TWI822283B - 多色超臨界發泡鞋體的製造方法，及多色發泡鞋體 - Google Patents
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Abstract
一種多色超臨界發泡鞋體的製造方法，包括步驟S1~S3；該步驟S1，提供複數初坯模具，將不同顏色的複數橡塑發泡材料分別以射出方式填充在各該初坯模具的模室中，以使該等初坯模具各別製得不同顏色之複數未發泡的初坯模型；該步驟S2，將該等初坯模型置入於一熱壓模具中進行熱壓，以使兩相鄰初坯模型的相接觸面因受熱而結合在一起，形成一鞋材半成品；該步驟S3，將該鞋材半成品置入一超臨界發泡裝置中發泡成型，以獲取一多色發泡鞋體，且該多色發泡鞋體的結構亦揭露於此。
Description
本發明係與鞋材製程技術有關，特別指一種多色超臨界發泡鞋體的製造方法，及多色發泡鞋體。
隨著鞋體流行趨勢，近年來鞋材的開發著重在鞋體顏色與性能的多樣性的設計，能讓消費者依據個人風格選擇符合自己喜好的多色鞋材。
然而，傳統製鞋業在生產多色鞋體時，主要係利用人工膠黏方式，將兩種不同顏色的鞋體部件膠黏在一起，由於前述膠黏技術需先對所述鞋體部件以化學藥劑進行繁複的表面處理，再將黏著劑塗佈在所述鞋體部件表面上進行膠黏，並送入中溫或高溫的輸送帶烘箱來催化藥劑以保證接著的強度，可見傳統的多色鞋體製程需要耗費大量的人力成本，除此之外，製程中所使用的化學藥劑具有毒性，長時間下來對工作人員來說會危害人體健康，中高溫的輸送帶烘箱產生的熱能造成大量的碳排放，進而造成環境汙染。
有相關製鞋業者為了改善傳統多色鞋體製程的缺失，利用超臨界發泡技術來製成多色鞋體，如大陸發明專利公開號CN112662043A，係為一種衝擊力防護發泡鞋材，其製程包含射初坯步驟，將造好的塑料粒倒入注塑成型機內，以完成射初坯；發泡步驟，將
成型好的初坯，放入超臨界發泡罐內進行物理發泡；成型步驟，將小發泡的半成品靜置冷卻後，將其壓入平板模壓模具中，完成成品模壓，以完成發泡鞋材。
前述公開技術係先將初坯進行超臨界發泡，再進行熱壓處理形成發泡鞋材，由於初坯當中的發泡材料已先進行超臨界發泡，因而該成型步驟中，前述小發泡的半成品在模壓成型過程所產生發泡廢棄物無法進行再生處理，且在實際製鞋業中，每天生產大量鞋材情況下同時大量產生前述發泡廢棄物會造成環境汙染的問題，如此汙染問題給環境帶來巨大負擔。
綜上可知，目前多色發泡鞋體的製法仍未臻完善，尚有待改進之處。
有鑑於此，本發明之目的在於提供一種多色超臨界發泡鞋體的製造方法，及多色發泡鞋體，係利用熱壓方式先將不同顏色的該等初坯模型相結合在一起，形成該鞋材半成品，再將該鞋材半成品利用超臨界發泡，獲得該多色發泡鞋體，如此該製造方法除了節省習用人力塗設黏著劑的成本，提供環保製程的友善加工環境，且製成後該多色發泡鞋體不需額外加工處理，藉以不會有廢料的問題產生，符合ESG永續經營的理念，更可提高製程良率。
緣以達成上述目的，本發明提供的多色超臨界發泡鞋體的製造方法，包括下列步驟：步驟S1，提供複數初坯模具，將不同顏色的複數橡塑發泡材料分別以射出方式填充在各該初坯模具的模室中，以使該等初坯模具各別製得不同顏色之複數未發泡的初坯模型；步驟S2，將
該等初坯模型置入於一熱壓模具中進行熱壓結合，以使兩相鄰初坯模型的相接觸面因受熱而結合在一起，形成一鞋材半成品；以及步驟S3，將該鞋材半成品置入一超臨界發泡裝置中發泡成型，以獲取一多色發泡鞋體。
