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CN115279568A - 鞋类部件制造系统 - Google Patents

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CN115279568A
CN115279568A CN202180020461.3A CN202180020461A CN115279568A CN 115279568 A CN115279568 A CN 115279568A CN 202180020461 A CN202180020461 A CN 202180020461A CN 115279568 A CN115279568 A CN 115279568A
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CN
China
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temperature
mold
unloader
press
thermoplastic elastomer
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CN202180020461.3A
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CN115279568B (zh
Inventor
保罗·欧文·阿彻
侯赛因·艾伦·巴格达迪
杰伊·康斯坦丁诺
格雷戈里·保罗·杜富尔
萨米·穆罕默德·法克霍里
弗洛伊德·惠特尼·迈尔斯
约瑟夫·托马斯·穆特
布拉德雷·C·塔特马克
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Original Assignee
Nike Innovate CV USA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=75252868&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=CN115279568(A) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
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Abstract

包括注射器、压机和机器人传送装置的系统用于由聚合物组合物和超临界流体的单相溶液形成物理发泡的鞋类制品部件。该系统的参数和特征被配置成用于以该系统提高的吞吐量以自动方式形成鞋类部件。

Description

鞋类部件制造系统
技术领域
本文各方面涉及用于形成物理发泡的鞋类或其他服装或装备部件的系统和方法。
背景技术
注塑用于制造鞋类制品的各种部件，诸如鞋类鞋底、鞋类鞋面，以及鞋类鞋底或鞋类鞋面的零件(例如，缓冲元件、切边等)。例如，在一些情况下，注塑系统用于将聚合物熔体分布到模具的腔中，之后聚合物熔体固化成具有模具腔形状的聚合物产品。在一些情况下，诸如当制造鞋类鞋底(例如，鞋类中底的全部或一部分)时，聚合物产品包括发泡材料可能是有利的。被配置成模塑泡沫聚合物产品的系统可以包括与被配置成模塑非泡沫聚合物产品的系统不同的一些部件。例如，一些注塑系统既发泡又模塑聚合物组合物。
发明内容
本发明内容的提供是为了以简化形式引入下文在具体实施方式中进一步描述的概念的选择。本发明内容不旨在识别所要求保护的主题的关键特征或基本元素，也不旨在用作对确定所要求保护的主题的范围的辅助。本发明由权利要求限定。在高水平上，本公开涉及利用被配置成模塑各种制品的注塑系统来物理发泡的系统和方法。
附图说明
本公开中描述的一些主题包括用于模塑物理发泡的部件的注塑系统的系统、工具和方法。以下参考附图详细描述本主题，这些附图与本说明书一起提交并通过引用并入本文：
图1描绘了根据本文各方面的鞋类制品部件；
图2描绘了根据本文各方面的处于第一配置的鞋类部件制造系统的示意性平面图；
图3描绘了根据本文各方面的处于第二配置的鞋类部件制造系统的示意性平面图；
图4描绘了根据本文各方面的温度调节支架和温度控制单元的透视图；
图5描绘了根据本文各方面的具有多个模具的图4的温度调节支架和温度控制单元；
图6描绘了根据本文各方面的图5的温度调节支架的后透视图；
图7描绘了根据本文各方面的处于第一配置的末端执行器；
图8描绘了根据本文各方面的处于第二配置的图7的末端执行器；
图9描绘了根据本文各方面的模具的透视图；
图10描绘了根据本文各方面的图9的模具的侧视图；
图11描绘了根据本文各方面的压机的透视图；
图12描绘了根据本文各方面的处于第一配置的来自图11的压机的前视图；
图13描绘了根据本文各方面的处于第二配置的带有模具的来自图11的压机的前视图；
图14A描绘了根据本文各方面的与热流道板连结形成工具组件的模具的透视图；
图14B描绘了根据本文各方面的图14A的工具组件的局部分解视图，示出了与模具环形板分离的第二模具板；
图15A描绘了根据本文各方面的图14A的模具和热流道板的前视图；
图15B描绘了根据本文各方面的图15A的热流道板的内部部件；
图15C描绘了根据本文各方面的沿图15B中的线15C-15C截取的横截面图；
图16描绘了根据本文各方面的图14A的模具和热流道板的侧视图；
图17描绘了根据本文各方面的图14A的模具和热流道板的仰视平面图；
图18A描绘了根据本文各方面的与注射器对齐的图11的压机；
图18B描绘了根据本文各方面的注射歧管；
图19描绘了根据本文各方面的配对的图18a的压机和注射器；
图20描绘了根据本文各方面的图18的注射器的透视图；
图21描绘了根据本文各方面的图20的注射器的侧视图；
图22描绘了根据本文各方面的沿剖面线22-22截取的图21的注射器的横截面图；
图23描绘了根据本文各方面的卸载机的透视图；
图24描绘了根据本文各方面的图23的卸载机的侧视图；
图25描绘了根据本文各方面的处于第一配置的图24的卸载机的横截面图；
图26描绘了根据本文各方面的处于第二配置的带有模具的图24的卸载机的横截面图；
图27描绘了表示根据本文各方面的使鞋类部件物理发泡的第一方法的流程图；
图28描绘了表示根据本文各方面的使鞋类部件物理发泡的第二方法的流程图；
图29描绘了表示根据本文各方面的使鞋类部件物理发泡的第三方法的流程图；
图30描绘了表示根据本文各方面的使鞋类部件物理发泡的第四方法的流程图；以及
图31描绘了表示用于由原生和回收的热塑性聚合物弹性体组合物制造发泡聚合物制品(诸如鞋类制品的分段)的工作流过程的流程图。
具体实施方式
鞋类制品可以包括由发泡聚合物组合物形成的各种部件。例如，可以包括内底、中底和/或外底的鞋底可以由发泡聚合物组合物形成。其他部件(诸如插入件、衬垫、鞋面等)也是可以由发泡聚合物组合物形成的鞋类制品的设想部件。根据聚合物组合物、聚合物组合物如何发泡以及其他工艺变量，泡沫部件可能对在使用寿命结束时或在制造期间报废时回收或以其他方式可持续处理提出挑战。本文提供的系统和方法可以形成比传统形成的发泡聚合物组合物更适用于回收、再使用和/或重整的发泡聚合物组合物部件。
然而，开发生产适用于鞋类制品同时仍提供改进的可持续性的发泡聚合物组合物部件的系统和方法是具有挑战性的。本文公开的系统和方法提供一种发泡聚合物组合物，该发泡聚合物组合物可以回收到制造流和/或其他回收流(例如，消费后回收流)中以潜在地限制由发泡聚合物部件引起的环境影响。这通过操纵系统的部件、系统部件操作的参数、发泡的聚合物组合物和用于使聚合物组合物发泡的发泡工艺来实现。如以下将详细图示的，两个或更多个变量的组合提供了形成发泡聚合物组合物的解决方案，该发泡聚合物组合物提供增强的环境可持续性结果。
例如，本文提供的系统和方法设想在经温度调节的模具中使热塑性弹性体组合物物理发泡，该热塑性弹性体组合物包括热塑性聚酯组合物(即，包括一种或多种热塑性聚酯弹性体的聚合物组合物)。然而，使热塑性弹性体组合物物理发泡的工艺对制造变量(诸如时间、压力和温度)很敏感。照此，对产生可接受的物理发泡的部件的各种制造工艺和部件的具体变量的识别已经通过对时间、试验和资源的持续投资发展出来了。所得到的工具、部件、工艺和制造控制在下文中提供。
物理发泡是用物理起泡剂(其与化学起泡剂相反)使聚合物组合物发泡的工艺。惰性组合物(诸如氮气或二氧化碳(CO2))是本文设想的物理起泡剂的实例。在实例中，与通过放气效应(诸如将化学起泡剂的温度升高至化学起泡剂的降解温度以上)有效地使聚合物组合物发泡的化学起泡剂不同，物理起泡剂通过引发物理起泡剂的压力变化有效地使聚合物组合物发泡。在一些实例中，物理起泡剂可以处于气体状态、液体状态和/或超临界流体状态。例如，物理起泡剂可以是超临界流体，当它暴露于降低的压力(例如，低于物理起泡剂的临界压力的压力)时，物理起泡剂从溶液中释放，引起发泡作用发生。
超临界流体是处于超临界流体相中的流体，其温度和压力高于组合物的临界点。例如，氮气的临界点为-147摄氏度和34.0巴，并且二氧化碳的临界点为31.2摄氏度和73.8巴。如以下将要讨论的，可以将包括溶解在熔融聚合物组合物(例如，热塑性弹性体组合物)中的超临界流体(例如，二氧化碳或氮气)的单相溶液作为单相溶液注射到模具中。一旦在模具内部，注射的材料所经历的压力可以降低，这导致超临界流体在压力降低至临界压力以下时经历从超临界流体状态到气体状态的相变。物理起泡剂的相变导致物理起泡剂从具有聚合物组合物的溶液中释放。这在聚合物组合物中产生泡孔结构，该泡孔结构产生发泡聚合物部件。设想其他相变和/或压力差也与物理起泡剂结合以使聚合物组合物发泡。
本文各方面包括用于鞋类部件的物理发泡注塑系统。设想包括聚合物组合物和超临界流体的单相溶液通过系统发泡。系统中包括注射器和与注射器配对的压机。为了以自动方式实现制造工艺的效率，该系统还包括机器人，该机器人包括适于与模具可逆接合的末端执行器。模具被配置成以这样的方式与注射器和压机接合，即允许机器人相对于压机定位以使末端执行器与模具可逆接合。
本文各方面还包括用于鞋类部件的物理发泡注塑系统，该系统包括温度控制单元和与温度控制单元有效地联接的温度调节支架。温度调节支架适于调节维持在温度调节支架处的模具的温度。注射器包括物理发泡剂端口和与该注射器物理发泡剂端口流体联接的物理发泡剂供应源。系统还包括与注射器配对的压机。系统还包括卸载机，该卸载机具有框架、卸载机板，以及一对卸载机臂，该一对卸载机臂在第一方向上一致地移动并且在第二方向上不一致地移动。系统还包括具有适于与模具可逆接合的末端执行器的机器人。机器人相对于温度调节支架、压机和卸载机定位，以操纵在温度调节支架、压机和卸载机处的末端执行器与模具可逆接合。如下文将提供的，可以省略、替换或添加一个或多个列举的部件。此外，可以调整系统的各种部件的布置。
本文各方面还设想了一种使鞋类部件物理发泡的方法，该方法将模具的温度调节到15摄氏度至90摄氏度的温度，并且然后将模具与适于与模具可逆接合的机器人传送的末端执行器接合。该方法通过用末端执行器将模具传送到压机，并且然后对模具的腔施加气体反压力以对模具腔加压而继续。在实例中，气体反压力处于或高于待注射到模具中的单相溶液的物理起泡剂的临界压力。该方法继续，其中将聚合物组合物和超临界流体的单相溶液注射到模具的腔中。然后，该方法继续，其中从模具的腔释放气体反压力，并且然后最终从模具的腔中移除鞋类部件。如将在下文中更详细地提供的，可以实施附加或替代步骤。此外，在一些实例中可以省略一个或多个步骤。
发泡和模塑聚合物组合物的一种类型的注塑系统使用微泡孔注塑工艺，其中一种或多种超临界流体(例如，超临界氮气、超临界二氧化碳等)用作物理起泡剂。例如，可以将超临界流体注射到包含在注塑系统的注射料筒中的聚合物熔体中，其中超临界流体溶解在聚合物熔体中以形成熔融单相溶液。然后可以使单相溶液流入模具腔中，此时调整条件以使超临界流体转变为气体(例如，成核为气体)并使聚合物固化。聚合物组合物在模具腔中的这种转变可以引起聚合物组合物膨胀(例如，由于发泡)以填充模具腔，并且一旦固化，就保持泡沫聚合物产品的形状。
使用微泡孔注塑工艺的这些类型的注塑系统通常被配置成控制系统参数，其可以影响泡沫聚合物产品的特性。可以在注塑工艺的各个阶段控制系统参数。例如，可以在形成单相溶液的熔融和混合部件处以及在将单相溶液输送到模具的部件之间控制参数。另外，可以在模具之间控制参数。这些阶段可以独立地和/或共同地影响熔融、混合和模塑工艺。
常规注塑系统被配置成执行微泡孔注塑工艺。然而，一般用这些系统模塑的零件的属性通常是有限的，使得常规系统的操作参数和工具通常未被校准以模塑具有不同属性的零件。例如，一般在常规系统中模塑的零件的零件厚度或壁厚度可能相对较薄，使得常规系统不能生产具有期望特性的较厚零件。
转向图1，其描绘了根据本文各方面的鞋类制品部件100。鞋类制品部件100是鞋底。如先前所讨论的，任何发泡部件均设想用本文提供的所公开的系统和方法制造，但在实例中，鞋类制品部件100是鞋类鞋底(例如，鞋类中底)。鞋类部件100具有上表面102、下表面104、足尖端106、足跟端108、外侧面110和内侧面112。上表面102有时被称为面向足部的表面，并且下表面104有时被称为面向地面的表面，其中这两个替代命名均基于鞋类制品在预期使用期间的传统定向。
鞋类部件100可以具有任何大小，但其包括至少足尖端106与足跟端108之间的长度在从127毫米至342毫米的范围内的那些鞋号。鞋类部件100具有可以为任何大小(诸如在从70毫米至135毫米的范围内)的宽度，该宽度是在内侧112与外侧110之间的鞋类部件的最宽部分上垂直于在足尖端106处的极值点与足跟端108处的极值点之间延伸的线测量的。鞋类部件具有可以为任何厚度的厚度，但在实例中，上表面102与下表面104之间在最厚位置处的厚度为1毫米至80毫米。
照此，设想本文提供的系统和方法有效地形成发泡聚合物部件，与通过传统物理发泡操作形成的制品相比，该发泡聚合物部件具有相对显著的体积。此外，相对于传统的物理发泡的制品，通过本文公开的系统和方法生产的所得发泡部件可以具有高发泡比(例如，非聚合物体积相对于所得发泡制品的聚合物组合物体积)。例如，由本文提供的方法和系统形成的一些发泡部件具有从90:10至65:35范围内的发泡比，诸如90:10，或85:15，或80:20，或75:25，或70:30，或65:35，或它们之间的比率。换句话说，设想具有80:20的泡沫比的鞋类部件具有20％的由聚合物组合物形成的部件体积，并且发泡部件体积的剩余80％是作为发泡工艺的结果形成的泡孔结构的开放体积(例如，非聚合物组合物)。在表征泡沫组合物的又一种方式中，可以表达相对密度。泡沫制品(例如，发泡鞋类部件)的相对密度是发泡制品的密度除以形成发泡制品的材料(例如，聚合物组合物)。因此，设想鞋类部件具有从0.1至0.35范围内的相对密度，诸如0.1，或0.15，或0.2，或0.25，或0.3，或0.35，或它们之间的相对密度。这种高发泡比产生适合用作鞋类部件的发泡部件。
