部分上的头部337或其他止动件。此外,热流道板112还可以具有销接收孔口186a至186d,当模具与热流道板112介接时,销的头部(诸如销335的头部337)可以插入到销接收孔口186a至186d中。当模具未联接到热流道板112时,基于销上的头部或止动件的位置(例如,固定到模具环形板320的部分与头部之间的销的长度),第二模具板420可以在销上远离模具环形板320移动预定距离。例如,在材料已经注射到模具腔中并且已经凝固(例如,发泡、固化等)之后,第二模具板420可以沿销远离模具环形板320移动,以便将模塑零件与浇口和流道中的材料分离。
现在参考图3,模具环形板320包括面向第一模具板220的第二侧230的第一侧338,并且第一侧338与面向第二模具板420的模具环形板320的第二侧330(图4)相对。模具环形板320的模具腔壁322与横贯模具腔壁322的周边的至少一部分的第二周边脊340一起描绘于图3中。照此,模具环形板320的模具腔壁322可以包括第一周边脊324和第二周边脊340,它们将模具环形板320的模具腔壁322分成第一壁分段323、第二壁分段325和第三壁分段327(参见例如图9)。第二壁分段325在第一壁分段323与第三壁分段327之间,并且当组装第一模具120时(参见例如图9),第一壁分段323与第二模具板420的周边壁452介接;第二壁分段325面对模具腔C;并且第三壁分段327与模具芯224介接。
当模具环形板320分层紧邻或邻接第一模具板220时,诸如当组装第一模具120时(如图2所示),模具芯224嵌套在模具腔壁322内,以至少部分地封闭模具环形腔328的一部分。另外,模具芯224被定位成邻近第二周边脊340以至少部分地封闭模具腔。例如,参考图9,提供了横截面图,示出了组装成第一模具并封闭模具腔C的第一模具板220、模具环形板320和第二模具板420。另外,图9描绘了邻近第二周边脊340的模具芯224,并且第三壁分段327与模具芯224间隔开。
在本公开的一个方面,模具芯224邻近第二周边脊340并与第二周边脊340间隔开一定距离,该距离足够大以允许气体流过,并且足够小以阻止材料从腔中流出。例如,在图9中,虚线圆圈342和344描绘了模具芯224的周边边缘(例如,由模具芯形成的模具腔壁过渡到侧壁231的边缘)与第二周边脊340稍微间隔开以形成通风口的位置。在本发明的一个方面,通风口围绕模具腔C的至少一部分延伸。例如,通风口可以围绕模具腔C的周边的50%、60%、70%、80%、90%或100%延伸。在另外的方面,模具腔C具有沿垂直于流体通道348的轴线的第一平面截取的第一横截面轮廓,并且通风口包括沿平行于第一平面的第二平面截取的第二横截面轮廓。例如,图9描绘了标注垂直于流体通道348的轴线的第一平面的位置的纵向参考线235a,以及标注平行于第一平面的第二平面的位置的纵向参考线235b(第一平面和第二平面分别在纵向参考线235a和235b处与图9所示的视图正交地延伸)。第一横截面轮廓和第二横截面轮廓可以是基本上一致的。在另一方面,模具芯224的周边边缘与第二周边脊340之间的距离(例如,通风口宽度)在约0.5毫米至约2.5毫米,或约1.0毫米至约2.0毫米的范围内。由虚线圆圈342和344识别的通风口与第三壁分段327与模具芯的侧壁231之间的开放空间流体连接。在此意义上,侧壁231可以形成第一通风口壁,并且第三壁分段327可以形成第二通风口壁。
此外,如图3和图9所描绘,模具环形板320包括第一侧338中的表面通道346,其从第三壁分段327(即,第二通风口壁)延伸到内部气体通道348,内部气体通道348完全延伸穿过模具环形板的板主体并且与气体端口332流体连接。照此,在本公开的一个方面,当组装第一模具120时,加压气体可以从连接到热流道板112的气体端口178的GCP系统,通过流体连接的通道458、348和346并且通过通风口供应至模具腔C。气体的压力可以变化,并且在一个方面,压力在约550psi至约1500psi的范围内。如前所述,正压可以进一步从模具腔C延伸,穿过第二模具板420和热流道板112的流道,并到达喷嘴尖端。同样地,加压气体可以主动地(例如,经由负压或真空)从模具腔C抽出,或者可以被动地从模具腔C流出气体端口178。该加压气体尤其可以有助于维持流入模具腔的材料的状态并控制发泡活性。例如,流道和模具腔C可以在接收材料的射入物之前被加压,并且可以在射入物已经在腔中被接收之后维持压力以实现停顿时间而不使材料发泡。在停顿时间之后,可以释放压力以触发相转变,包括超临界流体向气体的转变。在一个方面,停顿时间包括可操作以使热塑性弹性体组合物的温度处于有益于使泡沫制品发泡的范围内的持续时间,该泡沫制品具有用于鞋类制品(例如,鞋底)的特性。
在本公开的另外的方面,第一模具120可以包括有助于控制热塑性弹性体组合物分散到模具腔C中时的温度的特征。例如,第一模具板220可以包括第一侧229(参见图1B),该第一侧229可以定位在冷却搁板上或冷却支架中以传导地降低第一模具板220的温度(例如,降低模具芯224和所得腔壁的温度,模具芯224和所得腔壁在热塑性弹性体组合物最初分散到模具腔中时与其接触)。第一模具板220进而可以传导地降低模具环形板320、第二模具板420、模具腔C中的环境或加压空气,或其任何组合的温度。此外,第一模具板220、模具环形板320和第二模具板420可以各自具有由铝构造的相应的板主体,该板主体可以包括有益于降低第一模具120的温度的传导特性。照此,在接收热塑性弹性体组合物之前(例如,通过将第一模具120放置在冷却支架上),可以使第一模具板220、模具环形板320和第二模具板420达到15摄氏度至90摄氏度范围内的温度,使得当热塑性弹性体组合物分散到模具腔C中时,热塑性弹性体组合物的温度可以在停顿时间期间降低。
在一个方面,压力控制和温度控制的组合有助于模塑具有鞋类制品的期望特性的泡沫制品。例如,泡沫制品可以具有对应于模具腔壁426与芯224(其也提供壁以封闭模具腔)之间的距离的厚度。在一个方面,该距离在约10毫米至约50毫米,或12毫米至40毫米,或14毫米至30毫米,或16毫米至22毫米,或16毫米至40毫米的范围内。照此,当热塑性弹性体组合物从浇口出口设置到模具腔中时,组合物可以最初沉积在芯224上。如上所述,模具可以包括特定范围内的温度和压力,这可以减小超临界流体以生成泡沫制品的不期望特性的方式过早转变为气体的可能性。模具腔的压力可以保持约0.5秒至约20秒范围内的停顿时间。在此期间,在发泡之前,单相溶液可以更充分地分散在模具腔中。除了压力控制和温度控制之外,浇口出口的位置、数量和相对间隔也可能有助于带来具有期望特性的泡沫制品。例如,图8C描绘了一个方面,其中六个浇口出口被定位成以有益于相对均匀发泡(例如,气泡大小)的方式均匀地分布单相溶液。
用于操纵模具的承载板
参考图1A至图1E,本公开的一个方面包括联接到第一模具板220的第一承载板116和联接到第二模具板420的第二承载板118。第一承载板116和第二承载板118可操作以在整个注塑工艺期间操纵第一模具120和第二模具122。例如,第一承载板116和/或第二承载板118可以由板操纵器(例如,手动或自动输送装置、机器人、机器人臂等)使用以在注塑工艺期间将第一模具120和第二模具122从一个站点输送到另一站点。在其他方面,第一承载板116和第二承载板118可以由板操纵器使用以在组装第一模具120和第二模具122时使模具板朝向彼此移动,或在卸载模塑零件时使模具板彼此分离。
在另外的方面,第一承载板116包括一个或多个板-操纵器接口,这些接口被配置成与板操纵器的突出键配合或接收板操纵器的突出键。此外,一个或多个板-操纵器键槽在一些方面可以是不对称的,以增加第一承载板116与板操纵器正确对齐的可能性。例如,图1A描绘了矩形的第一板-操纵器键槽124和圆形的第二板-操纵器键槽126。照此,板操纵器(例如,机器人臂或用于抓握、夹持、接合、提升第一承载板116等的其他提升装备)可以包括与键槽124配合的矩形突出键和与键槽126配合的圆形突出键。不对称性可以有助于减小第一承载板116在被不正确地定位或对齐(例如,向后)时接合的可能性,因为板操纵器的键将不会配合在未对齐的键槽中。尽管图1A描绘了两个板-操纵器键槽,但在其他方面,第一承载板116可以包括不对称(例如,不规则矩形)的单个键槽或者可以包括多于两个键槽。
参考图1B,描绘了第一承载板116的底侧。在本公开的一个方面,第一承载板116包括用于接收第一模具板220的切口。例如,第一模具板220的第一侧229暴露在第一承载板116的底侧上。在一些情况下,暴露第一模具板220的第一侧229可以允许第一侧229直接接触温度调节系统,诸如冷却搁板或冷却支架,以促进传导冷却。在本公开的另一方面,第一承载板116的底侧包括一个或多个板对齐接口(例如,键槽),这些板对齐接口被配置成与搁架或其他支撑表面(例如,冷却支架、注塑站点、卸载站点)的突出键配合或接收突出键。此外,一个或多个板对齐键槽在一些方面可以是不对称的,以增加第一承载板116在搁板或支撑表面上正确对齐的可能性。例如,图1B描绘了矩形的第一板对齐键槽128和圆形的第二板-操纵器键槽130。照此,搁板或其他支撑表面可以包括与键槽128配合的矩形突出键和与键槽130配合的圆形突出键。不对称性可以有助于减小第一承载板116在放置在搁板或支撑表面上时未对齐或向后的可能性,因为搁板或支撑表面的键将不会配合在未对齐的键槽中。尽管图1B描绘了两个键槽,但在其他方面,第一承载板116可以包括不对称(例如,不规则矩形)的单个板对齐键槽,或者可以包括多于两个键槽。
继续参考图1B,第一承载板116的底侧可以包括用于保持RFID装置(未示出)的RFID端口132。当模具移动通过注塑系统的不同站点时,RFID装置可以用于跟踪第一模具120和第二模具122。另外,在图1B中,可以看到第一模具板220的背离模具环形板320的侧面安置在第一承载板116中。照此,第一模具板220的周边凸缘227(参见例如图2)可以搁置在第一承载板116的顶上,并且如图3所示,一个或多个机械紧固件(例如,223)可以将周边凸缘227联接到第一承载板116。
参考图1A和图1E,在另外的方面,第一承载板116包括一个或多个夹持分区131a和131b。例如,每个夹持分区131a和131b被配置成在注塑系统的一个或多个站点处与相应的夹具配合并由相应的夹具接合。例如,当工具组件110位于零件卸载站点处时,一个或多个夹具可以在夹持分区131a和131b处锁定到第一承载板上。照此,当提升第二承载板118时,第一承载板116在支撑表面上保持静止,并且允许模具板中的一个或多个分离。
在本公开的另一方面,第二承载板118包括一个或多个板-操纵器键槽,这些板-操纵器键槽被配置成与板操纵器的突出键配合或接收突出键。此外,一个或多个板-操纵器键槽在一些方面可以是不对称的,以增加第二承载板118与板操纵器正确对齐的可能性。例如,图1A描绘了矩形的第一板-操纵器键槽125和圆形的第二板-操纵器键槽127。照此,板操纵器(例如,用于提升第二承载板118的手动或自动提升装置)可以包括与键槽125配合的矩形突出键和与键槽127配合的圆形突出键。不对称性可以有助于减小第二承载板118在被不正确地定位或对齐(例如,向后)时接合的可能性,因为板操纵器的键将不会配合在未对齐的键槽中。尽管图1A描绘了两个板-操纵器键槽,但在其他方面,第二承载板118可以包括不对称(例如,不规则矩形)的单个键槽或者可以包括多于两个键槽。
参考图4,第二承载板118包括环形板切口,该环形板切口的大小和形状适于接收模具环形板320。照此,第二承载板118可以围绕模具环形板320的至少一部分延伸。然而,在本公开的一个方面,第二承载板118未直接固定到模具环形板320(诸如用机械紧固件);相反,第二模具板420可以定位在第二承载板118的顶上并直接联接到第二承载板118。例如,图5描绘了可以将第二模具板420联接到第二承载板118的机械紧固件(例如,421)。
工具锁闩组件