本發明又一實施例提供一種多色發泡鞋體，係由一鞋材半成品經超臨界發泡所製得，其中該鞋材半成品為不同顏色之複數初坯模型藉由熱壓方式結合而成，該多色發泡鞋體包含一第一發泡鞋部件及一第二發泡鞋部件。該第一發泡鞋部件具有一第一結合面；該第二發泡鞋部件具有一第二結合面，該第二結合面與該第一結合面彼此結合為一體。
本發明的效果在於，本發明該多色超臨界發泡鞋體的製造方法，係利用熱壓方式先將不同顏色的該等初坯模型相結合在一起，當該等初坯模型在該熱壓模具中受加熱作用時，各該初坯模型當中的分子結構因受熱而生成熱裂解，使得兩相鄰初坯模型產生分子交聯作用而彼此結合為一體，形成該鞋材半成品，再將該鞋材半成品利用超臨界發泡，獲得該多色發泡鞋體，如此本實施例之製造方法節省習用人力塗設黏著劑的成本，提供環保製程的友善加工環境，且製成後該多色發泡鞋體不需額外加工處理，藉以不會有廢料的問題產生，符合ESG永續經營的理念，更可提高製程良率。
此外，製程出的該多色發泡鞋體的色彩更可進一步製得兩種顏色以上的鞋材，提升該多色發泡鞋體的色彩多樣性，讓該多色發泡鞋體整體視覺效果更為美感，也讓使用者在物性及功能性可交互搭配應用。
〔本發明〕
100:熱壓模具
110:下模具
111:模穴
120:模具內仁
130:上模具
10:初坯模型
11:鞋面初坯模型
12:鞋底初坯模型
30、40:多色發泡鞋體
31、41:第一發泡鞋部件
311、411:第一結合面
32、42:第二發泡鞋部件
321、421:第二結合面
422:第五結合面
423:容槽
43:第三發泡鞋部件
431:第三結合面
44:第四發泡鞋部件
441:第四結合面
S1~S3:步驟
圖1係為本發明一較佳實施例之多色超臨界發泡鞋體的製造方法的步驟流程圖。
圖2係為本發明第一較佳實施例之初坯模型的結構圖。
圖3係為本發明第一較佳實施例之初坯模型置入熱壓模具剖面示意圖。
圖4係為本發明第一較佳實施例之熱壓模具進行合模熱壓的剖面示意圖。
圖5係為本發明第一較佳實施例之多色發泡鞋體的結構圖。
圖6係圖5沿剖面線6-6方向所得的剖面圖。
圖7係為本發明第二較佳實施例之多色發泡鞋體的結構圖。
圖8係為本發明第二較佳實施例之多色發泡鞋體的底視圖。
圖9係圖7沿剖面線9-9方向所得的剖面圖。
圖10係圖7沿剖面線10-10方向所得的剖面圖。
為能更清楚地說明本發明，茲舉較佳實施例並配合圖式詳細說明如後。請參考圖1，為本發明提供一種多色超臨界發泡鞋體的製造方法，包括下列步驟：
步驟S1，提供複數初坯模具(圖中未示)，將不同顏色的複數橡塑發泡材料分別以射出方式填充在各該初坯模具的模室中，各該橡塑發泡材料固化成型後從各該初坯模具脫模取出，以使該等初坯模具各別製得不同顏色之複數未發泡的初坯模型10；具體說明，在本實施例中，該等初坯模型10係使用相同所述橡塑發泡材料射出成型，所述橡塑發泡
材料係包含乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)、合成橡膠(Synthetic Rubber)、聚氨酯(PU)、熱塑性聚氨酯(TPU)、PEBAX、聚烯烴類熱塑性彈性體(TPV)、熱塑性聚酯彈性體(TPEE)、熱塑性聚醯胺彈性體(TPAE)、聚烯烴彈性體(POE)、聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)、丁苯橡膠(SBR)、聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、熱塑性彈性體(TPE)所構成族群之其中一種發泡材料，在一較佳實施例中，所述橡塑發泡材料可選用乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)、熱塑性聚氨酯(TPU)及熱塑性彈性體(TPE)其中一種發泡材料。
