ETPU，即發(fā)泡的熱塑性聚氨酯彈性體，源于2007年德國(guó)巴斯夫（BASF）以TPU樹脂為原料，采用物理發(fā)泡技術(shù)，成功開發(fā)出非交聯(lián)TPU發(fā)泡珠粒材料（ETPU）。每顆TPU粒子像爆米花一樣膨脹起來(lái)，形成內(nèi)含微型密閉氣泡的橢圓形，所以我們經(jīng)常將ETPU俗稱“爆米花”。
ETPU具有優(yōu)異的回彈和緩沖性能，在鞋材、塑膠跑道、輕質(zhì)輪胎和各種防護(hù)用品上都有廣泛應(yīng)用。隨著對(duì)ETPU應(yīng)用的不斷探索，它的成型工藝也在不斷創(chuàng)新和改進(jìn)，傳統(tǒng)的成型工藝是水蒸氣加熱成型，華峰集團(tuán)與戰(zhàn)略合作客戶共同合作開發(fā)了適用于微波工藝的ETPU原料。
目前市場(chǎng)上一般都是用水蒸氣加熱進(jìn)行二次發(fā)泡的成型工藝。首先是將ETPU粒子裝入成型模具，利用水蒸氣加熱二次發(fā)泡，讓相鄰ETPU粒子彼此融合在一起，之后冷卻即可。
該工藝根據(jù)ETPU的熱塑性，在成型工藝上運(yùn)用微波加熱。將ETPU粒子裝入模具，放置在微波爐內(nèi)，經(jīng)過(guò)短時(shí)間（30秒左右）微波加熱，讓ETPU粒子部分熔融粘在一起，開模后即可得到產(chǎn)品。
圖片：日本運(yùn)動(dòng)品牌Asics(亞瑟士)“MICROFLUX”系列，源自網(wǎng)絡(luò)
據(jù)了解，“MICROFLUX”系列新產(chǎn)品共有6種款式，目前已經(jīng)在日本、美國(guó)等國(guó)家上市。據(jù)Asics(亞瑟士)官網(wǎng)發(fā)布，“MICROFLUX”系列新產(chǎn)品使用新開發(fā)的微波成型技術(shù)制作而成，約30秒就可以成型中底。與使用亞瑟士標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)相比，降低了約50%的能源消耗，是一款真正意義上的可持續(xù)發(fā)展鞋。
蒸汽加熱是在模具上下同時(shí)通水蒸氣，水蒸汽在ETPU粒子表面?zhèn)鲗?dǎo)熱量。它是通過(guò)物理熱傳導(dǎo)加熱。
微波加熱是輻射穿透加熱，使ETPU粒子均勻受熱。它是通過(guò)輻射進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換加熱。
蒸汽工藝是用料槍裝模，水蒸氣加熱、水冷并間歇開模。微波工藝是填充裝模，微波加熱，可以風(fēng)冷或其它方式冷卻，多組連續(xù)開模。
整體比較，蒸汽成型需要大量水蒸汽，即使水能夠循環(huán)利用，也會(huì)有水資源的浪費(fèi)。微波成型只需填充模具放到微波爐里加熱冷卻開模即可，相對(duì)來(lái)說(shuō)更節(jié)省能量。
蒸汽工藝是利用水蒸汽傳導(dǎo)熱量，在設(shè)計(jì)模具的時(shí)候需要考慮蒸汽流向和制作模具的材質(zhì)，所以在模具的結(jié)構(gòu)和外觀設(shè)計(jì)上有一定的限制，材質(zhì)也一般以導(dǎo)熱的鋁模銅模為主。微波工藝是輻射穿透加熱，在設(shè)計(jì)模具的時(shí)候僅需考慮開合模的問(wèn)題，有更多的設(shè)計(jì)空間，材質(zhì)上使用不吸收微波的材料。
兩種工藝做成的產(chǎn)品，最本質(zhì)的材質(zhì)還是ETPU材料，所以它們的撕裂強(qiáng)度或者回彈等性能不會(huì)有很大不同。不過(guò)微波工藝做成的成品密度稍有偏高，針對(duì)這個(gè)問(wèn)題，可以對(duì)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)來(lái)減輕分量，如鞋底的鏤空設(shè)計(jì)。
其次，對(duì)于復(fù)雜形體的設(shè)計(jì)，微波工藝相比水蒸氣工藝，更能復(fù)刻模具表面的紋理，能做出凹凸差較大的設(shè)計(jì)，加上相對(duì)平整的表面，更能滿足鞋材的設(shè)計(jì)自由。
圖片：華峰集團(tuán)第六屆鞋材論壇演講 鞋底的鏤空設(shè)計(jì)
原文始發(fā)于微信公眾號(hào)（艾邦彈性體網(wǎng)）：爆米花材料ETPU的成型工藝簡(jiǎn)析
