鞋材彈性體的文章我們寫了不少，但是加工工藝，特別是發(fā)泡工藝就寫的比較少。對(duì)于任何一個(gè)制造業(yè)來說，制造工藝是非常重要的一部分，因此，我們今天就來扒一扒目前鞋材發(fā)泡都有哪些工藝？
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首先，總的來說鞋材發(fā)泡工藝有平板發(fā)泡（大發(fā)泡）、模壓發(fā)泡（小發(fā)泡）、注射交聯(lián)發(fā)泡、間歇式釜式發(fā)泡以及連續(xù)式擠出發(fā)泡。
目前較主流的發(fā)泡工藝有兩個(gè)：一是注射交聯(lián)發(fā)泡，主要用于EVA系的發(fā)泡；二是間歇式釜式發(fā)泡，主要用于TPU系的發(fā)泡，ETPU被叫做爆米花跟這個(gè)工藝有很大關(guān)系。
下面我們分別對(duì)所列出的每個(gè)發(fā)泡工藝進(jìn)行闡述。
一、平板發(fā)泡（大發(fā)泡）
平板發(fā)泡又叫大發(fā)泡，是非常成熟的發(fā)泡工藝了。EVA用這種發(fā)泡工藝做出來的產(chǎn)品主要用于軟墊、卷材等方面，鞋材方面也有，但較少。
在鞋材方面，平板發(fā)泡工藝流程可概括為：發(fā)泡物料混合密煉--制成片材置于模具中發(fā)泡--發(fā)泡片材進(jìn)行裁切、磨邊等--鞋底成品。
平板發(fā)泡工藝的優(yōu)點(diǎn)主要是機(jī)器設(shè)備成本相對(duì)較低、工藝技術(shù)要求不高，缺點(diǎn)是邊角料多，交聯(lián)發(fā)泡后的EVA難以回收，造成原料浪費(fèi)，同時(shí)生產(chǎn)效率不高，因此目前主要是小型鞋材加工廠在用。
圖 彩色EVA發(fā)泡片材
二、模壓發(fā)泡（小發(fā)泡）
模壓發(fā)泡又叫小發(fā)泡，可以說是鞋材EVA發(fā)泡的經(jīng)典工藝了。它又分一次發(fā)泡和二次發(fā)泡，其中二次發(fā)泡出來的EVA鞋中底又叫PHYLON，俗稱飛龍，在緩震性能和彈性方面遠(yuǎn)比一次發(fā)泡EVA鞋中底好。
鞋材彈性體的模壓發(fā)泡工藝可概括為：配方物料混煉造粒--稱重放入模具--一次發(fā)泡成型。如有需要二次發(fā)泡成型，則將一次發(fā)泡粗胚磨掉表皮，壓入成品模具內(nèi)，通過加熱和冷卻兩個(gè)步驟即產(chǎn)品成型。
這種工藝的優(yōu)點(diǎn)在于發(fā)泡條件靈活，工藝非常成熟，與平板發(fā)泡相比，減少了邊角料的浪費(fèi)。但和注射交聯(lián)發(fā)泡工藝相比，其缺點(diǎn)主要在于生產(chǎn)效率較低，能耗高，工藝條件對(duì)產(chǎn)品物性影響大。
圖 EVA一次模壓發(fā)泡成型鞋底
三、注射交聯(lián)發(fā)泡
注射交聯(lián)發(fā)泡工藝是目前較先進(jìn)的EVA系鞋中底發(fā)泡工藝，但關(guān)于這個(gè)工藝的公開研究資料較少，公開的也只是涉及到基礎(chǔ)的部分，而根據(jù)鞋材行業(yè)人士透露，目前鞋材大廠主流的EVA發(fā)泡工藝都是注射交聯(lián)發(fā)泡。
注射交聯(lián)發(fā)泡工藝流程:EVA原料、改性料、化學(xué)助劑、填充料等在密煉機(jī)密煉好--倒料過輪臺(tái)兩次后投入造粒機(jī)造成顆粒--檢驗(yàn)好EVA原料進(jìn)入注塑成型--EⅤA中底成品。
注射交聯(lián)發(fā)泡工藝可以極大地提高生產(chǎn)效率，且一次射出成型，幾乎沒有邊角廢料，但其處理伸縮的流程要比模壓發(fā)泡復(fù)雜一些，由于尺寸伸縮會(huì)導(dǎo)致成品精確性有些許出入。
圖 EVA注射交聯(lián)發(fā)泡鞋中底
四、間歇式釜壓發(fā)泡
ETPU被叫做爆米花，一方面跟它的結(jié)構(gòu)像爆米花有關(guān)，另一方面跟發(fā)泡工藝有關(guān)。而目前鞋用TPU發(fā)泡工藝基本仍以釜式發(fā)泡為主，也就是間歇式釜式發(fā)泡。
關(guān)于間歇式釜壓發(fā)泡，它又分兩種方法：一是分步升溫法，二是快速泄壓法。其中快速泄壓法跟一種老式爆米花機(jī)做爆米花的工藝相似。
圖 老式爆米花機(jī)做爆米花（一張可暴露年齡的圖片）
間歇式釜式發(fā)泡的工藝流程可概括為：將TPU顆粒、發(fā)泡劑以及各種助劑放入密閉發(fā)泡釜內(nèi)--在一定溫度和壓力下進(jìn)行飽和浸漬--然后通過升溫或減壓的方式制備TPU發(fā)泡珠粒。其中發(fā)泡劑一般都是超臨界二氧化碳流體，因此又有人叫它超臨界發(fā)泡。