該步驟S1在實際製程上，各該橡塑發泡材料係控制在螺桿溫度低於130℃的條件下射出成型，且各該橡塑發泡材料在射出過程控制射出壓力的輸出，而能使射出的橡塑發泡材料均勻分布在該初坯模具(圖中未示)的模室中固化形成該初坯模型10，其中該初坯模型10可為鞋面初坯模型、鞋底初坯模型、腳床初坯模型、底花初坯模型及鞋體初坯模型等多種型態，如圖2所示，在第一實施例中，該等初坯模型10係以該鞋面初坯模型11及該鞋底初坯模型12作為說明。
特別說明地，本發明各該初坯模型10係為未發泡成型體，該等初坯模型10可依使用需求選擇設計相同顏色及相同物理特性，或者多種不同顏色及不同物理特性，在本實施例中，該等初坯模型10彼此間硬度係設計相差40度以下，例如，該鞋底初坯模型12的硬度大於該鞋面初坯模型11的硬度，使得發泡後的多色發泡鞋體30具有多功能的特性，讓使用者在穿戴上更為舒適且行走較為穩健。
步驟S2，將該等初坯模型10置入於一熱壓模具100中進行熱壓成型，以使兩相鄰初坯模型10的相接觸面因受熱而結合在一起，形
成一鞋材半成品；更具體說明，如圖2、3所示，當該等初坯模型10在實際熱壓時，係先將該鞋底初坯模型12置入該熱壓模具100之一下模具110中，該鞋面初坯模型11設置在該熱壓模具100之一模具內仁120上；且在該熱壓模具100閉合時，該熱壓模具100之一上模具130帶動該模具內仁120朝該下模具110方向密合，使得該鞋面初坯模型11之底面接觸該鞋底初坯模型12上，以將該鞋面初坯模型11與該鞋底初坯模型12容置在該模具內仁120與該上模具130及該下模具110之間所形成的該模室中。
當該熱壓模具100在熱壓過程中，由於該鞋面初坯模型11與該鞋底初坯模型12係選用相同所述橡塑發泡材料射出成型，在本實施例中所述橡塑發泡材料係選用乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)作為說明，因而該鞋面初坯模型11及該鞋底初坯模型12在該模室中受加熱作用，使得該鞋面初坯模型11及該鞋底初坯模型12當中的分子結構因受熱而生成熱裂解，且兩相鄰該鞋面初坯模型11與該鞋底初坯模型12產生分子交聯作用，以致該鞋面初坯模型11及該鞋底初坯模型12的相接觸面彼此結合為一體，製得雙色該鞋材半成品(圖中未示)；在其他實施例中，該等初坯模型10亦可選用彼此互不相同的所述橡塑發泡材料，只是可能會影響該等初坯模型10的熱壓結合效果。
另外，本實施例中該熱壓模具100的溫度介於130~180℃，熱壓時間介於100~800秒，但該熱壓模具100的溫度及時間不以此為限，該熱壓模具100的條件可視所述橡塑發泡材料的特性有所調整，只要該熱壓模具100的溫度及時間條件能夠讓各該初坯模型10當中所述橡塑發泡材料達到軟化溫度即可。
步驟S3，接著將前述鞋材半成品置入一超臨界發泡裝置
(圖中未示)中發泡成型，以獲取一多色發泡鞋體30，其中該超臨界發泡裝置中充入有超臨界流體，當該鞋材半成品置入該超臨界發泡裝置時，對該超臨界發泡裝置內進行加熱加壓，使該超臨界流體滲入該鞋材半成品中，經過一段時間後，該超臨界發泡裝置產生洩壓，以使該鞋材半成品產生物理發泡，即形成該多色發泡鞋體30；特別說明地，該鞋材半成品在超臨界發泡過程，會因各該初坯模型10發泡倍率之間差異，使得該鞋材半成品發泡成彎曲型態之一發泡中間產物(圖中未示)，待該發泡中間產物冷卻回塑即能形成該多色發泡鞋體30，但在其他實施例中，若該鞋材半成品當中該等初坯模型10的發泡倍率均為相同，因而該鞋材半成品在超臨界發泡後即能一次形成該多色發泡鞋體30的型態。
