本發(fā)明涉及一種多用途戶外運(yùn)動(dòng)鞋。
背景技術(shù):
鞋底應(yīng)具有耐久性、防水性和尺寸穩(wěn)定性。不同的運(yùn)動(dòng)還要求一些特定的性能,例如靈活性、硬度、透氣性、厚/薄以及與地面摩擦性的大小。為運(yùn)動(dòng)鞋選擇理想的鞋底時(shí),要特別考慮腳和身體的運(yùn)動(dòng),還要考慮運(yùn)動(dòng)場(chǎng)所的環(huán)境和地形。鞋底的厚度和耐久性會(huì)影響運(yùn)動(dòng)時(shí)地面對(duì)腳的沖擊力大小。SATRA推薦了不同運(yùn)動(dòng)時(shí)選用的鞋底。跑鞋鞋底的硬度比攀巖鞋底低。運(yùn)動(dòng)鞋鞋底常用的材料有:橡膠、塑料、皮革、橡塑材料、和聚氨醋等。運(yùn)動(dòng)鞋鞋底材料的選擇對(duì)運(yùn)動(dòng)鞋的衛(wèi)生性能起到一定的影響作用。天然皮革的吸濕透氣性好,能很好的保證鞋腔的衛(wèi)生性能。但其成本高;抗水性耐磨性較差;高溫、暴曬下易脆裂折斷;厚度、色澤及纖維結(jié)構(gòu)不均勻等缺點(diǎn)使得其在運(yùn)動(dòng)鞋鞋底的應(yīng)用較少。國內(nèi)運(yùn)動(dòng)鞋鞋底材料中橡膠的用量占到一半以上,橡膠材料一般具有較好的彈性、耐磨、耐屈撓等優(yōu)點(diǎn),但橡膠鞋底的吸濕排汗性差。一般在橡膠底上還會(huì)增加一個(gè)鞋墊,以增加鞋底的吸濕性能。由于人們對(duì)運(yùn)動(dòng)鞋的衛(wèi)生性能的日益關(guān)注,鞋底的設(shè)計(jì)人員在鞋底上安裝通風(fēng)裝置或?qū)夤苎b置等加速空氣流動(dòng),從而加速鞋腔內(nèi)的氣體與外界的氣體交換、能量及熱濕的交換,保證鞋腔內(nèi)的舒適衛(wèi)生性能。運(yùn)動(dòng)鞋鞋底中大量使用的材料還有塑料,塑料鞋底的導(dǎo)熱性不好,熱膨脹系數(shù)大,因此,其衛(wèi)生性能較差。由于塑料鞋底的配方工藝簡(jiǎn)單、無需硫化工藝、亦無需加入補(bǔ)強(qiáng)材料,并可用注射擠出等方式快速加工,鞋底色澤鮮艷美觀而得以發(fā)展。常用的塑料鞋底有PVC、HPVC、EVA等,和橡膠鞋底的用法相似,一般為了改善鞋腔內(nèi)的衛(wèi)生性能,通常用各種結(jié)構(gòu)來彌補(bǔ)鞋用材料本身的缺陷。
運(yùn)動(dòng)鞋的衛(wèi)生性能的好壞與幫面選用材料本身的透氣性有很大的相關(guān)性,一般來說,運(yùn)動(dòng)鞋幫面的透氣性越高,鞋腔內(nèi)的氣體與外界的氣體交換快,鞋腔內(nèi)的熱量散發(fā)較快,這樣就可以保證鞋腔內(nèi)有良好的衛(wèi)生性能。常用于運(yùn)動(dòng)鞋幫面制作的材料有天然皮革、人造革、合成革、紡織材料、海綿、高分子材料等,其中天然皮革為最主要的鞋幫材料。
鞋幫后跟的材料要結(jié)實(shí)而剛硬。鞋包頭部分的材料要有彈性,衛(wèi)生且耐用。在大部分的運(yùn)動(dòng)鞋中,由于生產(chǎn)過程的原因,鞋包頭必須做成柔軟的,鞋幫材料需要根據(jù)腳的形狀進(jìn)行成型加工。
襯里材料需要達(dá)到最高的標(biāo)準(zhǔn)。襯里的作用是在腳和鞋之間形成一個(gè)緩沖帶。襯里能夠吸收腳和鞋中的汗液及污物,避免對(duì)鞋幫材料的玷污。襯里材料應(yīng)該具有透氣性,能吸收和傳遞腳步的濕氣。后跟里和后幫襯里以及后幫領(lǐng)襯的摩擦和起球性能都必須在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行連續(xù)的測(cè)試。普通襯里一般使用機(jī)織錦綸、毛圈織物和針織物。隔熱性能對(duì)于一些體育運(yùn)動(dòng)很重要。在寒冷的氣候條件下,襯里可以采用保暖性好的超細(xì)纖維作為隔熱層。襯里和鞋幫層之間的粘合劑不能降低鞋的透氣性或濕氣的傳導(dǎo)。
在運(yùn)動(dòng)鞋的鞋幫和襯里材料中最常用到的結(jié)構(gòu)是平紋和斜紋。針織物常用作背襯來增加鞋的耐久性和強(qiáng)力。錦綸常常作為鞋幫和襯里材料使用。鞋幫和襯里也常用PU(聚氨酯)和PVC(聚氯乙烯)膜涂層紡織品。PU和PVC膜有彈性、耐久、防護(hù)性和裝飾性。機(jī)織物和非織造布常作為合成膜基布。超細(xì)纖維具有與皮革相似的性質(zhì),有彈性、抗拉、撕裂、耐摩擦,而且吸濕透氣,用于許多運(yùn)動(dòng)鞋的鞋幫材料。運(yùn)動(dòng)鞋鞋幫使用的其他材料還有橡膠和成型的PVC。橡膠鞋幫是防水的,PVC成膜技術(shù)常用于滑雪和溜冰靴的生產(chǎn)。運(yùn)動(dòng)鞋鞋底常用的材料有:橡膠、塑料、皮革、橡塑材料、和聚氨醋等。運(yùn)動(dòng)鞋鞋底材料的選擇對(duì)運(yùn)動(dòng)鞋的衛(wèi)生性能起到一定的影響作用。
機(jī)織、針織和非織造布材料常作為鞋幫和襯里材料使用。由2~4層不同材料通過粘合劑或泡沫層壓形成織物。機(jī)織物中最常用的合成纖維是聚酰胺、聚酯、聚丙烯和聚乙烯。在運(yùn)動(dòng)鞋的鞋幫和襯里材料中最常用到的結(jié)構(gòu)是平紋和斜紋。針織物常用作背襯來增加鞋的耐久性和強(qiáng)力。錦綸常常作為鞋幫和襯里材料使用。鞋幫和襯里也常用PU(聚氨酯)和PVC(聚氯乙烯)膜涂層紡織品。
緊固系統(tǒng)的材料有塑料、金屬盒串珠狀織物。塑料和金屬材料用在扣環(huán)、鞋帶孔、吊鉤和拉鏈中。狹長(zhǎng)的珠狀織物用在扣環(huán)、鞋帶和“維可牢”魔術(shù)貼中。鞋內(nèi)底的材料常用皮革片、纖維素片、非織造布材料、塑料甚至是金屬(當(dāng)不需要彈性時(shí),如推鉛球,可使用金屬材料)。非織造布材料包括聚酰胺纖維、腈綸和聚酯纖維。鞋幫和襯里之間的支撐部件通常由非織造布和熱塑性材料做成,支撐材料具有一定的硬挺度,用于鞋包頭和增強(qiáng)部件。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是提供一種多用途戶外運(yùn)動(dòng)鞋。
