一種全新可選擇性噴涂的3D涂層技術(shù)已經(jīng)被開發(fā)并且被用于批量生產(chǎn)。除了有吸引力的視覺設(shè)計之外，重點(diǎn)是最終產(chǎn)品的觸摸體驗(yàn)。通過應(yīng)用具有可選擇噴涂的多層3D紋理，以控制這些3D紋理的形狀和厚度以及涂層的配方本身，來改變觸覺感知。

    目前，觸感涂層被應(yīng)用于體育用品行業(yè)的紡織品基材上。觸感涂層非常堅固并且只能使用安全和環(huán)保的化學(xué)品。它們滿足運(yùn)動鞋和運(yùn)動服裝應(yīng)用的所有機(jī)械要求。此外，它還能符合最嚴(yán)格的限制物質(zhì)清單（RSL）和制造限制物質(zhì)清單（MRSL）的要求。

    通過選擇性噴涂涂層的方法，可以實(shí)現(xiàn)最高的材料效率。這種運(yùn)動鞋制造的革命性方法提高了運(yùn)動服裝供應(yīng)鏈的可持續(xù)性和環(huán)境痕跡可控性。切割廢物將不再存在，材料只用于需要的地方。華峰作為二級供應(yīng)商，進(jìn)入了觸感涂層組件制造的新業(yè)務(wù)模式。組件制造需要精益生產(chǎn)鏈，在質(zhì)量上可以做到全面負(fù)責(zé)，在供應(yīng)鏈上具有更多的靈活性。

    圖1：三明治 夾心網(wǎng)上的觸感涂層系統(tǒng)的橫截面示意圖。

    運(yùn)動鞋的傳統(tǒng)制造是一個多步驟的勞動密集型的過程。運(yùn)動鞋的最外層通常由許多不同的材料組成。從不同供應(yīng)商處分別購買所有材料必須經(jīng)過仔細(xì)協(xié)調(diào)，以滿足交貨期限和對質(zhì)量的期望。在許多情況下起訂數(shù)量、物流和運(yùn)輸問題會使情況復(fù)雜化。對于鞋廠的一級供應(yīng)商，這可能是一個麻煩且難以控制的過程。另外，各種材料必須彼此附著。傳統(tǒng)上，這是通過縫合操作完成的，并且在某些情況下通過熱熔膠層壓工藝完成。無論如何，這造成了大量的體力勞動和成本。大多數(shù)材料以成卷的形式輸送，需要在附著前切割成所需的尺寸。這造成了切割損失和切割浪費(fèi)，并且難以回收利用。全新可選擇性噴涂的3D涂層技術(shù)，也稱為觸感涂層，解決了傳統(tǒng)鞋類制造的上述所有缺點(diǎn)，并提供了更好的設(shè)計自由度，是一種更高可持續(xù)性和更少勞動力成本的解決方案。觸感涂料技術(shù)在2015年初引入市場，自此以后，獲得了巨大的成功。

    觸感技術(shù)及優(yōu)勢

    觸感技術(shù)通常用于基于合成纖維的紡織基材上。對于運(yùn)動鞋，聚酯或聚酯/尼龍夾心網(wǎng)通常是最好的基材。觸感化學(xué)基于高固含量的水性聚氨酯分散體（PUD）。通過將異氰酸酯固化劑在開始固化前的2-4小時混合到配方中可以實(shí)現(xiàn)室溫固化。觸感涂層的基本思想是在基材的特定區(qū)域中施加非常厚的3D涂層，而其它區(qū)域則保持不予涂覆，以提供正常的織物性能，例如透氣性和柔韌性。涂層的較高厚度可以通過高固體配方（高達(dá)75％的固含量）、高粘度觸變底漆和與近期在市場上引起廣泛關(guān)注的數(shù)字3D印刷技術(shù)相似的多層應(yīng)用來實(shí)現(xiàn)。然而，如今的觸感涂層不是通過數(shù)字手段來實(shí)現(xiàn)的，而是通過絲網(wǎng)印刷技術(shù)，其過程可以使用手動和自動絲網(wǎng)印刷。為該技術(shù)開發(fā)的專用自動絲網(wǎng)印刷機(jī)，可以確保每一個層次的高精度印刷。圖1就是典型的多層觸感涂層，它由兩種主要的涂層配方組成，即主要提供涂層厚度的底漆，和具有顏色、光澤和觸感的表面涂層。

    表面涂層不僅可以提供顏色和光澤度，而且還可以針對各種觸覺感知進(jìn)行修改。根據(jù)涂料配方的不同，可以實(shí)現(xiàn)柔軟觸感、微觀質(zhì)感、粗糙質(zhì)感和砂紙效果。通過在第一層彩色涂層上添加更多層的底漆，可以實(shí)現(xiàn)第二個層面的高度。總體設(shè)計可以在底漆層和表面層之間創(chuàng)建不予涂覆的區(qū)域和孔狀結(jié)構(gòu)，使得消費(fèi)者可以透過表面觀察到基材或頭層的彩色涂層。用這種方式，可以實(shí)現(xiàn)多層次的和多色的設(shè)計，這在以前的運(yùn)動鞋上從未出現(xiàn)過。

