超臨界發泡現在在鞋材應用方面還比較熱門，今天一起來深入了解下這個工藝，主要整理內容包括超臨界發泡簡介、不同發泡劑對比、與化學發泡對比、鞋材常見工藝及產業鏈企業等，閱讀本文前，歡迎加入鞋材行業群一起交流。
一、超臨界發泡(pao)簡(jian)介
SCF保持(chi)著(zhu)氣體的(de)性能(neng)(neng)(neng)，同時也有類似液態的(de)性質(zhi)。其擴散系數為液體的(de) 10~100 倍。滲透、流動(dong)、傳熱(re)、傳質(zhi)性能(neng)(neng)(neng)極佳，故對很(hen)多物(wu)質(zhi)有很(hen)強的(de)溶解能(neng)(neng)(neng)力，能(neng)(neng)(neng)在較低的(de)溫度下(xia)提取和(he)分離難揮發物(wu)質(zhi)和(he)熱(re)敏性物(wu)質(zhi)。
不(bu)同(tong)發泡劑(ji)的對比(bi)
| 發(fa)泡劑(ji)種類(lei) | 優點 | 缺(que)點 |
| CO2 | 在聚合物里的溶(rong)解度和擴散速度較快，在其他(ta)條(tiao)件一樣(yang)時(shi)，二氧(yang)化(hua)碳能產生更多(duo)的氣泡(pao)，同時(shi)產品密(mi)度較低(di) | 擴(kuo)散系數和(he)空氣相差較大(da)，產品的收縮較 N2明顯 |
| N2 | 擴散系數的和空(kong)氣差不多，產品尺寸(cun)穩定(ding)，不易收縮 | 聚合物中的擴散速率(lv)低、溶解度低，導致(zhi)聚合物發(fa)泡時(shi)間(jian)較長，或(huo)需要較高的飽和(he)壓(ya)力，導致(zhi)生(sheng)產效率(lv)下(xia)降(jiang)，或(huo)設備投資成本增加 |
二、超臨界發泡和化學發泡的比較
-
超臨界發泡制備純凈的發泡材料，具有食品安全等級，可與皮膚有良好的相容性。 -
同化學發泡相比，超臨界發泡具有更精細的泡孔結構和更穩定的性能。 -
超臨界發泡的泡沫的抗沖擊強度更大，具有更好的熱穩定性、韌性、良好的隔音性能，更低的導熱系數和熱導率。 -
飽和時間長會影響生產效率，快速升溫或快速泄壓對能源和設備安全性要求比較高。
圖 超臨界片材發泡工藝
-
發氣量最大，泡孔比較均勻，性能優越，用途廣泛。 -
分解溫度可調節，不影響固化和成型速度，工藝非常成熟。 -
AC發泡劑是黃色晶體，并且分解易產生較多的副產物，比如粒徑不夠精細會導致較多副產物產生，導致制品有味道，顏色有偏差。
圖 EVA片(pian)材化學發泡工藝
三、鞋材應用中常見的超(chao)臨界發泡(pao)工藝(yi)
- 充分利用了超臨界流體在聚合物中的較快的擴散速率和較大的溶解度。
- 發泡時聚合物處于半固態，熔融區使得泡孔可以生長，而未熔融區則提供了熔體強度，維持了泡孔結構。
- 極快速泄壓，誘導形成極高的成核速率，確保形成具有微納米尺寸、高孔密度的泡孔結構。
固態發泡機理1、超臨界流體珠粒發泡工藝
珠粒發泡其實又可以分兩種：釜式和擠出，這里不做特別說明的話，都是以比較常見的釜式發泡為例，所以珠粒發泡的工藝簡化流程是：
-
聚合物顆粒放置在高壓釜內； -
通入超臨界流體，超臨界流體在高溫高壓條件下溶脹擴散進入聚合物基體； -
然后通過泄壓閥門快速泄壓實現微孔發泡。
常見的超臨界發泡顆粒如ETPU，又被稱為爆米花。在得到超臨界發泡顆粒后，還要經過水蒸氣成型工藝來做成最終的鞋底。
2、超臨界流體片材發泡工藝
超臨界(jie)片材(cai)發泡的工藝可以(yi)用釜式(shi)，也可以(yi)用模壓工藝，這里(li)就簡單介紹(shao)下(xia)模壓的工藝流程：
-
將模壓機上的發泡模具升溫， -
待達到發泡溫度后，將聚合物放入模具，模壓機合模，模具密封， -
向模具內充入超臨界流體，超臨界流體向聚合物溶脹擴散30?180分鐘， -
然后模壓機開模泄壓發泡，即可得到泡孔尺寸和密度可控的聚合物微孔發泡片材。
得到超(chao)臨(lin)界(jie)發泡片材后，再經過裁(cai)剪，就可(ke)以(yi)得到鞋(xie)底(di)了。
3、小發大（注塑+超臨界模壓發泡）
小發大，又叫胚模發泡，其特點就是小的胚模在經過模壓發泡后變大，其工藝流程為：
?
- 將材料進行混煉；
- 清理(li)模具，進行射出成型，得到小的鞋(xie)底(di)胚模；
- 再將鞋(xie)底胚模放進(jin)模具(ju)中，經過超臨界流體發泡后得到大的鞋(xie)底。
四、超臨界發泡鞋材產業鏈相關企業
?
這里簡單羅列下超臨界發泡鞋材相關的企業，主要涉及運動品牌、鞋底廠、設備商、材料企業等。
?
運動品牌：幾乎全部上線了(le)超臨界(jie)發(fa)泡的(de)鞋款，各種氮氣(qi)加持的(de)中(zhong)底科技層出不窮，比(bi)如安踏、李寧、特(te)步、中(zhong)喬體育、匹克(ke)、361°、阿迪達斯(si)、耐克(ke)、鴻星爾克(ke)、回力(li)等(deng)等(deng)。
?
超臨界發(fa)泡鞋底廠：主(zhu)要是(shi)指發泡(pao)中(zhong)底(di)企業，如晉(jin)江國盛(sheng)、青(qing)島韓(han)義、東(dong)(dong)(dong)莞(guan)國立、東(dong)(dong)(dong)莞(guan)海瑞斯、大毛牛、蘇州申(shen)賽、廣東(dong)(dong)(dong)奔迪、東(dong)(dong)(dong)莞(guan)兆陽、泰亞、東(dong)(dong)(dong)駿、茂泰、鋒(feng)特新(xin)材、福(fu)建(jian)嘉怡、禾懋股(gu)份、福(fu)建(jian)鑫瑞新(xin)材等。
?
超臨界發泡設備(bei)廠：泰安實力機械、開原化(hua)工(gong)、無錫(xi)錦和、德陽(yang)四創、天一精機、新元化(hua)工(gong)機械等(deng)。
?
材料廠商：主要是指其材料有被(bei)用于(yu)這塊發(fa)泡的，主要材料種類是EVA、TPU、PEBA、TPEE等(deng)，如塞拉(la)尼斯、贏創、萬華化學、華峰、新元化學、埃克森美孚(fu)等(deng)。
?
來源：艾邦綜合整理
?
原文始發(fa)于微(wei)信公眾號（艾邦高分(fen)子）：