CN107723907A - 一种全成型3d鞋面的制备及鞋面压纹一体成型加工工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开的是一种全成型3D鞋面的制备及鞋面压纹一体成型加工工艺,所述加工工艺包含以下步骤:纱线原料配置、3D鞋面织造、3D定型和鞋面造型一体成型以及冷却保型,得到鞋面产品。本发明利用TPU包芯纱及其它纺织材料共同制得的3D全成型针织鞋面,克服了传统鞋面加工工序复杂、需内里或补强贴合、工序长,鞋面后加工需用额外热塑性薄膜材料热熔贴合后再成型不但成本高而且不牢固等缺点。
Description
技术领域
本发明涉及的是鞋面生产与制备工艺领域,更具体地说是一种全成型3D鞋面的制备及鞋面压纹一体成型加工工艺。
背景技术
传统的由纺织材料制成的鞋面一般采用二维平面材料经裁剪缝制再经攀帮或套楦才能形成三维形状,不仅工序流程长且复杂,加工繁琐,成本高,而且舒适性不如3D立体全成型织造的鞋面好。
另外,鞋面进行后加工成型时,主要是将TPU薄膜或其它热塑性材料放置到鞋面上,再经高周波热切成型或热压成型,形状主要是由表面的TPU或其它热塑性薄膜类材料经过后加工制得,贴合到纺织材料制得的鞋面上的这种结构不会是永久牢固的,在不断弯曲的穿着过程中和不同的环境气候下容易发生脱层或脱落。
现有技术中,如中国发明专利 CN 104032468 A中公开了一种横编成形鞋材面料的生产工艺,包括以下工艺步骤:(1)原料:选择低熔点皮芯DTY色丝、涤纶FDY色丝作为原料;(2)将3~4根低熔点皮芯DTY色丝和2~3根涤纶FDY色丝并股,得到纱线;采用得到的纱线在电脑横机上进行编织,纱线形成相互串套的线圈,编织得到鞋材面料;(3)将得到的鞋材面料进行烘烫整理,烘烫整理的具体过程为:首先由室温升温至160~200℃、升温时间为45~65min,保温30~45min;再自然冷却至室温。低熔点皮芯DTY色丝包括芯层和皮层,芯层为涤纶丝,皮层为低熔点聚酯。鞋材面料的纱线线圈的交接部位形成粘结。
这种方法生产的鞋面是单层结构,鞋面轻薄,不能实现良好的保暖及保护脚部免受外来硬物伤害,3~4根低熔点皮芯DTY色丝和2~3根涤纶FDY色丝并股纱线编织得到的鞋材面料通过纱线线圈的交接部位形成粘结,裸露在纱线线圈外的低熔点皮芯DTY色丝有限,不能实现良好充分粘结,致使鞋面强度降低,不利于鞋面的持久耐用。
中国发明专利 CN104562401 A中公开了一种纬编提花鞋面材料的结构和生产方法,采用皮芯结构的涤纶低熔点色丝,在双向提花双面移圈圆纬机上以空气层提花组织为基本组织,集圈或移圈组织实现鞋面材料的网孔和美观及透气性,利用颜色和结构提花的配合实现鞋面材料的功能分区,后整理时皮层在一定温度和压力下熔融,使双面纬编提花鞋面织物线圈相互粘连,冷却后固化,从而获得具有合适硬度和手感的鞋面材料;也可加入氨纶,以增强织物的弹性和密度。
该方法生产的鞋面采用熔点为160~180℃,纤度为600~800D的皮芯结构的涤纶低熔点色丝来使双面纬编提花鞋面织物线圈相互粘合成,低熔点丝的熔点高和纤度大致使后整理加工能耗大,鞋面手感较硬;采用的是低熔点色丝,加工工序多,同时由于低熔点的染色性敏感,生产过程中均染率较低,致使品质均一的低熔点色丝成本高,不利于鞋材面料成本降低及增加鞋面由色差的风险。另外,这也是属于一种2D平面结构的三文治面料。
中国发明专利CN 105747351 A 中公开了一种一体成型 3D飞织鞋面及其制备方法,采用低熔丝和色纱为原料,在双向提花双面移圈电脑横编机上织造边缘交织在一起的上下两层双面提花鞋面,网眼提花组织为基本组织,结合鞋面功能分区采用不同的组织结构,再经热压定型制得一体成型 3D 飞织鞋面,热压定型的温度为 170~200℃,热压定型的时间为 20~80 秒,双面提花鞋面包含通过纱线线圈交织在一起的色纱层和低熔丝层,一体成型 3D 飞织鞋面由两层双面提花鞋面按照色纱层、低熔丝层、低熔丝层和色纱层的组织结构通过上下两层低熔丝层热压熔融粘合复合而成。