设想替代大小、形状和样式的鞋底可以由所提供的系统和方法形成。设想替代部件可以由所提供的系统和方法形成。例如但不限于，设想内底、中底、外底、插入物或其他足部支撑结构可以由本文提供的系统和方法形成。附加地，鞋类鞋面、鞋类鞋面的部件或鞋类制品的其他部件也可以由本文提供的方法和系统形成。鞋类部件100是可以由本文提供的方法和系统形成的鞋类部件的非限制性实例。
图2描绘了根据本文各方面的处于第一配置的鞋类部件制造系统200的示意性平面图。系统200被配置成移动工具(诸如模具)通过各种系统部件(诸如注射器212)。与将注射器移动到工具相反，将工具移动到注射器有助于实现制造鞋类部件的更大吞吐量。例如，通过将工具移动到注射器，注射器可以在如果其改为注射器移动到工具的替代配置中的移动的时间期间进行注射。附加地，因为可以在共同的时间段内制造各种鞋类部件大小(例如，针对不同鞋号的不同鞋底大小)，所以可以调整移动到注射器的特定工具以满足生产需求。在注射器移动到工具的替代配置中，当注射器被迫行进经过不满足当前生产需求的工具时，可能增加行进时间。照此，将工具移动到注射器(如在系统200中提供的)通过灵活的制造提高了效率。在替代实例中设想注射器移动到系统的两个或更多个位置，诸如在两个或更多个工具位置之间。
系统200以顺时针方式包括温度调节支架202、温度控制单元228、温度调节支架204、温度调节支架206、温度控制单元230、温度调节支架208、控制器216、物理发泡剂供应源218、压机210和注射器212、定量给料源220、料斗222、温度控制单元224、气体反压力源226、卸载机、机器人232和末端执行器234。系统200的部件中的每一个将在下文中单独讨论。
在系统200的各种元件(例如，温度调节支架202、压机210、卸载机214)处描绘了工具(模具201)的虚线表示。以虚线描绘模具201以突出模具201在系统200中是瞬时的，并且因此可以在特定时间定位在或可不定位在一个或多个元件处。模具201被配置成在压机210处接收来自注射器212的聚合物组合物的注射。注射的聚合物组合物在模具内形成为发泡制品。下文将更详细地描绘和讨论模具201的实例，诸如图9至图10和图14A至图17中的模具900。
将结合图4至图6更详细地讨论的温度调节支架202是有效地对模具进行温度调节的温度调节支架。温度调节是影响经调节制品的温度至目标温度。温度调节可以将制品的温度升高或降低至目标温度。例如，在将熔融聚合物组合物注射到模具的腔中之前，温度调节可以有效地将模具(例如，模具201)的温度从环境条件升高。温度调节还可以(或替代地)有效地将模具201的温度从由熔融聚合物组合物的注射导致的注射后温度降低。这种注射后的温度调节可以减少发泡制品的泡孔结构在模具内达到足够的结构稳定性以从模具的腔中移除的时间。照此，设想温度调节支架202可以用于在注射前对模具201进行温度调节以及在注射后对模具201进行温度调节。在实例中，在将单相溶液注射到模具201的腔中之前用温度调节支架202对模具201进行温度调节的能力导致在模具201中形成一致的物理发泡的制品。
温度调节支架202包括射频识别(RFID)读取器238。RFID读取器238被配置成发射可以由RFID标签(诸如图17的RFID标签1708)接收的电磁询问脉冲。作为响应，RFID标签以由RFID读取器238接收的信息进行响应。该信息可以是给定RFID标签的静态信息，或者可以是由RFID标签存储并作为响应而提供的动态信息。在任一情况下，设想RFID读取器238有效地从RFID标签接收信息。在使用中，模具或其他工具包括RFID标签，RFID标签被RFID读取器238询问以确定在温度调节支架202处存在什么相关联的工具。如将在图4中看到的，设想温度调节支架202包括多个隔间，并且隔间中的每一个包括唯一的RFID读取器(例如，RFID读取器438)。因此，每个RFID读取器有效地确定存在于温度调节支架的隔间中的每一个中的特定RFID标签(并且因此确定具有与其相关联的特定RFID标签的相关联的模具)。因此，通过用于温度调节支架的多个RFID读取器获得模具和模具在温度调节支架内的位置的具体知识。
虽然系统200的各种元件/部件/系统被讨论为包括RFID读取器(例如，温度调节支架202的RFID读取器238)，但是可以完全省略来自系统200的部件中的一个或多个的一个或多个RFID读取器。例如，由于限制或消除人为干预的系统200的自动性质，系统200有效地始终维持系统200内工具位置的知识，因为工具的位置由系统200的部件(例如，机器人232)控制。在实例中，通过由系统200改变的工具位置的记录，系统200可以确定工具的位置(即使不依赖于RFID确认)。然而，也设想使用确认系统，诸如RFID、视码(例如，QR码、条形码)或其他能够使用射频的跟踪技术，以确保确认工具的位置，从而进一步限制潜在的制造挑战。
温度调节支架202还包括被配置成测量温度的热电偶240。在实例中，热电偶240可以是产生被解释为测量温度的温度相关的电压或电阻(例如，电阻温度检测器(RTD))的电气装置。热电偶240有效地测量温度调节支架202中的模具的温度。替代地，并且如将在图4至图6中更详细地讨论的，热电偶可以有效地测量其上放置有模具的温度调节板的温度。温度调节板203是温度调节支架202的支撑结构，其被配置成对由温度调节板203支撑的工具(例如，模具201)进行温度调节。下文将在图4处将温度调节板203更详细地讨论为作为温度调节板203的实例的温度调节板416。如将在本文中提供的，设想系统200包括多个温度调节板203。例如，温度调节支架202、204、206和208的每个隔间可以包括温度调节板，诸如温度调节板203。
在实例中，温度调节板203被配置成使用热传导调节工具的温度。传导允许热能在工具(例如，模具201)与温度调节板(例如，温度调节板203)之间转移。随着时间的推移，工具的温度通过传导会聚到温度调节板的温度。因此，温度调节板203的温度测量值用作维持在温度调节板203处的模具201的温度的近似值或代表值。因此，热电偶240有效地测量或估算维持在温度调节板203上的温度调节支架202中的模具201(或任何工具)的温度。基于由热电偶240测量的温度，系统200能够确定模具201的温度是否适合于接收注射或是否适合于从其移除发泡部件。
温度调节支架204、温度调节支架206和温度调节支架208的描述与温度调节支架202类似。然而，设想温度调节支架202、204、206、208中的每一个可以在大小、位置、配置和部件方面具有变化。在实例中，温度调节支架202、204、206、208中的每一个可以将工具(诸如模具201)温度调节到不同温度或类似温度。此外，温度调节支架204包括RFID读取器242和热电偶244，温度调节支架206包括RFID读取器246和热电偶248，并且温度调节支架208包括RFID读取器250和热电偶252。
温度控制单元228有效地将温度调节流体的温度操纵到目标温度。温度控制单元(诸如温度控制单元228)有效地加热和/或冷却循环通过其中的流体。温度控制单元228可以包括有效地从/向温度调节流体提取或引入热能的热交换器。在一些情况下，温度控制单元228包括有效地冷却温度调节流体的制冷剂。在一些情况下，温度控制单元228包括有效地加热温度调节流体的加热元件(例如，电阻加热器、燃烧室、电感应线圈)(未示出)。还设想温度控制单元228包括有效地循环温度调节流体(例如，泵送温度调节流体)的循环泵(未示出)。
温度控制单元228与温度调节支架202流体联接。流体联接到(或流体联接)表示有效地在至少两个部件之间循环或传输流体的连接。流体联接可以包括软管、管道、通道、导管或有效用于流体联接的部件之间的流体传输的其他管脉。如将结合图4至图6更详细地讨论的，温度控制单元228可以通过至少一个歧管与温度调节支架202流体联接，该歧管有效地在多个隔间(或每个隔间中的温度调节板203)之间分布循环的温度调节流体，以在目标(例如，隔间、温度调节板)中的每一个处实现预期温度。
温度控制单元230和温度控制单元224的描述与温度控制单元228类似。然而，设想温度控制单元中的每一个可以具有不同的配置、设定、容量等。例如，设想温度控制单元228和温度控制单元230使温度调节流体在第一温度(例如，从15摄氏度至90摄氏度范围内)下循环，并且与压机210流体联接的温度控制单元224在第二温度下操作。如果温度控制单元224与压机210的热流道板(例如，图11的热流道板1116、1212)流体联接，则第二温度可以高于第一温度，如将在下文中更详细地讨论的。例如，虽然温度控制单元228、230被配置成将温度调节流体调节到从15摄氏度至90摄氏度范围内的温度，但是在实例中，温度控制单元224被配置成将温度调节流体调节到从20摄氏度至250摄氏度范围内的温度。换句话说，根据由温度控制单元224、228、230进行温度调节的部件，温度控制单元224、228、230可以向相应连接的部件提供不同温度的经温度调节流体。
每个温度控制单元224、228、230可以服务一个或多个部件。例如，设想温度控制单元228流体联接到温度调节支架202和温度调节支架204。设想温度控制单元230与温度调节支架206和温度调节支架208流体联接。温度控制单元224与压机210流体联接。如将在图11至图18中更详细地讨论的，在实例中，温度控制单元224可以服务压机210的压板(例如，图11的压板1110)和/或压机210的热流道板(例如，图12的热流道板1116、1212)。
虽然系统200被讨论为在温度控制单元(例如，温度控制单元224、228、230)与系统200的部件(例如，温度调节支架202、204、206、208和压机210)之间具有流体连接，但是也设想温度控制单元224、228、230可以与部件集成或以其他方式与部件联接。例如，感应加热、压电和热电效应装置、电阻加热器等可以替代地用于对系统的一个或多个部件进行温度调节。
如将在图12至图19中更详细地讨论的，压机210固定模具201，以用于从注射器212接收注射的聚合物组合物。附加地，压机210有效地用作气体反压力从气体反压力源226到模具201的导管。压机210还支撑歧管(例如，图13的注射歧管1120)，该歧管被配置成将聚合物组合物从注射器212分布到模具。此外，压机210支撑用作导管的一个或多个通用流道(例如，图14A的热流道板1116和第二热流道1212)，具有聚合物组合物的歧管(例如，图13的注射歧管1120)延伸穿过这些导管，并且在热流道的情况下，被配置成在从注射器212到模具的流体连通期间进行温度调节。压机210还包括RFID读取器254。RFID读取器254有效地识别与压机210处的模具201相关联的RFID标签。与系统200的其他部件中一样，模具201的识别允许控制器216监测用于有效地制造物理发泡的鞋类部件的生产、工具和部件。
将在图19至图22中更详细地讨论的注射器212被配置成形成包括熔融聚合物组合物和物理起泡剂的单相溶液。如本文所讨论的，物理起泡剂可以是从定量给料源220供应并在注射器212处引入到聚合物组合物中的超临界流体。附加地或替代地，物理起泡剂可以浸渍到供应到注射器212的聚合物组合物中。料斗222是向注射器212供应聚合物组合物的装置。聚合物组合物可以以各种介质从料斗222供应，诸如粒料、珠粒、碎片、再研磨废料和/或颗粒。下面讨论用于聚合物材料的示例组合物。
注射器212(也可以称为注塑料筒、注塑系统和/或注塑机)通过施加热和/或压力来熔化和/或剪切由料斗222供应的聚合物组合物以产生熔融聚合物组合物。在设想的实例中，注射器212还负责将物理起泡剂(例如，从定量给料源220供应的超临界流体)引入到聚合物组合物中以形成聚合物组合物和物理起泡剂的单相溶液。在该实例中，注射器212内的条件必须能够支撑超临界流体处于超临界流体状态。换句话说，当超临界流体被引入时，注射器212内的条件是在高于所引入的超临界流体的临界温度和临界压力的温度和压力下。然后注射器212负责将单相溶液计量(例如，定量给料)到压机210。如先前所介绍的，设想注射器212经由注射歧管(例如，图11的注射歧管1120)与热流道板(例如，图14A的热流道板1116、1212)配对以最终形成与保持在压机210处的模具201的流体联接，计量的单相溶液被注射到该压机210中。
定量给料源220有效地准备和计量物理起泡剂，以用于引入到注射器212中并用聚合物组合物浸渍。例如，定量给料源220与物理发泡剂供应源218流体联接，并准备由物理发泡剂供应源218供应的物理发泡剂，以用于通过物理发泡剂供应源218与注射器212之间的流体联接引入到注射器212中。在实例中，定量给料源220有效地将惰性物质(诸如氮气或二氧化碳)从由物理发泡剂供应源218供应的第一状态(例如，气体或液体)转化成不同的状态，诸如超临界流体。在实例中，该相转变是通过与高于惰性物质的临界压力的压力的压力差实现的。此外，定量给料源220还有效地计量(例如，测量)确定量的物理起泡剂，以用于待注射的由注射器212准备的聚合物组合物。
具体地，对于物理发泡的鞋类部件的制造，各种大小、体积和/或形状将由注射器212以一系列注射形成。例如，注射器将要注射单相溶液的模具201在第一次注射时可以为第一样式的第一大小，并且然后下一次和立即的注射将针对第二大小和第二样式的鞋类部件的模具。照此，不同体积的单相溶液将由注射器212基于将在压机210处针对给定模具形成的鞋类部件来计量。随着注射体积的每次变化，不同定量给料的物理起泡剂由定量给料源220提供给注射器212。这不同于传统的物理发泡注射操作，在传统的物理发泡注射操作中，在连续注射中将一致的注射体积注射到共同模具中。因为鞋类部件形成为对应于各种鞋号的各种大小，所以与设定并维持的静态定量给料解決方案相反，动态定量给料解決方案包括在系统200中作为定量给料源220。
物理发泡剂供应源218可以是罐、筒、容器、发生器，或有效地储存或产生有效地用于系统200的物理起泡剂的其他部件。物理发泡剂供应源218流体联接到定量给料源220；因此，物理发泡剂供应源218可以是用于储存、维持和/或生成物理起泡剂的供应线或其他远程解决方案。
气体反压力源226与压机210流体联接，并在将聚合物组合物注射到模具中之前和/或期间有效地向定位在压机210处的模具供应反压力。气体反压力源226被配置成供应从500磅每平方英寸(psi)至1,500psi范围内的气体反压力。然而，设想可以利用高于和低于此范围的压力来实现系统200中的发泡制品。在第一实例中，气体反压力源226是压缩机或其他压力产生装置，其有效地将气体从第一压力转化到成第二较高压力。例如，第二压力可以处于或高于待注射到模具201中的单相溶液的超临界流体的临界压力。气体反压力源226有效地经由压机210递送反压力，该反压力对定位在压机210处的模具201内的腔(例如，图14B的腔1420)加压。当单相溶液从注射器通过歧管转变到模具时，用反压力对模具腔加压允许注射到腔的体积中的单相溶液保持为单相溶液(例如，防止发泡作用发生)。这样，可以基于反压力的释放来控制发泡作用的引发，而不是在注射时立即引发。这种对发泡作用的引发时间的控制(例如，将压力降到物理起泡剂的临界压力以下)也允许系统200补偿熔融聚合物以在发泡之前实现适当的温度。照此，使用气体反压力允许系统200实现期望的发泡时间，在发泡之前实现聚合物材料在模具腔中的期望分散，并且在发泡之前实现期望的聚合物温度。换句话说，气体反压力源226允许模具201将单相溶液维持为单相，直到系统200准备引发聚合物材料的发泡。
