项目名称：雪地靴产业转型升级关键技术研发及产业化

完成单位：扬州大学广陵学院 江苏新森达鞋业有限公司 镇江旺达鞋业有限公司

一、开发项目的原因及背景

雪地靴是二战时期澳大利亚空军飞行员发明的一种外型憨笨臃肿，但保暖效果绝佳的“丑靴子”（ugly boots），这种外面是羊皮、内里是羊毛的靴子虽然起初卖相不佳，但其简约时尚的鞋型和超暖心的保温效果，如今已成为各线品牌鞋企秋冬季推广的必产鞋款。

在审美观念、时尚潮流不断更新的今天，人们已不再满足于雪地靴最基本的实用功能，而是更倾向于追求精神层面的满足，这就需要对传统雪地靴制造技术进行升级改造。基于这一市场需求，依托“中国雪地靴之乡·高桥”的产业基础，进行专项研究，旨在通过工艺技术改进、底材性能提升以及关键设备引入，改进产品格调，进而为雪地靴企业产品创新升级探索新思路。

二、项目的特点及亮点

1、亮点之一：工艺技术跨界嫁接

通过将现代皮鞋工艺技术与传统雪地靴套楦工艺进行嫁接应用研究，解决雪地靴穿用帮面易变形、影响美观问题。

随着人们生活质量的不断提高，消费和审美观念在不断发生变化，传统雪地靴在穿用一段时间后，帮面容易变形，影响鞋子的美观度，其缺点已越来越不被消费者接受，急需转变。

本项目一是借鉴现代皮鞋生产工艺，在雪地靴的前后帮部位添加特殊材质的主跟和包头部件，通过前期加温定型，解决传统雪地靴帮面容易变形的弊端；二是在雪地靴帮底结合部位引入碳纤维结构来改善穿着时的脚感。该碳纤维结构设计为非均衡构造，前段的材质弹性高于后段的弹性，前段的厚度设计比后段的略薄，在前后段之间形成一个竖直的过渡面，这样，可以很好地改善脚落地后的贴合感。

2、亮点之二：鞋底关键性能改进

鞋底的防滑性、耐磨性、透气性以及轻量化是所有鞋品追求的重要指标，雪地靴也不例外。本项目通过系列鞋底材质技术专利、结构专利的应用研究，实现了雪地靴鞋底关键性能的改进。

针对雪地靴鞋底防滑性指标，除传统的鞋底花纹防滑设计外，本项目创新之处是在雪地靴鞋底设置一种防滑装置，包括鞋帮和鞋底连接部位。鞋帮底端固定连接鞋底，鞋底底端固定连接鞋钉，鞋钉内侧固定连接安装层，安装层内侧滑动连接触发块，触发块顶端固定连接第一弹簧，安装层内侧转动连接转轴，转轴外侧固定连接连接杆，连接杆顶端固定连接第二弹簧，第二弹簧顶端与鞋帮固定连接，连接杆左侧固定连接防滑钉，鞋底左侧固定连接防滑层。该项目通过设置的触发块、转轴、连接杆和防滑钉，提高装置的防滑性能，使人穿着雪地靴行走更加稳定安全。装置使用简单方便，设计科学，省时省力。

针对雪地靴鞋底耐磨和轻量化性能指标，本项目重点对高性能EVA底材制备工艺进行了改进研究，项目选用硫酸钙晶须（CSW）为增强材料，首先对CSW进行二氧化硅包覆，然后进一步进行阻燃处理，实现EVA发泡材料增强和阻燃双重功效，提升产品附加值。目前该技术已获镇江市工程技术研究中心立项，相关专利成果正在申报过程中。

针对雪地靴鞋底舒适性能指标，本项目利用结构设计的方法，为雪地靴产品提供了一种专业的透气减震鞋底。通过在鞋底设置气囊，且气囊的两端设有单向阀，使鞋底具备透气性的同时还可防止鞋子外部的水进入。

这种透气减震鞋底，包括拦网、气囊、鞋底本体和支撑块，鞋底本体的一端内部开设有限位槽，气囊位于限位槽内，气囊的两段设有单向阀，鞋底本体位于气囊的一端外侧设有拦网，拦网的内侧表面设有滤网，鞋底本体的内部位于限位槽的外侧设有空气弹簧，鞋底本体位于气囊背离空气弹簧的一端设有气道，气道内设有支撑块。

3、亮点之三：雪地靴工艺专用智能化设备引入

传统雪地靴生产线配置低端，生产设备简陋，装备之间信息不互联。本项目通过对雪地靴制造装备进行智能化基础技术的研究，为雪地靴工艺专业化数字设备制造提供技术支撑。

例如：通过对传统鞋底打磨装置的结构改进，为雪地靴新型EVA底材设置一款打磨装置。该装置包括工作台、动力打磨装置、支撑杆、横板、液压缸、伸缩轴、鞋托板、空腔、第一螺杆、高度调节机构、底座、容纳腔、第二螺杆等。该装置技术结构简单合理，使用快捷，可以很方便地对工作台的工作高度进行调节，且调节快捷，工作台上安装的鞋托板可以对任意鞋号的鞋靴进行夹持，非常适合推广使用。该技术已获国家发明专利授权。

三、项目的应用情况及前景

目前该项目相关工艺跨界嫁接技术，鞋底的防滑性、耐磨性、透气性以及轻量化改进技术，以及工艺专用智能化设备配套技术已在江苏省内，特别是“中国雪地靴之乡·高桥”400多家雪地靴生产企业全面推开，总体反映良好。相信会有非常广阔的市场前景。

