轻质高弹气囊模块及其制作方法和鞋与流程

本发明涉及缓冲材料领域，尤其涉及一种轻质高弹气囊模块及其制作方法和鞋。

背景技术：

1、air sole形态的气垫，其原理是以高压气体充入橡胶或者弹性体囊内，使之密闭，形成一个柔软的气囊。

2、zoom形态的气垫则更薄，更贴近地面，可提供更快的反应速度。在nike品牌的气垫中，zoom形态气垫的弹性较好，经常会被安放在篮球鞋的前掌部分，与其他缓震科技搭配使用。

3、reebok也使用了较多气垫，其核心缓震科技dmx就是一种气垫技术，分为多个气室，彼此之间是相通的，在运动中气室之间的气体会相互流动，以起到缓震和分压的效果。

4、目前的鞋用气垫材料通常采用tpu、pvc、橡胶等材质，虽然缓震效果较好，但也存在长时间穿着容易漏气，材料偏硬，回弹性不高、脚感舒适性差等缺陷。

5、具体表现为：(1)气垫内气体压力多为0.06-0.1mpa，气压不能太高，否则气垫容易凸起变形，导致气垫漏气，降低回弹性；(2)如果需要增加气垫内气压，为避免气垫变形就需要采用高强度纤维材料复合在气垫壁层内，给上下层气垫壁提供支撑力，但复合难度较大、成本高，且内部气压提升有限；(3)一般的气垫内气体没有阻隔，在受压不均匀的情况下气体容易产生流动，使气垫变形不均衡导致鞋底稳定性下降；(4)对于在气垫内单独设置阻隔层的气垫而言，气体阻隔性仍然不够好，穿着一段时间后，还是容易在阻隔层上产生裂纹等问题，存在气体逃逸，气垫的气压变小，回弹力下降，逐渐丧失支撑性等缺陷。

技术实现思路

1、针对现有技术中鞋用气垫存在长时间穿着容易漏气，材料偏硬，回弹性不高、脚感舒适性差等缺陷，本发明提供一种轻质高弹气囊模块及其制作方法和鞋。所述轻质高弹气囊模块加工方式简单，性能提升明显。

2、本发明的技术方案为：一种轻质高弹气囊模块，包括：外层和内层，外层为复合共挤膜，由复合共挤膜围成封闭的内腔，内层为超临界发泡材料，超临界发泡材料填充在内腔中；所述复合共挤膜中包括乙烯乙烯醇共聚物层；所述超临界流体发泡材料每立方厘米体积内有107个以上的泡孔。

3、进一步地，复合共挤膜包括5-11层共挤膜，乙烯乙烯醇共聚物层设置在复合共挤膜的中间位置。

4、进一步地，共挤膜还包括聚烯烃树脂层、聚酰胺层中至少一种；聚烯烃树脂包括聚丙烯、聚乙烯、乙烯-辛烯共聚物中至少一种。

5、进一步地，复合共挤膜总厚度为50-300μm，其中乙烯乙烯醇共聚物层厚度为2-20um，复合共挤膜拉伸强度≥15mpa、裂伸长率≥500％、雾度≤25，摩擦系数≤0.5、润湿张力≥38、热封温度120-150℃、热封强度≥15mpa、氧气透过率≤3.0cc/m2.24h.atm、水蒸气透过率≤5.0g/m2.24h。

6、进一步地，所述超临界发泡材料包括脂肪族热塑性聚氨酯或者芳香族热塑性聚氨酯、聚醚酯弹性体、聚酰胺弹性体、乙烯醋酸乙烯共聚物及其共混改性材料中至少一种。

7、本发明还提供上述轻质高弹气囊模块的制作方法，包括如下步骤：

8、s1、将选用的膜材料在加热模具吸塑成型，制得复合共挤膜；

9、s2、将选用的聚合物材料经超临界发泡后，置于两片复合共挤膜内，与复合共挤膜一同热压并吸塑成型，将边缘用高周波或者热压工艺密封；得到气囊模块。

10、本发明还提供一种包含轻质高弹气囊模块的鞋。气囊模块设置在鞋底部位。

11、进一步地，鞋底包括气囊模块层，气囊模块层具体包括前掌气囊区和后掌气囊区，用以容置性能上述气囊模块；前掌气囊区内的气囊模块突出回弹性能，后掌气囊区内的气囊模块突出减震性能。

12、进一步地，气囊模块层上方设置有支撑模块层，支撑模块层的材料为硬质材料，支撑模块层依据气囊模块层的形状设置有相应大小的孔用以嵌在气囊模块的不同分区外侧，气囊模块层形成支撑。

