生物基鞋材临时培训

1、1.前言 我公司从04年公司成立以来就关注淀粉基生物 树脂在鞋材上的应用这个项目，并一直寻找在鞋材 制作中采用淀粉基生物树脂的合作单位，在*鞋业 集团研发中心的大力配合和协助下，经过反复上千 次的工艺调整、配方组合试验,尝试了模面热切造粒 法、水拉条造粒法等不同的制备方法。我司终于成 功地研发出了能替代高档制鞋用材料EVA的淀粉基鞋 材专用生物树脂，现已定型为B-XM100型、B-XM200 型、B-XM300型三种淀粉基鞋材专用生物树脂。 2.项目背景 随着现代人生活质量的不断提高，人们 追求运动舒适的消费意识和运动保健的自我 要求也逐步成为时尚，因而全球运动鞋市场 一直处于稳定发展的态势。

2、全世界年产运动 鞋约为60亿双，生产国家主要集中在中国、 印度、越南。在中国生产的国内外主要名牌 运动鞋有NIKE、ADIDAS、MIZUNO、REEBOK、 李宁、匹克、安踏、乔丹、特步、鸿星尔克、 沃特、德尔惠、金莱克、爱乐等。 3.3.运动鞋用材介绍：运动鞋用材介绍： 3.13.1运动鞋分类：运动鞋分类： 运动鞋在种类上分篮球鞋、足球鞋、登山 鞋、跑步鞋、跳舞鞋等；在结构上分外表 可见部件、鞋里部件、工艺装饰部件、和 鞋底部件，其中鞋底部件又分为大底、中 底和面衬（鞋垫）等。 3.2 结构组成部分结构组成部分 在结构上分外表可见部件、鞋里部件、在结构上分外表可见部件、鞋里部件、 工艺装饰

3、部件、和鞋底部件。鞋底部件分工艺装饰部件、和鞋底部件。鞋底部件分 为：大底、中底和面衬（鞋垫）为：大底、中底和面衬（鞋垫） 。 面衬（鞋垫）中底 3.3 运动鞋用材的需求 当前石油资源的日趋紧张,寻求可再生 的生物质材料替代石油化工塑料成为一 种必然的趋势。随着各国政府对环境保 护的重视，人们环保意识的不断增强， 采用绿色环保的生物质材料制成的运动 鞋也将成为新的追求。 4.4.项目所处科学技术领域：项目所处科学技术领域： 采用生物质研发新型材料， 用速生资源替代不可再生的石 油资源。 5. 5.项目的研究原理项目的研究原理： 以植物淀粉为主要原料，在溶剂作用下，以植物淀粉为主要原料，在溶剂作

4、用下， 将淀粉分子链展开，然后辅以长链有机酸进行将淀粉分子链展开，然后辅以长链有机酸进行 脂化反应，生成可全生物降解的淀粉脂，再加脂化反应，生成可全生物降解的淀粉脂，再加 以相容剂、高弹体材料、发泡剂和抗菌剂等功以相容剂、高弹体材料、发泡剂和抗菌剂等功 能材料，制成具有高生物降解性、高资源替代能材料，制成具有高生物降解性、高资源替代 性、高弹性、高抗菌防霉变性、高吸湿性、以性、高弹性、高抗菌防霉变性、高吸湿性、以 及高舒适性等性能的鞋材专用材料。及高舒适性等性能的鞋材专用材料。 6.6.主要的化学反应式：主要的化学反应式： 7.7.淀粉基生物降解鞋淀粉基生物降解鞋 材工艺流程图材工艺流程图 工

5、艺流程图 鞋材发泡工艺流程示意图 配料万马力抽粒搅拌包装 利 拿 备料 出片平压台凉置 开 皮 分条裁断斜割 滚轮 中底 注射发泡鞋材工艺流程示意图 配料万马力抽粒搅拌包装 利 拿 比板检验 抽粒搅拌包装伴料 送 料 吸 料 射出硫化压模冷却定型取样自检 滚轮 中底 8.设备改进 在研试过程中，由于鞋材料要求熔点低， 粘度高的特性，模面热切常造成粘粒堵管而 无法生产，我司亦曾改用过水拉条造粒的方 式，但由于水拉条造粒物料要接触水，而淀 粉基中含有大量羟基的原因极易吸水，而造 成性能的改变。为此我们发明了一种双水内 冷模面热切的专用模头(获国家实用新型发 明专利)，采用急骤降低出料口温度的方法

