E-TPU是热塑性聚氨酯(TPU)颗粒通过超临界发泡技术膨胀到原来体积的3-10倍后产生的新材料,每颗TPU粒子像爆米花一样膨胀起来,形成内含微型密闭气泡的椭圆形,所以通常将E-TPU称为“爆米花”。  

E-TPU发泡颗粒内部含有大量微孔结构,泡孔内部包裹着大量的空气,泡孔直径从30μm~300μm不等。这些密闭气泡能够赋予发泡颗粒以优异的超低密度、较高的回弹性和柔韧性。

1. 胶粘

胶粘剂粘接工艺是早期 E-TPU 材料成型的主流技术路径,将经过超临界流体发泡的 TPU 珠粒通过喷涂、浸渍或混合搅拌等方式,使PU胶热熔胶胶黏剂均匀包覆于颗粒表面,再经固化实现颗粒间的结合这种成型工艺比较简单技术门槛不高

然而这种成型工艺环保性不足,由于胶水自身密度较高,导致鞋底重量增加,且粘接界面强度较弱,会降低材料的回弹性此外,界面结合力不足易引发 E-TPU 颗粒脱落等问题,影响产品耐用性目前水蒸气成型工艺基本取代了胶粘工艺成为主流成型工艺

胶粘成型彩色E-TPU鞋中底,图源国盛新材料

2. 水蒸气加热成型

 

目前市场上一般都是用水蒸气加热进行二次发泡的成型工艺。首先是将E-TPU粒子装入成型模具,利用水蒸气加热二次发泡,让相邻E-TPU粒子彼此融合在一起,之后冷却即可。

图片:格林美孚第三届鞋材论坛演讲

图 阿迪达斯UltraBOOST

3. 微波加热成型

 

该工艺根据E-TPU的热塑性,在成型工艺上运用微波加热。将E-TPU粒子装入模具,放置在微波炉内,经过短时间(30秒左右)微波加热,让E-TPU粒子部分熔融粘在一起,开模后即可得到产品。

图片:华峰集团第六届鞋材论坛演讲

图片:日本运动品牌Asics(亚瑟士)“MICROFLUX”系列,源自网络

据了解,“MICROFLUX”系列新产品共有6种款式,目前已经在日本、美国等国家上市。据Asics(亚瑟士)官网发布,“MICROFLUX”系列新产品使用新开发的微波成型技术制作而成,约30秒就可以成型中底。与使用亚瑟士标准技术相比,降低了约50%的能源消耗,是一款真正意义上的可持续发展鞋。

4. 热压成型

 

热压成型是一种新型的成型工艺,将定量干燥的E-TPU珠粒填入成型模具后,按以下流程进行热压成型:

加热阶段:将模具转移至加热,使温度由50℃升至135℃;

热压成型阶段:根据部件厚度,热压时间设定为6~8分钟不等;

冷却阶段:将模具转移至冷却进行降温,温度由135℃降至50℃;

脱模工序:待模具冷却至50℃以下后,取出成型部件。

将E-TPU珠粒冲入模具,来源:巴斯夫

热压过程,来源:巴斯夫

由巴斯夫由热压工艺打造的Infinergy ® Revolution可实现高效成型流程,该材料具有高回弹性以及同类产品最佳耐用性,应用于鞋材领域,其表面纹理可定制同时实现完全回收利用

巴斯夫热压工艺制得的Infinergy ® Revolution鞋底

来源艾邦弹性体综合整理

作者 808, ab