气体反压力源226包括调节器225，该调节器225有效地实现并维持模具201的模具腔中的限定压力。调节器225在至少两个阶段是有效的。在第一阶段，在将单相溶液注射到腔中之前(或期间)将气体反压力引入到模具腔中。不管气体反压力源226处的气体压力是处于还是高于设定压力，调节器225均有效地确保模具腔内经历的压力为设定压力。第二阶段在注射相期间。当注射器212将聚合物组合物注射到模具腔中时，聚合物组合物消耗模具腔体积的至少一部分(例如，20％)。在没有调节器225的情况下，聚合物组合物引起的体积消耗可以导致模具腔内的压力增加。然而，调节器225有效地使内腔压力与注射期间经历的体积变化相等。由于系统的一些实例依赖于在发泡之前控制单相溶液的压力以实现可接受的发泡部件，气体反压力源226的调节器225在进一步实现压力控制方面是有效的。
气体反压力源226可以供应任何合适的流体作为气体反压力。在实例中，气体反压力源226供应与物理起泡剂具有类似组成的气体。例如，如果物理起泡剂是氮气，则气体反压力源226供应氮气。如果物理起泡剂是二氧化碳，则气体反压力源226供应二氧化碳。还设想气体反压力源226供应空气作为供应到模具腔的反压力，该空气可以被调节以调整湿度或温度。此外，设想气体反压力源226供应任何惰性气体，而与物理起泡剂组成无关。在又一个设想的实例中，气体反压力源226与物理发泡剂供应源218流体联接，作为由气体反压力源226供应到保持模具的压机210的气体的源。
卸载机214(将在下文中结合图23至图26更详细地讨论)有效地打开其中具有发泡鞋类制品部件的模具201。模具201的开口允许从模具201中移除发泡鞋类制品部件。在发泡制品已经达到足够的温度以在移除发泡部件期间和之后为发泡部件提供尺寸稳定性之后，卸载机214接收在模具的腔中具有发泡部件的模具201。温度可以基于在注射聚合物组合物之后经过的时间段和/或基于在注射聚合物组合物之后在温度调节支架(例如，温度调节支架2020)处的模具201的温度调节来间接确定。卸载机214有效地与模具的第一部分(例如，图9的第一承载板908)接合，以将模具201与卸载机214固定在一起，同时卸载机214与模具201的第二部分(例如，图9的第二承载板906)接合，并将模具的第一部分与模具的第二部分分离。模具部分的这种分离打开模具，以使发泡部件从模具内的腔中移除，并清除模具的一个或多个流道。卸载机214还包括RFID读取器256，其有效地读取定位在卸载机214处的模具201的RFID标签(例如，图17的RFID标签1708)。与系统200中的其他RFID读取器一样，RFID读取器256可用于在系统200的操作期间识别、验证和定位工具。
在实例中，机器人232是有效地将末端执行器234至少定位在温度调节支架202、204、206、208、压机210和/或卸载机214处的多轴关节式机器人操纵器。机器人232可以是工业机器人，诸如关节式机器人，但是它可以是能够以多个自由度(例如，基于笛卡尔和/或极坐标系在2至7个自由度之间)机动的任何合适类型的机器人。例如，驯服的装配机器人臂(SCARA)机器人或人形机器人是设想的机器人配置。在一些实例中，机器人232围绕系统200的Z轴(延伸到图2的平面图之外)旋转并沿Z轴移动，从而允许末端执行器234定位在系统200内的不同高度处。在该实例中，Z轴限定机器人232围绕其旋转的旋转点并限定弧形运动路径236。当末端执行器234定位在系统200的各个部件处或其中时，机器人也在X和Y轴方向上移动以拾取和放置模具201。还设想在一些实例中机器人232也有效地围绕X轴和/或Y轴旋转。因此，机器人232可以以至少六个自由度铰接。
末端执行器234是机器人232的臂末端工具，其结合末端执行器234的实例更详细地讨论，如图7至图8的末端执行器702。末端执行器234适于具体操纵系统200中使用的模具201。如将结合图9至图10更详细地讨论的，工具包括多个键槽(例如，图9的第一板-操纵器键槽912和第二板-操纵器键槽910)，用于(例如，从末端执行器234和/或系统200的其他部件)接收一个或多个突起，以定位、查找和/或固定工具。
当机器人232将末端执行器234定位在工具(例如，模具201)处时，末端执行器234与工具接合以将工具相对于末端执行器234定位并将工具牢固地定位在末端执行器234处，使得机器人232能够将工具精确并有意地定位在系统200的部件处。末端执行器234和机器人232可以共同由控制器控制，诸如控制器216或类似的控制器。
系统200提供表示圆形或弧形路径的运动路径236，其允许系统200的部件之间的主要传送以围绕机器人232的Z轴的旋转方式进行。在实例中，至少温度调节支架202、压机210和卸载机214被定位在机器人232可接近的弧(诸如运动路径236)上，在该弧的设定距离内，或在该弧内。设想温度调节支架202、204、206、208、卸载机214和压机210中的每一个定位在共同弧的三米内，该共同弧的原点在机器人232的Z轴旋转轴线处。将这些部件定位在弧的至少3米内确保了末端执行器234能够以合理的方式定位在部件中的每一个处以用于系统200的吞吐量目的。换句话说，设想系统200的部件在机器人232和末端执行器234可服务的三维工作空间内。这样，机器人232通过末端执行器234能够在系统200的部件处拾取和放置工具(例如，模具201)。系统200强调了对吞吐量的这种限制，其中注射器212保持静止，并且机器人232负责为注射器212供应用于连续注射的工具(例如，模具201)。在注射器移动到工具的替代布置中，注射器的运动可能是系统吞吐量的限制因素。
控制器216包括处理器和存储器，并且用于接收信息、存储信息、处理信息以及向系统200的一个或多个部件传达指令。控制器216是能够管理、启动和控制在系统200的一个或多个部件处执行的过程的计算装置。控制器216以有线或无线方式逻辑耦合到系统200的一个或多个部件。照此，控制器216能够从一个或多个部件接收信息，存储该信息，确定要由一个或多个部件执行的处理步骤，并且然后传达用于一个或多个部件的指令以执行用于鞋类制品的部件的生产。
控制器216可编程为执行一个或多个指令以使系统200制造发泡鞋类部件。指令包括通过系统200的一个或多个RFID读取器之间的通信的工具管理。例如，温度调节支架202的RFID读取器238询问并接收来自RFID标签(例如，图17的RFID标签1708)的响应，该RFID标签与包含在温度调节支架202的已知隔间中的模具201相关联。RFID读取器238与控制器216通信指示与模具201相关联的特定RFID标签的位置的信息。控制器216还与热电偶240通信以确定所测量的温度，诸如隔间内识别出模具201的RFID标签的温度调节板203。控制器216将所测量的温度与模具201相关联。还向控制器216提供关于与所识别的RFID标签相关联的模具201被配置成形成什么(诸如特定鞋类样式的特定鞋底大小)的信息。
在实例中，向控制器216提供制造目标以生产指定数量的特定鞋类样式和/或鞋类部件大小。在实例中，控制器216被配置成确定系统200内的多个模具中的哪些模具(例如，模具201)能够实现目标。控制器216还被配置成确定待执行的适当过程以及何时针对能够实现目标的模具执行。例如，控制器216知道模具的一个或多个条件(例如，模具是否包含尚未移除的发泡制品、模具是否达到足够的经温度调节状态、模具是否具有自特定操作以来的足够时间)，并且基于模具的条件，控制器确定哪个模具应被传送或以其他方式用于实现制造目标。在又一实例中，控制器216可以负责实现制造目标，该制造目标包括在所提供的时间范围内要制造的多个鞋类部件大小。在该实例中，控制器216考虑系统200内的各种模具(例如，模具201)的条件并且确定接下来应将哪个模具传送到系统200的哪个部分。例如，当系统200中存在多个温度调节支架(例如，202、204、206、208)时，控制器216可以基于用于该具体操作或通过一系列传送的机器人232行进时间的减少(例如，考虑当前传送之后的下一传送将是什么，如果随后的传送减少了比附加的初始传送时间多的量，则可以减少总传送时间以使当前传送具有更长的初始传送)来选择温度调节支架202、204、206、208中的一个。照此，控制器216有效地动态调整部件选择、工具选择、传送路径等，以努力增加系统200整体的吞吐量。这与传统系统的线性确定相反，该传统系统执行第一步骤并且然后执行第二步骤而不管系统内可能延迟执行第一步骤和/或第二步骤的条件。
继续控制器216确定下一传送的实例，控制器216指导机器人232将末端执行器234定位在当前处于温度调节支架202的已知隔间处的模具201处。然后，末端执行器234抓握住模具201并用末端执行器234的RFID读取器(例如，图7的RFID读取器713)询问模具201的RFID标签(例如，图17的RFID标签1708)，以确认已选择了正确的模具。然后，末端执行器234与控制器216通信，以指示与所识别的RFID标签相关联的模具201按照指导被传送到压机210。
机器人232通过末端执行器234将模具放置在压机210处。压机210的RFID读取器254询问存放的模具201的RFID标签。RFID读取器254然后与控制器216通信，以确认模具201的RFID标签定位在压机210处。压机210固定模具201并且将模具201与热流道板(例如，图2的1116、1212)配对以使热流道出口(例如，图15C的热流道出口1513)和热流道板(例如，图2的1116、1212)的反压力出口(例如，图15B的气体反压力出口1521)与模具201上的适当端口对齐。控制器216指导气体反压力源226通过模具201与压机210的相互作用(例如，通过热流道板上的反压力出口)将模具201的腔加压到适当的压力。
如控制器216预先指导的，注射器212定量给料适当的单相溶液，并通过压机210将计量的单相溶液注射到模具201中。在该实例中，控制器216预期未来注射的具体模具具有具体模具腔体积。在预期该特定的模具体积时，指导注射器212制备适当的单相溶液体积，以由控制器216注射。该预期可以包括控制器216指导定量给料源220将特定量的物理起泡剂定量给料到注射器212，并且根据对将要接收的模具及其相关联的腔的注射体积的预期，指导料斗222将特定量的聚合物材料分配到注射器212。
控制器216被通知由注射器212成功注射到模具腔中。然后，根据编程的操作指令，控制器216指导气体反压力源226在从注射开始的指定时间(或其他条件，诸如注射的材料的温度、注射的材料的流动范围，或来料的温度)之后释放模具201处的气体反压力。如上所讨论的，模具腔中气体反压力的释放引发注射的聚合物组合物和物理起泡剂的发泡作用。然后控制器216指导机器人232从压机210找回模具201(具有注射的材料)并将模具201放置在温度调节支架(诸如温度调节支架204)处。然后控制器216可以从末端执行器234的RFID读取器(例如，图7的RFID读取器713)接收确认模具201已被找回和放置的确认。当接收模具201的温度调节支架(例如，温度调节支架2020)的RFID读取器(例如，RFID读取器242)进一步询问来自模具201的RFID标签时，可以接收另外的确认。然后该确认被传达到控制器216。此外，与隔间(模具201在注射之后定位在其中)相关联的热电偶(例如，热电偶244)提供模具201的温度读数，因为现在发泡的注射的聚合物组合物冷却并且变得更尺寸稳定。将温度报告给控制器216，控制器216可以将温度与模具201相关联。
一旦在由注射器212注射之后模具201达到了适当的时间或温度，控制器216就指导机器人232找回待定位在卸载机214处的模具201。控制器216对关于模具何时可移动到卸载机214的确定部分地基于控制器216在接收注射之前知道注射到模具腔中发生的时间、释放反压力的时间、接收注射前模具的温度(或通过基于从中选择模具的温度调节板的推断读数的温度的近似值)、在温度调节支架处注射之后的模具的温度(或其近似值)、模具在温度调节支架处进行温度调节的时间，以及模具的详情(例如，形成鞋类部件的模具腔的大小、样式、体积)。组合地，控制器216在整个过程中收集和存储信息以优化系统200的吞吐量。
在卸载机214处，RFID读取器256询问与模具201相关联的RFID标签(图17的RFID标签1708)，并将模具201的识别传达到控制器216。控制器216引发发泡制品从模具201的卸载过程。在卸载过程结束时，控制器216指导机器人232从卸载机214找回模具201并且将模具201存放在温度调节支架(例如，温度调节支架202、204、206、208)处。然后，控制器216可以捕获关于在发泡部件的生产期间在模具201上执行的过程的信息。该数据可用于工具管理(例如，循环次数)和质量控制审核。
使用系统200增强了所生产的部件/制品的质量控制。系统200能够跟踪并收集与系统200中制造的每个制品相关联的信息。例如，时间、温度、压力、材料、机器参数、环境参数、工具参数等均能够被捕获、记录并与从系统200生产的特定部件相关联。如果结合由系统200形成的特定制品识别出瑕疵或其他特点，则能够完成对与该特定制品的制造相关联的条件、参数和其他变量的审查。结合系统200中生产的特定制品来审查的信息是可能的，这部分地是由于系统200的自主性。因为工具自主地移动通过系统200，而无需人为干预，所以维持了关于生产特定制品的工具的监管链，并且因此即使在形成特定制品之前，也可以结合特定工具跟踪与形成特定制品相关的捕获信息。换句话说，系统200有效地捕获和维持在质量控制和由系统200形成的特定制品的制造工艺审查中有用的信息。
上述过程是具有控制器216的系统200可以如何操作的非限制性实例。设想尽管描绘和描述了单个控制器216，但实际上，可以协同操作多个控制器以实现本文提供的功能。例如，机器人232、压机210、注射器212和/或卸载机214可以具有独立操作或在控制器216的引导下操作的专用控制器。照此，控制器216的使用是能够控制系统200的一个或多个方面的计算装置的一般指示符，该一个或多个方面可以在通过有线或无线通信协议进行逻辑通信的多个控制器之间划分。