本發(fā)明所提提供的一種多用途戶外運(yùn)動(dòng)鞋,包括復(fù)合鞋底、復(fù)合鞋墊和復(fù)合鞋面布;
所述復(fù)合鞋底由EVA注塑中底、橡膠外底和注塑足弓支撐架依次復(fù)合而成;
所述復(fù)合鞋墊由改性EVA發(fā)泡鞋墊與鞋墊布復(fù)合而成;
所述復(fù)合鞋面布由依次疊加的鞋面料和鞋里襯組成;
所述鞋墊布為麻纖維與化學(xué)纖維的混紡布;
所述鞋面料為由纖維經(jīng)混紡得到的混紡織物;
所述纖維為滌綸纖維、漢麻纖維和棉纖維;
所述鞋里襯為縫編無紡布;
所述縫編無紡布包括依次疊加在一起的疏水層Ⅰ、親水層和疏水層Ⅱ;所述疏水層Ⅰ、所述親水層和所述疏水層Ⅱ均由疏水性纖維、親水性纖維和熱熔粘結(jié)纖維組成。
上述多用途戶外運(yùn)動(dòng)鞋中,所述橡膠外底由耐磨止滑橡膠制成,所述耐磨止滑橡膠按照包括如下步驟的方法制備得到:
1)利用硅烷偶聯(lián)劑對(duì)短纖維進(jìn)行改性,得到改性短纖維;
所述短纖維為碳纖維、玻璃纖維和玄武巖纖維中至少一種;
所述短纖維的直徑為10~100μm,長(zhǎng)度為1~10mm;
所述硅烷偶聯(lián)劑的用量為所述短纖維質(zhì)量的0.1%~1.5%;
2)稱取天然橡膠、順丁二烯橡膠、丁腈橡膠和所述改性短纖維作為粗坯;將部分所述粗坯進(jìn)行混煉;
3)向余量的所述粗坯中加入氧化鎂、硅烷、硬脂酸、促進(jìn)劑和活性劑,然后加入至步驟2)所述混煉后的物料中進(jìn)行混煉;所述促進(jìn)劑和所述活性劑依次加入至所述粗坯中;
4)步驟3)所述混煉后的物料進(jìn)行硫化成型,得到所述耐磨止滑橡膠。
上述多用途戶外運(yùn)動(dòng)鞋中,所述促進(jìn)劑可為硫磺;所述活性劑可為ZnO、聚乙烯醇和聚乙烯中至少一種;
所述硅烷偶聯(lián)劑可為乙烯基三氯硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三(β-甲氧乙氧基)硅烷、γ-縮水甘油丙基-三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基-三甲氧基硅烷、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基-三甲氧基硅烷、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基-甲基-三甲氧基硅烷、γ-氯丙基-三甲氧基硅烷、γ-巰丙基-三甲氧基硅烷和γ-氨丙基-三甲氧基硅烷中至少一種。
利用所述硅烷偶聯(lián)劑對(duì)所述短纖維進(jìn)行改性,以對(duì)所述短纖維的表面新型改性,從而使短纖維與橡膠的界面的結(jié)合更加緊密,形成一個(gè)良好的粘結(jié)界面;
所述硅烷偶聯(lián)劑的用量可為所述短纖維質(zhì)量的1%。
上述多用途戶外運(yùn)動(dòng)鞋中,所述天然橡膠、所述順丁二烯橡膠、所述丁腈橡膠、所述硬脂酸、所述氧化鎂、所述改性短纖維、所述硅烷、所述活性劑與所述促進(jìn)劑的質(zhì)量比可為400:400:200:15:40~50:100~250:20~40:93~103:6.4~9,具體可為400:400:200:15:40:100:20:93:6.4、400:400:200:15:45:150:30:103:9、400:400:200:15:45:180:30:103:9、400:400:200:15:45:210:30:103:9或400:400:200:15:45:250:40:103:9。
上述多用途戶外運(yùn)動(dòng)鞋中,所述耐磨止滑橡膠的制備方法中步驟2)和步驟3)中所述粗坯的量沒有具體的要求,可根據(jù)具體的情況進(jìn)行調(diào)整。
上述多用途戶外運(yùn)動(dòng)鞋中,所述耐磨止滑橡膠的制備方法中步驟2)中所述混煉的溫度為95℃~105℃,時(shí)間為68~112s,如90s;
步驟3)中所述混煉的溫度為120℃~130℃,時(shí)間為88~132s,如120s。
步驟4)中所述硫化成型的溫度可為145~155℃,硫化的時(shí)間可為5~10min。
上述多用途戶外運(yùn)動(dòng)鞋中,所述EVA注塑中底由高回彈耐老化EVA發(fā)泡材料制成,所述高回彈耐老化EVA發(fā)泡材料按照包括如下步驟的方法制備得到:
1)利用硅烷偶聯(lián)劑對(duì)木質(zhì)纖維素粉體進(jìn)行改性,得到改性木質(zhì)纖維素粉體;
2)將部分氫化苯乙烯丁二烯聚合物、乙烯-醋酸乙烯共聚物和所述改性木質(zhì)纖維素粉體加入密煉機(jī)中進(jìn)行混煉;
3)將發(fā)泡劑、架橋劑、活性劑和氧化鋅混合后進(jìn)行混煉;
4)經(jīng)步驟2)和步驟3)密煉后的物料進(jìn)行造粒,然后進(jìn)行射出發(fā)泡,經(jīng)冷卻成型即得所述高回彈耐老化EVA發(fā)泡材料。
上述多用途戶外運(yùn)動(dòng)鞋中,所述硅烷偶聯(lián)劑可為乙烯基三氯硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三(β-甲氧乙氧基)硅烷、γ-縮水甘油丙基-三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基-三甲氧基硅烷、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基-三甲氧基硅烷、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基-甲基-三甲氧基硅烷、γ-氯丙基-三甲氧基硅烷、γ-巰丙基-三甲氧基硅烷和γ-氨丙基-三甲氧基硅烷中至少一種;
所述硅烷偶聯(lián)劑的用量為所述木質(zhì)纖維素粉體質(zhì)量的0.1~1.5%。