该发明本质上是用双向提花双面移圈电脑横编机织制2D双层平面结构然后再通过热压定型制得3D结构,另外,热压定型的温度较高,热压定型的时间也较长,长时间地热压定型容易使鞋面变硬,影响穿着舒适性。
中国发明专利CN 106239812 A公开了一种热熔结膜鞋面制作工艺,其包含如下步骤:(1)热熔胶纱体制备;在用于纺织鞋面网布的线上淋洒TPE热熔胶,制得热熔胶纱体;(2)热熔胶鞋面网布制备;将热熔胶纱体织成鞋面网布,制得热熔胶鞋面网布;(3)制作模压模具;依照鞋面图案设计,制作模压模具;(4)将模压模具覆盖在热熔胶鞋面网布上,封模;(5)将模压模具放入热压机内进行热压成型操作,热压时间1~5分钟,温度90~150℃,压力20~55kg/cm2;(6)将模压模具和鞋面移出热压机,经冷却保型后打开模压模具,取出鞋面成品。该发明所用苯乙烯类TPE为苯乙烯-丁二烯- 苯乙烯嵌段型的共聚物;所述增韧剂为MBS增韧剂;所述加工助剂包括硬脂酸锌、聚乙烯蜡和硅油。实施方式中,采用苯乙烯类TPE 作为主要材料,配合丁腈橡胶和增韧剂制成了耐黄变效果优异的热塑性弹性体,配合三元乙丙橡胶增粘树脂增加粘度。
该发明所用TPE热熔胶配方复杂,物性弱于TPU热塑性聚氨酯材料,另外采取淋洒TPE热熔胶方式制得热熔胶纱体,热熔胶纱的条干均匀性和表面光洁度也不如通过挤出均匀包覆成型的TPU/涤纶双组份复合纱,织造时会造成严重的断头率和TPE热熔胶层刮落的现象。另外,制成的鞋面网布还是属于二维平面范畴。
针对传统鞋面加工工艺的不足,本申请人利用TPU包芯纱及其它纺织材料共同制得的3D全成型针织鞋面,克服了传统鞋面加工工序复杂、需内里或补强贴合、工序长,鞋面后加工需用额外热塑性薄膜材料热熔贴合后再成型不但成本高而且不牢固等缺点;同时,3D针织鞋面所配备的3D定型和直接成型工艺将会大大地缩短制鞋流程,双层结构无需内里或补强材料贴合,可直接套楦定型并完成鞋面成型以及后续加工,工序少、流程短、成本低,将引领制鞋技术的新一轮创新潮流。
发明内容
本发明公开的是一种全成型3D鞋面的制备及鞋面压纹一体成型加工工艺,其主要目的在于克服现有技术存在的上述不足和缺点。
本发明采用的技术方案如下:
一种全成型3D鞋面的制备及鞋面压纹一体成型加工工艺,所述加工工艺包含以下步骤:
(1)纱线原料配置:原料共三大类,包括TPU热塑性聚氨酯原液着色纱、低熔点纱、第三色纱,三种原料根据鞋面织造及成型需求按相应的比例调配;
(2)3D鞋面织造:利用配有张力控制储纱器的电脑圆编机织制双层或单层三维立体提花鞋面,三种纱线由独立送纱器单独控制,结合鞋面设计要求在不同的功能区域采用不同种类的纱线或组织结构;
(3)3D定型和鞋面造型一体成型:采用内外模结构进行同时加工,内模用导热楦头,外模需要根据鞋面图案设计及织造结构定制,将3D鞋面套入导热楦头后,放入新型定型和成型一体机械,合上外模,进行热压或高周波加工,温度设定在120-150摄氏度左右,时间设定约8秒-120秒,压力20-50kg/平方厘米, 前帮、中帮和后帮压力可调,加压顺序也可调,鞋面定型和压纹成型同时完成;
(4)冷却保型后将鞋面移出定型和成型一体机,完成鞋面的制备。
更进一步,所述步骤(1)中的TPU热塑性聚氨酯原液着色纱为皮芯复合结构,其皮层TPU 热塑性聚氨酯原料软化点为80摄氏度,熔点150-160摄氏度,密度1.02-1.2g/立方厘米,硬度shore A 80-95,其芯层为涤纶或尼龙,所述TPU纱规格为300D。
更进一步,所述TPU热塑性聚氨酯成分在纱线中的比例约70-83.7%。
更进一步,所述TPU热塑性聚氨酯原液着色纱规格为150D、200D、300D、600D、750D、840D、950D、1200D、1350D、2500D。