系统200是本文设想的系统的非限制性实例。应当理解，系统200中可以结合有任何数量的单独部件。例如，描绘了四个温度调节支架202、204、206、208，但其可以是一个温度调节支架、两个温度调节支架、三个温度调节支架、五个温度调节支架或任何合适数量的温度调节支架。类似地，出于说明目的，提供了各种部件的定位的实例，但是也设想了替代的定位。例如，设想压机210或卸载机214可以定位在温度调节支架中的两个或更多个(例如，204、206)之间，以通过最小化来优化机器人232在各个部件之间的行进时间。具体地，因为模具201从温度调节支架(例如，温度调节支架202、204、206、208)到压机210，到温度调节支架(例如，温度调节支架202、204、206、208)，到卸载机214，到温度调节支架(例如，温度调节支架202、204、206、208)依次行进，所以在实例中，在压机210与卸载机214之间的中间位置处提供温度调节支架可以减少机器人232的行进时间。此外，图2的示意说明仅用于说明目的，并且不限制大小、位置、相对位置或比例。此外，设想可以从系统中省略一个或多个部件和/或可以将一个或多个部件引入到系统中。
图3描绘了根据本文各方面的处于第二配置的鞋类部件制造系统300的示意性平面图。将不再详细讨论与图2中的那些类似编号的系统300的部件，而是从图2中针对类似编号的元件的讨论来理解。然而，系统300的第二配置演示了由机器人302提供的非弧形/旋转运动路径304。在该实例中，机器人302是台架型机器人，其有效地以线性方式移动工具(例如，模具)通过系统300。如结合图2的系统200所讨论的，系统300基于移动工具(例如，模具201)通过系统的概念，这与将注射器212移动到工具的传统注塑操作相反。该替代方法特别适于制造具有各种注射体积和显著泡沫体积(例如，零件厚度)的鞋类部件，泡沫体积自身隔热并因此减缓发泡后的发泡零件的冷却(例如，由于显著泡沫体积，零件自身隔热)。照此，与图2的系统200类似，系统300被配置成将模具201移动到注射器212，而不是将注射器212移动到模具201。
机器人302以类似于结合图2的机器人232描述的方式操作。然而，代替图2中所做的基于旋转的主要运动路径，机器人302具有沿运动路径304以线性方式的主要运动能力。除了沿运动路径304的移动之外，当运动路径304在Y轴方向上时，机器人302还可以在Z轴和X轴上移动。这种运动有时被称为笛卡尔机器人。设想附加的运动场是可能的，诸如围绕X、Y和/或Z轴中的任一个的旋转。
在一些实例中，系统300的线性(例如，非弧形/旋转)主要运动路径可以在弧形运动路径系统上为系统300提供附加的可缩放性。例如，可无限地扩展线性距离以结合可以由机器人302接近的附加部件。这与机器人臂的弧形或旋转运动路径形成对比，该机器人臂具有基于臂配置的有限到达范围，并且因此具有作为运动路径的有限圆周长度，沿该能够支撑附加部件的运动路径放置部件。此外，虽然在运动路径304的单侧上描绘了部件，但是在实例中，设想部件可以被放置在运动路径的两侧上，并且两个或更多个机器人可以在并行的运动路径中或在共同的运动路径中操作。
在实例中，提供系统300中的部件的布置以优化系统300的吞吐量。例如，温度调节支架(例如，温度调节支架202、204、206、208)定位在卸载机214和压机210的两侧上。然而，设想根据温度调节支架的配置、工艺参数和机器人优先级，部件的替代布置导致系统300的优化吞吐量。例如，设想至少一个温度调节支架(例如，温度调节支架202、204、206、208)可以定位在压机210与卸载机214之间，以根据工艺参数(例如，注射时间、静止时间、机器人速度)提供系统上的优化吞吐量。此外，设想温度调节支架202、204、206、208、卸载机214和压机210均定位在平行于运动路径304的共同线的三米内。这种相对定位确保末端执行器234有效地接近部件中的每一个，而不会通过补偿系统的部件相对于机器人302的运动路径不对齐的过度机器人运动而显著牺牲系统300的吞吐量。
系统300是本文设想的系统的非限制性实例。应当理解，系统中可以结合有任何数量的单独部件。例如，描绘了四个温度调节支架202、204、206、208，但其可以是一个温度调节支架、两个温度调节支架、三个温度调节支架、五个温度调节支架或任何数量的温度调节支架。类似地，出于说明目的，提供了各种部件的定位的实例，但是也设想了替代的定位。此外，图3的示意说明仅用于说明目的，并且不限制大小、位置、相对位置或比例。此外，设想可以从系统300中省略一个或多个部件和/或可以将一个或多个部件引入到系统300中。
图4描绘了根据本文各方面的温度调节支架402和温度控制单元428的透视图400。温度调节支架402是先前讨论的图2的温度调节支架202、204、206和208的示例实施例。温度调节支架402包括多个隔间404、406、408、410、412和414。多个隔间可以为任何数量，诸如一个隔间、两个隔间、三个隔间、四个隔间、六个隔间、七个隔间、八个隔间、九个隔间或十个隔间。例如，在实例中，温度调节支架402可以包括四至八个隔间。选择隔间的数量作为系统吞吐量的优化。隔间的数量基于要维持在堆叠隔间之间的工具和机器人的末端执行器从隔间接近、定位和移除工具的最小距离而受到限制。在一些实例中，温度调节支架的高度(例如，模具201)也被限制到机器人(诸如具有有限到达范围的臂式机器人)可接近的高度。此外，隔间的数量部分地受到温度控制单元428有效调节多个隔间的温度的能力的限制。照此，各方面设想具有四至八个隔间的温度调节支架402满足所识别的条件并为系统提供有效吞吐量。然而，由于调整工艺参数、部件和/或条件，本文设想并提供了替代范围的隔间。
温度调节支架402的六个隔间各自均设置有温度调节板，诸如隔间408中的温度调节板416。温度调节板可以是隔间的单独部件，或者它可以整体形成在隔间中。温度调节板416有效地调节放置在其上的工具的温度。例如，如图5所示的模具502定位在温度调节板416上。在实例中，温度调节板416包括顶部表面426，当工具定位在温度调节板416上时，顶部表面426与工具(例如，图5的模具502)介接，并且温度调节板416包括底部表面，在实例中，该底部表面由隔间支撑。
温度调节板416包括在顶部表面426与底部表面之间延伸的流体通道(未示出)，该流体通道开始于流体输入端口(未示出)处并终止于流体输出端口(未示出)处。流体输入端口与温度控制单元428流体联接，并且流体输出端口与温度控制单元428流体联接，以允许温度调节流体在温度控制单元428与温度调节板416之间循环。温度调节支架402还包括用作温度控制单元428与温度调节板416之间的流体联接的温度调节流体歧管436。温度调节流体歧管436有效地控制温度调节流体从温度控制单元428到多个隔间的分布。在实例中，这种由温度调节流体歧管436控制的温度调节流体的分布提供了温度调节流体在多个隔间之间的更加相等的温度分布。
温度调节流体歧管436可以具有一个或多个阀，这些阀被动态地或手动地控制以进一步以均匀(例如，一致的流速、一致的温度)的方式控制温度调节流体的分布。温度调节流体歧管436使用的阀的实例是阀434。阀434可以由控制器(例如，图2的控制器216)控制，以调整提供给温度调节板416的温度调节流体的流动。例如，如果不使用温度调节板416，则阀434可以限制温度调节流体的流动，以努力在不调节工具时节省用于对温度调节板416进行温度调节的能量。温度控制单元428经由供应线432至少部分地与流体输入端口流体联接，并且温度控制单元428经由返回线430至少部分地与流体输出端口流体联接。供应线432和返回线430中的每一个可以与相应歧管(例如，温度调节流体歧管436)流体联接。
温度调节板416还包括从顶部表面426向外延伸的第一突起418。第一突起418的大小、形状和位置设置在顶部表面426上，以由图17的第一板对齐键槽1704在工具的底部表面中接收，这将在下文中结合图17更详细地讨论。顶部表面426还包括从顶部表面426向外延伸的第二突起420。第二突起420的大小、形状和位置设置在顶部表面426上，以由图17的第二板对齐键槽1706在工具的底部表面中接收。第一突起418在一个或多个特点上相对于第二突起420是不对称的。这些特点包括但不限于从顶部表面426延伸的突起长度、在平行于顶部表面426的平面中截取的突起横截面、在垂直于顶部表面426的平面中截取的突起横截面、突起在顶部表面426上的位置、突起的大小(例如，宽度)，或任何组合。
第一突起418与第二突起420之间的不对称性有效地确保工具定位在隔间内的正确定向和正确位置。这种正确定向和定位确保了以非常严格的公差(例如，小于2毫米)操作的末端执行器(例如，图2的末端执行器234)能够在没有人类操作者干预的情况下固定工具。正确定向和定位还确保具有RFID标签的工具相对于RFID读取器438被适当地定位，以在特定隔间中被询问和确认。此外，由两个突起的不对称性提供的定向和位置确认还确保了工具与温度调节板416的热电偶(例如，图4的热电偶424)正确地对齐。在实例中，热电偶424被放置在凹部422中，以防止当工具被定位在温度调节板416上和离开温度调节板416时干扰工具。在该实例中，热电偶424凹入凹部422中，使得热电偶与顶部表面426齐平或略微凹入。
温度控制单元428是图2的温度控制单元228的示例实施例。温度控制单元428有效地将调节流体调节(例如，加热或冷却)到15摄氏度至90摄氏度、50摄氏度至80摄氏度和/或55摄氏度至70摄氏度的温度。设想温度控制单元428服务两个或更多个温度调节支架(例如，图2的温度调节支架202和204)。例如，温度控制单元428具有多个入口和出口以经由供应线432和返回线430与多个部件(诸如两个温度调节支架)流体连接。
图5描绘了根据本文各方面的具有多个模具502、504的具有图4的温度调节支架402和温度控制单元428的配置500。第一模具502在温度调节板416上支撑在隔间408中。多个模具中的第二模具504被描绘在隔间414中。
图6描绘了根据本文各方面的图5的温度调节支架402的后透视图600。后透视图更清楚地图示了第二突起420、凹部422和RFID读取器438。图4至图6提供了示例温度调节支架402。应当理解，任何大小的温度调节支架均可以实施为具有任何数量的隔间、温度调节板和配置。因此，虽然图4至图6提供并描述了特定的温度调节支架，但并不旨在限制本文提供的系统和方法。
图7描绘了根据本文各方面的处于第一配置700的末端执行器702。末端执行器702是先前讨论的图2的末端执行器234的示例实施例。末端执行器702包括第一侧704和第二侧706。第一侧704和第二侧706可滑动地定位在末端执行器702上以在图8所描绘的第一距离718与第二距离802之间移动。该可滑动移动允许第一臂704和第二臂706分别在工具(例如，图9的模具900)的第一侧和工具的第二侧上会聚以使末端执行器702与工具接合。该工具将在下文中相对于图9进行描述。
第一臂704和第二臂706处于平行配置，使得当第一臂704和第二臂706定位在第一距离与第二距离之间时，它们会聚在工具上并与工具对齐以在控制末端执行器702的机器人(例如，图2的机器人232)的严格公差内工作。换句话说，第一臂704和第二臂706保持平行于工具的侧面，当第一臂704和第二臂706移动到接合配置时，第一臂704和第二臂706将与侧面接合。平行布置允许在严格公差内的牢固接合和操作。
第一臂704包括第一突起708和第二突起710。第一突起708和第二突起710中的每一个从第一臂704朝向第二臂706向外延伸。类似地，第二臂706包括从第二臂706朝向第一臂704向外延伸的第三突起714和第四突起716。第一突起708在一个或多个特点上相对于第二突起710是不对称的。这些特点包括但不限于突起长度、突起横截面形状、突起位置、突起大小及其任何组合。类似地，第三突起714在一个或多个特点上相对于第四突起716是不对称的。这些特点包括但不限于突起长度、突起横截面形状、突起位置、突起大小及其任何组合。设想第一突起708和第三突起714在一个或多个特点上是对称的，并且第二突起710和第四突起716在一个或多个特点上是对称的。例如，第一突起708可以具有圆柱形体积，而第二突起710可以是直线体积。在该实例中，具有直线体积的第二突起710将不与被配置成接收第一突起708的圆柱形体积的键槽接合。
每个突起的特点适于接收在诸如模具等工具中的相应键槽中并因此与该键槽接合。突起特点与相关联的键槽之间的这种协调允许末端执行器702在已知位置和定向上牢固地接合工具，以类似地将工具定位在已知位置和定向处。
末端执行器702包括接收在第一臂704的凹部712中的RFID读取器713。选择凹部712的位置，使得RFID读取器713能够询问接合的模具(例如，图9的模具900)的特定位置上的RFID标签(例如，图17的RFID标签1708)。RFID读取器913与RFID标签之间的紧密接近限制了询问RFID标签的识别错误或失败。如先前提供的，末端执行器702的RFID读取器913有效地将RFID标签识别报告给控制器(例如，图2的控制器216)以用于过程管理和系统协调。末端执行器702还包括移动机构，诸如电动线性致动器、气动致动器、液压致动器或其他驱动系统(未示出)。移动机构响应命令以调整第一臂704与第二臂706之间的距离。换句话说，移动机构与第一臂704和/或第二臂706机械地连结，以调整第一臂704和/或第二臂706的相对位置，从而和第一臂704与第二臂706之间的模具(例如，图9的模具900)接合和脱离。
图8描绘了根据本文各方面的处于第二配置800的图7的末端执行器702。如图8所描绘的，第一臂704和第二臂706以方向指示符804所描绘的滑动运动会聚。这种会聚导致距离802在第一臂704与第二臂706之间延伸。在实例中，该第二配置800适于与模具(例如，图9的模具900)接合并固定模具。
图7和图8的末端执行器702是本文设想的末端执行器的非限制性实例。虽然描绘和描述了具体的结构、配置和元件，但是设想附加的或替代的结构、配置和/或元件可以形成在本文设想的系统和方法中有效的末端执行器。
图9描绘了根据本文各方面的模具900的透视图。模具900是本文普遍参考的特定形式的工具。在本文提供的系统(例如，图2的系统200)和方法中，设想利用替代工具(诸如替代模具)并且该替代工具是有效的。模具900包括第一模具部分903和第二模具部分905。设想模具部分903、905中的每一个包括使用本文提供的系统和方法有效地形成部件(例如，鞋类鞋底部件)的模具腔(例如，图14的模具腔1420)。例如，第一模具部分903有效地形成一对鞋类的右鞋底部分和左鞋底部分。类似地，第二模具部分905有效地形成右鞋底部分和左鞋底部分以形成第二对鞋类。在该实例中，第一模具部分903包括用于右鞋底的第一模具腔和用于左鞋底的第二模具腔。第二模具部分905包括用于第二对的右鞋底的第三模具腔和用于第二对的左鞋底的第四模具腔。设想第一模具部分903的模具腔体积类似于或等于第二模具部分905的模具腔体积。模具体积的这种共同性允许由歧管(例如，图18B的注射歧管1811)分布一致的注射体积用作注射器(例如，图2的212)与模具腔之间的导管。在实例中，维持用来自注射器的共同注射射料注射的模具体积之间的一致性提供了对所得产品的更大控制。