所述硅烷偶聯(lián)劑的用量可為所述木質(zhì)纖維素粉體質(zhì)量的0.1~1.5%,如1%;
進(jìn)行所述改性時(shí),將所述硅烷偶聯(lián)劑噴淋到所述木質(zhì)纖維素粉體,實(shí)現(xiàn)對(duì)所述木質(zhì)纖維素粉體的表面改性。
上述多用途戶外運(yùn)動(dòng)鞋中,所述木質(zhì)纖維素粉體可為漢麻桿芯、黃麻桿芯、亞麻桿芯、劍麻桿芯、苧麻桿芯和竹子至少一種;
所述木質(zhì)纖維素粉體的粒徑為200目~1000目;
所述部分氫化苯乙烯丁二烯聚合物的數(shù)均分子量為12000~50000;
所述乙烯-醋酸乙烯共聚物的數(shù)均分子量為400~4000,所述乙烯-醋酸乙烯共聚物中醋酸乙烯的質(zhì)量百分含量為20~40%;
所述發(fā)泡劑選自偶氮二甲酰胺、對(duì)甲苯磺酰肼和偶氮二甲硫胺中的至少一種;
所述架橋劑選自過氧化二異丙苯、硫磺和二叔丁基過氧化物中的至少一種;
所述活性劑選自硬脂酸、碳酸鎂和氧化鈣中的至少一種。
上述多用途戶外運(yùn)動(dòng)鞋中,所述乙烯-醋酸乙烯共聚物、所述部分氫化苯乙烯丁二烯聚合物、所述改性木質(zhì)纖維素粉體、所述發(fā)泡劑、所述架橋劑、所述活性劑和所述氧化鋅的質(zhì)量比可為50:50:20~80:3.0~5.0:0.4~1.0:1.0~3.0:0.5~2.5,具體可為50:50:40~70:3.5~4.5:0.6~0.8:2~2.5:1~1.5、50:50:50:4.0:0.6:2:1、50:50:50:4.5:0.6:2:1、50:50:50:4.0:0.8:2:1、50:50:50:4.0:0.6:2.5:1、50:50:50:4.0:0.6:2:1.5、50:50:50:3.5:0.6:2:1.5或50:50:50:4.5:0.6:2.5:1。
上述多用途戶外運(yùn)動(dòng)鞋中,所述高回彈耐老化EVA發(fā)泡材料的制備方法中,步驟2)中,所述混煉的溫度可為80~90℃,如90℃,每5℃進(jìn)行除塵翻料;
所述混煉的時(shí)間可為7.5~12min,如12min;
步驟3)中,所述混煉的溫度可為90℃~110℃,如100℃;
所述混煉的時(shí)間可為6~8min,如6min。
步驟4)中,所述射出發(fā)泡的條件如下:模具的上模溫度為177~183℃,模具的下模溫度為177~183℃。
上述多用途戶外運(yùn)動(dòng)鞋中,所述注塑足弓支撐架由熱塑性聚氨酯注塑制成。
上述多用途戶外運(yùn)動(dòng)鞋中,所述改性EVA發(fā)泡鞋墊由植物纖維粉體改性EVA復(fù)合發(fā)泡材料制成,所述植物纖維粉體改性EVA復(fù)合發(fā)泡材料由包括下述步驟的方法制備得到:
1)利用硅烷偶聯(lián)劑對(duì)植物纖維粉體進(jìn)行改性,得到改性植物纖維粉體;
所述硅烷偶聯(lián)劑的用量為所述植物纖維粉體質(zhì)量的0.1%~1.5%;
所述植物纖維粉體為大麻、竹粉和漢麻稈芯粉中至少一種;
所述植物纖維粉體的粒徑為1~100μm;
2)將乙烯-乙酸乙烯共聚物和所述改性植物纖維粉體混合后進(jìn)行混煉;
3)向所述混煉的體系中加入發(fā)泡劑、交聯(lián)劑和發(fā)泡助劑,繼續(xù)進(jìn)行混煉;
4)將步驟3)中所述混煉后的物料壓制成薄片;
5)向發(fā)泡機(jī)的模具上噴涂脫模劑,將所述薄片加入至所述模具中進(jìn)行模壓發(fā)泡,即得到所述植物纖維粉體改性EVA復(fù)合發(fā)泡材料。
上述多用途戶外運(yùn)動(dòng)鞋中,所述乙烯-乙酸乙烯共聚物的數(shù)均分子量為400~4000,所述乙烯-乙酸乙烯酯共聚物中,乙酸乙烯的質(zhì)量百分含量可為16%~26%,具體可為EVA7350、EVA7470或EVA5110。
上述的復(fù)合鞋墊中,所述發(fā)泡劑可為偶氮二甲酰胺,如AC-3000H或AC-6000H;
所述交聯(lián)劑可為過氧化二異丙苯;
所述發(fā)泡助劑可為ZnO;
所述脫模劑可為硬脂酸。
上述多用途戶外運(yùn)動(dòng)鞋中,所述乙烯-乙酸乙烯共聚物、所述改性植物纖維粉體、所述發(fā)泡劑、所述發(fā)泡助劑、所述交聯(lián)劑與所述脫模劑的質(zhì)量比可為100:30~50:4~8:1.5~3:0.5~1:0.5~1,具體可為100:30:5:2.5:0.65:0.5、100:40:5:2.5:0.65:0.5或100:50:5:2.5:0.65:0.5。
步驟2)中,所述混煉在密煉機(jī)中進(jìn)行,加入所述乙烯-乙酸乙烯共聚物和所述改性植物纖維粉體之前,將所述密煉機(jī)的內(nèi)腔加入至75℃~85℃,如80℃。
步驟2)中所述混煉包括如下步驟:于95℃的條件下進(jìn)行第一次除塵翻料,于100℃的條件下進(jìn)行第二次除塵翻料,于105℃的條件下進(jìn)行第三次除塵翻料;
步驟2)中所述混煉的時(shí)間可為10~15min,如15min;
步驟3)中所述混煉的時(shí)間可為2.5~5.5min,如3min。
上述的復(fù)合鞋墊中,步驟4)中,所述薄片的厚度可為1~2mm,如1.5mm;
步驟5)中,噴涂所述脫模劑之前,將所述發(fā)泡機(jī)的模具加熱至155℃~165℃,如160℃;
所述模壓發(fā)泡的溫度可為155℃~165℃,如160℃,所述模壓發(fā)泡的時(shí)間可為600s~700s,如650s,所述模壓發(fā)泡的壓力可為10~15Mpa,如15Mpa。
上述的復(fù)合鞋墊中,所述混紡布中所述麻纖維的混紡比為35~75%,如55%;
所述化學(xué)纖維可為聚酯纖維、聚酰胺纖維和聚丙烯纖維中至少一種;
所述麻纖維可為苧麻纖維、亞麻纖維、大麻纖維和漢麻纖維中至少一種,優(yōu)選大麻纖維或漢麻纖維;
所述混紡布為機(jī)織布、針織網(wǎng)眼布或蜂巢布,以提高防滑效果;