制得TPU發(fā)泡珠粒后的成型工藝有兩種：水蒸氣成型和PU膠粘。而由于環(huán)保、減重等因素影響，目前后續(xù)的鞋材成型工藝基本都是水蒸氣成型。
該工藝做出來的ETPU發(fā)泡倍率在10倍以上，各項(xiàng)性能極佳，且設(shè)備、工藝相對(duì)簡(jiǎn)單，但存在成本高、設(shè)備須經(jīng)特殊的防爆處理等問題。
圖 ETPU鞋中底
五、連續(xù)式擠出發(fā)泡
間歇式釜壓發(fā)泡還會(huì)存在加工效率低和產(chǎn)品性能批次不穩(wěn)定等問題，因此相對(duì)可提高生產(chǎn)效率的連續(xù)式擠出發(fā)泡就成了目前TPU發(fā)泡的研究熱門，其跟EVA為什么要用注射交聯(lián)發(fā)泡一樣，主要目的都是為了進(jìn)一步提高生產(chǎn)效率。
該發(fā)泡工藝流程可概括為：TPU顆粒和助劑熔融混合均勻--往聚合物熔體注入超臨界流體--降溫、擠出、水下環(huán)切--制得TPU發(fā)泡珠粒--水蒸氣成型--ETPU鞋中底成品。
目前國(guó)內(nèi)該工藝的發(fā)展瓶頸在于投資成本較高，國(guó)產(chǎn)相關(guān)設(shè)備及技術(shù)尚未成熟，還有所得發(fā)泡珠粒存在開孔含量過高影響后續(xù)成型等問題。
總的來說，不管是間歇式釜壓發(fā)泡還是連續(xù)式釜壓發(fā)泡，都跟超臨界流體有關(guān)，都屬于超臨界發(fā)泡工藝，有著環(huán)保、高效等特點(diǎn)。
而在彈性體超臨界發(fā)泡這一塊，國(guó)內(nèi)青島科技大學(xué)的張振秀副教授進(jìn)行了較多的研究，他將在第五屆鞋材彈性體高峰論壇上進(jìn)行演講，如想了解更多，歡迎報(bào)名參加我們會(huì)議！點(diǎn)擊了解會(huì)議詳情。
以上就是鞋材彈性體發(fā)泡工藝大盤點(diǎn)，僅供參考，如您有不同意見或有所補(bǔ)充，歡迎進(jìn)群一起探討！
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第五屆鞋材彈性體高峰論壇邀請(qǐng)函
The fifth shoe material elastomer Summit Forum
新工藝、新材料、新思路
（2019年3月29日 星期五）
晉江愛樂國(guó)際酒店
主辦單位：艾邦高分子
暫定議題
時(shí)間 | 分享課題 | 分享嘉賓 |
8:50-9:00 | 開場(chǎng)介紹 | 艾邦高分子 江耀貴 |
9:00-9:30 | 鞋材應(yīng)用的創(chuàng)新思維主題 | 清遠(yuǎn)廣碩公司 黃成源 創(chuàng)新應(yīng)用材料研發(fā)副總 |
9:30-10:00 | 丙烯基彈性體在鞋材上開發(fā)進(jìn)展 | 埃克森美孚 金婕妤 高級(jí)技術(shù)工程師 |
10:00-10:30 | VCR橡膠在輕質(zhì)橡膠鞋底的應(yīng)用 | UBE INDUSTRIES.LTD 日本宇部 |
10:30-11:00 | 茶歇 | |
11:00-11:30 | 數(shù)字光子制造（3D打印）與可編程樹脂在制鞋行業(yè)應(yīng)用 | 塑成科技 海倫 博士 CEO |
11:30-12:00 | 圓桌探討：鞋材黑科技如何從理論走向量產(chǎn) | 安踏：陳紹猛；匹克：蔡維健；廣碩：黃成源等 |
12:00-13:30 | 午餐 | |
13:30-14:00 | 國(guó)內(nèi)鞋材發(fā)展現(xiàn)狀分析 | 泰亞集團(tuán) 陳永華 研發(fā)副總 |
14:00-14:30 | 鞋材行業(yè)臭氧龜裂改善方案 | 廣州金昌盛科技有限公司 黃偉東 副總 |
14:30-15:00 | TPU材料在鞋材應(yīng)用趨勢(shì) | 山東道恩 田洪池 總工 |
15:00-15:30 | ETPU“爆米花”：你是一個(gè)有生命力的鞋用發(fā)泡材料嗎？ | 中山大學(xué) 翟文濤 博士 |
15:30-16:00 | 茶歇 | |
16:00-16:30 | EVA的基礎(chǔ)知識(shí)及在鞋材上的應(yīng)用 | 國(guó)立科技 甘舸 博士 |
16:30-17:00 | 彈性體材料的超臨界流體發(fā)泡 | 青島科技大學(xué) 張振秀 副教授 |
17:00-17:30 | 鞋材低收縮高回彈原理以及應(yīng)用 | 中科院化學(xué)所 朱平 博士 |
17:30-19:30 | 晚宴 | |
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