模具900包括第一顶部模具板902和第二顶部模具板904。模具900包括第一承载板908和第二承载板906。模具900包括环形模具板924和工具锁闩组件918。工具锁闩组件918包括从第一承载板908朝向第二承载板906延伸的第一部分917和从第二承载板906朝向第一承载板908延伸的第二部分919。工具锁闩组件918的第一部分917和第二部分919偏离并且平行定位，以在偏压销922从第一部分917朝向第二部分919延伸出来时介接和连结，并且在偏压位置时延伸到第二部分919的孔口920中。偏压销922可以由来自卸载机(例如，图24的卸载机2300)的键(例如，图24的键2606)操纵以使偏压销922从孔口920凹入，从而允许第一部分917和第二部分919可滑动地脱离，并且第一承载板908使其自身与第二承载板906隔开，这允许模具900打开。在偏压销922接合在孔口920中的情况下，模具900被锁在闭合位置中。
承载板906、908中的每一个包括预期与来自系统的不同部件的突起接合的键槽，这将在下文中更详细地讨论。第一承载板908包括第一板-操纵器键槽912和第二板-操纵器键槽910。第二承载板906包括第一板-开口键槽914和第二板-开口键槽916。第一板-操纵器键槽912和第二板-操纵器键槽910在至少一个特点上是不对称的。一个或多个特点包括键槽深度、横截面形状、位置、大小或任何组合。例如，第一板-操纵器键槽912具有圆柱形体积，并且第二板-操纵器键槽910具有直线体积。
实际上，第一板-操纵器键槽912适于接收来自图7的末端执行器702的第三突起714，并且第二板-操纵器键槽910适于接收来自图7的末端执行器702的第四突起716。类似地，第一板-开口键槽914适于接收来自卸载机2300的第一突起2320，这将结合图25进行讨论，并且第二板-开口键槽916适于接收来自图25的卸载机2300的第二突起2322。设想与第一板-操纵器键槽912、第二板-操纵器键槽910、第一板-开口键槽914和第二板-开口键槽916的位置相对的工具侧面具有类似的键槽。类似的键槽可以与图9所描绘的侧面上的相应键槽对称。替代地，设想在与图9描绘的侧面相对的模具900的侧面上的键槽在一个或多个特点上相对于它们在图9中描绘的模具900的侧面上的相应键槽是不对称的。
图10描绘了根据本文各方面的结合图9讨论的模具900的侧视图。提供模具900作为可以在本文设想的系统和方法中实施的工具的非限制性实例。该工具可以生产替代的发泡部件；具有替代元件、替代配置、替代大小和替代配置。照此，本文设想的系统和方法可以在设想的应对方法内实施替代的工具。
图11描绘了根据本文各方面的压机1100的透视图。压机1100是先前结合图2讨论的压机210的示例实施例。图2的压机210的公开内容在本文中应用于压机1100。压机1100具有框架1102，框架1102具有可移动支撑平台1104。可移动支撑平台1104可以通过一个或多个致动器移动，诸如图12的第一致动器1202和图12的第二致动器1204。压机1100还包括具有顶部表面1111和相对的底部表面1113的压板1110。压板的底部表面1113定位在可移动支撑平台1104上，并且压板的顶部表面1111被定位成接收并支撑工具，诸如来自图9的模具900。压机1100还包括可以在锁定配置与解锁配置之间移动的压锁1115。在锁定配置中，压锁1115诸如通过与来自图9的模具900的第一承载板908接合来固定工具(例如，图13所描绘的模具900)。压锁1115包括一对滑动指状物1106、1108，它们在横向于可移动支撑平台1104移动的方向的方向上移动。该一对滑动指状物包括第一指状物1106和第二指状物1108。第一指状物1106和第二指状物1108能够一致地移动以接合工具的共同表面，从而将工具固定到压板1110。第二对指状物(未示出)也在横向于可移动支撑平台1104移动的方向的方向上以及在与一对滑动指状物1106、1108不一致的方向上移动。一对指状物1106、1108和第二对指状物协同工作以将工具(例如，如图13所描绘的模具900)固定到压板1110。压板1110还包括从顶部表面1111朝向热流道板1116和第二热流道板1212延伸的第一突起1112。压板1110还包括从顶部表面1111朝向热流道板1116和第二热流道板1212延伸的第二突起1114。
第一突起1112在一个或多个特点上相对于第二突起1114是不对称的。这些特点包括但不限于从压板1110的顶部表面延伸的突起长度、在平行于压板1110的顶部表面的平面中截取的突起横截面、突起在压板1110的顶部表面上的位置、突起的大小(例如，宽度)，或任何组合。
第一突起1112与第二突起1114之间的不对称性有效地确保工具(例如，如图13所描绘的模具900)定位在压机1100内的正确定向和正确位置。这种正确定向和定位确保了工具与热流道板1116对齐，并且通过延伸确保了工具与注射歧管1120对齐，注射歧管1120用作将聚合物组合物注射到工具中的导管。正确定向和定位还确保具有RFID标签的工具相对于RFID读取器1118被适当地定位，以在压机1100中被询问和确认。此外，由两个突起1112、1114的不对称性提供的定向和位置确认还确保了工具与压板1110的热电偶(如果存在的话)正确地对齐。
第一突起1112和第二突起1114以类似于结合图4所讨论的温度调节支架402的第一突起418和第二突起420的方式操作。换句话说，工具中的共同对齐键槽有效地用于对齐系统的至少两个部件中的工具，诸如温度调节支架402和压机1100。
在实例中，压板1110包括在顶部表面1111与底部表面1113之间延伸的调节流体通道(未示出)。调节流体通道具有允许压板1110与温度控制单元(例如，图2的温度控制单元204)流体联接的入口(未图示)和出口(未图示)。这样，压板1110可以部分地以与图4的温度调节支架402的温度调节板416类似描述的方式用于在注射期间和/或之后调节工具。
图12描绘了根据本文各方面的处于第一配置1200的来自图11的压机1100的前视图。压机1100是图2的压机210的示例实施例。第一配置1200使可移动支撑平台1104处于缩回平台位置。第一致动器1202和第二致动器1204可以是任何类型的致动器，诸如气动致动器、液压致动器、电动线性致动器等。可移动支撑平台1104的定位允许压机1100将工具(例如，如图13所描绘的模具900)抵靠热流道板1116、1212固定，以形成有效密封，从而允许单相溶液从压机1100流体地传递到工具，并且用于在从压机1100传递时在工具的腔中维持气体反压力。使可移动支撑平台1104处于缩回平台位置的第一配置1200允许工具(诸如图9的模具900)定位在压板1110上并且可以由压锁1115固定。
热流道板1116、1212诸如通过螺栓、锁闩或其他固定件静态地定位到压机。这样，当可移动支撑平台1104从第一配置1200移动到图13所描绘的第二配置1300时，可移动支撑平台1104与热流道板1116、1212之间的距离减小，使得第一配置1200中的距离大于第二配置1300中的距离。
热流道板(诸如热流道板1116)提供用于将注射歧管1120内的熔融聚合物组合物保持在熔融状态的机构。为实现此目的，热流道板1116包括热流道板1116内的通道(未示出)，该通道有效地循环处于一定温度的调节流体，以将热流道板1116和相关联的注射歧管1120加热到足以在注射之间将熔融聚合物维持在熔融状态的温度。热流道板1116包括入口1208和出口1210，它们通过延伸穿过热流道板1116的通道流体联接，以用于循环调节流体。
第二热流道板1212提供用于将注射歧管1120内的熔融聚合物组合物保持在熔融状态的机构。为实现此目的，热流道板1212包括热流道板1212内的通道(未示出)，该通道有效地循环处于一定温度的调节流体，以将热流道板1212和相关联的注射歧管1120加热到足以在注射之间将熔融聚合物维持在熔融状态的温度。热流道板1212包括入口1205和出口1207，它们通过延伸穿过热流道板1212的通道流体联接，以用于循环调节流体。
在该物理发泡操作中使用热流道板(例如，热流道板1116、第二热流道板1212)减少了由在图2的注射器212与工具之间延伸的延伸冷流道产生的浪费。通过将注射器与工具之间的导管的一部分保持为热流道，聚合物组合物在注射之间在由热流道板1116、1212加热的那些部分中不会固化。附加地，如先前所讨论的，在实例中，将聚合物组合物注射到工具中与降低气体反压力之间的时间决定了发泡零件的可接受性。根据注射体积、模具腔特点、流道特点和其他变量，该时间可以为1秒、2秒、3秒、4秒、5秒或6秒，并且可以受所注射的熔融聚合物组合物的温度影响。因此，当图2的注射器212定量给料以用于随后注射时，射料之间可能经过不同时间，并且因此图2的流道系统或注射器212的歧管(例如，图18B的歧管1811)或其他位置中的熔融聚合物组合物在没有热流道板(例如，热流道板1116、第二热流道板1212)的情况下可能在不同水平下温度下降。因此，在实例中，热流道板(例如，热流道板1116、第二热流道板1212)被应用于该系统以便实现一致的发泡部件，而不管注射之间的时间或连续注射期间的其他变量。
图13描绘了根据本文各方面的处于第二配置1300的带有模具900的来自图11的压机1100的前视图。如图所描绘的，可移动支撑平台1104升高，从而使模具900与热流道板1116、1212流体连通。如先前所讨论的，这种流体连通允许单相溶液从图2的注射器212通过注射歧管1120穿过热流道板1116、2121转移到模具900的腔中，同时保持为单相溶液。类似地，热流道板1116、1212与模具900之间的流体连通允许从气体反压力供应源(诸如图2的气体反压力源226)向模具900供应反压力。
注射歧管1120通过热流道板1116、1212将单相溶液从图2的注射器212分布到模具900。在连续射料或注射到工具中之间注射歧管1120还将单相溶液维持为单相溶液。在实例中，当注射歧管1120通过热流道板(例如，热流道板1116、第二热流道板1212)接触模具900时，歧管部分地通过阀来实现这一点，当压机1100在模具900与热流道板1116、1212之间产生流体连通时，阀打开。
压机1100被描绘为具有特定的配置、结构和布置；然而，压机1100是本文设想的压机的非限制性实例。在本文提供的系统和方法的范围内，设想了替代的布置(诸如省略热流道板、压板)、替代的致动器、替代的压机锁定机构等。
图14A描绘了根据本文各方面的模具900的透视图，模具900具有与形成工具组件1400的热流道板1116和1212流体连通的第一模具部分1401和第二模具部分1403。气体反压力端口1404被描绘为从热流道板1212的一侧延伸。气体反压力端口1404提供穿过热流道板1212的导管，以用于在与热流道板1212相关联的第二部分中将气体反压力供应源与模具900的腔(例如，图14B的模具腔1420)流体联接。类似的气体反压力端口在图14A中不可见的相对侧上延伸穿过热流道板1116。热流道板1116的气体反压力端口(未示出)还提供穿过热流道板1116的导管，以用于在与热流道板1116相关联的模具900的一部分中将气体反压力供应源(例如，图2的气体反压力源226)与模具900的腔流体联接。
第二热流道板1212包括穿过热流道板1212朝向模具900延伸的多个喷嘴接收开口1405a至1405h。热流道板1116包括穿过热流道板1116朝向模具900延伸的多个喷嘴接收开口1402a至1402h。每个喷嘴接收开口1402a至1402h和1404a至1404h有效地从歧管接收喷嘴(例如，图18B的喷嘴1807)，如在图15B和图15C中更详细地示出的。喷嘴(例如，图18B的喷嘴1807)有效地将模具900的浇口(例如，图14B的浇口1422)与注射器212流体联接，从而允许熔融组合物从注射器212到模具腔(例如，图14B的模具腔1420)的流体连通。
图14B描绘了根据本文各方面的图14A的工具组件1400的局部分解视图，示出了与模具环形板1408分离的第二模具板1406。第二模具板1406包括沿模具腔壁1412的侧面形成边界的周边壁1410。另外，模具环形板1408包括至少部分地封闭模具环形腔1416的模具腔壁1414，并且模具腔壁1414包括横贯模具环形腔1416的周边的第一周边脊1418。当第二模具板1406分层紧邻或邻接模具环形板1408时，诸如当组装第一模具部分1401时，周边壁1410嵌套在模具腔壁1414内，以至少部分地封闭模具环形腔1416的一部分。另外，周边壁1410邻接第一周边脊部1418以至少部分地密封和形成模具腔1420。
本公开的一个方面包括模具系统，该模具系统具有通用流道板(例如，通用热流道板或通用冷流道板)和两个或更多个模具的阵列(例如，图14的第一模具部分1401和第二模具部分1403)，阵列中的每一个模具被配置成与通用流道板介接并且包括三维模具腔大小。此外，阵列的第一模具的三维模具腔大小用于第一鞋号的鞋类部件，使得第一模具包括第一流道配置。该阵列的第二模具的三维模具腔大小用于第二鞋号的鞋类部件。在一个方面，第一鞋号和第二鞋号各自在美国男子3.5至美国男子15，或美国男子5至美国男子12，或美国男子6至美国男子11，或美国男子7至美国男子10号的范围内。例如，第一鞋号可以在美国男子3.5至美国男子8，或美国男子5至美国男子7.5，或美国男子6至美国男子7号的范围内；并且第二鞋号可以在美国男子8.5至美国男子15，或美国男子9至美国男子12，或美国男子9至美国男子10号的范围内。
图15A描绘了根据本文各方面的图14A的模具900和热流道板1116、1212的前视图1500。参考图15B和图15C，省略了热流道板1212的壁中的一些，以更详细地图示热流道板1212的一些内部部件。例如，热流道板1212包括八个喷嘴接收套筒1505a至1505h，它们中的每一个接收注射歧管1120的相应喷嘴(例如，图18B的喷嘴1807)。每个喷嘴接收套筒1505a至1505h包括喷嘴接收开口1402a(参见图14A)和套筒出口1507。套筒出口1507包括形成喷嘴座1517的周边外缘1515，当喷嘴(例如，图18B的喷嘴1807)然后完全插入到喷嘴接收套筒中时，喷嘴的尖端偏压抵靠喷嘴座1517。
热流道板1116还包括热流道(例如，1509)，这些热流道在材料被分配之后从每个喷嘴(例如，图18B的喷嘴1807)输送材料。例如，每个热流道(例如，1509)包括与套筒出口(例如，图15C的横截面图中的1507)流体连接的热流道入口(例如，1511)，并且包括热流道出口1513。在本公开的一个方面，热流道入口(例如，1511)与热流道出口(例如，1513)间隔开约1cm至约3cm范围内的距离。照此，当材料从喷嘴(例如，图18B的喷嘴1807)分散时，在热流道(例如，1509)中形成注口，该注口具有约1cm至约3cm范围内的长度。在本公开的一个方面，该注口长度提供抓握区域，工具可以在抓握区域处握住注口以从模具(例如，图9的模具900)中的流道移除固化材料。