請參考圖5~6，係為第一較佳實施例之該多色發泡鞋體30利用前述實施例之方法由該鞋材半成品經超臨界發泡所製得，且該鞋材半成品為前述不同顏色之該等初坯模型10藉由熱壓方式結合而成，其中該多色發泡鞋體30可為鞋大底、拖鞋及包鞋之其中一種；如圖5所示，本第一實施例該多色發泡鞋體30係以雙色拖鞋作為說明，該多色發泡鞋體30包含一第一發泡鞋部件31以及一第二發泡鞋部件32，該第一發泡鞋部件31係為該多色發泡鞋體30之鞋面，該第二發泡鞋部件32係為該多色發泡鞋體30之鞋底，其中該第一發泡鞋部件31之底部具有一第一結合面311，該第二發泡鞋部件32之頂部具有一第二結合面321，該第二結合面321與該第一結合面311彼此結合為一體，是以該第二結合面321與該第一結合面311之間不具有習用化學黏著劑，即該多色發泡鞋體30當中該第一發泡鞋部件與該第二發泡鞋部件為一體結合在一起，且從該多色發泡鞋體30的外周面觀察，能明顯看出該第一發泡鞋部件31與該第二發泡鞋部件32各自呈現不同顏色；此外，本實施例該多色發泡鞋體30當中該
第一發泡鞋部件31與該第二發泡鞋部件32的硬度相差40度以下，係該第二發泡鞋部件32的硬度大於該第一發泡鞋部件31的硬度，由於鞋面區域為特殊軟質料達到Q軟效果，接地面處為特殊硬質料並達到防滑耐磨效果，讓使用者在行走時更為舒適與穩健。
另外，請參考圖7至10，係為本發明第二較佳實施例提供的多色發泡鞋體40，本第二實施例該多色發泡鞋體40係為四色運動鞋大底，該多色發泡鞋體40同樣係由鞋材半成品經超臨界發泡所製得，在本第二實施例中，該鞋材半成品係以四種不同顏色之該等初坯模型(圖中未示)藉由前述熱壓方式結合而成，其中該等初坯模型包含腳床初坯模型、該鞋底初坯模型及兩種底花初坯模型，該多色發泡鞋體40之製造方法在此不再贅述；如圖7~10所示，該多色發泡鞋體40包含一第一發泡鞋部件41、一第二發泡鞋部件42、一第三發泡鞋部件43及一第四發泡鞋部件44，其中該第一發泡鞋部件41係為該多色發泡鞋體40之腳床，該第二發泡鞋部件42係為該多色發泡鞋體40之鞋底，該第三發泡鞋部件43與該第四發泡鞋部件44係為該多色發泡鞋體40之底花，即該第三發泡鞋部件43與該第四發泡鞋部件44分別結合在該第二發泡鞋部件42底部，且該第四發泡鞋部件44與該第三發泡鞋部件43彼此相鄰設置(參圖8)。
更具體說明該多色發泡鞋體40的細部結構，如圖9、10所示，該第一發泡鞋部件41之底部具有一第一結合面411，該第二發泡鞋部件42之頂部具有一第二結合面421，該第二結合面421與該第一結合面411彼此結合為一體，使得該第一發泡鞋部件41結合在該第二發泡鞋部件42上方；該第三發泡鞋部件43之頂部具有一第三結合面431，該第四發泡鞋部件44之頂部具有一第四結合面441，而該第二發泡鞋部件42之底部設有一容槽423，該容槽423的槽底具有一第五結合面422，該第
三發泡鞋部件43與該第四發泡鞋部件44分別設於該容槽423中，且該第三結合面431及該第四結合面441分別與該第五結合面422彼此結合為一體，以致該多色發泡鞋體40當中該第一發泡鞋部件41、該第二發泡鞋部件42、該第三發泡鞋部件43及該第四發泡鞋部件44為一體結合在一起，如此一來，該多色發泡鞋體40為整體呈現四種色彩均勻的鞋大底，該多色發泡鞋體40的色彩具備多樣性，使其整體視覺效果更為美感，且該多色發泡鞋體40亦可視需求設計多功能及多密度的特性；在其他實施例中，該多色發泡鞋體40亦可省略該第三發泡鞋部件43與該第四發泡鞋部件44之其中一者，將該多色發泡鞋體40設計成三色運動鞋大底，或者將該第三發泡鞋部件43與該第四發泡鞋部件44省略設置，只要該多色發泡鞋體40至少兩種顏色即可。