在本公开的另一方面,参考图1D、图10和图11A至图11D,工具锁闩组件500可以将第一承载板116可释放地联接到第二承载板118。工具锁闩组件500可以包括(例如,通过一个或多个机械紧固件)联接到第一承载板116的第一锁闩基座510,以及(例如,通过一个或多个机械紧固件)联接到第二承载板118的第二锁闩基座512。例如,图11C和图11D描绘了第一紧固件孔514和第二紧固件孔516,用于(分别)接收第一和第二紧固件,以将第一锁闩基座510附接到第一承载板116。另外,图11A和图11B描绘了第三紧固件孔518和第四紧固件孔520,用于(分别)接收第三和第四紧固件,以将第二锁闩基座512附接到第二承载板118。另外,第一锁闩基座510包括朝向第二锁闩基座512偏压的销(参见例如图10、图11B和图11D中的522)。例如,图10和图11B图示了在朝向第二锁闩基座512的方向上在销522上施加力的弹簧或其他弹性构件524。另外,第二锁闩基座512包括销接收通孔526,其具有朝向第一锁闩基座510的第一端528和与第一端528相对的第二端530。在本公开的一个方面,当通孔526与销522轴向对齐时,弹性构件524的偏压力将销522猛推入通孔526的第一端528中,以将第一承载板116锁闩或联接到第二承载板118。
工具锁闩组件500可以以各种方式联接和分离。例如,当工具锁闩组件500处于联接布置中并且销522被偏压到通孔526中时,则另一销(未示出)可以被插入到通孔526的第二端530中以将销522推靠在偏压构件524上,由此引起偏压构件524压缩,至少直到销522越过第一端528。一旦销522越过第一端528,第二锁闩基座512就可以与第一锁闩基座510分离。例如,被配置成提升第二承载板118的机器人臂可以包括用于接合键槽125和127的键以及用于插入到通孔526中的销。照此,当机器人臂接合第二承载板118时,它可以几乎同时将键插入到键槽中并将销插入到通孔中,此时,机器人臂可以将第二承载板118与第一承载板116分离。
在另外的方面,第二锁闩基座512包括可与销522的端部对齐的倾斜凸轮表面532。照此,为了重新连接工具锁闩组件500(例如,当第二锁闩基座512和倾斜凸轮表面532在突出销上方时),第二锁闩基座512可以向下移动,由此导致倾斜凸轮表面532接触销522的突出端并且将销522推入第一锁闩基座510中并且压缩偏压构件524。一旦第二锁闩基座512移动到使销522与通孔526的第一端528对齐的位置,来自偏压构件524的力就将销推入通孔526中。
第一承载板116和第二承载板118可以经受各种操作、操纵以及与板操纵器的接合。照此,第一承载板116和第二承载板118可以由钢构造,以提高耐用性并降低在各种注塑循环期间反复接合时的损坏易感性。
单个浇口方面
在其他方面,不同于如上关于图1A至图11D所述在每个模具腔壁425内使用多个浇口出口434、436、438、440、442和444(参见例如图4),已经发现在每个模具腔壁425内仅具有单个浇口出口的单个浇口系统可以在一些方面提供优点。用于形成包括发泡热塑性弹性体组合物的制品的这种单个浇口系统和部件描绘于图12A至图21E中。图12A至图21E中描绘的注塑单个浇口系统的许多特征和部件与上文关于图1A至图11D描绘和描述的那些特征和部件相同或类似,并且照此,下文不再进一步描述它们。图12A至图21E中描绘的注塑单个浇口系统的与上文关于图1A至图11D的描述相同或类似的那些特征和部件用相同附图标记描绘,并且共享相同的上述特征。
如图12A所示,单个浇口系统包括在许多方面类似于上述工具组件110的工具组件1110。图示了与第一热流道板1112和第二热流道板1114组合的工具组件1110。工具组件1110包括联接到第一承载板116和第二承载板118的一个或多个注塑模具,第一承载板116和第二承载板118可以在注塑工艺的一个或多个阶段期间(例如,当模具正从一个站点被输送到另一个站点时、当零件正被卸载时等)支撑一个或多个模具。例如,参考图13,热流道板1112和1114以及承载板116和118已经被省略以无阻碍地图示第一模具1120和第二模具1122。第一热流道板1112与第一模具1120介接,并且第二热流道板1114与第二模具1122介接以将热塑性弹性体组合物(例如,单相溶液或具有发泡剂的其他组合物)的一个或多个沉积物或射入物分布到模具腔中。
出于本公开的目的,描述了第一模具1120的各种元件,并且应当理解,尽管未明确描述,但第二模具1122可以具有类似元件。例如,第一模具1120包括第一模具板220、模具环形板320和第二模具板1420,并且第二模具1122还可以包括具有类似元件的相应的第一模具板221、相应的模具环形板321和相应的第二模具板1421。第一模具板220、模具环形板320和第二模具板1420是可分层的(例如,可堆叠的)以形成用于接收热塑性弹性体组合物的沉积物的一个或多个腔。例如,图14描绘了包括彼此分离的第一模具板220和模具环形板320的局部分解视图。在图14的该局部分解视图中,可以看到第一模具腔的一部分和第二模具腔的一部分,它们中的每一个成形为形成鞋类鞋底的至少一部分。尽管第一模具1120包括两个模具腔,但在其他方面,模具可以包括更少或更多模具腔。
在本公开中,描述了第一模具腔的各种元件,并且应当理解,尽管未明确描述,但第二模具腔可以具有类似元件。例如,第一模具腔可以至少部分地被模具芯224封闭,并且第二模具腔可以包括类似的模具芯226(尽管是镜像)。在本公开的一个方面,当模具环形板320分层抵靠或邻接第一模具板220时,模具芯224可嵌套在模具环形腔328中。
参考图15,模具环形板320被图示为直接分层抵靠并邻接第一模具板220,并且模具芯224被描绘为嵌套在模具环形腔328中,使得模具芯224形成第一模具腔壁。另外,图15描绘了第二模具板1420与模具环形板320分离的局部分解视图。第二模具板1420可以被定位成直接抵靠(例如,邻接)模具环形板320以更完全地封闭模具环形腔328。第二模具板1420还可以包括一个或多个流道和浇口,当热塑性弹性体组合物沉积到腔中时,热塑性弹性体组合物可以流过这些流道和浇口,如下文进一步描述。
为了将热塑性弹性体组合物的一个或多个沉积物或射入物递送到模具腔中,热流道板1112和1114针对每个模具腔具有至少一个喷嘴接收开口1136。如图12A所示,热流道板1112具有两个喷嘴接收开口1136,如下文进一步描述,每个模具腔对应一个喷嘴接收开口1136。类似地,热流道板1114具有两个喷嘴接收开口1136,每个模具腔对应一个喷嘴接收开口1136。如图18A和图18B所示,省略了热流道板1112的壁中的一些,以更详细地图示热流道板1112的一些内部部件。每个喷嘴接收开口1136是喷嘴接收套筒1156的进入点,其类似于上文关于图7A和图7B描述的喷嘴接收套筒156。更具体地,每个喷嘴接收套筒1156还包括套筒出口(例如,图18B的横截面图中的158)。套筒出口158包括形成喷嘴座162的周边外缘160,当喷嘴完全插入到喷嘴接收套筒156中时,喷嘴的尖端偏压抵靠喷嘴座162。
热流道板1112还包括热流道(例如,164),这些热流道在材料被分配之后从每个喷嘴输送材料。例如,每个热流道(例如,164)包括与套筒出口(例如,图18B的横截面图中的158)流体连接的热流道入口(例如,图18B中的166),并且包括热流道出口1134(也参见示出热流道出口1134的图16)。在本公开的一个方面,热流道入口166与热流道出口1134间隔开约1cm至约3cm范围内的距离。照此,当材料从喷嘴分散时,在热流道164中形成注口,该注口具有约1cm至约3cm范围内的长度。在本公开的一个方面,该注口长度提供抓握区域,工具可以在抓握区域处握住注口以从第二模具板1420中的流道移除固化材料。
类似于热流道板112,热流道板1112包括有助于控制与注塑系统相关的条件的各种部件。例如,热流道板1112包括用于将经调节流体贯穿热流道板1112输送的经调节流体线170。经调节流体可以被调节成包括用于维持、提高或降低热流道板1112的部件的温度的温度,热流道板1112的部件包括热流道(例如,164)、喷嘴接收套筒1156,以及当插入到套筒中时的喷嘴1138(参见图17)(也参见图12E,其描绘了位于热流道板1112的外壁上的经调节流体入口172和经调节流体出口174)。照此,当热塑性弹性体组合物(例如,具有超临界流体作为物理发泡剂的单相溶液)从喷嘴1138分配时,热流道164中的温度可以维持在足够高以延迟超临界流体向气体的转变。
在另外的方面,热流道板1112包括气体导管176,该气体导管176具有用于与气体反压力(GCP)系统流体连通的第一气体端口178(参见例如图12A和图18A)和用于与第二模具板1420的气体端口181(也称为“流体通道端口”)流体连通的第二气体端口180或“气体导管端口”(参见例如图16)。另外,热流道板1112的面向模具的侧面包括用于与第二模具板1420密封和配合接触的密封组件。例如,图16描绘了接收弹性密封件182的密封槽184。第二模具板1420可以附加地或替代地包括密封槽。在本公开的一些方面,GCP系统从热流道板1112上的气体端口178流体连接到套筒出口(例如,图18B中的158)。照此,当热塑性弹性体组合物(例如,具有超临界流体作为物理发泡剂的单相溶液)从喷嘴1138分配时,模具腔和流道中的压力可以维持在足够高以延迟超临界流体向气体的转变。
在本公开的一个方面,热流道板1112是直接联接到歧管的通用热流道板。例如,一个或多个紧固件可以将热流道板1112联接到图17所示的歧管1140。与本公开相比,一些常规注塑系统可以具有单独的热流道板,它们中的每一个与不同的冷流道板(或未经温度调节的其他板)介接,并且在每个注射循环中与歧管或喷嘴连接和断开连接。本公开的此方面包括通用热流道板,该热流道板可安装到喷嘴并且可以与不同模具的阵列介接,阵列中的每一个模具包括不同模具腔、不同浇口方案或其任何组合。例如,用于模塑不同大小的鞋的零件的模具腔在体积和/或形状上可以不同,并且浇口方案可以通过包括不同的浇口位置而不同。另外,热流道板1112与用于控制模塑工艺的各个方面的所有部件(包括经调节流体管路170和气体导管176)管道相连。热流道板通常与较高的成本相关联(例如,添加用于温度调节元件的管道)。通用热流道板尤其可以降低多组模具的成本,因为与必须为每个模具制作热流道板相反,可以在多组模具中仅使用单个共同热流道板。另外,由于要存储、维护、修理、移动、处理等的零件较少,因此可以随时间降低成本。尽管本公开的附图图示了热流道板1112和1114(它们提供注射器喷嘴1138与第一模具1120和第二模具1122之间的接口),但在本公开的其他方面,通用冷流道板或其他类型的通用流道板可以提供注射器喷嘴与第一模具1120和第二模具1122之间的接口。
参考图17,一组注射喷嘴(例如,1138)的实例被示出为注射歧管1140的一部分。即,注射歧管1140包括连接到注塑系统的注射器的注射端口142。注射歧管1140还包括一系列内部部件(未示出),这些内部部件接收来自注射器的热塑性弹性体组合物的沉积物/射入物,并将射入物分成多个沉积物以通过喷嘴1138单独分布。注射歧管1140还可以包括一个或多个传感器(例如,热电偶),以用于监测可能影响热塑性弹性体组合物的歧管条件(例如,温度、压力等),以及歧管温度调节单元,以用于维持、提高或降低歧管的温度。例如,歧管温度调节单元可以包括用于保持和输送冷却剂或加热的调节流体的经调节流体线150。照此,当沉积物从每个喷嘴分布到热流道板1112和1114中时,可以维持热塑性弹性体组合物(例如,单相溶液)的状态。例如,歧管1140可以将热塑性弹性体组合物维持在有益于将发泡剂维持在超临界流体相并减小转变为气体的可能性的条件。在另外的方面,歧管包括用于每个喷嘴1138的注射器-销组件(例如,152),该注射器-销组件可以选择性地将销(或其他障碍物)插入到每个喷嘴1138的尖端中以阻止材料流动。