13、进一步地，气囊模块层下方为鞋大底，鞋大底的形状依据气囊模块层的形状设置成容置不同气囊模块的外壳，以保证单一气囊区域独立发挥作用。

14、进一步地，气囊模块层下方、鞋大底上方还设置有支撑模块层。

15、本发明的优势在于：气囊模块具有更强的锁气能力，不易变形，回弹性更佳，稳定性更优异，可以满足更多专业运动场景的功能诉求；克服单独的气垫材料存在气体逃逸，气垫的气压变小，回弹力下降等问题，也以较为简单的方式提升了超临界发泡材料的固有性能。

16、气囊模块由于整体性能可调节范围较普通气垫的更广，因此使用范围上较传统气垫的使用区域更为广泛，可以适用于不同用途的鞋底或鞋底局部。

技术特征：

1.一种轻质高弹气囊模块，其特征在于，包括外层和内层，外层为复合共挤膜，由复合共挤膜围成封闭的内腔，内层为超临界发泡材料，超临界发泡材料填充在内腔中；所述复合共挤膜包括乙烯乙烯醇共聚物层；所述超临界流体发泡材料每立方厘米体积内有107个以上的泡孔。

2.如权利要求1所述的轻质高弹气囊模块，其特征在于：复合共挤膜包括5-11层共挤膜，乙烯乙烯醇共聚物层设置在复合共挤膜的中间位置。

3.如权利要求2所述的轻质高弹气囊模块，其特征在于：所述共挤膜还包括聚烯烃树脂层、聚酰胺层中至少一种；聚烯烃树脂包括聚丙烯、聚乙烯、乙烯-辛烯共聚物中至少一种。

4.如权利要求1至3任一所述的轻质高弹气囊模块，其特征在于：复合共挤膜总厚度为50-300μm，其中乙烯乙烯醇共聚物层厚度为2-20um，复合共挤膜拉伸强度≥15mpa，断裂伸长率≥500％、雾度≤25、摩擦系数≤0.5、润湿张力≥38、热封温度120-150℃、热封强度≥15mpa、氧气透过率≤3.0cc/m2.24h.atm、水蒸气透过率≤5.0g/m2.24h。

5.如权利要求1至3任一所述的轻质高弹气囊模块，其特征在于：所述超临界发泡材料包括脂肪族热塑性聚氨酯或者芳香族热塑性聚氨酯、聚醚酯弹性体、聚酰胺弹性体、乙烯醋酸乙烯共聚物及其共混改性材料中至少一种。

6.一种轻质高弹气囊模块的制作方法，用以制作如权利要求1～5所述的气囊模块，其特征在于，包括如下步骤：

7.一种鞋，具有鞋面、鞋底；其特征在于：鞋底包括如权利要求1～5所述的气囊模块。

8.如权利要求7所述的鞋，其特征在于：鞋底包括气囊模块层，气囊模块层包括前掌气囊区和后掌气囊区，用以容置如权利要求1～5所述的气囊模块；前掌气囊区内的气囊模块突出回弹性能，后掌气囊区内的气囊模块突出减震性能。

9.如权利要求8所述的鞋，其特征在于，前掌气囊区分为内侧和外侧两部分，后掌气囊区分为内侧和外侧两部分，前掌气囊区和后掌气囊区内外两侧容置上述气囊模块；不同气囊模块依据不同的运动需求，功能参数具有差异。

10.如权利要求8所述的鞋，其特征在于，气囊模块层上方设置有支撑模块层，支撑模块层的材料为硬质材料，支撑模块层依据气囊模块层的形状设置有相应大小的孔用以嵌在气囊模块的不同分区外侧，气囊模块层形成支撑。

11.如权利要求8～10任一所述的鞋，其特征在于，气囊模块层下方为鞋大底，鞋大底的形状依据气囊模块层的形状设置成容置不同气囊模块的外壳，以保证单一气囊区域独立发挥作用。

12.如权利要求11所述的鞋，其特征在于，气囊模块层下方、鞋大底上方还设置有支撑模块层。

技术总结
本发明提供一种轻质高弹气囊模块及其制作方法和鞋，轻质高弹气囊模块包括：外层和内层，外层为复合共挤膜，由复合共挤膜围成封闭的内腔，内层为超临界发泡材料，超临界发泡材料填充在内腔中；所述复合共挤膜中包括乙烯乙烯醇共聚物层。制作方法包括：将超临界发泡材料置于两片复合共挤膜内，与复合共挤膜一同热压并吸塑成型，将边缘用高周波或者热压工艺密封。本发明的优势在于：气囊模块具有更强的锁气能力，不易变形，回弹性更佳，稳定性更优异，可以满足更多专业运动场景的功能诉求；克服单独的气垫材料存在气体逃逸，气垫的气压变小，回弹力下降等问题，也以较为简单的方式提升了超临界发泡材料的固有性能。

技术研发人员：徐剑光,王旭,杨帆,甘舸,刘凡
受保护的技术使用者：李宁（中国）体育用品有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16