Состав материала обуви: руководство по выбору материала на основе карбоната кальция из системы ПВХ/РБ/ТПР/ЭВА/ПУ!
Карбонат кальция является основным модифицированным наполнителем в обувной промышленности. Разумный выбор позволяет снизить затраты на сырье, одновременно улучшая ключевые показатели, такие как твердость подошвы, износостойкость, сопротивление разрыву, стабильность размеров и устойчивость к пожелтению.
Пять основных систем рецептур базовых материалов для обувных подошв — ПВХ, каучук RB, термопластичная резина (TPR), этиленвинилацетат (EVA) и полиуретан (PU) — предъявляют различные требования к тонкости помола, категории и содержанию карбоната кальция. В данной статье обобщены ключевые области применения различных порошков для обувных подошв.
Резиновая подошва RB (спортивная противоскользящая подошва)
Резиновые подошвы делятся на подошвы из натурального и синтетического каучука. Натуральный каучук обладает превосходной эластичностью, но его износостойкость низка, он склонен к окислению и пожелтению. В промышленности обычно используют белый технический углерод в качестве армирующего наполнителя, а большинство составов сочетают его с модифицированным тяжелым кальцием с размером частиц 800-1250 меш для синергетической модификации.
Основные функции карбоната кальция заключаются в повышении износостойкости, замедлении старения, улучшении устойчивости к пожелтению, снижении затрат на наполнитель, а также в балансировании производственных затрат и свойств продукта. Для предотвращения агломерации порошка и высыпания готового продукта требуется низкое содержание примесей и отличная диспергируемость порошка, что обеспечивает непрерывное и стабильное массовое производство резиновых подошв.
Подошва из ПВХ (тапочки, резиновые сапоги, шахтерские ботинки, пластиковые сандалии)
ПВХ — наиболее отработанная система материалов для обуви, в которой широко используется карбонат кальция, например, в домашних тапочках, водонепроницаемых сапогах, сандалиях и шахтерской обуви. В недорогих изделиях часто используется тяжелый карбонат кальция с размером частиц 400-800 меш, в то время как в стандартных рецептурах предпочтение отдается легкому карбонату кальция с обычной долей добавления 3-5%.
Функция карбоната кальция заключается в повышении твердости изделия, уменьшении усадки при формовании, стабилизации размеров изделия, оптимизации плоскостности поверхности и снижении расхода смолы. Для светлых и белых изделий из ПВХ предпочтительно использовать карбонат кальция с высокой белизной и низким содержанием черных пятен, чтобы обеспечить гладкую поверхность и отсутствие белых пятен, что подходит для автоматизированного конвейерного производства.
Подошва из термопластичной резины TPR (повседневная обувь, детская обувь, мягкие тапочки)
TPR сочетает в себе эластичность резины и характеристики обработки пластмасс, подходит для процессов литья под давлением и экструзии, а также изготавливается из перерабатываемых материалов. Широко используется в детской обуви, подошвах повседневной обуви и мягких тапочках. Выбор порошка подразделяется на три уровня:
1. Продукция TPR низкого ценового сегмента: обычный тяжелый кальций, в основе которого лежит контроль затрат;
2. Термопластичная резина (TPR) среднего и высокого класса с повышенной устойчивостью к царапинам: наночастицы карбоната кальция в сочетании с белой сажей повышают устойчивость к разрыву, царапинам и износу;
3. Прозрачный базовый материал TPR: в основном используется белая сажа и прозрачный порошок, с добавлением лишь небольшого количества карбоната кальция для точной регулировки твердости.
Модифицированный нанокарбонат кальция может частично заменить белый технический углерод и снизить себестоимость рецептуры; порошок обладает хорошей диспергируемостью и позволяет избежать таких дефектов, как образование ямок и отслоение в изделиях, полученных методом литья под давлением.
Материал обуви: пенополиуретан EVA
Существуют значительные различия в применении системы ЭВА на основе карбоната кальция, которые можно разделить на два направления: подошва, изготовленная методом однократного литья под давлением, и крупноформатные пенополиуретановые листы.
1. Легкая промежуточная подошва из ЭВА, изготовленная методом однократного литья: формула в основном состоит из талька с добавлением 5-20%. В обычных формулах карбонат кальция используется редко; в изделия высокой плотности добавляется лишь небольшое количество сверхтонкого тяжелого кальция для регулирования их удельной плотности.
2. Лист из пенополиуретана EVA (основа для тапочек, промежуточная подошва, изготовленная методом вторичного формования)
Обычный пенополиуретановый лист низкой плотности: 325-600 меш, содержащий большое количество кальция, с упором на экономическую выгоду;
Высокоплотный утяжеленный пенополиуретановый лист: ультратонкий кальций с размером частиц 1250-2000 меш, обеспечивающий баланс белизны, тонкости и поверхностного эффекта изделия;
Высокоэластичный, высокоплоский листовой материал: в основном состоит из талька, смешанного с карбонатом кальция для регулирования степени вспенивания.
Карбонат кальция, подходящий для вспенивания ЭВА, должен обладать умеренным маслопоглощением и отличной текучестью, чтобы предотвратить разрушение пены и неравномерную пористость в процессе производства, обеспечивая гладкое поперечное сечение пены.
Подошва из полиуретана (ПУ) (кожаная обувь, рабочая обувь, повседневная обувь)
Подошва из полиуретана обладает хорошей упругостью и устойчивостью к многократным изгибам, что характерно для деловой кожаной обуви и рабочей обуви. В состав обычно входит активный ультратонкий карбонат кальция с размером частиц 1250 меш и наномодифицированный порошок кальция.
Функция карбоната кальция заключается в регулировании мягкости и твердости подошв обуви, уменьшении деформации при усадке при вспенивании, улучшении износостойкости и сопротивления изгибу, снижении стоимости сырья для производства полиолов и предотвращении проблем, связанных с растрескиванием в долгосрочной перспективе.
Обработка карбонатом кальция методом поверхностной активации обеспечивает лучшую совместимость с полиуретановой системой, увеличивает количество наполнителя без повреждения структуры пены, эффективно повышая выход готовой продукции.