在本公开的另外的方面,喷嘴1138被布置成对应于喷嘴接收套筒1156的数量和放置。例如,在图17中,有四个喷嘴1138,每个喷嘴接收套筒1156对应一个喷嘴1138。在本公开的一个方面,每个喷嘴1138被配置成将材料注射到具有鞋类部件(例如,鞋类鞋底)的三维形状的单个模具腔中。在一个方面,每个喷嘴1138和喷嘴接收套筒1156相对于鞋类部件的三维形状以这样的方式最佳地定位:即每个射入物以期望的方式发泡和固化。
离开热流道出口1134的材料离开热流道板1112或热流道板1114并沉积在第二模具板1420或第二模具板1421上的相应的流道入口1426或1427上和其中,如图13中所见。图13示出了喷嘴1138、喷嘴接收套筒1156和流道入口1426或1427之间的一一对应关系。在一些方面,对于每个流道入口1426或流道入口1427可以有两个或更多个喷嘴1138。以下描述详述了第一模具1120,但同样适用于第二模具1122。如图19A、图19C和图20A至图20C最佳所示,流道入口1426(或流道入口1427)将材料引导到注口1437,注口1437从流道入口1426或流道入口1427中的孔延伸到浇口出口1438。虽然流道入口1426和流道入口1427示出了两种不同的流道入口配置,但在其他方面,其他流道入口配置也是可能的,诸如图8A所示的配置426、428、430和/或432中的任一种。如图20A至图20C所示,注口1437的几何形状可以变化。在一些方面,如图20A所示,注口1437包括渐缩壁,其在流道入口1426处具有较大开口并且渐缩到较小浇口出口1438。在一个方面,图20A的注口1437采取截头锥的形式。在其他方面,如图20B所示,注口1437包括直壁,使得流道入口1426与浇口出口1438的大小相同。在一个方面,图20B的注口1437采取圆柱体的形式。在又一方面,如图20C所示,注口1437可以形成有收缩的顶部部分和较宽的底部部分。如图20C所示,注口1437可以形成有直径为X的流道入口1426和具有直壁的第一区段。注口1437然后可以包括第一向外渐缩区段,其在第一渐缩部分中具有角度A的锥度,并且还可以包括第二向外渐缩区段,其具有角度B的锥度。在一些方面,角度A大于角度B,使得第一向外渐缩区段具有比第二向外渐缩区段更大的锥度。如图20C所示,在一些方面,注口1437具有浇口出口1438,其直径Y大于流道入口1426的直径X。在一些方面,直径X为2.5mm并且直径Y为8mm至12mm。在一些方面,角度A为60度并且角度B为1.5度。虽然针对注口1437示出和描述了三种不同的配置,但是其他配置也被本公开所设想并且在本公开的范围内。如图20D所示,注口1437可以具有轴线1439。在一些方面,轴线1439垂直于模具环形腔328的表面定向,使得离开浇口出口1438的材料在浇口出口1438正下方沉积在模具环形腔328内。在其他方面,如图20D所示,轴线1439可以以一定角度定向(在图20D中示出为角度D)。在这方面,离开浇口出口1438的材料可以沉积在浇口出口1438前面(向前倾斜时)或后面(向后倾斜时)的模具环形腔328的表面上。图20A至图20C描绘的注口1437中的任一个可以具有向前或向后倾斜的轴线1439。在一些方面,角度D为0至45度。
图21A至图21E示出了浇口出口1438的不同几何形状或配置。如图21A所示,浇口出口1438可以是圆形的。在一些方面,图21A中的浇口出口1438可以具有0.07英寸至0.6英寸的直径。在一些方面,具有0.5英寸直径的图21A的较大直径圆形浇口出口产生具有期望特性的鞋类部件。在一些方面,也可以使用浇口出口1438的其他几何配置。作为附加实例而非限制,浇口出口1438可以具有“胡萝卜”或“泪珠”形状,如图21B所示;具有两个间隔开的半圆形端部的“跑道”形状,如图21C所示;窄“扇形”狭缝,如图21D所示;或细长狭缝或“脊柱”配置,如图21E所示。在一些方面,模具板1420可以装配有可移除浇口出口板1429,如图20A所示,其具有浇口出口1438的期望几何形状。在一些方面,可以通过改变浇口出口板1429来改变第二模具板1420中的浇口出口1438,从而允许浇口出口1438的形状改变而不需要全新的第二模具板1420。
在一些方面,浇口出口1438恰好位于鞋类部件(例如,鞋类鞋底)的足跟区域的前方,如图19B最佳所示。已经发现,该位置产生具有期望特性的发泡鞋类部件。在其他方面,浇口出口1438可以位于更靠近足跟区域的位置,并且在一些方面,可以位于前足或足尖区域中。
在一些方面,图12A至图21E的单个浇口系统的承载板116和承载板118以及工具锁闩组件500具有与关于图1A至图11D所述类似的特征,并且在此不再重复。类似地,第一模具板220和模具环形板320的特征在图1A至图11D的多个浇口系统与图12A至图21E的单个浇口系统之间是共同的,并且在此不再重复。
在一些方面,上文关于图12A至图21E描述的单个浇口系统和方法提供优于图1A至图11D的多个浇口系统的优点。已经发现,单个浇口系统导致与流道相关联的浪费较少,因为有较少的流道。附加地,单个浇口系统产生具有较少浇口“形迹”(在每个浇口出口处留下较小指示符)的零件,因为单个浇口系统的每个模具腔仅具有一个浇口出口1438(与参考图1A至图11D描述的与多个浇口系统相关联的六个浇口形迹相比)。因为单个浇口系统的每个模具腔仅使用一个材料“射入物”,所以在一些方面,单个“射入物”的膨胀泡沫可能花费更长的时间来膨胀和填充模具腔。单个浇口系统还避免了与材料流动相关联的任何问题和/或与鞋类制品的不同区域之间的材料边界相关联的任何问题。例如,在热塑性弹性体组合物(例如,单相溶液或具有发泡剂的其他组合物)的射入物通过浇口出口434、436、438、440、442和444进入图4的模具腔之后,来自每个浇口出口周围区域的膨胀泡沫膨胀,形成材料边界。在上文参考图12A至图21E描述的单个浇口系统中,不存在这种材料边界。还已经发现,在一些方面,具有较低总重量的零件是可实现的(例如,具有112克的零件重量的男子10号中底),并且利用单个浇口系统,零件可变性较低,所得泡沫与发泡鞋类鞋底中的较少的大“空腔”或气泡更加一致,并且能量效率为约65%至80%。
回收物
接下来参考图22的流程图,根据本公开各方面,在2200处大体描述了用于使用工具组件(诸如图1A的工具组件110)制造发泡聚合物制品的改进的方法或控制策略。在图22中图示并且在下面进一步详细描述的一些或全部操作可以表示对应于处理器可执行指令的算法,这些处理器可执行指令可以存储在例如主存储器或辅助存储器或远程存储器中,并且例如由本地或远程控制器、处理单元、控制逻辑电路或其他模块或装置或装置的网络执行,以执行与所公开的概念相关联的上述或下述功能中的任一个或全部。所图示的操作中的一个或多个可以由现场技术人员手动执行或手动辅助。应当认识到,可以改变所图示的操作块的执行顺序,可以添加附加块,并且可以修改、组合或消除所描述的块中的一些。
图22的方法2200例如响应于从中心控制终端的人机接口(HMI)接收的激活命令信号的输入而在块2201处初始化。制造工艺的初始阶段可以包括供应、获取和/或利用(统称为“接收”)制造发泡聚合物制品所需的各种材料、工具和机器。例如,在过程块2203处,从聚合物回收物的可用存储库中获取一批回收的塑料材料。如本文所用,术语“回收的塑料”可以涵盖投入回收流中的用过的或过量的或报废的塑料,包括整个产品的批发回收、产品的拆解和仅回收其选定零件、制造副产品的回收,所有这些均可能需要对任何收集的材料进行分选和清洁。对于至少一些实施例,可以回收废物和废料热塑性聚酯弹性体(TPE-E)组合物(例如,从发泡或未发泡的原生TPE-E材料和/或原生TPE-E组合物中再生),并且然后将其掺入用至少一些原生TPE-E和/或原生TPE-E组合物生产的发泡制品中。回收的TPE-E和/或原生TPE-E组合物可以衍生自一种或多种反应物,诸如聚(环氧烷)二醇材料和/或芳族二羧酸材料。回收的热塑性聚酯弹性体和/或原生TPE-E组合物可以具有约50,000道尔顿至约200,000道尔顿范围内的重均分子量。
一旦接收了该一批回收的塑料并且在过程块2203处完成了任何附带的分选、清洁和其他预处理,该方法2200就在过程块2205处将该一批回收的塑料切碎、削切、切割和/或研磨(统称为“研磨”)。作为非限制性实例,专用回收站可以负责将回收的TPE-E研磨成颗粒或粒化形式;磨碎的回收的材料可以实时生产或储存在库存中并在期望时再使用。替代地,“研磨”可以包括将回收物的热化合物进料到配备有穿孔压模的挤出机中;紧靠在压模切片前面的切割器将化合物线挤出成颗粒状粒料。然后在将切割的粒料输送到筛分机以分离出不规则大小的粒料时将其冷却。“再研磨物”热塑性聚合物和/或原生TPE-E组合物可以源自再挤出的材料,诸如未发泡的、来自模具流道的TPE-E和/或原生TPE-E组合物废料,其通过挤出机、粒化,并返回到树脂中。再研磨物还可以源自注射的泡沫材料,诸如原生TPE-E和/或原生TPE-E组合物树脂,其在正常加工期间注射并发泡、报废,然后切碎并作为再研磨物重新引入。磨碎的回收物材料可以具有不规则形状,其中主要长度大小为约1至10mm,并且原生聚合物材料具有约1至10mm的粒料大小。
在过程块2207处,磨碎的回收的材料与原生聚合物材料的组合物混合。如本文所用,术语“混合”和“共混”可以互换使用并且同义地意指组合或掺和,其中所得混合批料在整个混合物中可以是或可以不是均质的。回收的材料可以与原生材料形成对比,因为原始“原生”材料既未被注射到模具组件中,也未通过混合发泡剂的活化而膨胀并形成最终产品。原生聚合物组合物可以是与回收物相同或类似的一般聚合物组合物,或者替代地,可以是与回收物可区分的聚合物组合物。为了正确校准注塑系统的操作参数并控制所得发泡聚合物制品的功能特性,将计量的量的磨碎的回收物材料与预定量的原生聚合物材料混合以形成原生和回收的材料的混合批料。在至少一些实施方案中,计量的量限于混合批料的总质量的约20质量%或更少。根据预期的应用,可能期望的是,通过本文所述的方法将约10至约50份回收的TPE-E组合物/约80至约100份原生TPE-E组合物掺入新发泡的TPE-E制品中。
继续参考图22,方法2200继续到过程块2209,其具有在与原生材料混合之前、期间或之后处理回收的材料的指令。加工回收物可以包括添加起泡剂/发泡剂、填充剂、颜料和/或加工助剂。在至少一些实施方案中,将发泡剂作为单独的成分掺入回收的和原生聚合物材料的混合物中,用于在模塑期间引起混合物的膨胀。发泡剂可以包括合适的刺激剂,其单独或与其他物质组合能够在塑料中产生泡孔结构。发泡剂可以包括当压力释放时膨胀的流体。
对于至少一些应用,可能期望在混合物的熔融期间或在混合物熔融之后将物理发泡剂添加到回收的和原生材料的混合物中。当用以上关于图1A至图21E描述的注塑系统注塑中底缓冲元件时,可能期望在聚合物熔体组合物包含在热流道板112和114或热流道板1112和1114内部的注射料筒中的一个或多个中时将物理发泡剂注射到聚合物熔体组合物中。物理发泡剂可以由一种或多种超临界流体(SCF)组成,诸如超临界氮气或二氧化碳,其在压力下溶解到聚合物熔体组合物中以形成单相溶液(SPS)。作为又另外的选项,方法2200的特征可以在于不含用于形成发泡聚合物制品的化学发泡剂。SCF浓度尤其可以由期望的溶解度和期望的密度指定。对于一些实施例,除了物理发泡剂之外或替代物理发泡剂,还可以使用化学起泡剂。
在引入到用于形成发泡聚合物制品的最终模具中之前,可以将许多其他添加剂掺入回收物批料中,包括填料、活化剂、均化剂、颜料、阻燃剂、润滑剂和其他合适的添加剂。填料材料的非限制性实例包括滑石粉、云母硅酸盐、带硫酸盐、氢氧化镁、碳酸镁、硅酸镁、碳酸钙和其他市售填料。除了乙烯-乙酸乙烯酯(EVA)或基于TPE的材料之外,聚合物组合物还可以包含橡胶填料,诸如乙丙橡胶(EPR)、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯(SIS)共聚物橡胶、丁苯橡胶,以及其他聚烯烃树脂。在其他实例中,聚乙烯蜡可以用作加工助剂,硬脂酸可以用作润滑剂,过氧化二异丙苯可以用作聚合引发剂,氧化锌可以用作发泡剂的活化剂,而二氧化钛可以用作白色颜料或炭黑可以用作黑色颜料。