    圖2：觸感涂層的顯微橫截面。

    優(yōu)質(zhì)運(yùn)動鞋需要滿足很多苛刻的要求。鞋子面臨著密集的磨損過程，因此涂層和網(wǎng)格需要在這方面做好準(zhǔn)備。觸感涂層由于化學(xué)交聯(lián)和高涂層厚度而更加牢固。此外，這種涂層非常適合于合成纖維，不僅因?yàn)槠浠瘜W(xué)相容性好，而且還因?yàn)槠淇梢晕锢頋B透到織物的針織結(jié)構(gòu)中。觸感涂層甚至可以填充三明治網(wǎng)格中的小孔，以完全覆蓋基材而沒有電報效應(yīng)（telegraphic effects），同時還能提供光滑的表面。圖2 是這種涂層涂覆的織物的橫截面微觀圖片。

    可以看出，底涂層深入到織物材料中并且物理鉤掛到纖維結(jié)構(gòu)上，帶來了特別強(qiáng)的粘結(jié)和耐用的產(chǎn)品。

    圖3：觸感鞋面的制造優(yōu)勢。

    觸感3D涂層制造的優(yōu)勢

    由于觸感涂層具有高度耐用的品質(zhì)，它為設(shè)計和制造過程提供了許多優(yōu)點(diǎn)，并且有助于實(shí)現(xiàn)精益和高效的供應(yīng)鏈。憑借觸感技術(shù)，華峰作為典型的鞋廠的二級紡織品供應(yīng)商首次進(jìn)入了零部件供應(yīng)的商業(yè)模式。代替紡織材料卷，運(yùn)用組裝的方式，將上部組件供應(yīng)給鞋廠的一級供應(yīng)商。這種商業(yè)模式創(chuàng)造了現(xiàn)在華峰對質(zhì)量和產(chǎn)品交付充分負(fù)責(zé)的優(yōu)勢，并減輕了對于各種供應(yīng)商進(jìn)行各種材料采購的物流挑戰(zhàn)。對于體育品牌，隨著二級供應(yīng)商的減少，管理供應(yīng)鏈也變得容易。最為最重要的是，可以顯著縮短交貨時間，并明確質(zhì)量責(zé)任（圖3）。

    與拼接操作相比，絲網(wǎng)印刷技術(shù)可以很容易實(shí)現(xiàn)自動化。通過應(yīng)用用于表面設(shè)計的觸覺涂層，不需要在基底網(wǎng)格的頂部上通過縫合操作連接其他材料。這為運(yùn)動鞋鞋面的高效和降低勞動密集的生產(chǎn)提供了可能。

    可持續(xù)發(fā)展方面的考慮

    今天，可持續(xù)發(fā)展是體育用品行業(yè)所有新發(fā)展的必需品。從一開始，開發(fā)觸感涂層的目標(biāo)就是提供最佳的可持續(xù)性以及實(shí)際制造和成本優(yōu)勢。觸感是一種增材制造技術(shù)，而且它是完全基于水性的，這兩個主要特征表現(xiàn)了出了可持續(xù)性。

    增材制造方法是逐步增加涂層厚度。在此過程中，涂料被選擇性地噴涂到需要的位置。沒有切割下廢物的處理過程，涂層材料的損失非常低。材料損耗基本上只有當(dāng)顏色改變和絲網(wǎng)清潔時才會出現(xiàn)。因此，可以實(shí)現(xiàn)最高效的材料使用率。

    完全水性的化學(xué)品保證了工作場所的安全健康，并完全符合ZDHC 的目標(biāo)，ZDHC是在紡織品供應(yīng)鏈內(nèi)部面臨有毒化學(xué)物質(zhì)的行業(yè)活動簡稱。工人能享受潔凈和新鮮的空氣而不會吸入任何的溶劑。這在萃取技術(shù)不太達(dá)標(biāo)的一般國家是尤其重要的。此外更重要的是，工廠沒有發(fā)生火災(zāi)的隱患，工作人員始終在安全的環(huán)境中工作。

    結(jié)論

    觸感涂層為運(yùn)動鞋類制造提供了巨大的新契機(jī)。低成本、可持續(xù)性和噴涂工藝的高效率為供應(yīng)鏈帶來了多重的利益。此外，可選擇性3D涂層方法使得鞋類行業(yè)中出現(xiàn)了過去所沒有的創(chuàng)造性的壯觀設(shè)計。

更多關(guān)于材料方面、材料腐蝕控制、材料科普等方面的國內(nèi)外最新動態(tài)，我們網(wǎng)站會不斷更新。希望大家一直關(guān)注中國腐蝕與防護(hù)網(wǎng)http://www.ecorr.org

責(zé)任編輯：王元

《中國腐蝕與防護(hù)網(wǎng)電子期刊》征訂啟事

投稿聯(lián)系：編輯部

電話：010-62313558-806

郵箱：fsfhzy666@163.com

中國腐蝕與防護(hù)網(wǎng)官方 QQ群：140808414