藉由本發明之設計，本發明該多色超臨界發泡鞋體的製造方法，係利用熱壓方式先將不同顏色的該等初坯模型10相結合在一起，由於各該初坯模型10係選用相同所述橡塑發泡材料，當該等初坯模型10在該熱壓模具100中受加熱作用時，各該初坯模型10當中的分子結構因受熱而生成熱裂解，使得兩相鄰初坯模型10產生分子交聯作用而彼此結合為一體，形成該鞋材半成品，再將該鞋材半成品利用超臨界發泡，獲得該多色發泡鞋體30、40。
如此，本實施例該多色超臨界發泡鞋體的製造方法，除了節省習用人力塗設黏著劑的成本，且在步驟S2當中該等初坯模型10在熱壓過程所產生的廢料為未發泡產物，因而能再次回收製成該橡塑發泡材料，能有效地減少該多色超臨界發泡鞋體的製造方法產生不可回收的廢棄物，提供環保製程的友善加工環境，且製成後該多色發泡鞋體30、40不需額外加工處理，藉以不會有廢料的問題產生，完全符合ESG永續經
營的理念，更可提高整體製程的良率。
此外，該多色發泡鞋體30、40經由一次性完成物理發泡而成型，當中兩相鄰發泡鞋部件利用分子交聯作用而穩固結合，不具任何化學物質，致使該多色發泡鞋體30、40能回收利用以達到環保的效益；除此之外，在第二實施例中，該多色發泡鞋體40更可進一步製得三種及四種顏色的鞋材，提升該多色發泡鞋體40的色彩與功能多樣性，讓該多色發泡鞋體40整體視覺效果更為美觀，且以不同色塊搭配不同物性特質的應用，能讓鞋體在外觀、舒適性、功能性達到多重應用的目的。
以上所述僅為本發明較佳可行實施例而已，舉凡應用本發明說明書及申請專利範圍所為之等效變化，理應包含在本發明之專利範圍內。
S1~S3:步驟
Claims (16)
- 一種多色超臨界發泡鞋體的製造方法，包括下列步驟：步驟S1，提供複數初坯模具，將不同顏色的複數橡塑發泡材料分別以射出方式填充在各該初坯模具的模室中，以使該等初坯模具各別製得不同顏色之複數未發泡的初坯模型；步驟S2，將該等初坯模型置入於一熱壓模具中進行熱壓，其中該等初坯模型包含一鞋面初坯模型及一鞋底初坯模型，係將該鞋底初坯模型置入該熱壓模具之一下模具中，該鞋面初坯模型設置在該熱壓模具之一模具內仁上；當該熱壓模具進行合模時，該熱壓模具之一上模具帶動該模具內仁朝該下模具方向密合，使得該鞋面初坯模型之底面與該鞋底初坯模型之頂面相接觸，且將該鞋面初坯模型與該鞋底初坯模型容置在該模具內仁與該上模具及該下模具之間所形成的該模室中，以使兩相鄰初坯模型的相接觸面因受熱而結合在一起，形成一鞋材半成品；以及步驟S3，將該鞋材半成品置入一超臨界發泡裝置中發泡成型，以獲取一多色發泡鞋體。
- 如請求項1所述之多色超臨界發泡鞋體的製造方法，其中在該步驟S2中，各該初坯模型係使用相同所述橡塑發泡材料射出成型，當該熱壓模具在熱壓過程，該等初坯模型在該熱壓模具中受加熱作用，使得各該初坯模型當中的分子結構因受熱而生成熱裂解，且兩相鄰初坯模型產生分子交聯作用，以致兩相鄰初坯模型的相接觸面彼此結合為一體，製得該鞋材半成品。
- 如請求項2所述之多色超臨界發泡鞋體的製造方法，其中在該步驟S2中，該熱壓模具的溫度設定介於130~180℃，熱壓時間介於100~800秒。
- 如請求項1或2所述之多色超臨界發泡鞋體的製造方法，其中在該步驟S2中，該等鞋材半成品包含鞋面初坯模型、鞋底初坯、腳床初坯模型、底花初坯模型及鞋體初坯模型所組成之群組。