图22的过程块2211包括将磨碎的回收物材料和原生聚合物材料熔融成聚合物熔体组合物的存储器存储的、处理器可执行的指令。应当理解,磨碎的回收物和原生聚合物材料可以分别熔融,并且然后流入混合聚合物熔体组合物中。否则,在过程块2207处产生的回收物和原生聚合物材料的混合批料可以被加热成聚合物熔体组合物。对于至少一些实施例,磨碎的回收物和原生聚合物材料的混合物具有约190℃至约215℃范围内的调定点温度。此外,磨碎的回收物材料和原生聚合物材料的混合批料可以具有约135℃至约165℃范围内的平均峰值结晶温度。
一旦聚合物组合物完成并准备用于模塑,就将经加工的回收的和原生材料加压并注射到(通俗来说“射入”)模具组件的一个或多个内腔中以形成发泡聚合物制品,如过程块2213处所指示。在SCF被注射到包含在例如图1A的热流道板112和114的料筒中的聚合物熔体组合物中之后(其中SCF溶解在熔体中以形成熔融SPS),熔融SPS流入第一模具120和第二模具122的内模具腔中。SCF用作物理起泡剂以使熔融的TPE-E组合物膨胀并由此填充模具腔。降低或消除模具腔内的压力以从SPS释放SCF,并且允许膨胀的熔体冷却和固化。为了提供具有圆形可持续性的“闭环”模塑系统,该系统消除了大部分(如果不是全部的话)制造废物和废料,内模具腔内的回收的热塑性树脂的质量可以大于或等于与腔流体联接的任何填充部分内的混合热塑性树脂的质量。
为了确保所得发泡聚合物制品的完整性和期望的性能特点,可以调整注塑系统的一个或多个操作参数以适应掺入聚合物混合物中的回收物的质量百分比。例如,可以将注塑系统设定为约210℃至约215℃的模塑熔体温度,其中批料熔体温度为大致190℃并且结晶温度为大致147℃。除了模具温度的选择性控制之外,气体反压力释放速率和保持时间可以重新校准为具有大致20质量%的回收的TPE-E组合物的TPE-E聚合物熔体组合物,以例如调节模具腔内的冷却速率(例如,较高的压降使得冷却速率较快并且冷却时间较短)。可以选择性地修改系统操作参数以确保聚合物熔体组合物在加工循环内的选定时间范围内保持在预先计算的熔体温度-结晶温度最有效点内。
在过程块2215处,发泡聚合物制品从内模具腔中排出。对于至少一些实施例,所形成的发泡聚合物制品具有小于约0.68mm或在一些实施例中约0.18mm至约0.58mm的泡孔大小平均值(例如,按最长泡孔尺寸的体积计算)。对于至少一些实施方案,发泡聚合物制品可以表现出以下特点中的一些和/或全部:(1)约55%至约95%的能量效率,或在一些优选的配置中,70%至85%的目标效率;(2)约1000毫焦耳(mJ)至约7000mJ的能量返还,或在一些优选的配置中,4500mJ至5500mJ的目标返还(例如,采用标准中底几何形状);和/或(3)约0.15克/立方厘米(g/cc)至约0.25g/cc的密度,或在一些优选的配置中,0.18g/cc至0.20g/cc的目标密度。
作为又另外的选项,所形成的发泡聚合物制品可以表现出以下能量效率与能量强度之比(EE/EI):大于约1.125,或对于一些实施例大于约1.35,或对于一些期望的实施例大于约1.5,或可选地约1.6至2.1。同样地,所形成的发泡聚合物制品可以表现出以下能量效率与能量强度和密度的乘积之比(EE/(EI*ρ)):大于约5.25,或对于一些实施例大于约6.3,或对于一些期望的实施例大于约7.0,或可选地约8.8至11.2。此外,所形成的发泡聚合物制品可以表现出以下能量返还与能量强度之比(ER/EI):大于约6,375,或对于一些实施例大于约7,650,或对于一些期望的实施例大于约8,500,或可选地约9,900至11,300。所形成的发泡聚合物制品可以表现出以下能量返还与能量强度和密度的乘积之比(ER/(EI*ρ)):大于约33,750,或对于一些实施例大于约40,500,或对于一些期望的实施例大于约45,000,或可选地约55,400至62,500。
如本文所用,术语“能量强度”可以被定义为包括用于形成特定泡沫制品的能量的量度,例如以千瓦时(kW-h)为单位。为了获得泡沫制品的能量强度,首先计算、确定或测量(例如,从粒料到成品部件)生产一批次或一批制品(诸如成对鞋类中底)所消耗的能量。对于物理发泡工艺,所测量的能量可以包括所有能量消耗步骤所需的能量,这些能量消耗步骤为诸如:预热模具和热流道(如果利用的话)、熔融粒料、生成气体反压力、注射熔融塑料、引入超临界流体、冷却模具和/或工件并将工件从模具中排出。然后将生产这一批次缓冲元件对所需的总能量除以该批次中生产的缓冲元件对的数量。
对于至少一些实施例,由回收物和原生热塑性材料两者制造的发泡聚合物鞋底部件可以具有在仅由原生热塑性材料形成的可比鞋底部件的能量返还测量值的预定义公差内的能量返还测量值。该预定义公差可以是可比鞋底部件的能量返还测量值的约75%至约99%。发泡鞋底部件和可比鞋底部件可以共享可比形状、大小和/或模塑方法。在此时,方法2200可以终止或者可以循环回到块2201并且以可重复的或连续的循环运行。
可以预见,所公开的制造系统和方法可以利用任何逻辑上相关的回收的塑料材料的来源,以便节约自然资源、使原材料的使用最小化,并且从垃圾填埋场转移废料,以希望实现“循环经济”。在这点上,本公开各方面涉及“闭环”制造工艺,该工艺将可用的回收物来源限制于制造副产品(例如,浇口或流道切边)和再磨碎的有瑕疵的制品(例如,视觉上或机械上有缺陷的发泡聚合物鞋类鞋底元件)。通过在发泡聚合物制品的制造中实现例如聚合物材料的零废料或接近零废料,实施这种“闭环”制造工艺可以理想地优化材料使用效率。
作为图22的方法2200的扩展、修改或独立过程,生产发泡聚合物制品的方法可以由一系列受控的制造步骤组成,包括执行一个或多个生产批次以形成一种或多种类型的发泡聚合物制品。“生产批次”可以由具有预先设定的形状、大小和材料组成的指定设计/型号(例如,
Figure BDA0003836225050000391
REACT FLYKNITTM)的预定义数量的制品(例如,220至260个制品/小时)(例如,用于女子7号跑步鞋的单件式TPE-E中底)来代表,这些制品由特定生产线基本上连续地生产。各个批次可能表现出不同的可量化的生产变量,包括:发泡聚合物制品的平均制品质量mAA(例如,全部制品的平均总质量/批次或平均单独制品质量或全部制品/批次),和平均制品瑕疵率
Figure BDA0003836225050000392
(例如,生产的总的有瑕疵的制品与总制品之比/批次)。因为该工艺可以生产多个产品包封(例如它们的数量和几何形状彼此可区分),所以用于每个几何形状的工具可能消耗不同体积的原材料并生成不同体积的制造副产品。
如以下将进一步详细解释的,生产线可以生成基线平均副产品值(例如,在工具上游生成未发泡副产品和/或在工具下游生成发泡副产品)。对于特定的生产批次,平均副产品质量的量可以计算为以下各项的总和:(1)为一批次中生产的每种几何形状生成的副产品的量除以该批次中每种几何形状的数量;以及(2)残余上游副产品质量/批次。作为非限制性实例,生产批次的批次大小可以包括总共100个制品,包括20个第一几何形状、20个第二几何形状和60个第三几何形状。在该情况下,副产品质量可以计算为:(第一几何形状的总副产品质量)/20+(第二几何形状的总副产品质量)/20+(第三几何形状的总副产品质量)/60+上游和/或下游副产品质量。
对于至少一些实施方案,生产批次可以限于用于制造具有预定义的形状和大小的单个制品设计的预先设定的数量的单个批次。替代地,大规模生产批次可以包括不同类型的聚合物制品的多个批量批次,其中每种类型具有各自的形状和大小。这些批量生产批次可以同时或顺序执行,每个批次生产相同数量的制品或不同数量的制品。当作为较大大规模生产批次的一部分进行多个批量批次时,该大规模批次的平均制品质量mAA可以计算为所有离散批次的各个平均制品质量的算术和,即:mAA-1+mAA-2+…+mAA-n。同样地,大规模批次的平均制品瑕疵率
Figure BDA0003836225050000393
可以计算为所有离散批量批次的各个平均制品瑕疵率的算术平均值,即:
Figure BDA0003836225050000394
在完成发泡聚合物制品的单个生产批次或一组离散化批量批次之后,该方法可以包括再生和回收该一个批次或多个批次附带的一批或多批制造副产品。可以从模具上游的模塑系统区段(例如,从热流道或冷流道板)、从模具下游的模塑系统区段(例如,模具溢料和切边)和/或从模具自身内(例如,模具环形腔的入口浇口和出口浇口)回收回收物副产品材料。在该实例中,制造副产品可以具有平均副产品质量mAB(例如,平均总副产品质量/批次或每制品平均副产品质量/批次)。当进行多个批量批次时,整个大规模生产批次的平均副产品质量可以计算为各个平均副产品质量的算术和,即:mAB-1+mAB-2+…+mAB-n。替代地,平均副产品质量可以计算为以下各项的算术和:(1)第一批量批次附带的第一副产品质量除以该批次中第一聚合物制品的第一数量;(2)第二批量批次附带的第二副产品质量除以该批次中第二聚合物制品的第二数量;…和(n)第n批量批次附带的第n副产品质量除以该批次中聚合物制品的第n数量。
在找回该一批制造副产品之前、同时或之后,该方法还可以包括再生和回收生产批次附带的一批或多批有瑕疵的制品。根据上述鞋类实例,回收的瑕疵材料可以从消费前的鞋类回收,并且,如果期望,可以从消费后的鞋类回收。对于消费前的产品,有瑕疵的发泡制品可以通过用于识别制造瑕疵的任何市售技术来识别。例如,注塑系统可以在图1A至图21E的工具组件下游结合系统自动化视觉检查站和系统自动化机械测试站。视觉检查站可以利用高清晰度数码照相机和机器学习算法来搜索和标记多个预定义视觉瑕疵(例如,尺寸缺陷、表面污损、外形瑕疵等)中的任一个。此外,机械测试站可以是具有线性力传感器的冲击测试机的性质,该线性力传感器可操作地联接到马达驱动的最后成形的柱塞。柱塞和传感器共同测量每个泡沫制品的刚度、能量效率、能量返还等,并且如果这些测量值中的任一个落在对应的制造公差范围之外,则将制品标记为有瑕疵。
继续讨论消费前的有瑕疵的产品,在制造系统中将存在相关联的平均瑕疵质量mAD(/批次)。该平均瑕疵质量mAD可以计算为制品瑕疵率
Figure BDA0003836225050000401
和平均制品质量mAA的算术乘积,或
Figure BDA0003836225050000402
对于作为较大大规模生产批次的一部分执行多个批量批次的实施方案,平均瑕疵质量mAD可以是各个生产批次附带的各个平均瑕疵质量的算术平均值,即:(mAD-1+mAD-2+…+mAD-n)/n。为了实现“闭环”制造工艺,可以如下限制系统:
(mAB+mAD)/mAA≤0.2
在闭环制造工艺期间,泡沫聚合物废料(制造副产品和有瑕疵的制品)可以直接添加到注射料筒中,以用于随后注射到模具腔中。泡沫聚合物废料可以被压碎或切碎,与原生粒料混合,并一起进料到同一注射料筒中。在该情况下,可以使用动力螺杆型“填塞器”进料器将废料材料推回工具组件中。在再进料材料之前,可以将泡沫聚合物废料切碎至少一次,或者在至少一些应用中,切碎两次或更多次,以确保离散化废料元件在形状和大小上大体均匀。如果确定泡沫聚合物废料不能直接添加到注射料筒中,则可能需要对泡沫废料进行加工、熔融和重新粒化。在该情况下,废料材料将被切碎一次或多次,进料到单独的挤出线中,在那里它被熔融和挤出,并且然后粒化以形成几何形状和密度类似于原生粒料的粒料。然后这些“新”废料材料粒料可以与原生粒料在注射料筒中组合。
注塑系统的操作参数将潜在地根据用于形成发泡聚合物制品的回收物的类型和体积而变化。例如,熔体温度将可能被修改以成功地加工回收的材料:当发泡时,回收物材料的结晶温度可能升高(即,结晶温度更接近熔体温度)。照此,与通常用于纯原生材料的加工温度相比,熔体组合物可能需要在更高的温度下加工。对于至少一些鞋类中底实施例,每个批次的生产变量可以基于以下参数:约0.2kg/对,约2对(4只中底)/分钟,8小时轮班,相对于每对中底重量约10%至约15%的流道废料。
