覆膜爆米花聚氨酯鞋材及其生產工藝的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種鞋材及其制備工藝，尤其是指一種覆膜爆米花聚氨酯鞋材及其生產工藝。
【背景技術】
[0002]隨著北京成功申辦2008年奧運會，越來越多的中國人開始熱衷於各種體育運動，高性能的運動鞋也就成為緊俏產品。作為繼橡膠、PVC、SBS之後的第四代鞋底材料，TPU(熱塑性聚氨酯彈性體)具有更優良的彈性、耐磨性、抗撕裂性和彎曲性，是各種要求極高的專用鞋如足球鞋、冰刀鞋、登山鞋等的鞋底首選材料之一。
[0003]目前用于運動鞋鞋底生產的材料主要有PVC、PU、EVE和TPU，其中的TPU由於性能突出和具有環保概念，開始嶄露頭角。PVC的價格低廉，但是溫度低時變硬易折裂，溫度高時又易變軟，且有醫學研究證明PVC會釋放對人體有害的二惡英，先進國家的大型運動用品廠商如NIKE等已逐步用TPU等材料替代PVC; HJ材料重量輕、耐熱性好、抗磨損性好、壽命長、價格也較低，但專案的投資成本高(機器、模具和原材料)，成品難以重新再利用;EVE的柔韌性、彈性良好，耐化學品和著色性能優異，但生產工藝相對復雜，使用範圍局限在中高檔運動鞋的範圍里。而TPU具有耐磨性強、抗張強度及斷裂伸長率高、耐氣候性良好等優點，雖然在硬度、重量和價格方面存在不足，但綜合來看，TPU的應用市場更為廣泛。
[0004]就目前而言，阿迪達斯(adidas)的“ClimaCoolTM”最新系列開發了360度的透氣系統。該系列產品的鞋底、加固物、保護性鞋尖和減震部分都采用了 TPU高彈體。鞋底的細網眼透氣面使新鮮空氣得以從下部流進鞋子，同時，特殊的鞋墊起到風扇的作用，使鞋內的空氣保持流通，其結果是使產生的熱量減少了 20%。
[0005]現有TPU應用于鞋材生產中所采用的工藝為TPU發泡工藝，所謂“TPU發泡工藝”，其實就像是爆米花，把TPU做成顆粒狀，可以把這些顆粒想成一粒一粒的老玉米。然后丟進一個機器里，這個機器就類似于爆米花機，然后高溫高壓之后，這些玉米變成了爆米花，之后使用蒸汽模壓工藝將2000顆左右的爆米花顆粒加工成所需的鞋底形狀，在這個過程中發泡顆粒最外層輕微熔化并粘連成穩定形狀，同時內部氣孔結構不受影響。鞋底收到壓力后，可壓縮到一半大小，大大減輕腳底所承受的震動力，壓縮力消失后，鞋底可迅速恢復到原來的形狀。
[0006]以上TPU制成鞋底過程往往需要購置新型機臺，而且需要進行長時間蒸汽模壓，制備工藝復雜且成本及能耗較高。
[0007]有鑒于現有TPU發泡工藝存在的制備工藝復雜且成本及能耗較高的缺陷，本申請人于2015年12月22日提交了一份關于“一種爆米花鞋底及一種PU爆米花鞋材的制備工藝”的發明專利申請(申請號201510966449.8)，其采用現有PU的生產工藝，從而使得制得的HJ鞋底內均勻地摻設有TPU爆米花顆粒，從而有效地對現有HJ鞋底進行性能改良，能夠有效地提高PU鞋底的柔軟性，使其重量更輕、透氣性更強，使其兼具有HJ鞋底和新型TPU發泡鞋底的優點。由于采用上述工藝制得的PU爆米花鞋材中TPU爆米花顆粒廣泛分布于鞋材外部，因而容易受空氣作用出現水解，會對PU爆米花鞋材的使用壽命造成不利影響。
【發明內容】
[0008]本發明提供一種覆膜爆米花聚氨酯鞋材及其生產工藝，其主要目的在于克服PU爆米花鞋材中TPU爆米花顆粒容易水解、使用壽命不長的缺陷。
[0009]為解決上述技術問題，本發明采用如下技術方案:
一種覆膜爆米花聚氨酯鞋材，包括PU基層、復數個均勻摻設于該HJ基層內的TPU爆米花發泡顆粒以及覆蓋于PU基層外表面的TPU防護底膜。
[0010]進一步的，所述PU基層包括頂面及由該頂面周緣向下延伸形成的底面，所述TPU防護底膜覆蓋于該HJ基層的底面。
[0011 ]進一步的，所述TPU防護底膜的厚度為0.3?1mm。
[0012]進一步的，所述TPU爆米花發泡顆粒呈圓球形或者橢圓球形。
[0013]進一步的，所述TPU爆米花發泡顆粒的直徑為30μηι?300μηι，所述PU基層的頂面和底面均分布有所述TPU爆米花發泡顆粒。
[0014]進一步的，所述ITU爆米花發泡顆粒至少包括一第一色調TPU材料爆米花發泡顆粒，所述PU基層為一第二色調PU材料基層，所述TPU防護底膜為一透明TPU防護底膜或一第三色調TPU防護底膜。
