禾懋股份总经理黄英俊在艾邦第十届鞋材产业论坛发表《發泡技術的創新工法與應用》精彩演讲回顾。

禾懋的 3D 气垫鞋技术于2007年开始研发，经过多年的发展，开发出了具侧面支持架构的3D曲面气垫，能够对鞋子进行非对称调整，通过非对称的鞋底设计和压力分布来改善个人的步态，例如纠正外八字的行走方式。

与传统鞋底制造工艺相比，此气垫制造工艺简化了制造流程，模具可以直接一次成型，制得气垫的独特结构不需要额外的充气过程。这项技术制得的3D非对称结构气垫目前为止尚未有人能够复制。

一、鞋面

2016年，禾懋推出了“天下无双”的概念设计，考虑到鞋面的开发，鞋面设计可通过计算机程序和AI绘画，选择好颜色、层次和图案单元的数量后，再由计算机随机排列得到所需图案，这种绘图方式可以使每只鞋子的图案都不一样，实现了外观的独一性和差异性。

鞋面制造上，3D气垫鞋鞋面材料采用编织结构，具有刚性，同时又轻便、柔韧、透气等特点；还突破传统弹性网布印刷技术，通过将印刷图案转移到相同尺寸的鞋布上，按照鞋样进行裁剪，最大程度减少染料浪费，更易于回收边角料和废料。

这种鞋面制造的方法增强了鞋布上图案的立体感，通过AI绘画编排，整鞋的鞋面图案是完整的，不会像传统鞋面的图案由于拼接出现断面。

二、气垫

气垫鞋的气垫结构包括3D气垫、调节元件（支撑片）和外底，其中利用支撑片可以调整鞋底对称。

1、气垫的可持续发展设计

气垫的开发过程中，禾懋首要考虑到了环保的问题，主要原材料为聚氨酯材料，除了用于充气的气嘴是橡胶材质，其余部分全部由聚氨酯构成，制成的气垫中底质量只有100克左右，在结构和环保方面都具有一定的优势。

除了原材料，气垫的充气模式也会对环境造成一定影响，当前市场上的大多数气垫鞋都采用密闭式设计，传统的密闭式气垫使用的大分子气体对环境的影响是二氧化碳的两万倍，尽管现在有了保气性更好的高分子材料，但从环保角度来看仍然不够理想。

禾懋的3D气垫鞋结构采用空气填充的可充气气垫设计，可通过空气调整鞋底的弹性，是一种完全环保的解决方案，消费者可根据需要自行打气调整鞋底弹性，即使不充气也能正常穿着；且气垫的结构具备防刺特性，即使气垫被刺破，使用者仍能安全穿着。

对于气垫的染色部分，禾懋采用的是气染的染色技术，该技术不同于传统染料浸染或喷漆的染色工艺，可使用一般的打印机输出图案，通过升华气转印处理，使气垫的色彩千变万化，不仅降低了制造成本，也提升了产品的附加值。

同时，这种染色制造过程中不存在废水、废气、酸碱液等环境污染问题，且处理设备方便，既能适用于小型生产工序，又能适用于大型生产工序，操作简单。

2、气垫的功能设计

对于气垫功能的设计，禾懋重点关注到步态调整的问题。人体在行走或跑步的过程中，两只脚着力的时间点和用力点是不一样的，从而导致步态不均匀、身体出现摆动的问题，这种摆动会加速跑者疲劳，从而影响跑步成绩，甚至对身体造成一定损耗。

这是由于脚的运动轨迹是有一定弧度的，用曲率半径来描述这个弧度，人行走和跑步过程的曲率半径是在不断改变的，从而导致了步态不均，而通过“滚动运转法”可让曲率半径保持相对稳。

禾懋的气垫鞋就结合了“滚动运转法”的力学原理，再通过对中底空气压力进行不对称调整，以平衡行走或跑步时的双脚的着力点和着地时间。鞋底采用曲面空心体与组合曲面气垫的成形法，结合气垫与弧形碳板，提高行走和跑步的效率和稳定性。

对于气垫步态调整功能的应用，禾懋开发了一套云端影像判读系统，用以步态分析。传统的步态研究通常在特定场所使用专门仪器和软件进行，禾懋开发的系统可通过平面影像捕捉步态参数，关键在于识别行走时的左右偏移。

用户可以使用手机录制其行走的视频（来回行走两次），并将视频上传至公司的平台。公司通过视频分析，提供步态参数和鞋子的调整建议，帮助用户得到最符合自己脚型的气垫鞋，实现3D气垫鞋的全客制化。

三、真空发泡技术

真空发泡技术是一种相对特殊的工艺，其应用面临着诸多困难。如抽真空时会破坏气泡的气压平衡，从而破坏气泡的结构，导致气泡破裂，无法成型；此外，破裂的气泡碎片可能会堵塞抽真空的管路。

禾懋开发的真空发泡技术通过改变模具的结构，使得现有的设备和原料能够应用于真空发泡。该方法具有环保优势，通过抽除模具内的空气，包括发泡过程中产生的二氧化碳，从而实现零碳排放。

真空环境使得发泡材料可以无限制地填充整个模具，这是基于理想气体方程PV=nRT的原理，当压力趋近于零时，体积可以无限增大。因此，真空发泡技术为产品设计提供了全新的概念和可能性。

真空发泡的结果与传统发泡是不同的，如禾懋发泡比重为0.6的大底材料，传统发泡工艺需要用350g材料，而真空发泡则只需120g。

这种发泡方式可将鞋底支撑架构、大底耐磨配件与碳板在发泡过程中一次成型形成“超级结构”，打破过往鞋底结构的框架，大大降低传统鞋底贴合成本，此外，这种支撑框架可使气垫即使在破损的情况下不会塌陷，大大提升鞋底组合品质与市场竞争力。

尤其此制造方法法可让超轻量发泡材料鞋底，依然保有优异的弹性、吸震与稳定性，赋予鞋底更健康安全的效能，协助运动员创造更佳成绩。

来源：禾懋股份黄英俊在艾邦第十届鞋材产业论坛演讲整理

原文始发于微信公众号（艾邦弹性体网）：3D气垫鞋的独特设计及真空发泡技术