在一些实施例中,可以通过诸如程序模块等计算机可执行指令程序来实施本公开各方面,该计算机可执行指令程序通常被称为软件应用或应用程序,其由本文所述的控制器或控制器变型中的任一个执行。在非限制性实例中,软件可以包括执行特定任务或实施特定数据类型的例程、程序、对象、部件和数据结构。该软件可以形成接口以允许计算机根据输入源作出反应。该软件还可以与其他代码段协作,以响应于接收到的数据(其与接收到的数据的源一起接收)而发起各种任务。软件可以存储在各种存储器介质中的任一种上,诸如CD-ROM、磁盘和半导体存储器(例如,各种类型的RAM或ROM)。
此外,本公开各方面可以用各种计算机系统和计算机网络配置来实践,包括多处理器系统、基于微处理器或可编程消费电子产品、小型计算机、大型计算机等。另外,本公开各方面可以在分布式计算环境中实践,其中任务由通过通信网络链接的驻留和远程处理装置执行。在分布式计算环境中,程序模块可以位于包括存储器存储装置的本地和远程计算机存储介质两者中。因此,本公开各方面可以结合计算机系统或其他处理系统中的各种硬件、软件或其组合来实施。
本文所述的方法中的任一个可以包括机器可读指令,以用于由以下各项执行:(a)处理器,(b)控制器,和/或(c)任何其他合适的处理装置。本文公开的任何算法、软件、控制逻辑、协议或方法均可以体现为存储在有形介质(诸如快闪存储器、固态存储器、CD-ROM、硬盘驱动器、数字多用盘(DVD)或其他存储器装置)上的软件。整个算法、控制逻辑、协议或方法和/或其部分可以替代地由不同于控制器的装置执行和/或以可用方式体现在固件或专用硬件中(例如,由专用集成电路(ASIC)、可编程逻辑装置(PLD)、现场可编程逻辑装置(FPLD)、离散逻辑等实施)。此外,尽管参考本文描绘的流程图描述了具体的算法,但是可以替代地使用用于实施示例机器可读指令的许多其他方法。
已经关于附图中提供的实例描述了本公开的一些方面。现在将描述本公开的附加方面,这些方面可以是在提交时包括在本申请的一个或多个权利要求或条款中的相关主题,或者一个或多个相关申请,但是权利要求或条款不限于仅在本说明书的以下部分中描述的主题。这些附加方面可以包括附图所示的特征、附图中未示出的特征及其任意组合。在描述这些附加方面时,出于示例性的目的,可以参考由附图描绘的元件。
如本文所用并且结合下文列出的权利要求,术语“条款中任一项”或所述术语的类似变型旨在被解释为使得权利要求/条款的特征可以以任何组合进行组合。例如,示例性条款4可以指示条款1至3中任一项所述的方法/设备,其旨在被解释为使得条款1和条款4的特征可以被组合,条款2和条款4的元件可以被组合,条款3和条款4的元件可以被组合,条款1、条款2和条款4的元件可以被组合,条款2、条款3和条款4的元件可以被组合,条款1、条款2、条款3和条款4的元件可以被组合,和/或其他变型。此外,术语“条款中任一项”或所述术语的类似变型旨在包括“条款中的任何一项”或此类术语的其他变型,如以上提供的一些实例所指示。
以下条款是本文所设想的各方面。
条款1.一种用于注塑的模具组件,所述模具组件包括:第一承载板;第一模具板,所述第一模具板联接到所述第一承载板并且包括第一模具腔壁;模具环形板,所述模具环形板邻接所述第一模具板并且包括第二模具腔壁;第二模具板,所述第二模具板邻接所述模具环形板并且包括第三模具腔壁;以及第二承载板,所述第二承载板联接到所述第二模具板。
条款2.根据条款1所述的模具组件,其中所述第一承载板和所述第二承载板中的至少一个在组成上包括钢,并且其中所述第一模具板、所述模具环形板和所述第二模具板中的至少一个在组成上包括铝。
条款3.根据条款1或2中任一项所述的模具组件,其中所述第一承载板和所述第二承载板各自在组成上包括钢并且所述第一模具板、所述模具环形板和所述第二模具板各自在组成上包括铝。
条款4.根据条款1至3中任一项所述的模具组件,其中所述第一承载板和所述第二承载板中的至少一个在组成上包括钢,并且其中在组成上包括钢的所述第一承载板和所述第二承载板中的所述至少一个还包括板-操纵器接口,以可释放地接合板操纵器。
条款5.根据条款4所述的模具组件,其中所述板操纵器还包括突起,并且其中所述第一承载板和所述第二承载板中的所述至少一个的所述板-操纵器接口包括凹部以接收所述板操纵器的所述突起。
条款6.根据条款5所述的模具组件,其中所述凹部是不对称的。
条款7.根据条款4所述的模具组件,其中所述板-操纵器接口包括接收所述板操纵器的第一突起的第一凹部和接收所述板操纵器的第二突起的第二凹部。
条款8.根据条款7所述的模具组件,其中所述第一凹部在一个或多个特点上相对于所述第二凹部是不对称的。
条款9.根据条款8所述的模具组件,其中所述一个或多个特点包括凹部大小、凹部形状、凹部位置或其任何组合。
条款10.根据条款1至9中任一项所述的模具组件,其中所述第一承载板包括RFID端口。
条款11.根据条款1至10中任一项所述的模具组件,其中所述第一承载板包括切口,并且其中所述第一模具板的背离所述模具环形板的第一侧位于所述切口中。
条款12.根据条款11所述的模具组件,其中所述第一模具板包括固定到所述第一承载板的周边凸缘。
条款13.根据条款11或12所述的模具组件,其中所述第一承载板包括背离所述第一模具板的底侧,并且其中所述第一模具板的所述第一侧暴露于所述切口中并且与所述底侧齐平。
条款14.根据条款11至13中任一项所述的模具组件,其中所述第一模具板包括在所述第一侧与所述第一模具腔壁之间的模具板主体,并且其中所述第一侧和所述第一模具腔壁通过所述模具板主体线性地间隔开。
条款15.根据条款1至14中任一项所述的模具组件,其中所述第一承载板包括板对齐接口以将所述第一承载板对齐在支架上。
条款16.根据条款15所述的模具组件,其中所述板对齐接口包括一个或多个凹部。
条款17.根据条款16所述的模具组件,其中所述一个或多个凹部中的至少一个凹部是不对称形状的。
条款18.根据条款16所述的模具组件,其中所述一个或多个凹部包括彼此不对称的第一凹部和第二凹部。
条款19.根据条款1至18中任一项所述的模具组件,还包括工具锁闩组件,所述工具锁闩组件可选择性地在连接状态与断开状态之间来回转换,并且联接到所述第一承载板、所述第二承载板或其任何组合,其中在连接状态下,可释放锁闩将所述第一承载板连接到所述第二承载板,使得所述可释放锁闩阻止所述第二承载板远离所述第一承载板移动,并且其中在断开状态下,所述第二承载板自由地远离所述第一承载板移动。
条款20.根据条款1至19中任一项所述的模具组件,还包括位于所述第一模具板与所述模具环形板之间的密封组件。
条款21.根据条款20所述的模具组件,其中所述密封组件包括所述第一模具板中的密封槽、环形模具板中的密封槽,或其任何组合。
条款22.根据条款1至21中任一项所述的模具组件,还包括工具锁闩组件,所述工具锁闩组件包括:联接到所述第一承载板的第一锁闩基座和联接到所述第二承载板的第二锁闩基座;所述第一锁闩基座中的第一孔口与所述第二锁闩基座中的第二孔口轴向对齐;以及销,所述销布置在所述第一孔口或所述第二孔口中并朝向所述第一孔口或所述第二孔口中的另一个偏压。
条款23.根据条款1至22中任一项所述的模具组件,其中所述第一模具板包括面向并直接邻接所述模具环形板的第二侧和从所述第二侧突出的模具芯,所述模具芯包括所述第一模具腔壁和将所述第一模具腔壁连接到所述第二侧的第一通风口壁;其中所述模具环形板包括模具腔,所述模具腔包括至少部分地围绕所述模具腔的周边延伸的一个或多个脊,所述一个或多个脊将所述模具腔分成更接近所述第一模具板的第二通风口壁;并且其中所述模具组件包括通风口,当所述第一模具板邻接所述模具环形板时,所述通风口包括所述第一通风口壁和所述第二通风口壁。
条款24.根据条款23所述的模具组件,其中所述模具环形板包括面向所述第一模具板的第一侧、面向所述第二模具板的第二侧,以及在所述模具环形板的所述第一侧与所述模具环形板的所述第二侧之间延伸的模具主体;并且其中所述模具环形板包括流体通道,所述流体通道从所述第一侧完全穿过所述模具环形板的所述模具主体延伸到所述第二侧并且与所述通风口流体连通。
条款25.1.根据条款24所述的模具组件,其中所述模具环形板的面向所述第一模具板的所述第一侧包括从所述流体通道延伸到所述第二通风口壁的流体槽。
条款25.2.根据条款24所述的模具组件,其中所述模具腔具有沿第一平面截取的第一横截面轮廓,所述第一平面垂直于所述流体通道的轴线,其中所述通风口包括沿第二平面截取的第二横截面轮廓,所述第二平面平行于所述第一平面,并且其中所述第一横截面轮廓与所述第二横截面轮廓基本上一致。
条款26.根据条款1至25中任一项所述的模具组件,其中提供到模具腔的流体连接的通风口围绕所述模具腔的周边的至少80%延伸。
条款27.根据条款23至26中任一项所述的模具组件,其中所述第一模具腔壁包括过渡到所述第一通风口壁的周边边缘,并且其中所述通风口沿所述周边边缘延伸。
条款28.根据条款1至27中任一项所述的模具组件,还包括位于所述环形模具板与所述第二模具板之间的密封组件。
条款29.根据条款28所述的模具组件,其中所述密封组件包括所述第二模具板中的密封槽、所述环形模具板中的密封槽或其任何组合。
条款30.根据条款1至29中任一项所述的模具组件,其中所述第二模具板包括直接邻接所述模具环形板的侧面,以及周边壁,所述周边壁远离所述侧面突出并且形成围绕所述第三模具腔壁的周边;其中所述模具环形板包括模具腔,所述模具腔包括至少部分地围绕所述模具腔的周边延伸的一个或多个脊;并且其中当所述侧面邻接所述模具环形板时,所述第二模具板的所述周边壁抵靠所述一个或多个脊安置。
条款31.根据条款1至30中任一项所述的模具组件,其中所述模具环形板包括面向所述第一模具板的第一侧、面向所述第二模具板的第二侧,以及在第一表面与第二表面之间延伸的模具主体;其中所述模具环形板包括第一流体通道,所述第一流体通道从所述第一侧完全穿过所述模具主体延伸到所述第二侧并且与通风口流体连通;并且其中所述第二模具板包括与所述第一流体通道流体连通的第二流体通道。
条款32.根据条款1至31中任一项所述的模具组件,其中所述第二模具板包括具有在所述第三模具腔壁中的浇口出口的一个或多个浇口。
条款33.根据条款32所述的模具组件,其中一个或多个浇口出口与所述第一模具腔壁间隔开约16毫米至约40毫米范围内的距离。
条款34.根据条款1至33中任一项所述的模具组件,其中所述第二模具板包括背离所述模具环形板的侧面以及在所述侧面与所述第三模具腔壁之间的板主体;并且其中所述第二模具板包括一个或多个流道,所述一个或多个流道具有在背离所述模具环形板的所述侧面中的流道入口。
条款35.根据条款1至34中任一项所述的模具组件,其中所述第二模具板包括比浇口少的流道入口。
条款36.根据条款34所述的模具组件,其中所述一个或多个流道中的每个流道与一个或多个浇口流体连接。
条款37.根据条款36所述的模具组件,其中至少第一流道入口流体连接到具有不一致流道路径的至少两个流道。
条款38.根据条款37所述的模具组件,其中所述不一致流道路径具有相同长度并且包括不同路径形状。
条款39.根据条款37所述的模具组件,其中所述不一致流道路径均是线性的并且具有不同长度。
条款40.根据条款37所述的模具组件,其中所述不一致流道路径具有不同长度和不同路径形状。
条款41.根据条款37所述的模具组件,其中至少第二流道入口流体连接到具有一致流道路径的至少两个流道。
条款42.根据条款1至41中任一项所述的模具组件,其中所述第二模具板包括背离所述模具环形板的侧面以及在所述侧面与所述第三模具腔壁之间的板主体;并且其中所述第二模具板包括一个或多个流道,所述一个或多个流道具有在所述侧面中的流道入口。
条款43.根据条款42所述的模具组件,其中每个流道入口与热流道板的热流道出口对齐。
条款44.根据条款1至43中任一项所述的模具组件,其中所述模具环形板包括具有螺纹内壁的第一销接收孔口,并且所述第二模具板包括与所述第一销接收孔口对齐的第二销接收孔口,所述第二销接收孔口完全延伸穿过所述第二模具板的厚度;并且其中所述模具组件包括螺纹紧固件,所述螺纹紧固件在一端具有与所述螺纹内壁接合的一组螺纹,在另一端具有头部,并且具有紧固件主体,所述紧固件主体在所述一组螺纹与所述头部之间延伸并且包括大于所述第二模具板的所述厚度的长度。
