当前鞋面采用的织物材料常见的有:涤纶(聚酯纤维)、锦纶(尼龙)、腈纶(聚丙烯腈纤维)、维纶(聚乙烯醇缩醛纤维)、丙纶(聚丙烯纤维)和氨纶(聚氨基甲酸酯纤维)其中以涤纶、锦纶和氨纶三大合成纤维为主导。

1. 涤纶

涤纶是以聚酯纤维制成的人工合成面料,其主要成分为聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET),通过石油化工原料经熔融纺丝工艺加工而成。该面料因分子链结构紧密且对称,具有抗皱性强、保形性佳、耐磨耐热等特性,是目前最普及的材料之一。


PET分子结构式

性能优势

  • 高强度:涤纶分子结构紧密,纤维强度高(湿态与干态强度基本一致),耐磨性仅次于锦纶,能够承受反复弯折和摩擦,延长鞋面寿命。
  • 耐久性:涤纶面料具有较好的耐光性和耐褪色性能,耐晒能力胜于天然纤维织物;且涤纶耐酸碱等化学品性能良好,不易霉菌和虫蛀,适合多种环境。
  • 稳定性和保形性:涤纶弹性恢复能力强,伸长5%~6%后可几乎完全复原,鞋面不易变形或塌陷,且可通过热定型工艺实现持久造型,适用于需要复杂结构的鞋面设计。

     

涤纶凭借高强度、低成本及易维护等优势,成为运动鞋面的主流材料,广泛用于大众市场鞋款;但涤纶的的疏水性导致其吸湿排汗能力很弱,透气性较差,需依赖编织工艺或混纺进行性能改善,运动鞋领域常用于慢跑鞋或基础运动鞋款。

2. 锦纶

锦纶即尼龙,又称为聚酰胺(PA)纤维,是分子链上含有重复酰胺基团(-NHCO-)的热塑性树脂的总称。根据合成方式的不同,锦纶可分为两大类:

  • 一类是由二胺二酸缩聚制得聚二酸二胺,其长链分子的化学结构式为H-[HN(CH2)xNHCO(CH2)yCO]-OH。根据所用二元胺和二元酸的碳原子数不同,可以得到不同的锦纶产品,如锦纶66指由己二胺己二酸缩聚制得。
  • 另一类是由内酰胺缩聚或开环聚合得到的,其长链分子的化学结构式为H-[NH(CH2)xCO]-OH。根据其单元结构所含碳原子数目,可得到不同品种的命名,如锦纶6是由含6个碳原子的己内酰胺开环聚合而得。

     

尼龙作为一类极性较强的高分子材料,其分子间可形成大量氢键,因此具有较高且熔融范围较窄的熔点。该材料表现出优异的力学性能、润滑性、耐磨性、耐腐蚀性、耐油性和阻透性,无毒无味且加工性能和亲水性能良好。

性能优势

  • 耐磨性:锦纶的耐磨性能居各类纤维之首,比棉纤维强10倍以上,非常适合高强度运动场景。
  • 吸湿性:锦纶的吸湿性在合成纤维中较好,仅次于维纶,有利于提供较好的透气性。
  • 轻量化:聚酰胺纤维密度较小,是除乙纶和丙纶外最轻的合成纤维,有助于减轻鞋体负荷。
  • 耐蛀耐腐蚀:锦纶强酸或强碱环境下稳定性较差,但耐蛀耐腐蚀性较好,在某些应用场景下需特别考虑。

     

锦纶凭借轻量高强、动态弹性、低温适应性成为高端功能性鞋面的首选,尤其适用于竞速运动与户外场景。因其成本较高,较少用于入门级产品。

3. 氨纶

氨纶即聚氨酯(PU)纤维,是一种高弹的合成纤维,凭借其独特的物理化学特性和复合工艺设计,已成为运动鞋、休闲鞋及功能鞋的核心弹性组分。

氨纶丝摄于蓝山屯河展台

性能优势

  • 弹性:氨纶的弹性可达原长度的5-7倍,拉伸后可几乎完全恢复原状,使鞋面紧密贴合脚型。
  • 线密度低氨纶最细可达11dtex(最细的橡胶丝线密度约156dtex,比氨纶粗十余倍)
  • 强度高氨纶湿断裂强度0.35-0.88dN/tex干态断裂强度0.5-0.9dN/tex橡胶2-4
  • 耐化学氨纶乳胶丝化学降解具有中等稳定

     

氨纶一般不单独使用,而是少量地掺入织物中,复合纱结构通常只需 5%-10%,即可提升整体弹性氨纶既具有橡胶性能又具有纤维的性能,多数用于以氨纶为芯纱的包芯纱,称为弹力包芯纱鞋面应用通过纬编织入氨纶丝实现单向/双向弹性

4. TPU

TPU纱线是热塑性聚氨酯弹性体经纺纱工艺制成的纤维材料,具有优秀的耐磨,耐曲折,抗撕裂,强度高,热熔、易定型(持行耐久),抗菌防臭,防泼水,环保可回收等特点 

TPU通过纺纱工艺可以开发出高弹力、抗菌、阻燃、吸汗等功能类型的TPU纱线。TPU纺纱工艺种类主要有普通纺纱、静电纺纱、气流纺纱、湿纺纱等,一般流程是将TPU改性、熔融后通过螺杆挤出,再经过牵伸、定型等工艺,最终制成纱线

根据不同加工工艺和应用需求,可以生产出多种不同类型的TPU纱线。从纤维结构上来看,常见的有单丝、复丝、皮芯单丝等类型

TPU纱线布样,图源深圳杰特嘉

与传统鞋面相比,TPU纱线鞋面具有更轻、更柔软、耐磨、可回收、透气等优点,因此在运动鞋领域得到广泛应用。除了纱线编织鞋面,TPU还可以做成合成革应用于鞋面、装饰片以及制得3D打印鞋面

TPU鞋面摄于万华化学展台

 

5. TPEE

TPEE纱线兼具高弹性与高强度,其拉伸模量显著高于TPU,抗撕裂性和耐磨性优于传统橡胶和聚氨酯材料,能承受高强度运动中的反复弯折和摩擦,延长鞋面寿命

此外TPEE可回收聚酯材料支持闭环再生人造皮革应用(鞋面、鞋舌)实现无溶剂无毒无废料符合运动品牌绿色转型趋势。

TPEE具有高回弹、高抗压高透气性、不黄变质感轻无毒环保、可回收易清洁优点应用鞋面传统鞋面透气弹性耐磨不易起毛;此外制得3D打印通过调整局部密度控制透气率、强度及颜色,实现分区功能设计

TPEE鞋面,摄于蓝山屯河展台

来源艾邦弹性体综合整理

为了促进产业资源对接与技术创新,艾邦搭建了鞋面产业资源微信群,包括但不限于原材料、皮革、纱线、网布、鞋面织造、运动品牌、设备等环节,欢迎扫码加入:

作者 808, ab