6、降低其粘度，来克服了上述的问题。如下图： 双水内冷热切模头 9.项目技术含量及创新性 淀粉基鞋材专用生物树脂综合了高 生物降解性、高资源替代性、高弹性、 高抗菌防霉变性、高吸湿性、以及所制 材料的舒适性等性能的需求。为到达以 上性能，我们自主创新制备了接枝助剂、 相容助剂、高弹性助剂等专用助剂，并 充分发挥了多年来对淀粉改性、糊化、 脱水等研发成果的应用优势，其技术含 量及创新性表现如下： 9.1 9.1 淀粉与树脂有机结合技术的淀粉与树脂有机结合技术的 突破突破 通过化学细化的方式，使淀粉 分子链打开并与树脂形成有机结合， 发挥出淀粉天然高分子的力学作 用。 9.2 9.2 独特的接枝技术独

7、特的接枝技术 在接枝助剂的作用下将淀粉进行 改性，实现了接枝共聚，生产出较 长支链的变性淀粉，改变淀粉的亲 水性，使淀粉由亲水变为疏水。 9.3 9.3 自主研发专用的相容剂自主研发专用的相容剂 我们自行研制了一种新的淀粉增塑相容 剂，不仅对淀粉能够起到很好的增塑相容作 用，而且还能起到淀粉与EVA等共聚物的增塑 相容作用。这样获得的淀粉基生物树脂不仅 具有热塑性，而且还提高了与接枝共聚物之 间的相容性。使由多种不同材料合成的淀粉 基生物树脂相容成一个整体，最大程度地发 挥出不同材料的协同作用。 9.4 9.4 优化选择最佳组份比例优化选择最佳组份比例 各种不同材料具有不同的功用， 但其间有合

8、适的配伍，才能综合体 现最佳的性能，为此我们不断地进 行筛选试验，不断地寻找更好配比， 在进行了上千次的试验对比后，最 终确定了目前三种型号的淀粉基鞋 材专用生物树脂。 9.5 9.5 采用非粮资源的生物质材料采用非粮资源的生物质材料 本公司隶属的中城集团具有从非粮 作物木薯种植到生产木薯淀粉直至制造 淀粉基塑料的产业链优势，因而公司重 点对木薯淀粉进行了研究开发，利用木 薯淀粉具有粘度高、酸度低、高弹性、 糊化透明、洁白细腻的特点，更适合于 制作淀粉基鞋材专用生物树脂。 10.生物降解鞋材专用树脂性能表 10.1. 鞋材性能表 11.产品品种区分 B-XM100B-XM200B-XM300

9、生物质含量688558 应用工艺 传统发泡、 射出工艺 传统发泡射出工艺 产品类型 传统中底、 鞋垫、沙滩 拖 传统中底、 鞋垫 射出中底、 沙滩拖 12.产品制造流程演变 从木薯到淀粉到生物树脂 13.产品检测 13.1 ISO14855测试仪器到生物降解率报告 13.2生物降解鞋材物性测试数据表 14.产品应用客户证明 15.相关专利证书 16.结 语： 鞋材专用EVA生物树脂产品系采用以经济作物木薯 经加工生产的淀粉为主要原料制造的，它通过技术的创 新性改变了塑料树脂产品原来依靠石油的局限性；用速 生资源替代不可再生的石油资源，不仅在性能上满足了 制造和使用的要求，而且减轻了环境消纳的负

10、荷，同时 它在价格上与石化EVA树脂产品相比有更强的价格竞争 力；由于木薯属于利用非农田种植的经济作物，可充分 利用荒山荒地进行种植，极大地解决了土地资源紧张， 提高了土地的利用率，同时也提高了农民的经济收入， 在中国这样一个人口大国和农业大国有着及其重要的社 会经济效益，为创造“资源节约型”和“环境友好型” 的和谐社会作出了一个企业应尽的社会责任。 请各位领导 专家釜正，谢谢！ 5. 5.项目的研究原理项目的研究原理： 以植物淀粉为主要原料，在溶剂作用下，以植物淀粉为主要原料，在溶剂作用下， 将淀粉分子链展开，然后辅以长链有机酸进行将淀粉分子链展开，然后辅以长链有机酸进行 脂化反应，生成可全生物降解的淀粉脂，再加脂化反应，生成可全生物降解的淀粉脂，再加 以相容剂、高弹体材料、发泡剂和抗菌剂等功以相容剂、高弹体材料、发泡剂和抗菌剂等功 能材料，制成具有高生物降解性、高资源替代能材料，制成具有高生物降解性、高资源替代 性、高弹性、高抗菌防霉变性、高吸湿性、以性、高弹性、高抗菌防霉变性、高吸湿性、以 及高舒适性等性能的鞋材专用材料。及高舒适性等性能的鞋材专用材料。 6.6.主要的化学反应式：主要的化学反应式： 8.设备改进 在研试过程中，由于鞋材料要求熔点低， 粘度高的特性，模面热切常造成粘粒堵管而 无法生产，我司亦曾改用过水拉条造粒的方 式，但由于水拉条造粒物料