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(yī)療材料公司Medical Materials Corporation (MMC)，MMC的主要市場是醫(yī)用足部矯形器。自成立以來，公司已經(jīng)生產(chǎn)了數(shù)千萬種熱塑性復(fù)合材料組件，用于包括運(yùn)動(dòng)鞋、醫(yī)療和骨科、汽車、消費(fèi)電子、娛樂和工業(yè)等各種應(yīng)用。2018年7月，東麗公司收購MMC后公司名稱改為TPMC。

?

TPMC是連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料（continuous fiber-reinforced thermoplastic，CFRT）的領(lǐng)先供應(yīng)商。截止目前，全球超過1億雙高端運(yùn)動(dòng)鞋都使用了Toray CFRT?連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料。該復(fù)合材料在提高鞋類性能超過25年的應(yīng)用中，不但減輕了鞋子的重量，同時(shí)提高了生物力學(xué)穩(wěn)定性。CFRT?復(fù)合材料可根據(jù)特定的靈活性需求進(jìn)行調(diào)整，是鞋類工程的理想材料，使設(shè)計(jì)師能夠通過纖維更換、樹脂選擇和部件設(shè)計(jì)來定制足部運(yùn)動(dòng)范圍。

復(fù)合材料可提供最大的強(qiáng)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(fù)合材料是鞋類工程的理想選擇，它可根據(jù)特定的靈活性需求進(jìn)行調(diào)整，是鞋類工程的理想材料，使設(shè)計(jì)師能夠通過纖維更換、樹脂選擇和部件設(shè)計(jì)來定制足部運(yùn)動(dòng)范圍。

熱塑性塑料可回收，并且具有類似于注塑成型的循環(huán)時(shí)間的特性，可用于大批量生產(chǎn)。熱塑性塑料還具有更大的沖擊性和耐化學(xué)性，加工成本相對(duì)較低。

?

由于材料的獨(dú)特彈性，CFRT?熱塑性層壓板能夠以類似彈簧的方式反復(fù)抵抗異常運(yùn)動(dòng)。CFRT?層壓板能夠在每次腳部撞擊時(shí)有效、舒適地減速異常運(yùn)動(dòng)，并在腳部離開地面時(shí)返回類似彈簧的能量。

?

隨著時(shí)間的推移，足部的粘彈性組織屈服于長期的壓力和負(fù)荷，效率下降，最終產(chǎn)生功能障礙和疼痛。復(fù)合材料，在正確的配置下，可以恢復(fù)足部功能，提高效率，提高性能。

2.1 Toray Cetex?SL2000/SuperLam碳纖維熱塑性復(fù)合材料

?

Toray Cetex?SL2000/SuperLam連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性塑料（CFRT?）復(fù)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(yōu)點(diǎn)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(shè)計(jì)的。

?

產(chǎn)品主要優(yōu)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(jù)客戶規(guī)格從910 ×1220毫米的板材上切割

  ?

2.2 Toray Cetex?TL-2100碳纖維熱塑性復(fù)合材料

?

Toray Cetex?TL-2100是一種連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性塑料(CFRT?)復(fù)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(shè)計(jì)。

?

所有等級(jí)的Toray Cetex?TL-2100都由相同的樹脂成分、碳纖維和夾層結(jié)構(gòu)層壓概念組成。碳纖維可以提供強(qiáng)度、剛度和耐久性。Toray Cetex?TL-2100有四款產(chǎn)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(shè)計(jì)編織可提供高強(qiáng)度的碳纖維在縱向矯形。

?

該材料的主要優(yōu)勢體現(xiàn)在：

• 輕薄，可在不抬高腳的情況下在鞋內(nèi)實(shí)現(xiàn)適當(dāng)貼合

• 定制設(shè)計(jì)的編織物在矯正器的縱向上使用高強(qiáng)度的碳纖維矯正以提高穩(wěn)定性
  

• 一端有一個(gè)完整的半徑，用于增強(qiáng)足跟杯的成型，便于分布到足部實(shí)驗(yàn)室
  

• 在干燥的預(yù)切割矩形板中生產(chǎn)和銷售，裝在防潮袋中，為制造成矯形器做足前期準(zhǔn)備

3.1 彈簧或推進(jìn)板

?

利用CFRT?熱塑性材料，彈簧或推進(jìn)板延伸到第一和第二跖骨中，以增加彈簧和彈性。設(shè)計(jì)的靈活性使剛度與順應(yīng)性達(dá)到平衡，并在吸收臺(tái)階沖擊的同時(shí)增加了內(nèi)側(cè)/外側(cè)控制。

?

3.2 腳跟穩(wěn)定板外側(cè)/內(nèi)側(cè)

?

可適用于跑鞋，CFRT?材料有助于在腳跟撞擊時(shí)穩(wěn)定腳跟，并最大限度地減少內(nèi)旋和后旋。

3.3 草皮板

?

在草坪鞋中很常見，CFRT?復(fù)合材料取代了彈簧鋼，限制了大腳趾的延伸。CFRT?專為該應(yīng)用而開發(fā)，可減少從草皮到穿著者腳部的熱量傳遞。

?

3.4 柄板

?

CFRT?精心打造的小腿位于足弓區(qū)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(zhuǎn)增強(qiáng)物，CFRT?脛骨板都能減輕鞋子的重量，同時(shí)提供更大的生物力學(xué)支撐。

?

3.5 襪子襯墊或鞋墊

?

無論是售后市場還是作為一種設(shè)計(jì)特色，CFRT?復(fù)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(wěn)定性和增加舒適度。材質(zhì)輕薄，可進(jìn)行熱調(diào)節(jié)以進(jìn)行定制。

?

文章來源：碳纖維及復(fù)合材料技術(shù) 錢 鑫 博士

原文來源于東麗官網(wǎng)https://www.toraytac.com/markets/consumer/footwear

?

原文始發(fā)于微信公眾號(hào)（艾邦復(fù)合材料網(wǎng)）：一文詳細(xì)了解碳纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料在足部矯形器/球鞋領(lǐng)域的典型應(yīng)用