球鞋缓震技术的解析

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球鞋缓震技术的解析

2023-10-29 02:00| 来源: 网络整理| 查看: 265

      这篇文章是之前视频得文字版本的,排版成文字内容的形式。主要重点是放到国产球鞋上面,李宁、安踏、匹克等,来看看现在国产球鞋的科技发展。该文章的目录如下:1、缓震技术概述和分类; 2、发泡技术的原理和分类;3、国产球鞋的缓震技术; 4、国外球鞋相关的缓震技术。

第一部分:缓震技术概述和分类

    首先来谈一谈为什么需要缓震,一双好的球鞋具有优秀的支撑和缓震性能,支撑可以避免运动过程中因为动作变形而导致的脚部受伤。缓震可以吸收部分来自地面的压力,从而可以减小地面反馈给人体的压力。比如人以中等速度跑步时,足部每次着地时要承受相当于人体重2.5倍的冲击力,跑的越快,冲击力越大. 这一冲击力随着骨骼传递到人体各部分,日积月累会造成肌肉疼痛、胫骨断裂、膝盖磨损等伤病. 而现在的运动鞋通过柔软的底衬和各种高科技缓震技术,可以把冲击力带来的伤害减小三分之一,起到保护人体的作用。缓震科技主要用在鞋子的中底部分,也叫中底缓震科技。

球鞋中底部缓震科技

   目前总的来说,缓震科技可以分为机械缓震和材料缓震。机械缓震主要通过独特的中底结构设计,达到缓震效果,比如耐克的air solo, air max zoom air, 李宁的环形弓,弜。材料缓震就是以发泡弹性体材料作为中底,比如发泡ETPU、发泡EVA,还有发泡peba、GEL缓震胶等等,其特点就是轻质,缓震回弹效果好,脚感舒适,是目前缓震科技的主流。

第二部分 发泡技术的原理和分类

    人工合成橡胶密度大质量重,因此需要发泡处理,发泡技术,英文叫foam, 很多鞋的中底都写着xxxfoam。发泡技术可以分为物理发泡、机械发泡和化学发泡,这里主要简单介绍物理发泡。它是运用超临界技术,将超临界流体渗透到原材料内部,形成聚合物-气体均相体系,利用升温降压法,破坏材料聚合物-气体均相体系的平衡状态,材料内部形成气泡核并长大定型,得到发泡材料。就是利用气体在不同状态下的溶解度不同进行发泡处理,在这个过程中,内含密闭气泡的椭圆形颗粒的体积将增大2-3倍,其内部泡孔包裹着大量的空气,泡孔直径从30微米到300微米不等。这些密闭气泡能够赋予发泡颗粒以优异的弹性和回弹效果。就有点类似吹气球。(超临界发泡工艺是一种物理发泡成型技术,是以超临界二氧化碳或氮气替代有机发泡剂,在一定压力、温度下进行发泡的工艺技术,可以在汽车、运动鞋等领域进行应用)

反伍2中底部上的lightfoam

   根据发泡材料不同可以分为ETPU, EVA, PEBA, 就形成了各种不同的缓震材料科技,不同厂家也会不断混合添加各种材料的配比来已获得更优秀均衡的性能,有点跟合金类似。 

   EVA发泡材料:EVA(E +VA)是乙烯和醋酸共聚而成的的聚合物,中,英文化学名称:Ethylene Vinyl Acetate Copolymer, 塑料,基本大部分球鞋中底都会用的,属于那种朴实无华但又很好用的那种材料。其中VA含量越高,其韧性弹性越强,当VA含量为20%的时候,其为塑性材料,当超过30%的时候就是属于弹性材料。其回弹率约35%。

   ETPU发泡材料:在介绍ETPU之前,先来了解一下TPU。TPU(Thermoplastic polyurethanes, T+PU,T人工合成橡胶,pu就是聚氨酯)名称为热塑性聚氨酯弹性体橡胶,它一种由共聚反应得到的高分子材料,材料具有高回弹性、高耐磨性、高耐着性和耐黄变等性能,是一种成熟的环保材料。现在大部分普通鞋上都会用的材料来作为支撑和装饰组件。

ETPU微观结构

    EPTU通过改变tpu结构重组得到的高回弹泡沫颗粒,源自德国巴斯夫全球独家首创工艺,经过发泡技术处理后,每颗TPU粒子像爆米花一样膨胀起来。在这个过程中,原来0.5毫米左右大小的颗粒,体积将增大10倍,这些颗粒中包含了很多大小不等微型密闭气泡”, 这种材料的微观结构保证了优秀的恢复性能,踩屎感,典型的就是阿迪的boost, puma能量颗粒也有这种技术的应用,缺点是比较重,容易变黄,回弹率则达到了55-70%。

   PEBA发泡: 由 PEBAX 材料经过超临界流体发泡成型的它,相较于其他缓震更轻、更弹且不易氧化。其实pebax本身是一家公司的注册商标,并非一种化学物质。䨻的化学名字叫做嵌段聚醚酰胺,属于聚酰胺(TPA或者PEBA)的一种. tpa: 热塑性聚酰胺Thermoplastic polyamide , PEBA Poly-ether block amide 聚醚共聚乙酰胺。PEBAX材料料归属于高性能热塑性弹性体材料,拥有超宽的使用温域和优异的抗老化性、抗日光能力的特性,因此以PEBAX为材料超临界发泡成型的“李宁䨻”具备更久的材料耐疲劳性。搭载“李宁䨻”轻弹科技平台中底材料的鞋产品,更耐黄变,在-40℃的极寒条件下仍保持高回弹性不硬化,适用更高频次更长距离的竞赛与训练,以及更多的运动场景,满足顶级运动员提升运动表现的不断追求。

驭帅13中底的李宁䨻

    19年1月25日,李宁公司正式发布最新的自出创新缓震科技——“李宁䨻”轻弹科技平台,兼具“高效回弹”与“轻量化”的两大特性。李宁官方的宣传语是:更轻更弹,出来了,轻至每立方厘米0.11g,能量回馈达80%!