热流道板1116包括有助于控制与注塑系统相关的条件的各种部件。例如，热流道板1116包括用于将经调节流体贯穿热流道板1116输送的经调节流体线1519。经调节流体可以被调节成包括用于维持、提高或降低热流道板的部件的温度的温度，热流道板的部件包括热流道(例如，1509)、喷嘴接收套筒1505a至1505h，以及当插入到套筒中时的喷嘴(例如，图18B的喷嘴1807)(也参见图12，其描绘了定位在热流道板1116的外壁上的入口1208和出口1210)。照此，当热塑性弹性体组合物(例如，具有超临界流体作为物理发泡剂的单相溶液)从喷嘴(例如，图18B的喷嘴1807)分配时，热流道板1116中的温度可以维持在足够高以延迟超临界流体向气体的转变和/或将聚合物组合物维持在熔融状态。
在另外的方面，热流道板1116包括气体导管1501，该气体导管1501用于通过图14A的气体反压力端口1404与图2的气体反压力源226流体连通到气体反压力出口1521，该气体反压力出口1521有效地与模具(例如，图9的模具900)流体连通。
在本公开的一个方面，热流道板1116、1212是直接联接到图18A的注射歧管1120的通用热流道板。例如，一个或多个紧固件可以将热流道板1116、1212联接到注射歧管1120。与本公开相比，一些常规注塑系统可以具有单独的热流道板，它们各自与不同的冷流道板(或未经温度调节的其他板)介接，并且在每个注射循环中与歧管或喷嘴连接和断开连接。本公开的此方面包括通用热流道板，该热流道板可安装到喷嘴并且可以与不同模具的阵列介接，阵列中的每一个模具包括不同模具腔、不同浇口方案或其任何组合。例如，用于模塑不同大小的鞋的零件的模具腔在体积和/或形状上可以不同，并且浇口方案可以通过包括不同的浇口位置和/或浇口数量而不同。在各方面，与多个浇口服务单个模具腔相反，单个浇口可以服务模具腔。另外，热流道板1116与用于控制模塑工艺的各方面的所有部件(包括经调节流体线1519和气体导管1501)管道相连。热流道板通常与较高的成本相关联(例如，添加用于温度调节元件的管道)。通用热流道板尤其可以降低多组模具的成本，因为与必须为每个模具制作热流道板相反，可以在多组模具中仅使用单个共同热流道板。另外，由于要存储、维护、修理、移动、处理等的零件较少，因此可以随时间降低成本。尽管本公开的附图图示了热流道板1116和1212(它们提供注射器喷嘴1807与工具之间的接口)，但在本公开的其他方面，通用冷流道板或其他类型的通用流道板可以提供注射器喷嘴1807与工具之间的接口。
图16描绘了根据本文各方面的图14A的模具900和热流道1212的侧视图1600。图17描绘了根据本文各方面的图14A的模具900的仰视平面图1700。第一板对齐键槽1704和第二板对齐键槽1706描绘在第一承载板908的底部表面1702上。如先前所讨论的，第一板对齐键槽1704和第二板对齐键槽1706有效地用于接收来自系统部件(诸如图2的温度调节支架402、图11的压机1100和图23的卸载机2300)的对齐突起。这些键槽1704、1706确保在各种过程中以及在预期的未来过程中(例如，在准备由末端执行器以严格的尺寸公差拾取时)对齐、位置和定向。
还描绘了RFID标签1708。RFID标签1708凹入底部表面1702，以防止与图2的系统200的其他表面的干扰或碰撞。RFID标签1708提供与模具(例如，图5的模具502)相关联的唯一识别符，使得当询问RFID标签1708时，该唯一识别符致使系统200基于RFID标签1708在系统200中的位置而知道模具的位置和/或RFID读取器(例如，图4的RFID读取器438)借此识别RFID标签1708。
图18A描绘了根据本文各方面的与注射器1806对齐的图11的压机1100的透视图1800。可以被称为注塑料筒的注射器1806终止于喷嘴1804。注射器1806是图2的注射器212的示例实施例。喷嘴1804有效地与注射歧管1120的注射器端口1802接合。注射器端口1802的大小和配置适于与喷嘴1804接合以形成流体联接，当单相溶液从注射器1806转移到注射歧管1120时，流体联接允许单相溶液保持为单相溶液。注射器端口1802提供穿过注射歧管1120到达歧管喷嘴(例如，图18B的喷嘴1807)的导管1803，这些歧管喷嘴延伸穿过热流道板1116、1212并与图13的模具900形成流体联接，该模具900固定并压缩在压机1100中。
参考图18B，一组注射喷嘴(例如，1807)的实例被示出为注射歧管1120的一部分，注射歧管1120的外壁被移除。注射歧管1120包括连接到注射器1806的喷嘴1804的注射器端口1802。注射歧管1120还包括一系列内部部件(未示出)，这些内部部件接收来自注射器1806的热塑性弹性体组合物的沉积物/射入物，并将射入物分成多个沉积物以通过喷嘴(例如，1807)单独分布。注射歧管1120还可以包括一个或多个传感器(例如，热电偶)(未示出)，以用于监测可能影响热塑性弹性体组合物的注射歧管1120的条件(例如，温度、压力等)，以及歧管温度调节单元1811，以用于维持、提高或降低注射歧管1120的温度。例如，歧管温度调节单元1811可以包括用于保持和输送冷却剂或加热的调节流体的经调节流体线1805。照此，当沉积物从每个喷嘴(例如，1807)分布到热流道板1116、1212中时，可以维持热塑性弹性体组合物(例如，单相溶液)的状态。例如，注射歧管1120可以将热塑性弹性体组合物维持在有益于将发泡剂维持在超临界流体相并减小转变为气体的可能性的条件。在另外的方面，注射歧管1120包括用于每个喷嘴(例如，1807)的注射器-销组件(例如，1809)，该注射器-销组件可以选择性地将销(或其他障碍物)插入到每个喷嘴的尖端中以阻止材料流动。
在本公开的另外的方面，喷嘴1807被布置成喷嘴组，包括两个至六个喷嘴。例如，在图18b中，喷嘴1807被布置成四组，每组四个线性对齐的喷嘴，并且在其他方面，这些组可以包括两个、三个、五个或六个线性对齐的喷嘴。每组喷嘴被定位成将材料共同注射到单个模具腔中。例如，在本公开的一个方面，每一组四个喷嘴被配置成将材料注射到具有鞋类部件(例如，鞋类鞋底)的三维形状的单个模具腔中。在一个方面，四个喷嘴优化了可用占用空间和可操作以将材料分布到具有鞋类鞋底的三维形状的模具腔中的注射系统空间。即，平均大小鞋类鞋底的三维形状括一个长度，并且四个喷嘴可以最佳地使用该长度来将材料的射入物均匀地分布到模具腔中，使得每个射入物以期望的方式发泡和固化。
在图18B中，注射歧管1120包括十六个喷嘴1807，每个喷嘴能够插入到图14A所描绘的热流道板1116和1212的相应喷嘴接收开口(例如，1402)中。
图19描绘了根据本文各方面的配对的并且流体连通的图18A的压机1100和注射器1806的透视图1900。注射器1806包括物理发泡剂端口1902、1904。物理发泡剂端口1902、1904提供用于将注射器1806与提供物理发泡剂(诸如超临界流体)的定量给料源(例如，图2的定量给料源220)流体联接的联接位置。注射器1806还包括向注射器1806供应聚合物组合物以转化成单相溶液的聚合物组合物料斗1906。注射器可以包括一个或多个物理发泡剂端口。物理发泡剂端口(诸如物理起泡剂端口1902、1904)可以是延伸穿过一个或多个表面(诸如限定注射器的一部分的表面)的孔口。
图20描绘了根据本文各方面的图18的注射器1806的透视图2000。在图20中提供了剖面线22-22，其在下文中将限定图22的横截面。图21描绘了根据本文各方面的图20的注射器1806的侧视图2100。
图22描绘了根据本文各方面的沿剖面线22-22截取的图21的注射器1806的横截面图2200。注射器1806包括螺杆2202。螺杆2202可以通过电动马达、液压马达或其他旋转机构(未示出)旋转。螺杆旋转速度影响聚合物组合物的熔融、单相溶液的形成，以及注射。照此，螺杆旋转为20转/分钟至120转/分钟。螺杆2202用于通过注射器1806传送聚合物组合物并压缩聚合物组合物，这提高了注射器内的聚合物组合物所经历的压力。注射器还包括沿注射器1806的长度延伸的多个加热元件。加热元件的选择标记为加热元件2210、2212、2214、2216。加热元件有效地将聚合物组合物加热到熔融状态。由螺杆2202推进聚合物组合物通过注射器1806而生成的摩擦/剪切诱导的热也可以有助于聚合物组合物的熔融。加热元件可以使用感应加热、电阻加热、调节流体等。
注射器1806被描绘为具有至少三个总体区域。第一区域2204表示注射器1806的一部分，其中聚合物组合物被加热和压缩。第二区域2206表示注射器1806的一部分，其中物理发泡剂与熔融聚合物组合物一起引入。第三区域2208表示注射器1806的一部分，其中物理发泡剂和熔融聚合物组合物结合形成单相溶液。在实例中，第三区域2208还有效地用于计量用于随后注射射料的单相溶液的体积，该体积将通过喷嘴1804流体地传达到歧管，如先前所描述的。
虽然描绘并描述了特定的注射器，但注射器1806是非限制性实例。在本文提供的系统和方法的范围内，设想在保持在本文设想的范围内的同时，可以实施替代的注射器配置、布置和/或结构。
图23描绘了根据本文各方面的卸载机2300的透视图。卸载机2300是结合图2描述的卸载机214的示例实施例。卸载机包括框架2302、卸载机板2304、第一卸载机臂2318、第二卸载机臂2324、具有指状物2312、2314、2316的卸载机锁2313，以及卸载机板2304。卸载机板包括第一突起2308、第二突起2306和包含RFID读取器2311的凹部2310。
卸载机2300有效地打开工具(例如，图26所示的模具900)，以用于卸载包含在工具的腔(例如，图14B的腔1420)中的发泡制品(例如，鞋类部件100)。卸载机2300通过将具有指状物2312、2314、2316的卸载机锁2313滑动到工具的一部分(诸如图9的模具900的第一承载板)上而将工具固定到卸载机板2304。卸载机锁2313能够通过在与卸载机板2304的顶部表面2315平行的平面中滑动指状物2312、2314、2316而在解锁配置与锁定配置之间转变。在将工具固定到卸载机板2304之后，第一卸载机臂2318和第二卸载机臂2324可以与工具的另一部分(诸如图9的模具900的第二承载板906)接合。通过从第一卸载机臂2318朝向第二卸载机臂2324向外延伸的第一突起2320和从第一卸载机臂2318朝向第二卸载机臂2324向外延伸的第二突起2322实现接合。第一突起2320被配置成接收在键槽(诸如图10的第一板-开口键槽914)中，并且第二突起2322被配置成接收在键槽(诸如图10的第二板-开口键槽916)中。
第一突起2320在一个或多个特点上相对于第二突起2322是不对称的。这些特点包括但不限于突起长度、突起横截面形状、突起位置、突起大小及其任何组合。类似地，从第二卸载机臂2324延伸的第三突起在一个或多个特点上相对于也从第二卸载机臂2324延伸的第四突起是不对称的。这些特点包括但不限于突起长度、突起横截面形状、突起位置、突起大小及其任何组合。在实例中，第一突起和第三突起在至少一个特点上是对称的。在实例中，第二突起和第四突起在至少一个特点上是对称的。
第一卸载机臂2318和第二卸载机臂2324可滑动地定位在打开配置与闭合配置之间，打开配置在第一卸载机臂2318与第二卸载机臂2324之间具有第一距离，闭合配置在第一卸载机臂2318与第二卸载机臂2324之间具有第二距离。这种以如图所描绘的水平方式进行的定向运动是不一致的。例如，当第一卸载机臂2318向左移动时，第二卸载机臂2324向右移动，这表示打开配置。类似地，当第一卸载机臂2318向右移动时，第二卸载机臂2324向左移动，这表示闭合配置。可滑动运动可以通过动力致动器实现，诸如电动线性致动器、气动致动器、液压致动器或其他移动机构(未示出)。
第一卸载机臂2318和第二卸载机臂2324还被构造成在替代的方向(诸如图23所描绘的竖直方向)上一致地移动。例如，当第一卸载机臂2318向上移动时，第二卸载机臂2324也向上移动，这表示提升配置。类似地，当第一卸载机臂2318向下移动时，第二卸载机臂2324也向下移动，这表示闭合配置。一致运动可以通过动力致动器实现，诸如电动线性致动器、气动致动器、液压致动器或其他移动机构。因此，第一卸载机臂2318和第二卸载机臂2324有效地彼此一致地在第一方向上移动并且彼此不一致地在横向方向上移动。
图24描绘了根据本文各方面的图23的卸载机2300的侧视图2400。图25描绘了根据本文各方面的处于第一配置2500的图24的卸载机2300的横截面图。
图25描绘了第一卸载机臂2318与卸载机板2304之间的第一竖直距离2502以及一对指状物2312、2316之间的第一水平距离2504。该第一配置2500表示卸载机臂的提升配置和卸载机锁的打开配置。图26描绘了根据本文各方面的处于第二配置2600的带有模具900的图24的卸载机2300的横截面图。图26描绘了第一卸载机臂2318与卸载机板2304之间的第二竖直距离2602以及一对指状物2312、2316之间的第二水平距离2604。该第二配置2600表示第一卸载机臂2318和第二卸载机臂2324的闭合配置以及卸载机锁2313的锁定配置。在锁定配置中，一对指状物2312、2316与模具900的第一承载板908接合并固定第一承载板908。该一对指状物2312、2316的接合将第一承载板908固定到卸载机板2304，在它们与第二承载板906接合时抵抗由第一卸载机臂2318和第二卸载机臂2324施加的向上的力，并且提升第二承载板906。该提升动作将第二承载板906与第一承载板908分离，这允许接近模具腔的内部体积，使得可以移除发泡制品。因此，设想第一卸载机臂2318和第二卸载机臂2324在它们的一致运动方向上被配置成移动经过至少三个位置。第一位置是当模具闭合时，第二位置是模具部分地打开以从模具的流道系统移除废料材料，并且第三位置是模具打开较大程度使得发泡制品可以从模具腔内移除。设想在第二位置与第三位置转变之间提供1秒至120秒的固定时间的移动延迟或停止。在实例中，这种有意的延迟允许自动移除废料，诸如通过辅助机器人。
第一卸载机臂2318还包括从第一卸载机臂2318朝向第二卸载机臂2324向外延伸的键2606。键2606是与图10的偏压销922接合的突起，偏压销922被偏压成锁定配置。第二卸载机臂2324还包括从第二卸载机臂2324朝向第一卸载机臂2318向外延伸的键2607(如图24中最佳示出的)。键2607是与图10的偏压销922接合的突起，偏压销922被偏压成锁定配置。