条款45.根据条款1至44中任一项所述的模具组件,其中所述第一模具板、所述模具环形板和所述第二模具板包括第一模具;并且其中所述模具组件还包括第二模具,所述第二模具包括第三模具板、另一模具环形板和第四模具板,所述第二模具联接到所述第一承载板和所述第二承载板。
条款46.根据条款45所述的模具组件,其中所述第一模具包括由所述第一模具腔壁、所述第二模具腔壁和所述第三模具腔壁封闭的第一模具腔;其中所述第一模具包括第二模具腔;并且其中所述第二模具包括第三模具腔和第四模具腔。
条款47.根据条款46所述的模具组件,其中所述第一模具腔、所述第二模具腔、所述第三模具腔和所述第四模具腔各自包括鞋类鞋底的相应的三维(3D)形状,并且其中所述第一模具腔和所述第三模具腔的所述相应的3D形状包括左鞋类鞋底,并且所述第二模具腔和所述第四模具腔的所述相应的3D形状包括右鞋类鞋底。
条款48.根据条款1至47中任一项所述的模具组件,其中所述第二模具板包括多个流道;其中所述多个流道中的每个流道包括流道入口;其中所述模具组件还包括具有多个热流道的热流道板;其中所述多个热流道中的每个热流道包括热流道出口;并且其中每个热流道出口与所述多个流道的所述流道入口中的一个对齐。
条款49.根据条款48所述的模具组件,其中每个热流道包括抵靠材料注射喷嘴安置的热流道入口。
条款50.根据条款49所述的模具组件,其中每个热流道入口联接到喷嘴接收套筒。
条款51.根据条款50所述的模具组件,其中所述热流道板还包括一个或多个经调节流体线以将调节流体运送穿过所述热流道板。
条款52.根据条款50或51中任一项所述的模具组件,其中每个热流道出口与所述热流道入口间隔开约1cm至约3cm范围内的距离。
条款53.根据条款49所述的模具组件,其中所述热流道板包括具有气体导管端口的气体导管;其中所述气体导管端口在所述热流道板的面向所述第二模具板的侧面上;并且其中所述气体导管端口与所述第二模具板的流体通道端口对齐。
条款54.根据条款53所述的模具组件,其中所述热流道板的所述侧面包括密封组件,所述密封组件包括包围所述气体导管端口的密封槽。
条款55.根据条款49至54中任一项所述的模具组件,其中所述热流道板包括第一凹部,所述第二模具板包括第二凹部,并且所述模具环形板包括具有螺纹内壁的第三凹部;并且其中所述模具组件包括螺纹销,所述螺纹销固定在所述第三凹部中,延伸穿过所述第二凹部,并且具有位于所述第一凹部中的头部。
条款56.根据条款56所述的模具组件,其中所述头部包括大于所述第二凹部的第二宽度的第一宽度。
条款57.一种用于注塑的模具组件,所述模具组件包括:包括第一模具腔壁的第一模具板;邻接所述第一模具板并包括第二模具腔壁的模具环形板;以及邻接所述模具环形板并包括第三模具腔壁的第二模具板,其中所述第二模具板包括面向所述模具环形板的第一侧、背离所述模具环形板的第二侧,以及在所述第一侧与所述第二侧之间的板主体;并且其中所述第二模具板包括在所述第二侧上的一个或多个流道入口以及在所述第三模具腔壁中的一个或多个浇口出口。
条款58.根据条款57所述的模具组件,其中所述第二模具板包括从所述第一侧完全穿过所述板主体延伸到所述第二侧的第一气体通道;其中所述模具环形板包括完全延伸穿过所述模具环形板的板主体的第二气体通道;其中所述模具组件包括位于所述模具环形板与所述第一模具板之间的通风口;并且其中所述第二气体通道与第一流体通路流体连接并与所述通风口流体连接。
条款59.根据条款57或58所述的模具组件,其中所述模具环形板包括第一销接收孔口,并且所述第二模具板包括与所述第一销接收孔口对齐的第二销接收孔口,所述第二销接收孔口完全延伸穿过所述第二模具板的所述板主体;并且其中所述模具组件包括螺纹紧固件,所述螺纹紧固件在一端处附接在所述第一销接收孔口中并且在另一端处具有头部,并且还具有紧固件主体,所述紧固件主体在附接端与所述头部之间延伸并且包括大于所述板主体的厚度的长度。
条款60.根据条款57至59中任一项所述的模具组件,还包括在所述第一模具板与所述模具环形板之间的第一密封组件和在所述模具环形板与所述第二模具板之间的第二密封组件。
条款61.根据条款60所述的模具组件,其中所述第一密封组件包括在所述第一模具板、所述模具环形板或其任何组合中的至少第一密封槽;其中所述第二密封组件包括在所述模具环形板、所述第二模具板或其任何组合中的至少第二密封槽;并且其中第一密封件位于所述至少第一密封槽中并且第二密封件位于所述至少第二密封槽中。
条款62.根据条款57至61中任一项所述的模具组件,其中所述模具组件包括由所述第一模具腔壁、所述第二模具腔壁和所述第三模具腔壁封闭的模具腔;其中所述模具腔包括鞋类鞋底的3D形状;并且其中通风口至少部分地围绕所述模具腔的周边定位。
条款63.根据条款57至62中任一项所述的模具组件,其中所述模具组件包括由所述第一模具腔壁、所述第二模具腔壁和所述第三模具腔壁封闭的模具腔;其中所述模具腔包括鞋类鞋底的3D形状;其中所述一个或多个流道入口包括四个流道入口;其中所述一个或多个浇口出口包括六个浇口出口,所述六个浇口出口在所述第三模具腔壁中并且与所述四个流道入口流体连通。
条款64.根据条款63所述的模具组件,其中所述3D形状包括前足部分、中足部分、足跟部分、纵向参考平面;并且其中所述六个浇口出口包括偏离所述纵向参考平面的所述足跟部分中的至少两个浇口出口。
条款65.一种用于注塑的模具系统,所述模具系统包括:通用流道板,所述通用流道板包括一定数量的流道出口;第一模具组件,所述第一模具组件包括第一模具板,所述第一模具板与所述通用流道板介接并且包括第一数量的流道入口和第一数量的流道,其中所述第一数量的流道中的每个流道流体连接到包括在所述第一数量的流道入口中的流道入口;并且其中所述第一数量的流道入口中的每个流道入口与所述一定数量的流道出口中的流道出口对齐;以及第二模具组件,所述第二模具组件包括至少第二模具板,所述第二模具板与所述通用流道板介接并且包括第二数量的流道入口和第二数量的流道,其中所述第二数量的流道中的每个流道流体连接到包括在所述第二数量的流道入口中的流道入口;其中所述第二数量的流道入口中的每个流道入口与所述一定数量的流道出口中的流道出口对齐;其中所述第一数量的流道入口和所述第二数量的流道入口包括相同的布置;并且其中所述第二数量的流道中的所述流道包括与所述第一数量的流道中的所述流道不同的一组特性。
条款66.根据条款65所述的模具系统,其中所述不同的一组特性包括不同数量的流道。
条款67.根据条款65所述的模具系统,其中所述不同的一组特性包括具有不同流道长度的一个或多个流道。
条款68.根据条款65所述的模具系统,其中所述不同的一组特性包括具有不同流道路径的一个或多个流道。
条款69.根据条款65至68中任一项所述的模具系统,其中所述通用流道板包括气体导管和气体端口;并且其中所述第一模具板和所述第二模具板中的每一个包括相应的气体端口以与所述通用流道板的所述气体端口对齐。
条款70.根据条款65至69中任一项所述的模具系统,其中所述第一模具组件包括第一模具腔,所述第一模具腔包括第一鞋类鞋底的三维(3D)形状;并且其中所述第二模具组件包括第二模具腔,所述第二模具腔包括第二鞋类鞋底的3D形状,所述第二鞋类鞋底的大小不同于所述第一鞋类鞋底的大小。
条款71.根据条款70所述的模具系统,其中所述第一鞋类鞋底的所述3D形状包括美国男子9号至美国男子10号范围内的鞋号;并且其中所述第二鞋类鞋底的所述3D形状包括美国男子6号至美国男子7号范围内的鞋号。
条款72.1.根据条款65至71中任一项所述的模具系统,其中所述通用流道板安装到一定数量的喷嘴,并且其中喷嘴的所述数量等于流道出口的数量。
条款72.2.根据条款65至72.1中任一项所述的模具系统,其中所述通用流道板是通用热流道板。
条款72.3.根据条款65至72.1中任一项所述的模具系统,其中所述通用流道板是通用冷流道板。
条款73.一种用于注塑鞋类鞋底的至少一部分的模具系统,模具组件包括:包括模具腔的模具,所述模具腔包括鞋类鞋底的至少一部分的3D形状,所述模具包括与第二模具腔壁相对的第一模具腔壁,所述模具腔至少部分地封闭在所述第一模具腔壁与所述第二模具腔壁之间;多个浇口出口,所述多个浇口出口沿所述第二模具腔壁定位并且与所述第一模具腔壁间隔开约16毫米至约40毫米范围内的距离;流体通道,所述流体通道延伸穿过所述模具并且与通风口流体连通,所述通风口与所述模具腔流体连通;以及模具温度调节器,所述模具温度调节器影响所述模具的条件以包括约15摄氏度至约90摄氏度范围内的温度。
条款74.根据条款73所述的模具系统,其中所述模具包括:包括所述第一模具腔壁的第一模具板;包括所述第二模具腔壁的第二模具板,其中所述第二模具板包括所述多个浇口出口;以及位于所述第一模具板与所述第二模具板之间的模具环形板,所述模具环形板包括第三模具腔壁。
条款75.根据条款74所述的模具系统,其中所述流体通道连续地穿过所述第二模具板和所述模具环形板,并且其中所述通风口位于所述模具环形板与所述第一模具板之间。
条款76.根据条款75所述的模具系统,其中所述通风口至少部分地围绕所述鞋类鞋底的所述至少一部分的所述3D形状的周边延伸。
条款77.根据条款76所述的模具系统,其中所述通风口围绕所述周边延伸50%和100%之间。
条款78.根据条款77所述的模具系统,其中所述通风口围绕所述周边延伸80%和100%之间。
条款79.根据条款75至78中任一项所述的模具系统,其中所述通风口包括0.50毫米至2.500毫米范围内的宽度。
条款80.一种用于注塑的模具组件,所述模具组件包括:包括第一模具腔壁的第一模具板;与所述第一模具板的第一侧介接并且包括第二模具腔壁的第二模具板;位于所述第一侧中并且具有销接合件的第一销接收孔口;在所述第二模具板中并且与第一凹部对齐的第二销接收孔口;具有与所述销接合件接合的部分并且具有销主体的销,所述销主体从所述第一销接收孔口延伸并进入所述第二销接收孔口中,所述销包括通过所述销主体与所述部分间隔开的止动件。
条款81.根据条款80所述的模具组件,其中所述第一模具腔壁和所述第二模具腔壁封闭模具腔的至少一部分,并且其中所述第二模具板包括与所述模具腔流体连通的一个或多个浇口。
条款82.根据条款80或81所述的模具组件,其中所述第一模具板包括模具环形板。
条款83.根据条款80至82中任一项所述的模具组件,其中所述销接合件包括所述第一销接收孔口的螺纹内壁;并且其中所述部分包括螺纹。
条款84.根据条款80至83中任一项所述的模具组件,其中所述第二销接收孔口包括直径;并且其中所述止动件包括大于所述直径的宽度。
条款85.根据条款80至84中任一项所述的模具组件,其中所述第二模具板可相对于所述第一模具板移动,并且其中当所述第二模具板相对于所述第一模具板移动时,所述销横贯所述第二销接收孔口。
条款86.根据条款80至85中任一项所述的模具组件,其中所述第一销接收孔口和所述第二销接收孔口对齐以形成具有第一长度的销接收腔;并且其中紧固件包括从所述部分到所述止动件的第二长度,所述第二长度大于所述第一长度。
条款87.根据条款80至86中任一项所述的模具组件,其中所述第一模具腔壁和所述第二模具腔壁封闭第一模具腔的至少一部分;其中所述第一模具板包括第三模具腔壁,所述第二模具板包括第四模具腔壁,并且所述第三模具腔壁和所述第四模具腔壁包括第二模具腔;并且其中所述模具组件包括第二紧固件、第三紧固件和第四紧固件,所述第二紧固件、第三紧固件和第四紧固件中的每一个位于所述第一模具板和所述第二模具板中的相应的凹部中。
条款88.一种模具组件,包括:第一板,所述第一板包括第一侧和第二侧,所述第一侧包括具有第一孔口的第一锁闩基座,所述第一孔口包括销和在第一方向上向所述销施加力的偏压器;以及第二板,所述第二板包括第三侧和第四侧,所述第三侧面向所述第一板的所述第一侧并且包括具有第二孔口的第二锁闩基座,所述第二孔口与所述第一孔口对齐并且所述销延伸到所述第二孔口中,其中所述销可往复运动以离开所述第二孔口。
条款89.根据条款88所述的模具组件,其中所述第一板是第一承载板并且所述第二板是第二承载板;并且其中所述第一承载板和所述第二承载板联接到用于注塑的模具。