所述復(fù)合鞋墊上設(shè)有若干個(gè)孔洞,可為圓形,孔徑可為0.5~2.5mm,開孔密度可為2~8個(gè)/cm2,以為提高復(fù)合鞋墊的梯度功能性,具體可按照開孔密度為8個(gè)/cm2。
本發(fā)明中的鞋面復(fù)合布中,所述鞋面料中,所述滌綸纖維、所述漢麻纖維與所述棉纖維的質(zhì)量比可為30~40:40~50:10~20;
所述鞋面料的克重可為300~600克/m2,具體可為420克/m2。
所述鞋里襯中,所述疏水層Ⅰ中,所述疏水性纖維、所述親水性纖維和所述熱熔粘結(jié)纖維的質(zhì)量比為30~80:10~40:10~30;和/或,
所述親水層中,所述疏水性纖維、所述親水性纖維和所述熱熔粘結(jié)纖維的質(zhì)量比為30~55:25~60:10~20;和/或,
所述疏水層Ⅱ中,所述疏水性纖維、所述親水性纖維和所述熱熔粘結(jié)纖維的質(zhì)量比為30~80:5~40:15~30;
即所述縫編無紡布中的所述親水性纖維的含量從中間層(所述親水層)向兩邊層(所述疏水層Ⅰ和所述疏水層Ⅱ)是遞減的,中間層含所述親水性纖維最多,兩邊層含所述親水性纖維最少。
所述鞋里襯的克重可為150~250克/m2,如250克/m2。
所述疏水性纖維可為滌綸纖維或錦綸纖維;
所述親水性纖維可為異形粘膠纖維、吸水滌綸纖維或麻類纖維,所述麻類纖維具體可為大麻纖維、漢麻纖維、亞麻纖維或苧麻纖維等;
所述熱熔粘結(jié)纖維可為低熔點(diǎn)(130-180℃)滌綸纖維或丙綸纖維。
所述縫編無紡布中,所述疏水層Ⅰ由質(zhì)量比為50:30:20的錦綸纖維、漢麻纖維和丙綸纖維組成;所述親水層由質(zhì)量比為40:40:15的錦綸纖維、漢麻纖維和丙綸纖維組成,所述疏水層Ⅱ由質(zhì)量比為50:30:20的錦綸纖維、漢麻纖維和丙綸纖維組成。
所述鞋面料可為機(jī)織布或針織布。
所述鞋面復(fù)合布按照包括如下步驟的方法制備:所述鞋面料與所述鞋里襯經(jīng)漿點(diǎn)復(fù)合即得所述鞋面復(fù)合布。
上述的制備方法中,可采用PUR熱熔膠進(jìn)行所述漿點(diǎn)復(fù)合。
上述的制備方法中,所述漿點(diǎn)復(fù)合的溫度可為90~160℃,如120℃,壓力可為1.0~6.0ba,如4.0ba,上膠量可為15~50克/m2,如20克/m2。
上述的制備方法中,所述鞋面料是按照下述方法制備的:
將滌綸短纖、所述漢麻纖維與所述棉纖維混紡得到混紡單紗;所述混紡單紗與滌綸長(zhǎng)絲進(jìn)行合股得到股紗,然后經(jīng)織造即得;
所述混紡短纖中,所述滌綸短纖、所述漢麻纖維與所述棉纖維的混紡比可為40~60:20~30:40~10,具體可為50:25:25;
所述混紡單紗與所述滌綸長(zhǎng)絲的質(zhì)量比為30~60:70~40,具體可為45:55。
上述的制備方法中,所述縫編無紡布是按照下述方法制備的:
(1)按照配比稱取所述疏水性纖維、所述親水性纖維和所述熱熔粘結(jié)纖維,分別作為所述疏水層Ⅰ、所述親水層和所述疏水層Ⅱ的混合料;將所述混合料進(jìn)行開松和梳理得到棉卷;
(2)將所述棉卷依經(jīng)針梳和精梳得到親水纖維網(wǎng)、疏水纖維網(wǎng)Ⅰ和疏水纖維網(wǎng)Ⅱ;
(3)將所述疏水纖維網(wǎng)Ⅰ、所述親水纖維網(wǎng)和所述疏水纖維網(wǎng)Ⅱ進(jìn)行鋪網(wǎng),經(jīng)針刺得到依次由所述疏水層Ⅰ、所述親水層和所述疏水層Ⅱ疊加在一起的無紡布;
(4)所述無紡布經(jīng)長(zhǎng)絲絎縫或紗線絎縫即得所述縫編無紡布。
上述的制備方法中,所述縫編無紡布還經(jīng)過熱定型和壓輥熱壓的步驟,所述熱定型的溫度可為130℃~180℃,所述熱定型的時(shí)間可為20s~60s;所述壓輥熱壓的溫度可為30~50℃,所述壓輥熱壓的時(shí)間可為5s~20s,所述壓輥熱壓在0.1~1.5kg的壓力下進(jìn)行,具體條件可為:在熱定型(150℃,40s)及壓輥熱壓(40℃,10s,1.0kg)下進(jìn)行。
所述復(fù)合鞋底按照包括下述步驟的方法制備:將
將所述所述EVA注塑中底、橡膠外底和所述注塑足弓支撐架依次通過纖維素粉體改性聚氨酯膠粘劑膠漿復(fù)合即得;
所述纖維素粉體改性聚氨酯膠粘劑由下述質(zhì)量份數(shù)比的組分組成:
二苯基甲烷二異氰酸酯150~200,
異佛爾酮二異氰酸酯20~50,
聚酯二元醇200~400,
擴(kuò)鏈劑30~60,
纖維素粉體1~10,和
溶劑2000~4000。
上述的制備方法中,所述膠漿復(fù)合的溫度可為50℃~60℃,具體可為50℃或60℃,壓力為2~3MPa,具體可為2MPa或3MPa。
上述的制備方法中,所述聚酯二元醇選自聚己內(nèi)酯二元醇、1,4-丁二醇-己二酸共聚二元醇、1,4-丁二醇-1,6己二醇-己二酸共聚二元醇、新戊二醇-己二酸共聚二醇、甲基丙二醇-己二酸共聚二醇和甲基丙二醇-新戊二醇-己二酸共聚二醇中至少一種;
所述聚酯二元醇的數(shù)均分子量為1000~3000;
所述擴(kuò)鏈劑選自新戊二醇、甲基丙二醇、1,4-丁二醇和1,6-己二醇中至少一種;
所述溶劑選自丁酮、乙酸乙酯和丙酮中至少一種;
所述纖維素粉體改性聚氨酯膠粘劑在25℃時(shí)的粘度為1000~3500mPa.s。
所述纖維素粉體改性聚氨酯膠粘劑按照包括如下步驟的方法制備:
(1)所述苯基甲烷二異氰酸酯、所述聚酯二元醇和所述纖維素粉體改性聚氨酯膠粘劑進(jìn)行反應(yīng);向所述反應(yīng)的反應(yīng)產(chǎn)物中加入所述異佛爾酮二異氰酸酯,經(jīng)預(yù)聚反應(yīng)得到預(yù)聚體;
(2)向所述預(yù)聚體中加入所述擴(kuò)鏈劑進(jìn)行擴(kuò)鏈反應(yīng);然后向所述擴(kuò)鏈反應(yīng)的反應(yīng)體系中加入所述溶劑即得到所述聚氨酯膠粘劑。
上述纖維素粉體改性聚氨酯膠粘劑的制備方法中,步驟(1)中,所述反應(yīng)的溫度可為80~90℃,時(shí)間可為0.75~1.25小時(shí),如在85℃下反應(yīng)1小時(shí)。
