Comment produire des semelles en PVC plus légères ?

Pour produire des semelles en PVC plus légères, nous pouvons prendre en compte trois aspects : la formule du matériau, le procédé de fabrication et la conception structurelle. Voici les méthodes et précautions spécifiques :

I. Optimisation de la formule du matériau

1. Ajout d'agent moussant

Agent moussant chimique : tel que l'agent moussant AC (azodicarbonamide), il se décompose à la température de traitement pour produire du gaz et former une structure microporeuse. La quantité d'agent moussant (généralement 0,5 % à 2 %) et la température de traitement (160 à 200 °C) doivent être ajustées pour contrôler la taille et l'uniformité des pores.

Agent moussant physique : tel que l'injection de CO₂ supercritique, qui est respectueuse de l'environnement et possède des pores plus fins, mais qui présente des exigences plus élevées en matière d'équipement.

2. Remplacement du mastic léger

Remplacer le carbonate de calcium traditionnel (densité 2,7 g/cm³) par des microsphères de verre creuses (densité 0,1-0,6 g/cm³) ou du nano-kaolin permet de réduire le poids de 20 à 30 %. Veillez à la quantité de remplissage (10-30 %) pour éviter toute dégradation de la résistance.

3. Plastifiant à haute efficacité

Sélectionnez du phtalate de dioctyle (DOP) ou des plastifiants respectueux de l'environnement (tels que les esters de citrate) et réduisez le dosage (généralement 30 à 50 phr) pour réduire la densité tout en conservant la flexibilité.

2. Amélioration du processus de production

1. Contrôle du processus de moussage

Moulage par moulage : ajustez la pression de moulage (5-15 MPa) et la vitesse de refroidissement pour assurer des pores uniformes.

Micro-moussage par extrusion : obtenir un moussage continu grâce à la conception de la vis (comme l'allongement du rapport L/D) et au contrôle du zonage de la température.

2. Modification du mélange

Ajoutez de l'EVA (5 à 15 %) ou du TPU (3 à 10 %) pour améliorer l'élasticité et réduire la dose de PVC tout en maintenant les performances. La compatibilité doit être testée (par exemple, avec un rhéomètre de couple).

3. Innovation en matière de conception structurelle

1. Structure bionique

Concevez des semelles en nid d'abeille ou en grille et obtenez une réduction de poids locale grâce à la sculpture du moule (la réduction de poids peut atteindre 15 à 25 %).

La technologie d’impression 3D permet de personnaliser les structures creuses, mais son coût est élevé.

2. Conception en couches

La semelle est divisée en couches intérieures et extérieures : la couche extérieure est dense et résistante à l'usure, et la couche intérieure est en mousse et légère, en tenant compte de la fonctionnalité et de la réduction de poids.

4. Remarques

1. Test de performance : il est nécessaire de tester la résistance à l'usure (comme le test Taber), la résistance à la déchirure (ASTM D624) et la résilience après réduction de poids.

2. Contrôle des coûts : les matériaux légers (tels que les microsphères creuses) sont chers et doivent trouver un équilibre entre efficacité économique.

3. Conformité environnementale : Choisissez des agents moussants non toxiques (tels que des formules sans ammoniaque) et des plastifiants conformes aux normes RoHS.

5. Solution recommandée

Solution à faible coût : agent moussant AC (1%) + remplacement partiel du carbonate de calcium par des microsphères creuses (15%) + procédé de moussage par compression.

Solution haute performance : moussage au CO₂ supercritique + mélange TPU (10%) + conception de moule à structure en nid d'abeille.

Il est recommandé de réaliser d'abord un petit essai et d'optimiser progressivement la formule et les paramètres du processus pour garantir une réduction de poids tout en répondant aux exigences fonctionnelles de la semelle.

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