条款90.根据条款89所述的模具组件,其中所述第二承载板包括与板操纵器的一个或多个部分对齐的一个或多个键接口,并且其中当所述一个或多个键接口与所述一个或多个部分对齐时,所述第二孔口与所述板操纵器的另一部分对齐。
条款91.根据条款88所述的模具组件,其中所述第一板和所述第二板是模具板。
条款92.根据条款88至91中任一项所述的模具组件,其中所述偏压器是弹簧。
条款93.根据条款88至92中任一项所述的模具组件,其中所述第二锁闩基座包括可与所述销对齐的凸轮表面,使得当所述第二锁闩基座相对于所述第一锁闩基座滑动时,所述凸轮表面接触所述销以在与所述第一方向相对的第二方向上施加反向力。
条款94.一种模具组件,包括:包括第一模具板和第二模具板的注塑模具;以及联接到所述注塑模具的一个或多个承载板,所述一个或多个承载板包括板-操纵器接口以接合板操纵器。
条款95.根据条款94所述的模具组件,其中所述板操纵器包括突起,并且所述板-操纵器接口包括凹部以接收所述突起。
条款96.根据条款94所述的模具组件,其中所述板操纵器包括不对称的第一突起和第二突起,并且其中所述板-操纵器接口包括不对称的第一凹部和第二凹部。
条款97.根据条款94至96中任一项所述的模具组件,其中所述一个或多个承载板包括固定到所述第一模具板的第一承载板和固定到所述第二模具板的第二承载板。
条款98.根据条款97所述的模具组件,其中所述第一承载板包括用于接合第一板操纵器的第一板-操纵器接口,并且其中所述第二承载板包括用于接合第二板操纵器的第二板-操纵器接口。
条款99.根据条款98所述的模具组件,其中所述第一板操纵器是用于输送所述注塑模具的第一模具升降器,并且其中所述第二板操纵器是用于将所述第一模具板与所述第二模具板分离的第二模具升降器。
条款100.根据条款97至99中任一项所述的模具组件,还包括将所述第一承载板可释放地连接到所述第二承载板的工具锁闩组件。
条款101.根据条款94至101中任一项所述的模具组件,其中所述一个或多个承载板包括板对齐接口以接合用于保持所述模具组件的支架。
条款102.一种用于注塑的模具组件,所述模具组件包括:包括第一模具腔壁的第一模具板;邻接所述第一模具板并包括第二模具腔壁的模具环形板;以及邻接所述模具环形板并包括第三模具腔壁的第二模具板,其中所述第二模具板包括面向所述模具环形板的第一侧、背离所述模具环形板的第二侧,以及在所述第一侧与所述第二侧之间的板主体;并且其中所述第二模具板包括在所述第二侧上的至少一个流道入口和在所述第三模具腔壁中的单个浇口出口。
条款103.根据条款102所述的模具组件,其中所述第二模具板包括从所述第一侧完全穿过所述板主体延伸到所述第二侧的第一气体通道;其中所述模具环形板包括完全延伸穿过所述模具环形板的板主体的第二气体通道;其中所述模具组件包括位于所述模具环形板与所述第一模具板之间的通风口;并且其中所述第二气体通道与所述通风口流体连通。
条款104.根据条款102至103中任一项所述的模具组件,其中所述模具环形板包括第一销接收孔口,并且所述第二模具板包括与所述第一销接收孔口对齐的第二销接收孔口,所述第二销接收孔口完全延伸穿过所述第二模具板的所述板主体;并且其中所述模具组件包括螺纹紧固件,所述螺纹紧固件在一端处附接在所述第一销接收孔口中并且在另一端处具有头部,并且还具有紧固件主体,所述紧固件主体在附接端与所述头部之间延伸并且包括大于所述板主体的厚度的长度。
条款105.根据条款102至104中任一项所述的模具组件,还包括在所述第一模具板与所述模具环形板之间的第一密封组件和在所述模具环形板与所述第二模具板之间的第二密封组件。
条款106.根据条款102至105中任一项所述的模具组件,其中所述第一密封组件包括在所述第一模具板、所述模具环形板或其任何组合中的至少第一密封槽;其中所述第二密封组件包括在所述模具环形板、所述第二模具板或其任何组合中的至少第二密封槽;并且其中第一密封件位于所述至少第一密封槽中并且第二密封件位于所述至少第二密封槽中。
条款107.根据条款102至106中任一项所述的模具组件,其中所述模具组件包括由所述第一模具腔壁、所述第二模具腔壁和所述第三模具腔壁封闭的模具腔;其中所述模具腔包括鞋类鞋底的3D形状;并且其中通风口至少部分地围绕所述模具腔的周边定位。
条款108.根据条款102至107中任一项所述的模具组件,其中所述模具组件包括由所述第一模具腔壁、所述第二模具腔壁和所述第三模具腔壁封闭的模具腔;其中所述模具腔包括鞋类鞋底的3D形状;其中所述至少一个流道入口与所述单个浇口出口流体连通。
条款109.根据条款102至108中任一项所述的模具组件,其中所述3D形状包括前足部分、中足部分、足跟部分、纵向参考平面;并且其中所述单个浇口出口在所述足跟部分中与所述纵向参考平面成一直线。
条款110.根据条款102至108中任一项所述的模具组件,其中所述3D形状包括前足部分、中足部分、足跟部分、纵向参考平面;并且其中所述单个浇口出口在所述前足部分中与所述纵向参考平面成一直线。
条款111.根据条款102至110中任一项所述的模具组件,其中所述单个浇口出口由具有圆形形状的周边限定。
条款112.根据条款102至110中任一项所述的模具组件,其中所述单个浇口出口由具有泪珠形状的周边限定。
条款113.根据条款102至110中任一项所述的模具组件,其中所述单个浇口出口由椭圆形周边限定,所述椭圆形周边具有第一半圆形端部和与第一端部间隔开的第二半圆形端部。
条款114.根据条款102至110中任一项所述的模具组件,其中所述单个浇口出口是细长狭缝。
条款115.根据条款114所述的模具组件,其中所述细长狭缝从足跟区域延伸到前足区域。
条款116.根据条款111所述的模具组件,其中所述浇口出口具有至少0.3125英寸的直径。
条款117.根据条款111所述的模具组件,其中所述浇口出口具有至少0.5英寸的直径。
条款118.根据条款108所述的模具组件,其中所述至少一个流道入口经由具有直壁的注口与所述单个浇口出口流体连通。
条款119.根据条款118所述的模具组件,其中所述至少一个流道入口大于所述单个浇口出口。
条款120.根据条款118所述的模具组件,其中所述至少一个流道入口小于所述单个浇口出口。
条款121.根据条款108所述的模具组件,其中所述至少一个流道入口经由浇口与所述单个浇口出口流体连通,所述浇口具有邻近所述至少一个流道入口的第一直壁区段、邻近所述第一直壁区段的第一向外渐缩区段,以及邻近所述第一向外渐缩区段的第二向外渐缩区段,所述第二向外渐缩区段终止于所述单个浇口出口处。
条款122.根据条款121所述的模具组件,其中所述第一向外渐缩区段以大于所述第二向外渐缩区段的角度渐缩。
条款123.一种制造发泡聚合物制品的方法,所述方法包括:将回收的热塑性聚酯弹性体研磨成磨碎的回收物材料;将计量的量的所述磨碎的回收物材料和原生热塑性聚酯弹性体的原生聚合物材料混合成混合批料,所述计量的量为所述混合批料的总质量的约20质量%或更少;将所述磨碎的回收物材料和所述原生聚合物材料熔融成聚合物熔体;将物理发泡剂添加到所述聚合物熔体中;将具有所述物理发泡剂的所述聚合物熔体注射到模具的内腔中;活化所述物理发泡剂,使得所述物理发泡剂引起所述聚合物熔体膨胀并填充所述模具的所述内腔以形成所述发泡聚合物制品;以及从所述模具中移除所形成的发泡聚合物制品。
条款124.根据条款123所述的方法,其中所述回收的热塑性聚酯弹性体包括从未发泡热塑性聚酯弹性体的挤出批料回收的废物材料或从发泡热塑性聚酯弹性体的注塑批料回收的废物材料,或两者。
条款125.根据条款123或124所述的方法,其中所述回收的热塑性聚酯弹性体衍生自一种或多种反应物,所述一种或多种反应物包括聚(环氧烷)二醇材料或芳族二羧酸材料,或两者。
条款126.根据条款123至125中任一项所述的方法,其中当所述聚合物熔体包含在注塑系统的注射料筒中时,通过将所述物理发泡剂注射到所述聚合物熔体中来添加所述物理发泡剂。
条款127.根据条款123至126中任一项所述的方法,其中所述物理发泡剂包括超临界流体,所述超临界流体包括超临界氮气或超临界二氧化碳,或两者。
条款128.根据条款123至127中任一项所述的方法,其中所述磨碎的回收物材料和所述原生聚合物材料的所述混合批料具有约150℃至约265℃范围内的调定点温度。
条款129.根据条款123至128中任一项所述的方法,其中所述磨碎的回收物材料和所述原生聚合物材料的所述混合批料具有约90℃至约190℃范围内的平均峰值结晶温度。
条款130.根据条款123至129中任一项所述的方法,其中所述所形成的发泡聚合物制品具有约0.1mm至约2.0mm的泡孔大小平均值。
条款131.根据条款123至130中任一项所述的方法,其中所述所形成的发泡聚合物制品具有:大于约1.3的能量效率与能量强度之比;大于约5.9的能量效率与能量强度和密度的乘积之比;大于约7,225的能量返还与能量强度之比;和/或大于约38,250的能量返还与能量强度和密度的乘积之比。
条款132.根据条款123至131中任一项所述的方法,其中所述回收的热塑性聚酯弹性体具有约50,000道尔顿至约200,000道尔顿范围内的重均分子量。
条款133.根据条款123至132中任一项所述的方法,其中将所述物理发泡剂添加到所述聚合物熔体中包括在压力下将超临界流体溶解到所述聚合物熔体中以形成单相溶液(SPS)。
条款134.根据条款133所述的方法,其中活化所述物理发泡剂包括释放所述压力以使所述超临界流体膨胀。
条款135.根据条款123至134中任一项所述的方法,还包括接收所述回收的热塑性聚酯弹性体的回收物批料。
条款136.根据条款135所述的方法,其中接收所述回收物批料包括从注塑系统的注口、流道和/或浇口获得由所述磨碎的回收物材料和所述原生聚合物材料的先前混合批料形成的先前发泡聚合物制品的废物分段。
条款137.根据条款123至136中任一项所述的方法,其中所述磨碎的回收物材料具有不规则形状,其中主要长度为约1mm至约10mm,并且所述原生聚合物材料具有约1mm至约10mm的粒料大小。
条款138.根据条款123至137中任一项所述的方法,其中熔融所述磨碎的回收物材料和所述原生聚合物材料包括将所述混合批料熔融成所述聚合物熔体。
条款139.一种制造发泡聚合物制品的方法,所述方法包括:将回收的热塑性聚酯弹性体的回收物批料研磨成磨碎的回收物材料;将计量的量的所述磨碎的回收物材料和原生热塑性聚酯弹性体的原生聚合物材料组合成混合批料;将所述磨碎的回收物材料和所述原生聚合物材料熔融成聚合物熔体;将物理发泡剂添加到所述聚合物熔体中;将具有所述物理发泡剂的所述聚合物熔体注入模具的内腔中;活化所述物理发泡剂,使得所述物理发泡剂引起所述聚合物熔体膨胀并填充所述模具的所述内腔以形成所述发泡聚合物制品;以及从所述模具中移除所形成的发泡聚合物制品,其中所述所形成的发泡聚合物制品具有:大于约1.3的能量效率与能量强度之比;大于约5.9的能量效率与能量强度和密度的乘积之比;大于约7,225的能量返还与能量强度之比;和/或大于约38,250的能量返还与能量强度和密度的乘积之比。
条款140.一种生产发泡聚合物制品的方法,所述方法包括:将混合热塑性树脂注入模具中,所述混合热塑性树脂包括原生热塑性树脂和回收的热塑性树脂的混合物;以及使混合热塑性树脂在模塑系统的内模具腔内发泡以形成所述发泡聚合物制品,其中所述混合热塑性树脂内的所述回收的热塑性树脂的质量为所述混合热塑性树脂的总质量的至少约20质量%。
条款141.一种制造发泡聚合物制品的方法,所述方法包括:将物理发泡剂添加到聚合物熔体中,所述聚合物熔体包括回收物聚合物材料和原生热塑性聚酯弹性体的原生聚合物材料的共混物,所述回收物聚合物材料为所述聚合物熔体的总质量的约20质量%或更少;将具有所述物理发泡剂的所述聚合物熔体注入模具的内腔中;活化所述物理发泡剂,使得所述物理发泡剂引起所述聚合物熔体膨胀并填充所述模具的所述内腔以形成所述发泡聚合物制品;以及从所述模具中移除所形成的发泡聚合物制品。
