東麗高性能材料公司（Toray Performance Materials Corporation，TPMC）起步于是一家成立于1986年的醫療材料公司Medical Materials Corporation (MMC)，MMC的主要市場是醫用足部矯形器。自成立以來，公司已經生產了數千萬種熱塑性復合材料組件，用于包括運動鞋、醫療和骨科、汽車、消費電子、娛樂和工業等各種應用。2018年7月，東麗公司收購MMC后公司名稱改為TPMC。
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TPMC是連續纖維增強熱塑性復合材料（continuous fiber-reinforced thermoplastic，CFRT）的領先供應商。截止目前，全球超過1億雙高端運動鞋都使用了Toray CFRT?連續纖維增強熱塑性復合材料。該復合材料在提高鞋類性能超過25年的應用中，不但減輕了鞋子的重量，同時提高了生物力學穩定性。CFRT?復合材料可根據特定的靈活性需求進行調整，是鞋類工程的理想材料，使設計師能夠通過纖維更換、樹脂選擇和部件設計來定制足部運動范圍。
熱塑性復合材料在鞋類應用優勢
復合材料可提供最大的強度重量比，使材料在鞋類中得到最有效的使用。而CFRT?熱塑性復合材料是鞋類工程的理想選擇，它可根據特定的靈活性需求進行調整，是鞋類工程的理想材料，使設計師能夠通過纖維更換、樹脂選擇和部件設計來定制足部運動范圍。
熱塑性塑料可回收，并且具有類似于注塑成型的循環時間的特性，可用于大批量生產。熱塑性塑料還具有更大的沖擊性和耐化學性，加工成本相對較低。
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由于材料的獨特彈性，CFRT?熱塑性層壓板能夠以類似彈簧的方式反復抵抗異常運動。CFRT?層壓板能夠在每次腳部撞擊時有效、舒適地減速異常運動，并在腳部離開地面時返回類似彈簧的能量。
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隨著時間的推移，足部的粘彈性組織屈服于長期的壓力和負荷，效率下降，最終產生功能障礙和疼痛。復合材料，在正確的配置下，可以恢復足部功能，提高效率，提高性能。
用于鞋類應用的典型碳纖維熱塑性復合材料
2.1 Toray Cetex?SL2000/SuperLam碳纖維熱塑性復合材料
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Toray Cetex?SL2000/SuperLam連續纖維增強熱塑性塑料（CFRT?）復合材料層壓板，采用編織碳纖維和改性聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）樹脂。它將熱塑性聚合物基體的優點與碳纖維以斜紋或平紋編織方式融合在一起，以提高性能，它是為鞋類和溜冰鞋設計的。
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產品主要優勢包括：
3K碳纖維的斜紋或平紋組織
輕薄單層
有天然黑色（碳色）可選
根據客戶規格從910 ×1220毫米的板材上切割
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2.2 Toray Cetex?TL-2100碳纖維熱塑性復合材料
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Toray Cetex?TL-2100是一種連續纖維增強熱塑性塑料(CFRT?)復合材料層壓板，含有碳纖維和改性聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)樹脂，專為矯形器設計。
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所有等級的Toray Cetex?TL-2100都由相同的樹脂成分、碳纖維和夾層結構層壓概念組成。碳纖維可以提供強度、剛度和耐久性。Toray Cetex?TL-2100有四款產品Semi-Flex、Semi-Rigid、Rigid和Ultra，它們僅在使用的碳纖維體積和板材厚度方面有所不同。TL-2100的定制設計編織可提供高強度的碳纖維在縱向矯形。
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該材料的主要優勢體現在：
輕薄，可在不抬高腳的情況下在鞋內實現適當貼合
定制設計的編織物在矯正器的縱向上使用高強度的碳纖維矯正以提高穩定性
一端有一個完整的半徑，用于增強足跟杯的成型，便于分布到足部實驗室
在干燥的預切割矩形板中生產和銷售，裝在防潮袋中，為制造成矯形器做足前期準備
碳纖維熱塑性復合材料在鞋類結構中典型應用
3.1 彈簧或推進板
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利用CFRT?熱塑性材料，彈簧或推進板延伸到第一和第二跖骨中，以增加彈簧和彈性。設計的靈活性使剛度與順應性達到平衡，并在吸收臺階沖擊的同時增加了內側/外側控制。
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3.2 腳跟穩定板外側/內側
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可適用于跑鞋，CFRT?材料有助于在腳跟撞擊時穩定腳跟，并最大限度地減少內旋和后旋。
3.3 草皮板
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在草坪鞋中很常見，CFRT?復合材料取代了彈簧鋼，限制了大腳趾的延伸。CFRT?專為該應用而開發，可減少從草皮到穿著者腳部的熱量傳遞。
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3.4 柄板
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CFRT?精心打造的小腿位于足弓區域用于支撐，在愈合和前掌之間架起一座橋梁。無論是埋在足弓下還是作為暴露的扭轉增強物，CFRT?脛骨板都能減輕鞋子的重量，同時提供更大的生物力學支撐。
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3.5 襪子襯墊或鞋墊
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無論是售后市場還是作為一種設計特色，CFRT?復合材料鞋墊都能提供額外的支撐。CFRT?材料已被證明可以減少足部疲勞、提高穩定性和增加舒適度。材質輕薄，可進行熱調節以進行定制。
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文章來源：碳纖維及復合材料技術 錢 鑫 博士
原文來源于東麗官網https://www.toraytac.com/markets/consumer/footwear
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原文始發于微信公眾號（艾邦復合材料網）：一文詳細了解碳纖維增強熱塑性復合材料在足部矯形器/球鞋領域的典型應用