鞋材彈性體的文章我們寫了不少，但是加工工藝，特別是發泡工藝就寫的比較少。對于任何一個制造業來說，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泡都有哪些工藝？
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首先，總的來說鞋材發泡工藝有平板發泡（大發泡）、模壓發泡（小發泡）、注射交聯發泡、間歇式釜式發泡以及連續式擠出發泡。
目前較主流的發泡工藝有兩個：一是注射交聯發泡，主要用于EVA系的發泡；二是間歇式釜式發泡，主要用于TPU系的發泡，ETPU被叫做爆米花跟這個工藝有很大關系。
下面我們分別對所列出的每個發泡工藝進行闡述。
一、平板發泡（大發泡）
平板發泡又叫大發泡，是非常成熟的發泡工藝了。EVA用這種發泡工藝做出來的產品主要用于軟墊、卷材等方面，鞋材方面也有，但較少。
在鞋材方面，平板發泡工藝流程可概括為：發泡物料混合密煉--制成片材置于模具中發泡--發泡片材進行裁切、磨邊等--鞋底成品。
平板發泡工藝的優點主要是機器設備成本相對較低、工藝技術要求不高，缺點是邊角料多，交聯發泡后的EVA難以回收，造成原料浪費，同時生產效率不高，因此目前主要是小型鞋材加工廠在用。
圖 彩色EVA發泡片材
二、模壓發泡（小發泡）
模壓發泡又叫小發泡，可以說是鞋材EVA發泡的經典工藝了。它又分一次發泡和二次發泡，其中二次發泡出來的EVA鞋中底又叫PHYLON，俗稱飛龍，在緩震性能和彈性方面遠比一次發泡EVA鞋中底好。
鞋材彈性體的模壓發泡工藝可概括為：配方物料混煉造粒--稱重放入模具--一次發泡成型。如有需要二次發泡成型，則將一次發泡粗胚磨掉表皮，壓入成品模具內，通過加熱和冷卻兩個步驟即產品成型。
這種工藝的優點在于發泡條件靈活，工藝非常成熟，與平板發泡相比，減少了邊角料的浪費。但和注射交聯發泡工藝相比，其缺點主要在于生產效率較低，能耗高，工藝條件對產品物性影響大。
圖 EVA一次模壓發泡成型鞋底
三、注射交聯發泡
注射交聯發泡工藝是目前較先進的EVA系鞋中底發泡工藝，但關于這個工藝的公開研究資料較少，公開的也只是涉及到基礎的部分，而根據鞋材行業人士透露，目前鞋材大廠主流的EVA發泡工藝都是注射交聯發泡。
注射交聯發泡工藝流程:EVA原料、改性料、化學助劑、填充料等在密煉機密煉好--倒料過輪臺兩次后投入造粒機造成顆粒--檢驗好EVA原料進入注塑成型--EⅤA中底成品。
注射交聯發泡工藝可以極大地提高生產效率，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泡復雜一些，由于尺寸伸縮會導致成品精確性有些許出入。
圖 EVA注射交聯發泡鞋中底
四、間歇式釜壓發泡
ETPU被叫做爆米花，一方面跟它的結構像爆米花有關，另一方面跟發泡工藝有關。而目前鞋用TPU發泡工藝基本仍以釜式發泡為主，也就是間歇式釜式發泡。
關于間歇式釜壓發泡，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做爆米花的工藝相似。
圖 老式爆米花機做爆米花（一張可暴露年齡的圖片）
間歇式釜式發泡的工藝流程可概括為：將TPU顆粒、發泡劑以及各種助劑放入密閉發泡釜內--在一定溫度和壓力下進行飽和浸漬--然后通過升溫或減壓的方式制備TPU發泡珠粒。其中發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泡。
制得TPU發泡珠粒后的成型工藝有兩種：水蒸氣成型和PU膠粘。而由于環保、減重等因素影響，目前后續的鞋材成型工藝基本都是水蒸氣成型。
該工藝做出來的ETPU發泡倍率在10倍以上，各項性能極佳，且設備、工藝相對簡單，但存在成本高、設備須經特殊的防爆處理等問題。
圖 ETPU鞋中底
五、連續式擠出發泡
間歇式釜壓發泡還會存在加工效率低和產品性能批次不穩定等問題，因此相對可提高生產效率的連續式擠出發泡就成了目前TPU發泡的研究熱門，其跟EVA為什么要用注射交聯發泡一樣，主要目的都是為了進一步提高生產效率。
該發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、水下環切--制得TPU發泡珠粒--水蒸氣成型--ETPU鞋中底成品。
目前國內該工藝的發展瓶頸在于投資成本較高，國產相關設備及技術尚未成熟，還有所得發泡珠粒存在開孔含量過高影響后續成型等問題。
總的來說，不管是間歇式釜壓發泡還是連續式釜壓發泡，都跟超臨界流體有關，都屬于超臨界發泡工藝，有著環保、高效等特點。
而在彈性體超臨界發泡這一塊，國內青島科技大學的張振秀副教授進行了較多的研究，他將在第五屆鞋材彈性體高峰論壇上進行演講，如想了解更多，歡迎報名參加我們會議！點擊了解會議詳情。
以上就是鞋材彈性體發泡工藝大盤點，僅供參考，如您有不同意見或有所補充，歡迎進群一起探討！
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第五屆鞋材彈性體高峰論壇邀請函
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）
晉江愛樂國際酒店
主辦單位：艾邦高分子
暫定議題
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時間 |
分享課題 |
分享嘉賓 |
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8:50-9:00 |
開場介紹 |
艾邦高分子 江耀貴 |
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9:00-9:30 |
鞋材應用的創新思維主題 |
清遠廣碩公司 黃成源 創新應用材料研發副總 |
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9:30-10:00 |
丙烯基彈性體在鞋材上開發進展 |
埃克森美孚 金婕妤 高級技術工程師 |
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10:00-10:30 |
VCR橡膠在輕質橡膠鞋底的應用 |
UBE INDUSTRIES.LTD 日本宇部 |
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10:30-11:00 |
茶歇 |
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11:00-11:30 |
數字光子制造（3D打印）與可編程樹脂在制鞋行業應用 |
塑成科技 海倫 博士 CEO |
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11:30-12:00 |
圓桌探討：鞋材黑科技如何從理論走向量產 |
安踏：陳紹猛；匹克：蔡維健；廣碩：黃成源等 |
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12:00-13:30 |
午餐 |
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13:30-14:00 |
國內鞋材發展現狀分析 |
泰亞集團 陳永華 研發副總 |
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14:00-14:30 |
鞋材行業臭氧龜裂改善方案 |
廣州金昌盛科技有限公司 黃偉東 副總 |
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14:30-15:00 |
TPU材料在鞋材應用趨勢 |
山東道恩 田洪池 總工 |
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15:00-15:30 |
ETPU“爆米花”：你是一個有生命力的鞋用發泡材料嗎？ |
中山大學 翟文濤 博士 |
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15:30-16:00 |
茶歇 |
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16:00-16:30 |
EVA的基礎知識及在鞋材上的應用 |
國立科技 甘舸 博士 |
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16:30-17:00 |
彈性體材料的超臨界流體發泡 |
青島科技大學 張振秀 副教授 |
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17:00-17:30 |
鞋材低收縮高回彈原理以及應用 |
中科院化學所 朱平 博士 |
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