条款142.一种生产鞋的发泡鞋底部件的方法,所述方法包括:将混合热塑性树脂注入模具中,所述混合热塑性树脂包括原生热塑性树脂和回收的热塑性树脂的混合物,并且所述模具包括与填充部分流体联接的鞋底腔部分;以及使所述鞋底腔部分内的所述混合热塑性树脂发泡以形成所述鞋的所述发泡鞋底部件,其中所述鞋底腔部分内的所述回收的热塑性树脂的质量大于或等于所述填充部分内的所述混合热塑性树脂的质量。
条款143.根据条款142所述的方法,还包括:在将所述混合热塑性树脂注入所述模具中之前,将从所述填充部分找回的所述混合热塑性树脂的先前发泡的射入物再研磨以形成所述回收的热塑性树脂;以及将所述回收的热塑性树脂与所述原生热塑性树脂混合以形成所述混合热塑性树脂。
条款144.根据条款142或143所述的方法,其中所述发泡鞋底部件具有在仅由所述原生热塑性树脂形成的可比鞋底部件的能量返还测量值的预定义公差内的能量返还测量值。
条款145.根据条款144所述的方法,其中所述预定义公差为所述可比鞋底部件的所述能量返还测量值的约75%至约99%,所述发泡鞋底部件和所述可比鞋底部件共享可比形状、大小和/或模塑方法。
条款146.根据条款142至145中任一项所述的方法,其中所述混合热塑性树脂内的所述回收的热塑性树脂的质量百分比为约1%至约20%。
条款147.根据条款142至146中任一项所述的方法,其中使所述混合热塑性树脂发泡包括:在压力下将超临界流体溶解到混合热塑性树脂中以形成SPS;以及在溶解所述超临界流体之后,从所述SPS泄出所述压力以释放所述超临界流体。
条款148.根据条款142至147中任一项所述的方法,其中所述模具的所述填充部分包括至少一个冷流道。
条款149.根据条款148所述的方法,其中所述模具还包括至少一个热流道。
条款150.根据条款142至149中任一项所述的方法,其中所述填充部分包括一个或多个通道,所述一个或多个通道将所述混合热塑性树脂流从注塑设备的喷嘴或热流道引导到所述模具的所述鞋底腔部分。
条款151.根据条款142至150中任一项所述的方法,其中所述鞋底腔部分内的所述回收的热塑性树脂的所述质量大致等于所述填充部分内的所述混合热塑性树脂的所述质量。
条款152.根据条款142至151中任一项所述的方法,其中所述原生热塑性树脂包括热塑性聚酯弹性体。
条款153.一种鞋类制品,包括:鞋面,所述鞋面被配置成接收使用者的足部;以及鞋底结构,所述鞋底结构附接到所述鞋面并且被配置成在其上支撑所述使用者的所述足部,所述鞋底结构限定所述鞋类的地面接合部分,所述鞋底结构包括发泡鞋底部件,其中所述发泡鞋底部件包括回收的热塑性聚酯弹性体的回收物材料和原生热塑性聚酯弹性体的原生材料,所述回收物材料为所述发泡鞋底部件的总质量的约20质量%或更少。
条款154.根据条款153所述的鞋类制品,其中所述回收的热塑性聚酯弹性体包括从未发泡热塑性聚酯弹性体的挤出批料回收的废物材料或从发泡热塑性聚酯弹性体的注塑批料回收的废物材料,或两者。
条款155.根据条款153或154所述的鞋类制品,其中所述回收的热塑性聚酯弹性体衍生自一种或多种反应物,所述一种或多种反应物包括聚(环氧烷)二醇材料或芳族二羧酸材料,或两者。
条款156.根据条款153至155中任一项所述的鞋类制品,其中所述发泡鞋底部件具有约0.18mm至约0.58mm的泡孔大小平均值。
条款157.根据条款153至156中任一项所述的鞋类制品,其中所述发泡鞋底部件具有:大于约1.3的能量效率与能量强度之比;大于约5.9的能量效率与能量强度和密度的乘积之比;大于约7,225的能量返还与能量强度之比;和/或大于约38,250的能量返还与能量强度和密度的乘积之比。
条款158.根据条款153至157中任一项所述的鞋类制品,其中所述回收的热塑性聚酯弹性体具有约50,000道尔顿至约200,000道尔顿范围内的重均分子量。
条款159.根据条款153至158中任一项所述的鞋类制品,其中所述回收的热塑性聚酯弹性体是重均分子量为约50,000道尔顿至约200,000道尔顿的嵌段共聚物、多嵌段共聚物、无规共聚物和/或缩合共聚物。
条款160.一种鞋类制品,包括:鞋面,所述鞋面被配置成接收使用者的足部;以及鞋底结构,所述鞋底结构附接到所述鞋面并且被配置成在其上支撑所述使用者的所述足部,所述鞋底结构限定所述鞋类的地面接合部分,所述鞋底结构包括发泡鞋底部件,其中所述发泡鞋底部件具有至少约190℃的熔融温度和至少约135℃的平均峰值结晶温度。
条款161.一种生产发泡聚合物制品的方法,包括:形成一批次所述发泡聚合物制品,所述一批次所述发泡聚合物制品具有所述发泡聚合物制品的平均制品质量mAA/批次和制品瑕疵率
Figure BDA0003836225050000541
/批次;找回所述一批次所述发泡聚合物制品附带的一批制造副产品,所述制造副产品具有平均副产品质量mAB/批次;和找回所述一批次所述发泡聚合物制品附带的许多有瑕疵的制品,所述有瑕疵的制品具有平均瑕疵质量mAD/批次,其中所述平均瑕疵质量mAD是所述制品瑕疵率
Figure BDA0003836225050000542
和所述平均制品质量mAA的数学乘积,并且其中(mAB+mAD)/mAA≤0.2。
条款162.根据条款161所述的方法,其中形成所述一批次所述发泡聚合物制品包括模塑具有第一形状和大小的第一批次的第一数量的第一聚合物制品,和模塑具有在形状和/或大小上与所述第一聚合物制品不同的第二形状和大小的第二批次的第二数量的第二聚合物制品。
条款163.根据条款162所述的方法,其中所述平均制品质量mAA包括所述第一批次的所述第一聚合物制品的第一平均制品质量mAA-1/批次和所述第二批次的所述第二聚合物制品的第二平均制品质量mAA-2/批次。
条款164.根据条款162或163所述的方法,其中所述制品瑕疵率
Figure BDA0003836225050000543
/批次包括所述第一批次的所述第一聚合物制品的第一制品瑕疵率
Figure BDA0003836225050000544
/批次和所述第二批次的所述第二聚合物制品的第二制品瑕疵率
Figure BDA0003836225050000545
/批次。
条款165.根据条款162至164中任一项所述的方法,其中所述平均副产品质量mAB包括所述第一批次附带的第一平均副产品质量mAB-1和所述第二批次附带的第二平均副产品质量mAB-2
条款166.根据条款162至165中任一项所述的方法,其中所述平均副产品质量mAB是以下各项的数学和:(1)所述第一批次附带的第一副产品质量mB-1除以所述第一聚合物制品的所述第一数量;和(2)所述第二批次附带的第二副产品质量mB-2除以所述第二聚合物制品的所述第二数量。
条款167.根据条款162至166中任一项所述的方法,其中所述平均瑕疵质量mAD包括所述第一批次附带的第一平均瑕疵质量mAD-1和所述第二批次附带的第二平均瑕疵质量mAD-2
条款168.根据条款162至167中任一项所述的方法,其中形成所述一批次所述发泡聚合物制品包括使用工具组件注塑所述发泡聚合物制品,并且其中所述平均副产品质量mAB/批次包括所述工具组件上游的所述制造副产品的第一平均副产品质量mAB’和所述工具组件下游的所述制造副产品的第二平均副产品质量mAB”。
条款169.根据条款162至168中任一项所述的方法,还包括利用所述一批制造副产品的至少一部分和/或所述许多有瑕疵的制品的至少一部分形成第二批次的所述发泡聚合物制品。
从上述内容可以看出,本主题很好地适应成达到上述的所有目的和目标以及显而易见的和该结构固有的其他优点。应当理解,某些特征和子组合是有用的,并且可以在不参考其他特征和子组合的情况下采用。这由权利要求所设想并且在权利要求的范围内。由于在不脱离本公开的范围的情况下,可以对主题作出许多可能的实施例,因此应当理解,本文所阐述或附图中所示出的所有内容应被解释为说明性的而非限制性的。

Claims (20)

1.一种用于注塑鞋类制品的模具系统,所述模具系统包括:通用流道板,所述通用流道板包括一定数量的流道出口;第一模具组件,所述第一模具组件包括第一模具板,所述第一模具板与所述通用流道板介接并且包括第一数量的流道入口和第一数量的流道,其中所述第一数量的流道中的每个流道流体连接到包括在所述第一数量的流道入口中的流道入口;并且其中所述第一数量的流道入口中的每个流道入口与所述一定数量的流道出口中的流道出口对齐;以及第二模具组件,所述第二模具组件包括至少第二模具板,所述第二模具板与所述通用流道板介接并且包括第二数量的流道入口和第二数量的流道,其中所述第二数量的流道中的每个流道流体连接到包括在所述第二数量的流道入口中的流道入口;其中所述第二数量的流道入口中的每个流道入口与所述一定数量的流道出口中的流道出口对齐;其中所述第一数量的流道入口和所述第二数量的流道入口包括相同的布置;并且其中所述第二数量的流道中的所述流道包括与所述第一数量的流道中的所述流道不同的一组特性。
2.根据权利要求1所述的模具系统,其中所述不同的一组特性包括不同数量的流道。
3.根据权利要求1所述的模具系统,其中所述不同的一组特性包括具有不同流道长度的一个或多个流道。
4.根据权利要求1所述的模具系统,其中所述不同的一组特性包括具有不同流道路径的一个或多个流道。
5.根据权利要求1所述的模具系统,其中所述通用流道板包括气体导管和气体端口;并且其中所述第一模具板和所述第二模具板中的每一个包括相应的气体端口以与所述通用流道板的所述气体端口对齐。
6.根据权利要求1所述的模具系统,其中所述第一模具组件包括第一模具腔,所述第一模具腔包括第一鞋类鞋底的三维(3D)形状;并且其中所述第二模具组件包括第二模具腔,所述第二模具腔包括第二鞋类鞋底的3D形状,所述第二鞋类鞋底的大小不同于所述第一鞋类鞋底的大小。
7.根据权利要求6所述的模具系统,其中所述第一鞋类鞋底的所述3D形状包括美国男子9号至美国男子10号范围内的鞋号;并且其中所述第二鞋类鞋底的所述3D形状包括美国男子6号至美国男子7号范围内的鞋号。
8.根据权利要求1所述的模具系统,其中所述通用流道板安装到一定数量的喷嘴,并且其中喷嘴的所述数量等于流道出口的数量。
9.根据权利要求1所述的模具系统,其中所述通用流道板是通用热流道板。
10.根据权利要求1所述的模具系统,其中所述通用流道板是通用冷流道板。
11.一种用于注塑鞋类鞋底的至少一部分的模具系统,模具组件包括:包括模具腔的模具,所述模具腔包括鞋类鞋底的至少一部分的3D形状,所述模具包括与第二模具腔壁相对的第一模具腔壁,所述模具腔至少部分地封闭在所述第一模具腔壁与所述第二模具腔壁之间;至少一个浇口出口,所述至少一个浇口出口沿所述第二模具腔壁定位并且与所述第一模具腔壁间隔开;流体通道,所述流体通道延伸穿过所述模具并且与通风口流体连通,所述通风口与所述模具腔流体连通;以及模具温度调节器,所述模具温度调节器影响所述模具的条件以包括约15摄氏度至约90摄氏度范围内的温度。
12.根据权利要求11所述的模具系统,其中所述第二模具腔壁包括多个浇口出口。
13.根据权利要求12所述的模具系统,其中所述多个浇口出口与所述第一模具腔壁间隔开约16毫米至约40毫米范围内的距离。
14.根据权利要求11所述的模具系统,其中所述模具包括:包括所述第一模具腔壁的第一模具板;包括所述第二模具腔壁的第二模具板,其中所述第二模具板包括所述至少一个浇口出口;以及位于所述第一模具板与所述第二模具板之间的模具环形板,所述模具环形板包括第三模具腔壁。
15.根据权利要求14所述的模具系统,其中所述第二模具板包括多个浇口出口。
16.根据权利要求14所述的模具系统,其中所述流体通道连续地穿过所述第二模具板和所述模具环形板,并且其中所述通风口位于所述模具环形板与所述第一模具板之间。
17.根据权利要求16所述的模具系统,其中所述通风口至少部分地围绕所述鞋类鞋底的所述至少一部分的所述3D形状的周边延伸。
18.根据权利要求17所述的模具系统,其中所述通风口围绕所述周边延伸50%和100%之间。
19.根据权利要求18所述的模具系统,其中所述通风口围绕所述周边延伸80%和100%之间。
20.根据权利要求16所述的模具系统,其中所述通风口包括约0.50毫米至约2.50毫米范围内的宽度。
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