- 如請求項1所述之多色超臨界發泡鞋體的製造方法，其中在該步驟S1中，各該橡塑發泡材料係控制在螺桿溫度低於130℃的條件下射出。
- 如請求項1所述之多色超臨界發泡鞋體的製造方法，其中在該步驟S1中，所述橡塑發泡材料係包含乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)、合成橡膠(Synthetic Rubber)、聚氨酯(PU)、熱塑性聚氨酯(TPU)、PEBAX、聚烯烴類熱塑性彈性體(TPV)、熱塑性聚酯彈性體(TPEE)、熱塑性聚醯胺彈性體(TPAE)、聚烯烴彈性體(POE)、聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)、丁苯橡膠(SBR)、聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、熱塑性彈性體(TPE)所構成族群之其中一種發泡材料。
- 如請求項1所述之多色超臨界發泡鞋體的製造方法，其中所述橡塑發泡材料包含乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)、熱塑性聚氨酯(TPU)、熱塑性彈性體(TPE)所構成族群之其中一種發泡材料。
- 如請求項1所述之多色超臨界發泡鞋體的製造方法，其中在該步驟S1中，該等初坯模型彼此間硬度相差40度以下。
- 如請求項1所述之多色超臨界發泡鞋體的製造方法，其中在該步驟S3中，該超臨界發泡裝置中充入有超臨界流體，當該鞋材半成品置入該超臨界發泡裝置時，對該超臨界發泡裝置內進行加熱加壓，使該超臨界流體滲入該鞋材半成品中，經過一段時間後，該超臨界發泡裝置產生洩壓，使該鞋材半成品發泡形成該多色發泡鞋體。
- 一種利用如請求項1所述之製造方法製作而成多色發泡鞋體，係由一鞋材半成品經超臨界發泡所製得，其中該鞋材半成品為不同顏色之複數初坯模型藉由熱壓方式結合而成，該多色發泡鞋體包含：一第一發泡鞋部件，具有一第一結合面；以及一第二發泡鞋部件，具有一第二結合面，該第二結合面與該第一結合面彼此結合為一體。
- 如請求項10所述之多色發泡鞋體，其中該第一發泡鞋部件係為該多色發泡鞋體之鞋面，該第二發泡鞋部件係為該多色發泡鞋體之鞋底。
- 如請求項11所述之多色發泡鞋體，其中該第二發泡鞋部件的硬度大於該第一發泡鞋部件的硬度。
- 如請求項10所述之多色發泡鞋體，還包含一第三發泡鞋部件，該第三發泡鞋部件結合在該第二發泡鞋部件底部，該第三發泡鞋部件具有一第三結合面，該第二發泡鞋部件具有一容槽，該容槽的槽底具有一第四結合面，該第三發泡鞋部件設於該容槽中，且該第三結合面與該第四結合面彼此結合為一體。
- 如請求項13所述之多色發泡鞋體，還包含一第四發泡鞋部件，該第四發泡鞋部件結合在該第二發泡鞋部件底部且相鄰於該第三發泡鞋部件，該第四發泡鞋部件具有一第五結合面，該第四發泡鞋部件設於該第二發泡鞋部件之容槽中，且該第五結合面與該第四結合面彼此結合為一體。
- 如請求項14所述之多色發泡鞋體，其中該第一發泡鞋部件係為該多色發泡鞋體之腳床，該第二發泡鞋部件係為該多色發泡鞋 體之鞋底，該第三發泡鞋部件與該第四發泡鞋部件分別係為該多色發泡鞋體之底花。
- 如請求項10所述之多色發泡鞋體，其中該多色發泡鞋體包含鞋大底、拖鞋及包鞋之其中一種。
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