[0015]—種覆膜爆米花聚氨酯鞋材的生產工藝，包括以下步驟:
a、選取鞋材模具，按照鞋材模具大小沖裁出TPU防護底膜；
b、將該TPU防護底膜鋪設于鞋材模具的下模模腔內，并用鞋材模具的中框板將TPU防護底膜邊緣緊壓于鞋材模具的下模；
c、通過抽氣裝置對下模模腔進行抽真空，所述TPU防護底膜完全貼附于下模模腔內；
d、選取TPU爆米花發泡顆粒及PU原料；以TPU爆米花發泡顆粒60%?70%重量比、PU原料30%?40%重量比，在50?70攝氏度下進行攪拌混勻形成料米混合液；
e、將料米混合液倒入貼附有TPU防護底膜的下模模腔內，合上鞋材模具的上模，之后將該鞋材模具至于烘箱內發泡成型；
f、成型后，將鞋材由鞋材模具內取出，修剪掉鞋材上多余的TPU防護底膜邊角，即可獲得一覆膜爆米花聚氨酯鞋材。
[0016]進一步的，所述TPU爆米花發泡顆粒至少包括一第一種色調的TPU材料爆米花發泡顆粒，所述PU原料為一第二種色調的HJ原料，所述TPU防護底膜為一透明的TPU防護底膜或一第三色調的TPU防護底膜。
[0017]進一步的，所述TPU爆米花發泡顆粒采用以下工藝制備而成:通過物理發泡法，運用氣相微分原理，將超臨界流體滲透THJ原材料內部，形成聚合物/氣體均相體系，利用升溫降壓法，破壞材料內部聚合物/氣體均相體系的平衡狀態，TPU材料內部形成氣泡核并長大定型，得到TPU材料爆米花發泡顆粒。
[0018]進一步的，經過氣相微分預處理后，5毫米大小的顆粒可以像爆米花一樣膨脹，在這個過程中，內含密閉氣泡的橢圓形顆粒的體積將增大2-3倍，其內部泡孔包裹著大量的氣體，泡孔直徑從30微米到300微米不等，這些密閉氣泡能夠賦予發泡顆粒以優異的彈性和回彈效果。
[0019]和現有技術相比，本發明產生的有益效果在于:
1、本發明結構簡單、實用性強，通過設置在原有的PU基層上通過覆膜的方式增設了一TPU防護底膜，TPU防護底膜不僅具有高透濕性、手感好、高耐水壓、加工性能好、耐水洗干洗、其彈性佳、強度高等優秀的物性表現，而且可以與摻設并分布在PU基層上的TPU爆米花發泡顆粒進行完美發泡粘合，由于其二者分子特性接近，因而在鞋材發泡成型過程中，TPU爆米花發泡顆粒和TPU防護底膜具有極佳的分子間結合力，使得TPU防護底膜的覆膜難度降低并且牢固程度加強，因而通過牢固地增設了 TPU防護底膜，可以有效地防止TPU爆米花發泡顆粒與空氣中的水或水蒸氣進行接觸，可以防止TPU爆米花發泡顆粒與聚氨酯混合體材質進行有效水解反應，進而提高鞋材產品的使用壽命。
[0020]2、在本發明中，所述TPU爆米花顆粒和PU原料以及TPU防護底膜可以通過采用透明或者不同的色調或者來增加鞋底色彩的豐富性，有利于提高產品的多樣性，從而可以提供另一種制備雙色鞋底或者多色鞋底的新工藝，而且制得的雙色鞋底或多色鞋底不僅具有其他工藝所無法產生的優良減震性質，而且不需要多次更換模具，從而可以大大地節省設備成本，并提尚生廣效率。
[0021]3、在本發明中，TPU防護底膜的覆膜過程是通過在下模模腔的抽真空吸附和中框板的夾持作用共同實現而進行固定，不僅固定精確度高，不會出現產品折痕及或者收縮等不良現象，而且操作簡單，便于脫模，而且可以在同一個模具里同一發泡成型過程中一次性完成覆膜，從而大大提高了生產效率以及節省人工和時間。
【附圖說明】
[0022]圖1為本發明的結構示意圖。
[0023]圖2為本發明中鞋材模具的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0024]下面參照【附圖說明】本發明的【具體實施方式】。
[0025]參照圖1。一種覆膜爆米花聚氨酯鞋材，包括PU基層1、復數個均勻摻設于該PU基層I內的TPU爆米花發泡顆粒2以及覆蓋于HJ基層I外表面的TPU防護底膜3。
[0026]參照圖1。所述PU基層I包括頂面10及由該頂面10周緣向下延伸形成的底面11，所述THJ防護底膜3覆蓋于該PU基層I的底面11。
[0027]參照圖1。所述TPU防護底膜3的厚度為0.3?Imm。優選地，所述TPU防護底膜3的厚度為0.3_。
[0028]參照圖1。所述TPU爆米花發泡顆粒2呈圓球形或者橢圓球形。
[0029]參照圖1。所述TPU爆米花發泡顆粒2的直徑為30μπι?300μπι，所述HJ基層I的頂面10和底面11均分布有所述TPU爆米花發泡顆粒2。
[0030]參照圖1。所述IT