上述的上述纖維素粉體改性聚氨酯膠粘劑的制備方法中,步驟(1)中,所述預(yù)聚反應(yīng)的溫度可為85~95℃,時(shí)間可為2.75~3.25小時(shí),如在90℃下反應(yīng)3小時(shí)。
上述的上述纖維素粉體改性聚氨酯膠粘劑的制備方法中,步驟(2)中,所述擴(kuò)鏈反應(yīng)的溫度可為50~80℃,時(shí)間可為2~5小時(shí),如在50℃下反應(yīng)4小時(shí)。
所述復(fù)合鞋墊按照包括下述步驟的方法制備:將所述改性EVA發(fā)泡鞋墊與所述鞋墊布通過所述纖維素粉體改性聚氨酯膠粘劑漿點(diǎn)復(fù)合即得;
本發(fā)明所提供的多用途戶外運(yùn)動(dòng)鞋與現(xiàn)有技術(shù)相比,具有如下有點(diǎn):
(1)本發(fā)明提供的運(yùn)動(dòng)鞋具有較好的減震功能,較好的前掌抗彎折性能和中底抗扭力功能。經(jīng)測(cè)試,常溫曲折10萬次,無裂面、無開膠;零下20度低溫曲折4萬次,無裂面、無開膠。
(2)本發(fā)明提供的運(yùn)動(dòng)鞋具有較好的防滑性能。經(jīng)測(cè)試,成鞋底耐磨4.50mm。
(3)本發(fā)明提供的運(yùn)動(dòng)鞋具有較好的耐老化性能和耐水洗性能。經(jīng)測(cè)試,成鞋在70度老化5天后,產(chǎn)品性能合格;水洗5次后,產(chǎn)品性能合格。
具體實(shí)施方式
圖1為本發(fā)明實(shí)施例1中制備的加入改性麻桿粉的發(fā)泡體的電鏡照片。
圖2為未加入改性麻桿粉得到的EVA的電鏡照片。
圖3為本發(fā)明實(shí)施例1制備的耐磨止滑橡膠的電鏡照片(玄武巖纖維與橡膠的黏結(jié)形態(tài)為鑲嵌式)。
圖4為本發(fā)明實(shí)施例1制備的耐磨止滑橡膠的電鏡照片(玄武巖纖維與橡膠的黏結(jié)形態(tài)為電焊式)。
圖5為圖3所示玄武巖纖維與橡膠的電焊式粘結(jié)邊緣的電鏡照片。
圖6為本發(fā)明實(shí)施例1制備的耐磨止滑橡膠的電鏡照片(玄武巖纖維與橡膠的黏結(jié)形態(tài)為完全黏合式)。
圖7為本發(fā)明制備的復(fù)合鞋底內(nèi)側(cè)的示意圖。
圖8為本發(fā)明制備的復(fù)合鞋底外側(cè)的示意圖。
具體實(shí)施方式
下述實(shí)施例中所使用的實(shí)驗(yàn)方法如無特殊說明,均為常規(guī)方法。
下述實(shí)施例中所用的材料、試劑等,如無特殊說明,均可從商業(yè)途徑得到。
實(shí)施例1、制備多用途化外運(yùn)動(dòng)鞋及其性能測(cè)試
1、制備纖維素粉體改性聚氨酯膠粘劑
(1)將120質(zhì)量份的二苯基甲烷二異氰酸酯、5質(zhì)量份的漢麻桿芯粉(粒徑為20微米)、60質(zhì)量份的1,4-丁二醇-己二酸共聚二元醇(分子量為1500)、330質(zhì)量份的1,4-丁二醇-1,6己二醇-己二酸共聚二元醇(分子量為2000)加入反應(yīng)釜中,升溫至85℃進(jìn)行聚合反應(yīng)1小時(shí);然后向該反應(yīng)體系中加入30質(zhì)量份的異佛爾酮二異氰酸酯,于90℃進(jìn)行預(yù)聚反應(yīng)3小時(shí)得到預(yù)聚體。
(2)向上步得到的預(yù)聚體中加入10.5質(zhì)量份的新戊二醇和20質(zhì)量份1,4丁二醇作為擴(kuò)鏈劑,在50℃下進(jìn)行擴(kuò)鏈反應(yīng),當(dāng)反應(yīng)4小時(shí),該反應(yīng)體系的粘度和溫度均不再上升,加入500質(zhì)量份乙酸乙酯、1500質(zhì)量份丁酮和375質(zhì)量份丙酮溶劑調(diào)節(jié)粘度至約2000mPa.s,即得到鞋用纖維素粉體改性聚氨酯膠粘劑。
本實(shí)施例制備的鞋用纖維素粉體改性聚氨酯膠粘劑為無色透明液體,固含量為19.5%。
2、制備鞋面復(fù)合布
(1)制備功能性縫編無紡布
稱取50質(zhì)量份的錦綸纖維、30質(zhì)量份的漢麻纖維和20質(zhì)量份的丙綸纖維作為制備疏水層Ⅰ的混合料;
稱取40質(zhì)量份的錦綸纖維、40質(zhì)量份的漢麻纖維和15質(zhì)量份的丙綸纖維作為制備親水層的混合料;
稱取50質(zhì)量份的錦綸纖維、30質(zhì)量份的漢麻纖維和20質(zhì)量份的丙綸纖維作為制備疏水層Ⅱ的混合料。
將上述稱取的纖維進(jìn)行開松和梳理得到棉卷,將棉卷依經(jīng)針梳和精梳得到疏水纖維網(wǎng)Ⅰ、親水纖維網(wǎng)和疏水纖維網(wǎng)Ⅱ。將上述疏水纖維網(wǎng)Ⅰ、親水纖維網(wǎng)和疏水纖維網(wǎng)Ⅱ進(jìn)行鋪網(wǎng),經(jīng)針刺得到依次由疏水纖維網(wǎng)Ⅰ、親水纖維網(wǎng)和疏水纖維網(wǎng)Ⅱ疊加在一起的無紡布;然后經(jīng)長(zhǎng)絲絎縫得縫編無紡布,經(jīng)后整理:經(jīng)過熱定型(150℃,40s)及壓輥熱壓(40℃,10s,1.0kg)制成功能性縫編無紡布。
本實(shí)施例制備的麻滌混紡縫編無紡布的結(jié)構(gòu)如圖1所示,其由相互纏結(jié)在一起的滌綸短纖5和漢麻纖維6組成,形成了疏水層Ⅰ1、疏水層Ⅱ3和親水層2的復(fù)合結(jié)構(gòu),其中共有9層纖網(wǎng),疏水層Ⅰ1與疏水層Ⅱ3中的麻含量相同,親水層2中即4至4′之間的5層纖網(wǎng)的麻含量相同并高于上下兩層的麻含量。
當(dāng)本發(fā)明制備的麻滌混紡縫編無紡布接觸到水分7與7′時(shí),由于疏水層Ⅰ1與疏水層Ⅱ3中的疏水性纖維所占比例較高,而親水層2中的親水性纖維所占比例較高,因此,水分會(huì)從疏水層Ⅰ1與疏水層Ⅱ3向親水層2定向流動(dòng),形成差動(dòng)毛細(xì)效應(yīng),水分難以產(chǎn)生逆流。同時(shí),由于漢麻纖維本身的孔隙較發(fā)達(dá),能夠大量吸水,并且鎖住水分,所以,當(dāng)水分流動(dòng)到親水層2時(shí),水分能夠被大量迅速吸收,從而不會(huì)在鞋底聚集大量的水分,而產(chǎn)生濕滑感。