当第一卸载机臂2318和第二卸载机臂2324彼此不一致地移动时，第一卸载机臂2318和第二卸载机臂2324中的每一个分别包括键(诸如键2606和键2607)，该键与相应工具锁闩组件(例如，图10的工具锁闩组件918)中的相应偏压销(例如，图10的偏压销922)接合。当第一卸载机臂2318和第二卸载机臂2324会聚时，它们各自的键(即，键2606和键2607)与工具锁闩组件接合以释放由偏压销引起的机械锁定。在通过卸载机2300解锁工具锁闩组件(例如，图10的工具锁闩组件918)期间，设想卸载机2300(诸如通过卸载机臂2318、2324)压缩工具，以缓解剪切压力，该剪切压力由与偏压销相互作用的工具锁闩组件的第二部分施加在偏压销(例如，图10的偏压销922)上。卸载机对工具的压缩减小了工具锁闩组件的第二部分与处于锁定配置的偏压销的相互作用，以允许卸载机臂的会聚力将偏压销向内压缩并从工具锁闩组件的第二部分中压出。
虽然描绘并描述了特定的卸载机，但卸载机2300是非限制性实例。在本文提供的系统和方法的范围内，设想在保持在本文设想的范围内的同时，可以实施替代的卸载机配置、布置和/或结构。
图27描绘了表示根据本文各方面的使鞋类部件物理发泡的第一方法的流程图2700。在块2702处，执行对模具进行温度调节的步骤。温度调节可以在温度调节支架处完成，并且温度调节导致模具达到15摄氏度至90摄氏度的温度。在替代范围中，将模具温度调节到50摄氏度至70摄氏度的温度。在附加的替代范围中，将模具温度调节到55摄氏度至65摄氏度的温度。
在块2704处，该方法继续，其中末端执行器与模具接合。该接合可以由于末端执行器的一个或多个突起接收在模具的一个或多个键槽中而产生。突起可以是不对称的，使得模具的定向和位置可以基于末端执行器与模具的接合来确定。末端执行器可逆地与模具接合，使得末端执行器与模具接合以传送模具并与模具脱离以放置和存放模具。
在块2706处，提供由末端执行器传送模具的步骤。通过机器人在宏观空间中操纵末端执行器的位置来执行传送。模具由末端执行器传送到压机。该传送可以为由机器人围绕主要轴线旋转引起的大体弧形状方式。在实例中，该传送可以为大体非弧形状方式，诸如由笛卡尔或台架型机器人提供的线性运动补丁。
在块2708处，该方法继续，其中向模具施加气体反压力。该气体反压力可以通过固定到压机并与模具流体连通的热流道供应。该气体反压力可以将模具的腔加压到该方法中使用的物理起泡剂的至少临界压力。为气体反压力提供的气体可以是任何材料，诸如氮气、二氧化碳或空气。在实例中，气体反压力的材料类似于物理起泡剂的组成(例如，物理起泡剂是超临界流体氮气；气体反压力由氮气气体供应)。
在块2710处，该方法继续，其中将包括聚合物组合物和物理起泡剂的单相溶液注射到模具的腔中。单相溶液包括比率为X比Y，或X1比Y1，或X2比Y2的聚合物组合物和超临界流体。允许注射的单相溶液在没有超临界流体从溶液中出来的情况下保持单相溶液一段时间。在实例中，该时间段可以是0.5秒至10秒。聚合物组合物的这种延迟发泡为注射的聚合物组合物在作为发泡作用的一部分膨胀之前在模具腔中分散提供了机会，这可以生产更一致的发泡制品。
在块2712处，该方法继续，其中从模具腔中释放气体反压力到低于作为物理发泡剂的超临界流体的临界压力。当压力降低至低于临界压力时，超临界流体经历到气体的相变，从而导致起泡剂从溶液中出来并形成气泡，这些气泡形成所得泡沫制品的泡孔结构。设想调节器在注射工艺期间持续释放气体反压力，但调节器的释放旨在维持模具腔中的一致压力。块2712表示压力降低至足以使物理起泡剂活化的水平。
设想模具可以在引发发泡作用之后被传送到温度调节支架。允许模具和发泡制品在温度调节支架处进行温度调节。调节时间可以变化，但在实例中，其为1分钟至90分钟。该调节时间允许发泡制品在从模具中取出之前在模具中固化并获得尺寸稳定性。
在块2714处，通过从模具中移除鞋类部件来继续该方法。该移除可以在卸载机(模具被传送到该卸载机)处发生。在模具中形成的鞋类部件的移除可以诸如由人类操作者手动移除，或者其可以以自动方式移除，诸如通过用于辅助机器人的臂端工具，该臂端工具有效地将发泡制品/部件从模具腔内固定并移除制品/部件。
图28描绘了表示根据本文各方面的使鞋类部件物理发泡的第二方法的流程图2800。在块2802处，该方法包括对模具进行温度调节。在块2804处，该方法包括向模具的腔施加气体反压力。在块2806处，该方法包括将单相溶液注射到模具的腔中。在块2808处，该方法包括将气体反压力释放到导致物理起泡剂从溶液中出来并使聚合物组合物发泡的压力。在块2810处，该方法包括从模具中移除发泡鞋类部件。
图29描绘了表示根据本文各方面的使鞋类部件物理发泡的第三方法的流程图2900。在块2902处，该方法包括在压机处将模具与热流道板和压板配合。例如，压机在压板与热流道板之间压缩模具，以在模具与热流道板之间形成流体联接，从而有效地转移单相溶液，同时将单相溶液保持为单相溶液。在块2904处，该方法包括将单相溶液注射到模具的腔中。包括物理起泡剂和聚合物组合物的单相溶液通过延伸穿过热流道板的一个或多个喷嘴而注射。在块2906处，该方法包括从模具的腔中移除鞋类部件。
图30描绘了表示根据本文各方面的使鞋类部件物理发泡的第四方法的流程图3000。在块3002处，该方法包括由温度调节支架的RFID读取器读取与模具相关联的RFID标签。在块3004处，该方法包括基于RFID标签将温度与模具相关联。例如，热电偶有效地测量温度调节板的温度，模具可以位于该温度调节板上，并且RFID读取器也与该温度调节板相关联。因此，控制器能够基于从RFID标签的RFID读取器询问确定的模具位置将温度调节板的温度与模具相关联。在块3006处，该方法继续，其中控制器从多个模具中选择模具。当模具的相关联温度指示模具被充分调节以在用于形成物理发泡的制品的系统中使用时，发生模具选择。在块3008处，该方法包括将单相溶液注射到模具的腔中。在块3010处，该方法包括从腔中移除鞋类部件。
材料
发泡热塑性弹性体组合物
本公开涉及包括泡沫部件的制品，该泡沫部件包括发泡热塑性弹性体组合物。泡沫部件包括具有多泡孔泡沫结构(例如，多泡孔开孔或闭孔泡沫结构)的发泡热塑性弹性体组合物。泡沫部件可以包括具有多泡孔开孔结构的发泡热塑性弹性体组合物。制品可以是用于鞋类制品、服装制品或运动装备制品的部件，诸如缓冲元件。在一个实例中，制品是用于鞋类制品(诸如中底或中底部件)的缓冲元件。
已经发现，热塑性弹性体组合物(即，包括一种或多种热塑性弹性体的聚合物组合物)(包括热塑性聚酯组合物(即，包括一种或多种热塑性聚酯弹性体的聚合物组合物))可以用于形成具有用于消费品制品(诸如缓冲元件)的有利特性的多泡孔泡沫。如本文所用和以下进一步讨论的，术语聚酯可以指具有至少一个聚酯单体链段的聚酯均聚物和/或共聚酯聚合物。当如本文所述发泡时，这些多泡孔泡沫保持热塑性特性，使得可以容易地回收和再使用泡沫的热塑性弹性体组合物。例如，一旦发泡，就可以将热塑性弹性体组合物研磨、熔融以消除其泡沫结构并再次发泡，或者可以将其研磨、熔融以消除其泡沫结构并模塑成具有非发泡结构的制品(即，固体制品)。
本文公开的泡沫部件通过将热塑性弹性体组合物发泡成具有开孔或闭孔泡沫结构的多泡孔泡沫而形成。热塑性弹性体组合物可以是包括一种或多种热塑性聚酯弹性体的热塑性聚酯组合物。热塑性聚酯的实例包括具有一个或多个羧酸官能团的聚合物，该一个或多个羧酸官能团存在于聚合物主链中、一个或多个侧链上，或同时存在于聚合物主链中和一个或多个侧链上。热塑性聚酯的一个或多个羧酸官能团可以包括游离羧酸、羧酸的盐或羧酸的酸酐。热塑性聚酯的羧酸官能团可以是丙烯酸官能团或甲基丙烯酸官能团。
按热塑性弹性体组合物的总重量计，热塑性弹性体组合物可以包括至少90重量％，或至少95重量％，或至少99重量％的聚合物组分，该聚合物组分包括存在于热塑性弹性体组合物中的所有聚合物组合物。在一些方面，按热塑性聚酯组合物的总重量计，热塑性聚酯组合物包括至少90重量％，或至少95重量％，或至少99重量％的聚合物组分，该聚合物组分包括存在于热塑性聚酯组合物中的所有热塑性聚酯，例如按热塑性聚酯组合物的总重量计的如本文所公开的一种或多种热塑性聚酯弹性体。在一些这样的方面，热塑性弹性体组合物(或热塑性聚酯组合物)基本上不含非聚合物组分。非聚合物组分可以包括存在于热塑性弹性体组合物或热塑性聚酯组合物中的所有非聚合物组合物，或者可以包括存在于热塑性弹性体组合物或热塑性聚酯组合物中的特定类型的非聚合物组合物。非聚合物组分的实例可以包括成核剂、非聚合物填料、化学发泡剂、着色剂诸如颜料和/或染料、加工助剂等中的一种或多种。在一些实例中，热塑性弹性体组合物(或热塑性聚酯组合物)基本上不含成核剂，或基本上不含非聚合物填料，或基本上不含着色剂，或基本上不含非聚合物成核剂和非聚合物填料两者，或基本上不含非聚合物成核剂、非聚合物填料和着色剂。使用具有低水平的非聚合物成分(诸如成核剂、填料和着色剂)的热塑性聚酯组合物增加了再使用和回收这些组合物的可能性，因为这些组合物可以用于这样的用途：其中这些成分中的一种或多种的存在是不期望的或将需要通过添加原生聚合物来进行稀释。此外，与具有高水平的非聚合物成分的组合物相比，在聚合物组合物中不含高水平的填料或着色剂可以降低泡沫的比重，并且可以允许形成具有开孔泡沫结构的泡沫，这可以进一步降低泡沫的比重。
包括热塑性弹性体泡沫的制品或泡沫部件可以通过注塑和发泡如本文所述的热塑性弹性体聚合物组合物以形成制品或泡沫部件来形成，该制品或泡沫部件可以直接结合到鞋类制品、服装或运动装备中而无需任何附加加工，即，注塑泡沫的尺寸和/或外表面可以不需要任何修改。当使用物理发泡剂时，已发现由热塑性弹性体组合物(包括热塑性聚酯组合物)形成的注塑泡沫的尺寸非常稳定，因为泡沫制品或部件在从模具中释放之后收缩非常少，并且不需要任何附加加工来稳定化泡沫，从而允许使用“一对一”注塑工艺，其中所得模塑泡沫制品或部件的大小基本上与注塑工艺中使用的模具的大小相同。替代地，可以进一步加工注塑泡沫制品或部件，诸如通过使用退火工艺稳定化泡沫、通过将注塑泡沫制品或部件压缩模塑成成品泡沫，和/或通过向注塑泡沫制品或部件施加涂层或装饰元件。
热塑性弹性体泡沫部件的特点
所公开的热塑性弹性体泡沫(即，通过使如本文所公开的热塑性弹性体组合物膨胀而形成的泡沫)(包括热塑性聚酯泡沫)可以表现出各种有益特性。例如，热塑性弹性体泡沫可以表现出有益的剖层撕裂，例如鞋类制品中鞋底部件的高剖层撕裂值。在一些方面，当使用本文所述的剖层撕裂测试方法确定时，热塑性弹性体泡沫可以具有大于约1.5千克/厘米(kg/cm)，或大于约2.0kg/cm，或大于约2.5kg/cm的剖层撕裂值。在一些方面，当使用本文所述的剖层撕裂测试方法确定时，热塑性弹性体泡沫可以具有1.0kg/cm至4.5kg/cm，或1.0kg/cm至4.0kg/cm，或1.5kg/cm至4.0kg/cm，或2.0kg/cm至3.5kg/cm，或2.5kg/cm至3.5kg/cm的剖层撕裂值。热塑性弹性体泡沫可以具有0.8kg/cm至4.0kg/cm，或0.9kg/cm至3.0kg/cm，或1.0至3.0kg/cm，或1.0kg/cm至2.5kg/cm，或1kg/cm至2kg/cm的剖层撕裂值。在一些方面，热塑性弹性体泡沫是注塑的，并且具有0.7kg/cm至2.5kg/cm，或0.8kg/cm至2.0kg/cm，或0.9至1.5kg/cm，或1.0kg/cm至2.5kg/cm，或1.0kg/cm至2.2kg/cm的剖层撕裂值。热塑性弹性体泡沫可以具有开孔泡沫结构。热塑性弹性体泡沫可以是如本文所公开的热塑性弹性体组合物的物理发泡的产物，即，使用物理发泡剂(即，物理起泡剂)形成的泡沫。如本文所用，热塑性弹性体泡沫应当被理解为是指具有热塑性和弹性体特性的发泡材料。热塑性弹性体泡沫可以是使热塑性弹性体组合物发泡的发泡产物，按热塑性弹性体组合物的总重量计，该热塑性弹性体组合物包括小于10重量％，或小于5重量％，或小于1重量％的非聚合物成分。在一些方面，热塑性弹性体泡沫是注塑的(即，在通过注塑形成并从注塑模具中移除之后不暴露于单独的压缩模塑步骤)。在其他方面，热塑性弹性体泡沫被注塑并且随后在单独的压缩模具中压缩模塑，该压缩模具与注塑步骤中使用的模具有不同的尺寸。
所公开的热塑性弹性体泡沫(包括热塑性聚酯泡沫)的密度或比重也是当将泡沫用于服装制品、鞋类或运动装备时要考虑的重要物理特性。如上所讨论的，本公开的热塑性弹性体泡沫表现出低密度或比重，这有益地降低了包含热塑性弹性体泡沫的中底或其他部件的重量。
当使用本文所述的比重测试方法确定时，本公开的热塑性弹性体泡沫(包括热塑性聚酯泡沫)可以具有0.02至0.22，或0.03至0.12，或0.04至0.10，或0.11至0.12，或0.10至0.12，或0.15至0.20，或0.15至0.30的比重。在一些方面，当使用本文所述的比重测试方法确定时，热塑性弹性体泡沫可以具有0.15至0.22，诸如0.17至0.22或0.18至0.21的比重。替代地或另外，当使用本文所述的比重测试方法确定时，热塑性弹性体泡沫可以具有0.01至0.10，或0.02至0.08，或0.03至0.06，或0.08至0.15，或0.10至0.12的比重。例如，热塑性弹性体泡沫的比重可以为0.15至0.2，或0.10至0.12。热塑性弹性体泡沫可以是注塑的，或者可以是注塑并且随后压缩模塑的。在一些方面，当使用本文所述的比重测试方法确定时，热塑性弹性体泡沫具有约0.7或更小，或0.5或更小，或0.4或更小，或0.3或更小的比重。在一些方面，当使用本文所述的比重测试方法确定时，热塑性弹性体泡沫(包括存在于中底和中底部件中的热塑性弹性体泡沫)可以具有0.05至0.25，或0.05至0.2，或0.05至0.15，或0.08至0.15，或0.08至0.20，或0.08至0.25，或0.1至0.15的比重。在一些方面，当使用本文所述的比重测试方法确定时，热塑性弹性体泡沫具有约0.15至约0.3，或约0.2至约0.35，或约0.15至约0.25的比重。热塑性弹性体泡沫制品或制品部件可以通过注塑形成，而无需随后的压缩模塑步骤。热塑性弹性体泡沫可以具有开孔泡沫结构。热塑性弹性体泡沫可以是使热塑性弹性体组合物发泡的发泡产物，按热塑性弹性体组合物的总重量计，该热塑性弹性体组合物包括小于10重量％，或小于5重量％，或小于1重量％的非聚合物成分。