    这里小结了一下这里三种材料的发泡性能,如下表所示

不同发泡材料的对比

第三部分:国产球鞋的缓震技术

  李宁的缓震技术:李宁最初是环形弓,后面是李宁云(李宁云),light foam(音速9,闪击6),应该主要都是eva发泡材料,在中低端球鞋上使用。䨻(驭帅14,韦德之道9), 2弓结构缓震,在李宁绝影上使用,利用镂空结构的形变和回弹进行缓震。据说李宁未来也会推出低端䨻和高端䨻,它们的差别主要是发泡的原材料不同而已。

韦德之道9

低端䨻:tpee热塑形聚酯弹性体, 是由聚酯硬段和聚醚软段组成的线性嵌段共聚体,同时具备橡胶 的弹性和工程塑料的硬度,脚感软,但弹性不足,抗撕裂性非常好,不怕刮花,李宁会推出很多搭载该技术的篮球鞋,价格也会低很多;

高端䨻:tpae叫热塑性聚酰胺弹性体,如peba发泡,这种材料弹性十足,抗撕裂性比较弱,比较金贵,怕剐蹭。比较容易发生龟裂,成品率不足tpee,其价格也要贵很多,主要用在高端篮球鞋上.

    安踏的缓震技术:最初安踏就是一个弹力胶技术,在舒适度和弹性上就基本性能的水平,后面发展出来A-shock,技术,轻骑兵、要疯系列球鞋搭载了这个技术,a-flashfoam缓震科技,gh1,kt4和kt5,  alti-flash(gh2), samrt_sam(kt6) ,其中samrt_sam据说是利用一种非牛顿流体的膨胀性流体,受到的冲击力越强,其强度越高。

非牛顿流体

     Nitro-Speed超临界氮气加速科技,比普通EVA回弹率提高25%,据说跟李宁的四雷差不多,星岳这个球鞋上使用过,但是太重了不适合打篮球。a-flash_bubble的科技,水泥泡泡,耐磨,回弹率60%(这里表示有点怀疑)。

水泥泡泡篮球鞋

   匹克的缓震技术:匹克引了国内球鞋科技的创新,最初它使用的魔弹,EVA回弹率达到45%以上,霍华德3。在18年12月的一场发布会上发布了其新的自适应性中底,也就是态极,依靠该科技发展出相应的产品,比如,帕克7代,闪现篮球鞋,态极拖鞋等。同时也在不断更新自己的科技,从态极1.0plus, 到太极3pro, 非牛顿流体的膨胀性流体+EVA材料机型发泡,在材料里面注入非牛顿流体,缺点就是重。(态极科技的混合发泡原材料——P4U是由匹克子公司自主研发,匹克拥有独立知识产权,并拥有P4U和态极科技的国家专利)

态极对比试验

    闪现3的中底缓震使用的是前掌魔弹,后掌轻量化态极。氢弹科技主要用在跑鞋上,其使用新型的发泡工艺相比传统中底重量减轻56%,并保持60%以上回弹性能。(EVA+ 尼龙弹性体PEBA)。

澎湃科技:peba+态极  大三角篮球鞋。

    国内其他的缓震科技:361的Q弹科技,主要用在跑鞋上,ag1以为会用到,不过看简介一点都没有提出,不过最近ag2上有使用到Q弹科技,鸿星尔克的奇弹科技。

前掌NFO,后掌Q弹(AG2)

第四部分:国外球鞋的缓震技术

     puma能量颗粒,etpu

puma的能量科技

      addias之前有bounce,利拉德3,舒适度和缓震性一般,现在主要以boost技术为主

利拉德的签名球鞋上的bounce

    nike air sole气压低,在af1, aj的复刻球鞋上,在之前的开箱测评中pg5中也有使用。

全掌的AIR SOLE气垫

    nike Air Max是根据Air Sole改良而成,可见式的大气垫,舍去了中底材质,增加了气垫的厚度,相比于传统的Air Sole更轻,更软,寿命更长。

    nike Zoom Air的构造就是一片扁平状的气垫。然后在气垫中热熔进高弹纤维丝,这些纤维丝在平时以“柱”态存在在气垫之中。当受到来自脚底和地面的压力时,这些纤维丝会发生形变,鼓成一个个“圆球”。同时通过纤维丝的形变和气垫内部的气压,达到缓震。

zoom中底部缓震

虽然它们各有优点,不过总的说其效果有 Zoom air> Air max >Air Sole。

zoomx前面介绍过了主要运用在跑鞋上面,使用的是类似peba发泡材料得到的。

gel缓震胶:亚瑟士GEL缓震胶,它的形态很像是硬质QQ糖或者稍软的橡胶,是一种凝胶物质,缓冲性能较好,缺点是比较重,技术相对来说比较久,主要用于跑鞋上。

亚瑟士GEL缓震胶

全文总结:

       国产技术经过近几年的发展和突破,也在不断更新和完善自己的缓震技术,使得现在也有一定的能力和国外的大品牌比试比试,甚至在某方面做的还要更好。同时国内技术的呈现出百花齐放的态势,国产各家品牌都有自己相应的技术,这对于技术、市场的发展和更新无疑是有极大的推动作用,希望国货当自强,做的越来越好,下次希望有机会可以开箱一下国产球鞋! 



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