本實(shí)施例制備的縫編無紡布的理化性能如表1中所示。
表1本發(fā)明制備的功能性縫編無紡布的理化性能
本實(shí)施例制備的縫編無紡布的吸濕快干性能測(cè)試:
1)試驗(yàn)儀器
電子天平(精確度0.001g),秒表,自制掛鉤,架子(掛織物),托盤、燒杯、玻璃棒、去離子水。
2)試驗(yàn)步驟及結(jié)果計(jì)算
2.1)取樣:平行取樣五塊,大小為10cm×10cm。
2.2)平衡:在(20±2)℃、(65±5)%RH、101kPa的恒溫恒濕室下,放置24h調(diào)濕,稱重,記錄為G0,精確至0.001g。
2.3)試驗(yàn):將稱重后試樣放入盛有2L去離子水的容器內(nèi),試驗(yàn)水溫(20±2)℃。試樣吸水后自然下沉。如試樣不能自然下沉,可用玻璃棒將試樣壓至水中,如又抬起,可反復(fù)壓浸水中,直至徹底沉入水中。
2.4)濕重:試樣在水中完全浸潤(rùn)10min后取出,自然平展放置于10cm×10cm大小的濾紙上,將多余的水分吸掉,控制帶液率到(100±5)%,稱重記為G1,精確至0.001g。
2.5)蒸發(fā):將試樣垂直懸掛于恒溫恒濕實(shí)驗(yàn)室,自然蒸發(fā)到規(guī)定的時(shí)間,稱重G2,精確至0.001g。
2.6)計(jì)算:
根據(jù)式(A.1)計(jì)算吸濕快干率,保留兩位有效數(shù)字,取其五次平均值,作為該試樣的測(cè)試結(jié)果,本實(shí)施例制備的縫編無紡布的吸濕快干率為90%;
式中:
K——吸濕快干率;
G0——樣品平衡后重量,單位為g;
G1——樣品浸潤(rùn)后重量,單位為g;
G2——樣品蒸發(fā)后重量,單位為g。
(2)制備鞋面復(fù)合布
將滌綸短纖、漢麻纖維與棉纖維混紡得到單紗,其中,滌綸短纖、漢麻纖維與棉纖維的質(zhì)量比為50:25:25;再將得到的單紗與1440dtex/384f滌綸長(zhǎng)絲進(jìn)行合股得到股紗,然后經(jīng)織造即得機(jī)織布,即為鞋面料,其中混紡短纖與滌綸長(zhǎng)紗的質(zhì)量比為45:55。得到的鞋面料的克重為420克/m2,幅寬為150厘米。
將上述得到的鞋面料與實(shí)施例1制備的縫編無紡布(克重為250克/m2)采用PUR熱熔膠進(jìn)行漿點(diǎn)復(fù)合,其中鞋里襯中漢麻含量最大的端面與鞋面料進(jìn)行復(fù)合,控制復(fù)合的溫度為120℃,壓力為4.0ba,上膠量為20g/m2。
本實(shí)施例制備的鞋面復(fù)合布的一些物化參數(shù)如表2中所示,其它參數(shù)為:經(jīng)向斷裂強(qiáng)力為1950N、緯向斷裂強(qiáng)力為1750N;經(jīng)向斷裂伸長(zhǎng)率為30.0%、緯向斷裂伸長(zhǎng)率為35.0%;透氣率為347mm/s,透濕量9.82×103g/(m2·d);耐光6~7級(jí)。由上述測(cè)試可得知,復(fù)合鞋面布具有高強(qiáng)耐磨、吸濕快干性好、抗菌防臭、穿著舒適的優(yōu)點(diǎn)。
本實(shí)施例制備的鞋面復(fù)合布的吸濕速率和平衡吸濕量是純滌綸的五倍,放濕速率是純棉的兩倍,平衡放濕量要比純棉的大,與純滌綸相當(dāng)。
本實(shí)施例制備的鞋面復(fù)合布對(duì)金黃色葡萄球菌抑菌率>99%,對(duì)大腸桿菌抑菌率94%,對(duì)白色念珠菌抑菌率93%,說明本發(fā)明提供的鞋面復(fù)合布具有抗菌性能。
表2鞋面復(fù)合布的性能
3、制備復(fù)合鞋墊
(1)制備改性EVA鞋墊
1)噴淋乙烯基三乙氧基硅烷對(duì)漢麻稈芯粉(粒徑為10~100μm)進(jìn)行預(yù)處理,偶聯(lián)劑的用量為漢麻稈芯粉質(zhì)量的1%,儲(chǔ)存、烘干制成均勻的預(yù)處理漢麻稈芯粉。
2)將密煉機(jī)內(nèi)腔溫度加熱到80℃;將EVA7350(其中,VA的質(zhì)量百分含量為30%)與漢麻桿芯粉(粒徑為500目)按表1中所示的比例同時(shí)加入到密煉機(jī)中混煉,漢麻桿芯和EVA7350混煉至95℃第一次除塵,100℃第二次除塵翻料,105℃第三次除塵,密煉15min,將發(fā)泡劑(ADC,偶氮二甲酰胺)、交聯(lián)劑(DCP,過氧化二異丙苯)、發(fā)泡助劑(ZnO)充分混合,加入密煉機(jī)中,第四次除塵翻料,混煉時(shí)間為3min,轉(zhuǎn)速30rpm。
2)將1)中混煉完畢好的混合物加入五輥開煉機(jī)中,壓制成厚度為1.5mm的薄片,室溫下冷卻,裁片。
3)發(fā)泡機(jī)內(nèi)置的模具溫度加熱到160℃,然后均勻地噴涂上脫模劑(STE,硬脂酸),將2)中壓制好的混合物加入到模具中,進(jìn)行模壓發(fā)泡。模壓溫度為160℃,模壓時(shí)間為650s,壓力為15Mpa。發(fā)泡完畢,卸壓跳模,對(duì)發(fā)泡材料進(jìn)行剪裁。
上述制備的植物纖維粉體改性EVA復(fù)合材料的力學(xué)性能如表1中所示,表1中各指標(biāo)的測(cè)定方法如下:
拉伸強(qiáng)度:參照GB/T 10654-2001,標(biāo)線距離為50mm;
拉斷伸長(zhǎng)率:參照GB/T 10654-2001,標(biāo)線距離為50mm;
回彈性:GB/T 10652-2001;
直角形撕裂強(qiáng)度:參照GB/T 10808-2006,測(cè)試速度為50mm/min;
抗菌性能:參照QB/T 2881-2013附錄A及附錄B,至少兩種菌種合格;
飽和吸水率:F.5.1;
吸濕快干率:F.5.1,自然蒸發(fā)時(shí)間為4h。
表3植物纖維改性EVA復(fù)合發(fā)泡材料的理化性能
根據(jù)表3中的數(shù)據(jù)可以得知,本發(fā)明植物纖維粉體改性EVA復(fù)合發(fā)泡材料具有高回彈、耐壓縮、吸濕快干和抗菌除臭的功能,適用于制備各種競(jìng)技類和休閑類的鞋墊,具有重要的應(yīng)用價(jià)值。