项目名称：高性能纤维增强橡胶基复合材料 关键技术研发及产业化

完成单位：温州市宜和鞋材有限公司

一、开发项目的原因及背景

随着生活水平的不断改善，消费者对鞋类产品的质量要求也越来越高。人们在追求外观时尚的同时，更注重鞋子的轻、软、舒适等功能，而一双鞋80%以上的功能集中在鞋底上，因此，鞋底材料的功能和舒适性至关重要。然而我国鞋材的发展距国际大品牌还有一定的差距。尤其是随着户外运动的兴起，对橡胶鞋底的性能要求越来越高。本项目将传统的制鞋产业与高新材料技术有机结合，研发并产业化生产阻燃环保、力学性能优异的新型天然橡胶鞋底材料，大大提高我国鞋材与国际鞋材的竞争力。

二、项目的特点及亮点

本项目从结构设计和材料选择两方面入手，首先通过原位合成纳米材料技术，对间位芳纶纤维(MPIA) 表面进行二氧化硅包覆，然后进行二次阻燃化改性，实现对橡胶材料增强和阻燃双重功效。采用溶胶凝胶法在MPIA表面构筑一层纳米二氧化硅粒子，在MPIA表面包覆二氧化硅颗粒，类似于“糖葫芦"结构，改善其表面光滑的缺陷，提高纤维表面的活性基团，增大MPIA表面的粗糙度，增加纤维与橡胶基体间的物理着力点。其次采用分子设计的方法，以含巯基的硅烷偶联剂改性包覆二氧化硅的芳纶纤维(MPIA@SiO2)，将改性后的MPIA@SiO2与烯键封端的超支化聚磷酸酯丙烯酸酯(HPPA)进行“硫醇-烯烃”反应，合成含有磷氮硅阻燃元素的阻燃芳纶纤维(MPIA@SiO2-SH-HPPA) 杂化材料，有效避免橡胶材料易燃带来的安全隐患。第三，以润滑渗透隔离理论为依据，借鉴橡胶助剂母粒化技术，制备高活性、易分散、高粘合的芳纶纤维母胶粒，从而有效解决大生产中纤维在橡胶基体中“缠结”的问题。最后，以阻燃芳纶纤维(MPIA@SiO2-SH-HPPA)杂化材料(预分散母胶粒)为增强体对橡胶进行增强，由于MPIA@SiO2-SH表面活性基团的存在，使得芳纶纤维与橡胶基体之间通过化学键来连接，同时伴有物理增强点，实现“糖葫芦”式增强，最大程度发挥增强材料对基体的作用效果，使材料内部能够均匀传递应力，从根本上解决纤维与橡胶基体之间的界面粘结问题。

项目通过对间位芳纶纤维进行化学改性，改善其表面光滑的缺陷，提高纤维表面的活性基团，增大表面的粗糙度，将改性后的芳纶作为增强体对橡胶进行增强，制备了高性能橡胶基复合鞋底材料。产品具有力学性能优异、耐磨耐折等特点。研究方法及产业化过程具有创新性和科技性。其具体表现如下：

1、在芳纶纤维表面进行多功能化修饰，构筑多功能纤维增强型橡胶材料，在不牺牲纤维强度的前提下解决芳纶纤维表面惰性问题，实现纤维与橡胶基体间既有化学键的作用,又有物理连接点的作用，实现物理—化学双增强的效果，最大限度地提升橡胶材料的力学性能。

2、利用分子设计的理念，通过“硫醇烯烃”反应将超支化聚磷酸酯丙烯酸酯(HPPA)接枝到MPIA@SiO2-SH纤维上，合成含有磷氮硅元素的MPIA@ SiO2-SH-HPPA杂化阻燃纤维，在对基体材料力学性能大幅提升的同时实现阻燃功能，有效提高材料的使用安全性。

综合研究工作成果，筛选配方，优化工艺，解决了产品从实验室小试到工厂大试所可能面临的问题和状况，丰富了解决实际生产问题的经验。该项目有两个亮点：

1、技术先进、质量可靠

新型高性能橡胶鞋底复合材料制备技术先进、质量可靠，可确保消费者穿着健康、舒适。具有如下特点:（1）力学性能更优，尺寸稳定性更好，从此彻底告别“断底”隐患；（2）有阻燃功效，关键时刻可以有效保护生命安全；（3）环保、无异味，触感舒服，更好的满足健康舒适的穿着要求；（4）具有优异的耐磨耗性能，打破高端橡胶鞋底依赖进口的尴尬局面。

2、成本适中、附加值高

项目综合芳纶纤维、阻燃剂、橡胶等材料的价格、用量比例、成本分析，所研发的新型高性能橡胶鞋底复合材料成本价可控制在15元/kg左右，完全可实现新型高性能橡胶鞋底材料用户市场化。

三、项目的应用情况及前景

经过筛选配方，优化工艺获得了制备高性能橡胶基材料的先进技术并进行了工业化生产推广应用，经过多次试制研究、优化，最终研发的高性能橡胶基材料经用户使用后反映良好，得到客户的充分认可，具有较好的社会和经济效益。相关的项目技术，已获得授权的发明专利两件和实用新型专利两件。

橡胶基复合材料还有推广应用到其它行业的前景，社会效益十分明显。高性能橡胶鞋底复合材料的开发，可以大大促进我国鞋用材料的发展进程，可以替代进口产品，提高我国鞋底材料的市场竞争力，使我国鞋底材料向专业化和规模化的方向发展。