更进一步,所述步骤(1)中的低熔点纱为涤纶纱或尼龙纱中的任意一种。
更进一步,所述低熔点纱为150D的低熔点涤纶,其熔点在110-120摄氏度。
更进一步,所述低熔点纱的熔点在70-150摄氏度,规格包括但不限于75D、150D、300D和600D。
更进一步,所述步骤(1)中的第三色纱为各类合成纤维或天然纤维或人造纤维单组份或任意比例混纺的原料中的任意一种。
更进一步,所述步骤(3)中在织制的双层或单层三维立体提花鞋面中, TPU纱、低熔点纱和第三色纱按照热压成型设计方案提花交织在一起,在热压定型中,该低熔点纱受热熔融,作为粘合层将单层或双层中的色纱层粘合在一起,将提花鞋面复合成一整体,而该TPU纱分布在鞋头、鞋内外腰和后跟等原本需要做no sew热切补强或装饰纹路的位置,通过模具热压成型。
通过上述对本发明的描述可知,和现有技术相比,本发明的优点在于:
本发明采用TPU纱、低熔点纱及其它纺织材料共同制得的3D全成型针织鞋面克服了传统2D鞋面加工工序复杂、需内里或补强贴合、工序长而且鞋面后加工需用额外热塑性薄膜材料热熔贴合后再成型,不但成本高而且也不牢固等缺点,同时,3D针织鞋面所配备的3D定型和模压一体成型工艺将会大大地缩短制鞋流程, 双层结构无需内里或补强材料贴合,可直接套楦定型并同时完成鞋面模压成型,工序少、流程短、成本低,将引领制鞋技术的新一轮创新潮流。
具体实施方式
一种全成型3D鞋面的制备及鞋面压纹一体成型加工工艺,所述加工工艺包含以下步骤:
(1)纱线原料配置:原料共三大类,包括TPU热塑性聚氨酯原液着色纱、低熔点纱、第三色纱,三种原料根据鞋面织造及成型需求按相应的比例调配;
(2)3D鞋面织造:利用配有张力控制储纱器的电脑圆编机织制双层或单层三维立体提花鞋面,三种纱线由独立送纱器单独控制,结合鞋面设计要求在不同的功能区域采用不同种类的纱线或组织结构;
(3)3D定型和鞋面造型一体成型:采用内外模结构进行同时加工,内模用导热楦头,外模需要根据鞋面图案设计及织造结构定制,将3D鞋面套入导热楦头后,放入新型定型和成型一体机械,合上外模,进行热压或高周波加工,温度设定在120-150摄氏度左右,时间设定约8秒-120秒,压力20-50kg/平方厘米, 前帮、中帮和后帮压力可调,加压顺序也可调,鞋面定型和压纹成型同时完成;
(5)冷却保型后将鞋面移出定型和成型一体机,完成鞋面的制备。
更进一步,所述步骤(1)中的TPU热塑性聚氨酯原液着色纱为皮芯复合结构,其皮层TPU 热塑性聚氨酯原料软化点为80摄氏度,熔点150-160摄氏度,密度1.02-1.2g/立方厘米,硬度shore A 80-95,其芯层为涤纶或尼龙,所述TPU纱规格为300D。
更进一步,所述TPU热塑性聚氨酯成分在纱线中的比例约70-83.7%。
更进一步,所述TPU热塑性聚氨酯原液着色纱规格为150D、200D、300D、600D、750D、840D、950D、1200D、1350D、2500D。
更进一步,所述步骤(1)中的低熔点纱为涤纶纱或尼龙纱中的任意一种。
更进一步,所述低熔点纱为150D的低熔点涤纶,其熔点在110-120摄氏度。
更进一步,所述低熔点纱的熔点在70-150摄氏度,规格包括但不限于75D、150D、300D和600D。
更进一步,所述步骤(1)中的第三色纱为各类合成纤维或天然纤维或人造纤维单组份或任意比例混纺的原料中的任意一种。
更进一步,所述步骤(3)中在织制的双层或单层三维立体提花鞋面中, TPU纱、低熔点纱和第三色纱按照热压成型设计方案提花交织在一起,在热压定型中,该低熔点纱受热熔融,作为粘合层将单层或双层中的色纱层粘合在一起,将提花鞋面复合成一整体,而该TPU纱分布在鞋头、鞋内外腰和后跟等原本需要做no sew热切补强或装饰纹路的位置,通过模具热压成型。