(2)制備鞋墊布
采用55%漢麻纖維與45%滌綸纖維混紡制成28tex×2麻滌混紡紗,織成蜂巢機(jī)織物,經(jīng)染色制成鞋墊布。
本實(shí)施例制備的鞋墊布的理化性能如表4中所示。
表4本發(fā)明制備的鞋墊布的理化性能
本實(shí)施例制備的鞋墊布的吸濕快干性能測(cè)試:
1)試驗(yàn)儀器
電子天平(精確度0.001g),秒表,自制掛鉤,架子(掛織物),托盤、燒杯、玻璃棒、去離子水。
2)試驗(yàn)步驟及結(jié)果計(jì)算
2.1)取樣:平行取樣五塊,大小為10cm×10cm。
2.2)平衡:在(20±2)℃、(65±5)%RH、101kPa的恒溫恒濕室下,放置24h調(diào)濕,稱重,記錄為G0,精確至0.001g。
2.3)試驗(yàn):將稱重后試樣放入盛有2L去離子水的容器內(nèi),試驗(yàn)水溫(20±2)℃。試樣吸水后自然下沉。如試樣不能自然下沉,可用玻璃棒將試樣壓至水中,如又抬起,可反復(fù)壓浸水中,直至徹底沉入水中。
2.4)濕重:試樣在水中完全浸潤(rùn)10min后取出,自然平展放置于10cm×10cm大小的濾紙上,將多余的水分吸掉,控制帶液率到(100±5)%,稱重記為G1,精確至0.001g。
2.5)蒸發(fā):將試樣垂直懸掛于恒溫恒濕實(shí)驗(yàn)室,自然蒸發(fā)到規(guī)定的時(shí)間,稱重G2,精確至0.001g。
2.6)計(jì)算:
根據(jù)式(A.1)計(jì)算吸濕快干率,保留兩位有效數(shù)字,取其五次平均值,作為該試樣的測(cè)試結(jié)果,本實(shí)施例制備的鞋墊布的吸濕快干率為90%;
式中:
K——吸濕快干率;
G0——樣品平衡后重量,單位為g;
G1——樣品浸潤(rùn)后重量,單位為g;
G2——樣品蒸發(fā)后重量,單位為g。
(3)、制備復(fù)合鞋墊
在上述制備的改性EVA鞋墊上涂覆制備好的纖維素粉體的聚氨酯膠粘劑,其中上膠量為22克/m2;然后將涂好纖維素粉體的聚氨酯膠粘劑的改性EVA鞋墊與上述制備的鞋墊布進(jìn)行漿點(diǎn)復(fù)合,溫度為155℃,壓力為0.12MPa,時(shí)間25s。
為提高梯度功能性,可在復(fù)合鞋墊上打出孔徑為1.2mm的圓孔,開孔密度4個(gè)/平方厘米。
本實(shí)施例制備的復(fù)合鞋墊的物理性能如表5中所示。
表5復(fù)合鞋墊的物理性能
由表3中的數(shù)據(jù)可得知,本發(fā)明復(fù)合鞋墊具有抗菌性強(qiáng)、吸濕快干性能好,同時(shí)耐磨耐用、彈性恢復(fù)率高,滿足了穿用需求。
4、制備復(fù)合鞋底
(1)制備EVA注塑中底
將50重量份的粒徑為500目的木質(zhì)纖維素粉體用5重量份的硅烷偶聯(lián)劑進(jìn)行均勻的噴淋,儲(chǔ)存、烘干制成均勻的改性木質(zhì)纖維素粉體。
將50重量份的商品名為EVA7470、數(shù)均分子量為1800的乙烯-醋酸乙烯共聚物(其中醋酸乙烯(VA)的質(zhì)量百分含量為26%)、50重量份的商品名為GT-01、數(shù)均分子量為20000的部分氫化苯乙烯丁二烯聚合物和50重量份的粒徑為500目的改性木質(zhì)纖維素粉體投入密煉機(jī)中混煉,混煉過程中,開煉機(jī)溫度不超過70℃,混煉溫度為90℃,混煉時(shí)間為0.2小時(shí)。
同時(shí)將4重量份的商品名為AC3000的發(fā)泡劑偶氮二甲酰胺、0.6重量份的架橋劑過氧化二異丙苯(DCP)、2重量份的活性劑硬脂酸和1重量份的氧化鋅投入另一密煉機(jī)中混煉,混煉過程中,開煉機(jī)溫度不超過70℃,混煉溫度為100℃,混煉時(shí)間為0.1小時(shí)。
投入造粒機(jī)中間造粒:設(shè)定造粒機(jī)溫度:第一段95℃,第二段95℃,第三段95℃,第四段90℃,主機(jī)轉(zhuǎn)速35轉(zhuǎn),入料機(jī)轉(zhuǎn)速30轉(zhuǎn),切刀轉(zhuǎn)速15轉(zhuǎn),每批次的料進(jìn)入攪拌桶攪拌均勻,時(shí)間20分鐘。
輸入至射出發(fā)泡成型機(jī)中進(jìn)行射出發(fā)泡成型,模具溫度:上模177~183℃;下模177~183℃。
經(jīng)冷卻成型得到發(fā)泡材料,恒溫箱溫度:85±5℃、75±5℃、65±5℃;恒溫時(shí)間:30℃±5分鐘;恒溫機(jī)輪速:125±10轉(zhuǎn)。
圖1為本實(shí)施例制備的發(fā)泡體(加入改性麻桿粉)的電鏡照片,與未加入改性麻桿粉的EVA的電鏡照片(圖2)相比,可以看出,麻桿粉加入后在EVA內(nèi)形成皺褶,類似彈簧機(jī)理,有利于EVA受壓縮后恢復(fù)彈性。
經(jīng)測(cè)定,本實(shí)施例制備的木質(zhì)纖維素粉體發(fā)泡體的物性如表1中所示。
表6中,各指標(biāo)的測(cè)試方法如下:
視密度:HG/T 2872-2009,測(cè)試片帶皮;
拉伸強(qiáng)度:GB/T 10654-2001,測(cè)試片帶皮,標(biāo)線距離為50mm,取兩個(gè)垂直方向測(cè)試結(jié)果的平均值;
拉斷伸長(zhǎng)率:GB/T 10654-2001,測(cè)試片帶皮,標(biāo)線距離為50mm,取兩個(gè)垂直方向測(cè)試結(jié)果的平均值;
直角形撕裂強(qiáng)度:GB/T 10808-2006,測(cè)試片帶皮,測(cè)試速度50mm/min;
回彈性:GB/T 10652-2001,測(cè)試片帶皮;
加濕老化后鞋底周圈剝離強(qiáng)度:GB/T 3903.7-2005,附錄E.5.1,70℃、120h、95%RH。
表6本實(shí)施例制備的木質(zhì)纖維素粉體發(fā)泡體的物性
