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高端竞速跑鞋的顶尖科技——碳板材料

2023-01-05 09:09:54 来源:赛奥碳纤维技术 中国鞋网 http://shoes.efpp.com.cn/

碳板依旧是目前高端竞速跑鞋的顶尖科技之一,和高回弹超临界发泡中底一起为运动鞋赋能,助力运动员跑得更快更轻松。今天就一起来整理一下运动鞋碳板材料。

根据成型工艺和材料组成不同,碳板有分热固型和热塑型。而目前运动鞋碳板多是采用热固型,因为它工艺更为成熟,强度也更高一些,更容易做一些酷炫好看的外观来吸引消费者。从发展趋势来看,热塑性碳板是未来方向,具有环保可回收、生产效率高等优势。


一、碳板材料解析

碳板就是碳纤维复合材料,组成是碳纤维+聚合物树脂,简单理解就好比钢筋+混凝土。

1.碳纤维

常见的碳纤维是聚丙烯晴纤维经过高温碳化制备所得,根据长度主要分为短碳纤维、长碳纤维和连续碳纤维。

其制备工艺是聚丙烯腈(PAN)在拉丝后通过100-300摄氏度下进行牵引拉伸和预软化处理,再通过高温方式将PAN线性大分子链转化为非塑性耐热梯形结构,随后高温驱除PAN中的非碳元素,使PAN含碳量超过90%以上,最终成为碳纤维材质。


2.浸渍树脂

碳板中的聚合物树脂又叫浸渍树脂,分为热固性树脂和热塑性树脂。

热固性树脂基碳纤维复合材料有环氧树脂、双马来酰亚胺树脂、不饱和聚酯树脂等,常用的是环氧基树脂。热塑性树脂基碳纤维复合材料有尼龙6(PA6)、聚碳酸酯(PC)、聚丙烯(PP)、热塑性聚氨酯弹性体(TPU)等。

表 碳纤维复合材料热固和热塑对比

*表格资料源自澳盛科技

二、碳板在运动鞋上的应用

碳纤维复合材料具有质量轻、更坚韧、更有弹性、耐疲劳性好等优点,主要在航空航天、F1赛车等领域应用,在运动鞋方面则是集中用在专业竞速跑鞋上。

1.碳板功能

碳板早期的运动鞋应用是篮球鞋(如Air Jordan 11)和足球鞋,用作足弓支撑板或者抗扭片,用以防止球员在急停急转、急加速、变向等动作下出现受伤,起到稳固鞋身、足弓支撑、抗扭转的作用。


Air Jordan 11,image from complex.com


New Balance 990,Image via DTLR

而随着应用的发展,它被用到跑鞋上,除了提供足弓支撑稳定性,还起到了增强回弹力、提供强劲的推力等作用,从而提升跑步效能,节省跑者的体力。

当然,需要客观认知的是,碳板固然很强,但在跑鞋中应用,它是需要搭配高性能发泡中底才能发挥更高作用,两者是相辅相成,碳板一般是在中底的上面或者下面或者嵌入在中底里。

2.碳板运动鞋分类

目前绝大多数每家运动品牌都出了碳板跑鞋。


随着跑鞋技术的发展,碳板跑鞋还可分为“支撑型”、“调节型”、“推动型”三种类型:

“支撑型”碳板跑鞋的碳板区域一般比较小,或者着重加强的区域就在足弓处,碳板帮足弓吸收了相当一大部分向下的力,从而达到了足弓支撑的效果,减小了足弓的压力,鞋款如多威征途,安踏C202;

“调节型”碳板跑鞋是在“支撑型”碳板跑鞋的基础上发展出来的,碳板的面积也更大,形状一般是在鞋子中心位置形成一个“X”形状的交叉,然后向前后两边延伸,以“X型”、“Y型”为主,主要作用在于提供“支撑性”和“稳定性”,鞋款如特步160X;

“推动型”或“铲型”碳板跑鞋的碳板是整块设计,没有镂空,同时也就是具备大家所认为的碳板跑鞋应有的功能-“提升成绩”,鞋款有耐克Next%、李宁䨻、NB的FuelCell 5280、多威神行者。



碳板跑鞋固然很强,但并不是很适合所有消费人群,不同类型有不同受众,比如推动型碳板是以追求成绩的高水平全马跑者为主要受众;调节型碳板可能对于那些竞技水平中等左右的跑者更友好;支撑型碳板跑鞋则利好那些大跑量跑者。

来源:爱复材

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