本发明采用TPU纱、低熔点纱及其它纺织材料共同制得的3D全成型针织鞋面克服了传统2D鞋面加工工序复杂、需内里或补强贴合、工序长而且鞋面后加工需用额外热塑性薄膜材料热熔贴合后再成型,不但成本高而且也不牢固等缺点,同时,3D针织鞋面所配备的3D定型和模压一体成型工艺将会大大地缩短制鞋流程, 双层结构无需内里或补强材料贴合,可直接套楦定型并同时完成鞋面模压成型,工序少、流程短、成本低,将引领制鞋技术的新一轮创新潮流。
上述仅为本发明的具体实施方式,但本发明的设计构思并不仅局限于此,凡是利用此构思对本发明进行非实质性地改进,均应该属于侵犯本发明保护范围的行为。
Claims (9)
1.一种全成型3D鞋面的制备及鞋面压纹一体成型加工工艺,其特征在于:所述加工工艺包含以下步骤:
(1)纱线原料配置:原料共三大类,包括TPU热塑性聚氨酯原液着色纱、低熔点纱、第三色纱,三种原料根据鞋面织造及成型需求按相应的比例调配;
(2)3D鞋面织造:利用配有张力控制储纱器的电脑圆编机织制双层或单层三维立体提花鞋面,三种纱线由独立送纱器单独控制,结合鞋面设计要求在不同的功能区域采用不同种类的纱线或组织结构;
(3)3D定型和鞋面造型一体成型:采用内外模结构进行同时加工,内模用导热楦头,外模需要根据鞋面图案设计及织造结构定制,将3D鞋面套入导热楦头后,放入新型定型和成型一体机械,合上外模,进行热压或高周波加工,温度设定在120-150摄氏度左右,时间设定约8秒-120秒,压力20-50kg/平方厘米, 前帮、中帮和后帮压力可调,加压顺序也可调,鞋面定型和压纹成型同时完成;
(4)冷却保型后将鞋面移出定型和成型一体机,完成鞋面的制备。
2.根据权利要求1所述的一种全成型3D鞋面的制备及鞋面压纹一体成型加工工艺,其特征在于:所述步骤(1)中的TPU热塑性聚氨酯原液着色纱为皮芯复合结构,其皮层TPU 热塑性聚氨酯原料软化点为80摄氏度,熔点150-160摄氏度,密度1.02-1.2g/立方厘米,硬度shore A 80-95,其芯层为涤纶或尼龙,所述TPU纱规格为300D。
3.根据权利要求2所述的一种全成型3D鞋面的制备及鞋面压纹一体成型加工工艺,其特征在于:所述TPU热塑性聚氨酯成分在纱线中的比例约70-83.7%。
4.根据权利要求2所述的一种全成型3D鞋面的制备及鞋面压纹一体成型加工工艺,其特征在于:所述TPU热塑性聚氨酯原液着色纱规格为150D、200D、300D、600D、750D、840D、950D、1200D、1350D、2500D。
5.根据权利要求1所述的一种全成型3D鞋面的制备及鞋面压纹一体成型加工工艺,其特征在于:所述步骤(1)中的低熔点纱为涤纶纱或尼龙纱中的任意一种。
6.根据权利要求5所述的一种全成型3D鞋面的制备及鞋面压纹一体成型加工工艺,其特征在于:所述低熔点纱为150D的低熔点涤纶,其熔点在110-120摄氏度。
7.根据权利要求5所述的一种全成型3D鞋面的制备及鞋面压纹一体成型加工工艺,其特征在于:所述低熔点纱的熔点在70-150摄氏度,规格包括但不限于75D、150D、300D和600D。
8.根据权利要求1所述的一种全成型3D鞋面的制备及鞋面压纹一体成型加工工艺,其特征在于:所述步骤(1)中的第三色纱为各类合成纤维或天然纤维或人造纤维单组份或任意比例混纺的原料中的任意一种。
9.根据权利要求1所述的一种全成型3D鞋面的制备及鞋面压纹一体成型加工工艺,其特征在于:所述步骤(3)中在织制的双层或单层三维立体提花鞋面中, TPU纱、低熔点纱和第三色纱按照热压成型设计方案提花交织在一起,在热压定型中,该低熔点纱受热熔融,作为粘合层将单层或双层中的色纱层粘合在一起,将提花鞋面复合成一整体,而该TPU纱分布在鞋头、鞋内外腰和后跟等原本需要做no sew热切补强或装饰纹路的位置,通过模具热压成型。
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