由表6中的數(shù)據(jù)可得知,本發(fā)明提供的改性木質(zhì)纖維素粉體發(fā)泡體具有輕質(zhì)、耐久、避震、高彈和抗撕裂性能,適用于制備各種競(jìng)技類和休閑類的鞋中底,具有重要的應(yīng)用價(jià)值。
(2)制備橡膠外底
采用表7中的配方進(jìn)行制備本發(fā)明耐磨止滑橡膠,制備過程如下:
(1)制備改性短纖維
噴淋乙烯基三乙氧基硅烷對(duì)玄武巖(直徑為10~100μm,長(zhǎng)度為1~10mm)進(jìn)行預(yù)處理,偶聯(lián)劑的用量為玄武巖質(zhì)量的1%,儲(chǔ)存、烘干制成均勻的改性短纖維。
(2)混煉
1)先將部份(50%)粗坯(天然橡膠、丁二烯橡膠、丁腈橡膠和改性短纖維)混煉溫度為100±5℃,完畢后平鋪于料盤中,時(shí)間為90s;
2)向另一部份粗坯(天然橡膠、丁二烯橡膠、丁腈橡膠和改性短纖維)中加入氧化鎂、硅烷、硬脂酸、硫磺和ZnO,硫磺和ZnO依次加入,然后加入步驟1)的物料中進(jìn)行混煉溫度為125±5℃,時(shí)間為120s:
混煉過程中,啟動(dòng)翻料機(jī),在此過程中加入不超過13.5kg/手回收料混煉,然后將輪臺(tái)距調(diào)至0.9~1.1mm,打薄三次,時(shí)間約720秒,接著輪距調(diào)至8-10mm,束筒送入14"輪臺(tái)出片,時(shí)間60~120秒;出片對(duì)照一般物料方式,依照PFC設(shè)定厚度標(biāo)準(zhǔn)出片,片料送入待檢區(qū)。
(3)硫化成型
將所有原料按配比經(jīng)上述方法混煉后放入硫化機(jī)硫化成型,硫化溫度145℃,硫化時(shí)間8分鐘。
上述制備過程中,需要注意如下問題:
A、打料前輪臺(tái)溫度50℃以下,打料中控制在80℃以下;
B、料出片時(shí)不過水,采取涼料方式進(jìn)行冷卻作業(yè);
C、片料經(jīng)過檢驗(yàn)后方可進(jìn)行下一制程。
成型生產(chǎn)規(guī)范:
1)機(jī)臺(tái)溫度標(biāo)準(zhǔn)為:100℃~200℃;
2)機(jī)臺(tái)壓力標(biāo)準(zhǔn):140kg/cm2~150kg/cm2。
表7實(shí)施1-5和對(duì)比例1中的原料配方(質(zhì)量比)
實(shí)施例1制備的橡膠的電鏡照片如圖3、圖4、圖5和圖6所示,其中圖3(a)的放大倍數(shù)為5000,圖3(b)的放大倍數(shù)為15000,由圖3可以看出,玄武巖纖維與橡膠間仍有縫隙,屬于不完全黏合,該黏合形態(tài)為鑲嵌式。
其中圖4(a)的放大倍數(shù)為6000,圖4(b)的放大倍數(shù)為17000,由圖4可以看出,玄武巖纖維與橡膠間仍有縫隙,屬于不完全黏合,該黏合形態(tài)為電焊式。
圖4所示玄武巖纖維與橡膠的電焊式粘結(jié)邊緣的電鏡照片如圖5所示,其中圖5(a)的放大倍數(shù)為5000,圖5(b)的放大倍數(shù)為15000。
圖6(a)的放大倍數(shù)為100,圖6(b)的放大倍數(shù)為1000,圖6(b)是圖4(a)的局部放大,由圖4可以看出,玄武巖纖維與橡膠間沒有縫隙,屬于完全黏合。
經(jīng)測(cè)定,實(shí)施1~6所制備的耐磨止滑橡膠的物性表現(xiàn)如表8和表9中所示。
表8實(shí)施1-6制備的耐磨止滑橡膠的理化性能
表9實(shí)施1-6制備的耐磨止滑橡膠的密度、止滑性能和磨耗體積
對(duì)比表3和表4中的數(shù)據(jù)可知,本發(fā)明高耐磨高止滑橡膠具有絕佳的耐磨止滑性能,最高也在0.15以下,能經(jīng)受長(zhǎng)時(shí)間的磨耗,干止滑在1.0以上,濕止滑在0.80以上;而不加短纖維的耐磨和干濕止滑在數(shù)據(jù)上均下降很多;由該高耐磨高止滑橡膠制備的鞋大底能適用于網(wǎng)球鞋大底及其它對(duì)耐磨止滑性能要求較高的鞋大底。
本發(fā)明通過普通橡膠主體膠料,加入預(yù)處理短纖維,經(jīng)混煉、熱壓及脫模,制備的高耐磨高止滑橡膠比普通的橡膠要具有更佳的耐磨止滑功能。
綜上所述,本發(fā)明的高耐磨高止滑橡膠具有絕佳的耐磨止滑性能,由其制成的鞋大底耐磨止滑性好,可適用于用作耐磨止滑性能要求較高的鞋外底。不僅可以整體作為大底使用,也可以作為部分耐磨位置與普通橡膠共同使用。
(3)制備復(fù)合鞋底
在將上述制備的EVA注塑中底和橡膠大底復(fù)合之前,要對(duì)EVA注塑中底表面和橡膠表面進(jìn)行處理。
EVA注塑中底打磨經(jīng)過:打粗(由于發(fā)泡出來的EVA表面帶有一些整理劑使表面光滑不易貼合,因此打粗的目的是使表面粗糙,利于底和膠水的黏著)—磨邊—消前消后(根據(jù)設(shè)計(jì)的弧度進(jìn)行修整)。
橡膠大底經(jīng)過丁酮、乙酸甲酯和乙酸乙酯溶劑預(yù)清洗處理,再經(jīng)過:加熱烤干(55℃,紅外線3min)—邊緣錘壓—定型(至少8s)—品檢。
將經(jīng)處理過的EVA注塑中底與橡膠大底采用上述制備的漢麻改性聚氨酯膠粘劑進(jìn)行膠漿復(fù)合,溫度為50℃,壓力為3MPa,再將注塑足弓支撐架(由熱塑性聚氨酯注塑制成)與橡膠大底進(jìn)行膠漿復(fù)合,溫度為60℃,壓力為2MPa,即得到復(fù)合鞋底。
本實(shí)施例制備的復(fù)合鞋底的外觀示意圖如圖7和圖8所示,其中圖7為復(fù)合鞋底內(nèi)側(cè)的示意圖,圖8為復(fù)合鞋底外側(cè)的示意圖。
本實(shí)施例制備的復(fù)合鞋底的物理性能如表10中所示。
表10復(fù)合鞋底的物理性能
由表5中的數(shù)據(jù)可得知,所制成的復(fù)合鞋底具有良好的彈性、彈性恢復(fù)性、防滑性、耐磨性,滿足的運(yùn)動(dòng)及休閑類鞋靴的穿著舒適性需要,同時(shí),具有良好的抗撕裂性能和防老化開膠性能,滿足了穿著的耐用性需要。
5、制備多用途戶外運(yùn)動(dòng)鞋
將上述得到的復(fù)合鞋面布、復(fù)合鞋墊和復(fù)合鞋底進(jìn)行整合得到多與用途運(yùn)動(dòng)鞋。