当使用本文所述的密度测试方法确定时，本公开的热塑性弹性体泡沫(包括热塑性聚酯泡沫)可以具有0.02克/立方厘米(g/cc)至0.22g/cc，或0.03g/cc至0.12g/cc，或0.04g/cc至0.10g/cc，或0.11g/cc至0.12g/cc，或0.10g/cc至0.12g/cc，或0.15g/cc至0.2g/cc，或0.15g/cc至0.30g/cc的密度。在一些方面，当使用本文所述的密度测试方法确定时，热塑性弹性体泡沫可以具有0.15g/cc至0.22g/cc，诸如0.17g/cc至0.22g/cc或0.18g/cc至0.21g/cc的密度。替代地或另外，当使用本文所述的密度测试方法确定时，热塑性弹性体泡沫可以具有0.01g/cc至0.10g/cc，或0.02g/cc至0.08g/cc，或0.03g/cc至0.06g/cc，或0.08g/cc至0.15g/cc，或0.10g/cc至0.12g/cc的密度。例如，热塑性弹性体泡沫的密度可以为0.15g/cc至0.2g/cc，或0.10g/cc至0.12g/cc。热塑性弹性体泡沫可以是注塑的，或者可以是注塑并且随后压缩模塑的。在一些方面，当使用本文所述的密度测试方法确定时，热塑性弹性体泡沫具有约0.7g/cc或更小，或0.5g/cc或更小，或0.4g/cc或更小，或0.3g/cc或更小，或0.2g/cc或更小的密度。在一些方面，当使用本文所述的密度测试方法确定时，热塑性弹性体泡沫(包括存在于中底和中底部件中的热塑性弹性体泡沫)可以具有0.05g/cc至0.25g/cc，或0.05g/cc至0.2g/cc，或0.05g/cc至0.15g/cc，或0.08g/cc至0.15g/cc，或0.08g/cc至0.20g/cc，或0.08g/cc至0.25g/cc，或0.10g/cc至0.15g/cc的密度。在一些方面，当使用本文所述的密度测试方法确定时，热塑性弹性体泡沫具有约0.15g/cc至约0.30g/cc，或约0.20g/cc至约0.35g/cc，或约0.15g/cc至约0.25g/cc的密度。热塑性弹性体泡沫制品或制品部件可以通过注塑形成，而无需随后的压缩模塑步骤。热塑性弹性体泡沫可以具有开孔泡沫结构。热塑性弹性体泡沫可以是使热塑性弹性体组合物发泡的发泡产物，按热塑性弹性体组合物的总重量计，该热塑性弹性体组合物包括小于10重量％，或小于5重量％，或小于1重量％的非聚合物成分。
当使用样品循环压缩测试用45毫米直径圆柱形样品确定时，制品或制品部件的热塑性弹性体泡沫部分(包括热塑性聚酯泡沫部分)可以具有约200kPa至约1000kPa，或约300至约900kPa，或约400至约800kPa，或约500至约700kPa的刚度。当使用足形循环压缩测试用足形样品确定时，制品或制品部件的热塑性弹性体泡沫部分可以具有约100N/mm至约400N/mm，或约150N/mm至约350N/mm，或约200N/mm至约300N/mm，或约225N/mm至约275N/mm的刚度。热塑性弹性体泡沫制品或制品部件可以通过注塑形成，而无需随后的压缩模塑步骤。热塑性弹性体泡沫可以具有开孔泡沫结构。热塑性弹性体泡沫可以是使热塑性弹性体组合物发泡的发泡产物，按热塑性弹性体组合物的总重量计，该热塑性弹性体组合物包括小于10重量％，或小于5重量％，或小于1重量％的非聚合物成分。
当使用本文所述的硬度计硬度测试确定时，制品或制品部件的热塑性弹性体泡沫部分(包括热塑性聚酯部分)可以具有约30至约50，或约35至约45，或约30至约45，或约30至约40的Asker C硬度计硬度。热塑性弹性体泡沫制品或制品部件可以通过注塑形成，而无需随后的压缩模塑步骤。热塑性弹性体泡沫可以具有开孔泡沫结构。热塑性弹性体泡沫可以是使热塑性弹性体组合物发泡的发泡产物，按热塑性弹性体组合物的总重量计，该热塑性弹性体组合物包括小于10重量％，或小于5重量％，或小于1重量％的非聚合物成分。
泡沫的能量输入是循环压缩测试期间泡沫负载期间的力位移曲线的积分。泡沫的能量返还是循环压缩测试期间泡沫卸载期间的力位移曲线的积分。当使用样品循环压缩测试用45毫米直径圆柱形样品确定时，制品或制品部件的热塑性弹性体泡沫部分(包括热塑性聚酯泡沫部分)可以具有约200毫焦耳(mJ)至约1200mJ，或约400mJ至约1000mJ，或约600mJ至约800mJ的能量返还。当使用足形循环压缩测试用足形样品确定时，制品或制品部件(例如，用于美国男子10号的鞋类鞋底)的热塑性弹性体泡沫部分可以具有约2000毫焦耳(mJ)至约9000mJ，或约3000mJ至约8000mJ，或约4500mJ至约6500mJ的能量输入。热塑性弹性体泡沫制品或制品部件可以通过注塑形成，而无需随后的压缩模塑步骤。热塑性弹性体泡沫可以具有开孔泡沫结构。热塑性弹性体泡沫可以是使热塑性弹性体组合物发泡的发泡产物，按热塑性弹性体组合物的总重量计，该热塑性弹性体组合物包括小于10重量％，或小于5重量％，或小于1重量％的非聚合物成分。
能量效率(EE)是制品或部件的热塑性弹性体泡沫部分(包括热塑性聚酯泡沫部分)的能量百分比的量度，当它在负载下被压缩后释放时会返还，这可以为运动鞋类提供改进的性能，例如以用于降低跑步时的能量损失或耗散。这对于跑步和其他运动鞋类尤其如此。在一些方面，当使用样品循环压缩测试用45毫米直径圆柱形样品确定时，本文提供的制品和部件的热塑性弹性体泡沫部分具有至少50％，或至少60％，或至少70％，或至少约75％，或至少约80％，或至少约85％的能量效率。当使用样品循环压缩测试用45毫米直径圆柱形样品确定时，本文提供的制品和部件的热塑性弹性体泡沫部分可以具有约50％至约97％，或约60％至约95％，或约60％至约90％，或约60％至约85％，或约65％至约85％，或约70％至约85％，或约70％至约90％，或约70％至约95％的能量效率。热塑性弹性体泡沫制品或制品部件可以通过注塑形成，而无需随后的压缩模塑步骤。热塑性弹性体泡沫可以具有开孔泡沫结构。热塑性弹性体泡沫可以是使热塑性弹性体组合物发泡的发泡产物，按热塑性弹性体组合物的总重量计，该热塑性弹性体组合物包括小于10重量％，或小于5重量％，或小于1重量％的非聚合物成分。
所得泡沫可以具有多泡孔闭孔或开孔泡沫结构。泡孔是在发泡工艺期间形成的空心结构，其中通过发泡剂在热塑性弹性体组合物中形成气泡。泡孔壁大体由热塑性弹性体组合物限定。“闭孔”形成完全封闭并且不与邻接的单独体积流体连通的单独体积。“闭孔结构”是指这样的泡沫结构：其中至少50％或更多的泡孔为闭孔，或至少60％或更多的泡孔为闭孔，或至少80％的泡孔为闭孔，或至少90％的泡孔为闭孔，或至少95％的泡孔为闭孔。“开孔结构”是指这样的泡沫结构：其中小于50％，或小于40％，或小于20％，或小于10％，或小于5％，或小于4％，或小于3％，或小于1％的泡孔为闭孔。
所公开的开孔和闭孔热塑性弹性体泡沫可以具有从泡孔的一侧到泡孔的相对侧线性测量的平均泡孔大小(例如，最大宽度或长度)。例如，在本公开的一些方面，开孔和闭孔热塑性弹性体泡沫可以具有约50微米至约1000微米，或约80微米至约800微米，或约100微米至约500微米的平均泡孔大小。这些是本公开的一个方面的示例泡孔大小，其中泡沫形成鞋类制品的部分，并且在其他方面，当泡沫形成其他鞋类制品时，泡孔大小可以更大或更小。另外，开孔和闭孔热塑性弹性体泡沫可以形成非鞋类制品的全部或一部分，并且在那些情况下，泡沫可以具有包括这些示例泡孔大小、小于这些示例泡孔大小、大于这些示例泡孔大小，或其任何组合的泡孔直径。
对于开孔和闭孔结构两者，具有约50微米至约1000微米的泡孔直径的热塑性弹性体泡沫中的泡孔比例优选地相对于所有泡孔不小于40％，或相对于所有泡孔不小于50％或不小于60％。如果泡孔比例小于40％，则泡孔结构将趋于不均匀和/或具有粗糙的泡孔结构。如本文所用，“粗糙泡孔结构”是指这样的泡沫结构：其中平均泡孔直径大于1毫米，和/或对于大于20％的泡孔，跨过泡孔的最大尺寸画出的1毫米线将不会穿过泡孔壁或支柱(即，开放泡孔壁或其部分)。
泡沫的开孔和/或闭孔的数量和泡孔的泡孔直径可以通过视觉确定，例如通过用照相机或数字显微镜捕获切割表面的图像，确定泡孔的数量、开孔的数量和/或闭孔的数量，并且确定泡孔的面积，并且将其转化成等效圆直径。
制造所公开的泡沫的方法
在一些实例中，所公开的发泡热塑性弹性体组合物可以通过如本文所公开并且本领域已知的各种方法制备。即，所公开的制品或制品部件(诸如中底、中底部件、插入物和插入物部件)可以通过使用物理发泡剂、使用物理发泡剂和化学发泡剂的组合，或仅使用化学发泡剂如本文所述注塑包括聚合物组合物(诸如热塑性弹性体组合物)的熔体组合物来制备。所公开的泡沫部件(例如，所公开的泡沫制品或部件)可以通过下文所公开的方法制备。
本文公开了用于制作泡沫制品或部件的方法，该方法包括：形成熔融热塑性弹性体组合物(例如，聚合物组合物)和发泡剂的混合物；将该混合物注射到模具腔中；使热塑性弹性体组合物发泡，从而形成发泡热塑性弹性体组合物；固化发泡热塑性弹性体组合物，从而形成具有多泡孔泡沫结构的泡沫制品；以及从模具腔中移除泡沫制品。在一些方面，形成热塑性弹性体组合物和发泡剂的混合物包括形成液体、气体或超临界流体发泡剂和熔融热塑性弹性体组合物的单相溶液。在一些方面，混合物是超临界氮气或超临界二氧化碳和聚合物组合物的单相溶液。在具体实例中，混合物是超临界氮气在热塑性聚酯组合物中的单相溶液。在一些方面，按热塑性弹性体组合物的总重量计，热塑性弹性体组合物包括小于10重量％，或小于5重量％，或小于1重量％的非聚合物成分。在这样的方面，将混合物注射到模具腔中可以包括将单相溶液注射到模具腔中，然后在将模具腔中的压力降低至超临界流体相转变为气体的水平之前冷却模具腔中的单相溶液，并且气体从熔融聚合物中的溶液中滴落，在熔融聚合物中形成气体气泡并使熔融聚合物发泡。在一些方面，发泡形成具有开孔泡沫结构的泡沫。
还公开了用于制作泡沫制品或部件的方法，该方法包括：形成熔融热塑性弹性体组合物和发泡剂的混合物；将该混合物注射到模具腔中；使熔融热塑性弹性体组合物在模具腔中发泡，从而形成热塑性弹性体泡沫；在模具腔中固化热塑性弹性体泡沫，从而形成包括具有多泡孔泡沫结构的热塑性弹性体组合物的模塑泡沫制品；以及从模具腔中移除模塑泡沫制品。在一些方面，混合物在其在模具腔中发泡的点处的温度为约热塑性弹性体组合物的熔融温度至高于热塑性弹性体组合物的尾部温度约50℃。在一些方面，热塑性弹性体组合物的熔融温度是热塑性弹性体组合物的聚合物组分的熔融温度。在其他方面，热塑性弹性体组合物的熔融温度是存在于热塑性弹性体组合物中的热塑性弹性体的熔融温度。在又其他方面，存在于热塑性弹性体组合物中的热塑性弹性体的熔融温度是具有存在于热塑性弹性体组合物的聚合物组分中的所有聚合物的最高熔融温度的热塑性弹性体的熔融温度。在又其他方面，熔融温度是存在于热塑性弹性体组合物中的热塑性聚酯(诸如聚酯弹性体)的熔融温度。当混合物处于发泡温度时，可以发生发泡，其中发泡温度为约热塑性弹性体的熔融温度至高于热塑性弹性体的尾部温度约50℃。在一些方面，形成热塑性弹性体组合物和发泡剂的混合物包括形成超临界流体和熔融热塑性弹性体组合物的单相溶液。按热塑性弹性体组合物的总重量计，热塑性弹性体组合物可以包括小于10重量％，或小于5重量％，或小于1重量％的非聚合物成分。如果多于一种热塑性弹性体存在于热塑性弹性体组合物中，则熔融温度可以是存在于组合物中的热塑性弹性体的最高熔融温度。在这样的方面，将混合物注射到模具腔中可以包括将单相溶液注射到模具腔中，然后在将模具腔中的压力降低至超临界流体相转变为气体的水平之前冷却模具腔中的单相溶液，并且气体从热塑性弹性体组合物中的溶液中滴落，在热塑性弹性体组合物中形成气体气泡并使热塑性弹性体发泡。发泡可以形成具有开孔泡沫结构的泡沫。
动态扫描量热法(DSC)用于确定热塑性弹性体组合物，或热塑性弹性体组合物的聚合物组分，或存在于热塑性弹性体组合物中的单独的热塑性弹性体的熔融温度和尾部温度，并且示例性方法在下文中描述。简而言之，将10至30mg的未干燥的树脂粒料以20℃/min从-90℃循环至225℃，并以10℃/min冷却至-90℃。在一些情况下，使用热-冷-热曲线运行实验，其中升降温速率为10℃/min，最低温度为0℃，并且最高温度为250℃。应一式两份确定分析。从第二循环记录熔融温度和玻璃化转变温度值。熔体“峰”被识别为第二加热循环的局部最大值。如果在DSC曲线中存在多于一个峰，则选择在较热温度下发生的峰作为温度参考。尾部被识别为熔体峰的较高温度侧的线的切线与外推基线的交点。
所公开的发泡热塑性弹性体组合物可以使用合适的注射器制备。注射器可以具有马达以转动注射器内的螺杆。注射器可以包括单螺杆或双螺杆，并且可以包括适用于混合或捏合所使用的特定材料的各种大小和螺距的各个元件。
包括在本文所述的发泡热塑性弹性体组合物中的各种组分可以通过一个或多个端口添加到注射器中。各种组分可以作为熔体或作为适当大小的固体颗粒(例如，碎片或粒料)添加，它们可以在当它们在注射器的料筒中混合时熔融。可以加热注射器的内容物以熔融组合物。当熔体存在于注射器的料筒中时，可以将物理发泡剂诸如超临界流体添加到熔体中。在一个实例中，通过使用使组合物在模具腔中发泡的物理发泡剂来制备热塑性聚酯泡沫，并且所得热塑性弹性体泡沫因此基本上不含未反应的化学起泡剂或化学起泡剂的分解或降解产物。热塑性弹性体组合物可以作为熔体在接近组合物的聚合物组分的熔融温度的温度下添加到注射器中。
如果使用化学发泡剂，则所使用的加工(熔融)温度可以充分低于触发化学发泡剂的温度。为了使组合物发泡，可以将注射器出口附近或模具腔内的温度升高至接近或处于化学发泡剂的触发温度的温度，从而在组合物离开注射器时(例如，在将组合物注射到模具腔中时)或在模具腔内产生化学发泡热塑性聚酯泡沫。附加地或替代地，通向模具腔的流道或模具腔或两者的温度可以是处于或高于化学发泡剂的触发温度的温度，从而在流道和/或模具腔内产生化学发泡的热塑性弹性体泡沫。
替代地或另外，可以使用物理发泡剂来使热塑性弹性体组合物发泡以形成物理发泡热塑性弹性体泡沫，或物理和化学发泡热塑性弹性体泡沫。例如，超临界流体(诸如超临界二氧化碳或超临界氮气)可以与熔融热塑性弹性体组合物在注射器的料筒中混合以形成单相溶液。压降可以用于使超临界流体转变为气相并使热塑性弹性体组合物发泡。在一个方面，气体反压力可以施加到模具腔和通向模具腔的流道。反压力可以是足够高以将溶液中的超临界流体保持在流道和模具腔内的压力。一旦一剂单相溶液在模具腔中，模具腔内的反压力就可以降低至这样的水平：在该水平下，超临界流体相转变为气体并从熔融热塑性弹性体组合物中的溶液中滴落，在热塑性弹性体组合物中形成气体气泡并使热塑性弹性体组合物在模具腔中发泡。在一个方面，按热塑性弹性体组合物的总重量计，热塑性弹性体组合物包括小于10重量％，或小于5重量％，或小于1重量％的非聚合物成分，并且多泡孔泡沫具有开孔结构。
制品、缓冲元件或制品部件(诸如中底、中底部件、插入物和插入物部件)可以通过使用物理发泡剂注塑本文所述的热塑性弹性体组合物来制备。注塑工艺可以使用螺杆型注射器，其允许维持和控制注射器料筒中的压力。注塑机可以允许在注射之前将超临界流体(诸如二氧化碳或氮气)计量并递送到热塑性弹性体组合物中。超临界流体可以在注射料筒内混合到热塑性弹性体组合物中，并且然后注射到模具腔中。当温度和/或压力改变至超临界流体在熔融热塑性弹性体组合物中的溶解度改变并且超临界流体转变为气相的点时，这些物理过程将引起熔融热塑性弹性体组合物的膨胀(发泡)。注塑工艺可以包括使用形成多泡孔泡沫结构的注塑工艺，诸如“MUCELL”工艺(卓细公司(Trexel Inc.)，美国马萨诸塞州威尔明顿)，来使本文所述的组合物物理发泡。
可以使用涉及在第一浓度或第一压力下用物理发泡剂浸渍热塑性弹性体组合物(例如，在组合物的软化温度下或高于组合物的软化温度)的工艺制作本文所述的热塑性弹性体泡沫。如本文所用，术语“浸渍”通常是指将物理发泡剂溶解或悬浮在组合物中。然后可以将浸渍的组合物发泡，或者可以将其冷却(当适用时)并再软化(当适用时)以在稍后的时间发泡。在一些方面，浸渍的熔融热塑性弹性体组合物形成单相溶液，该单相溶液包括溶解在熔融热塑性弹性体组合物中的超临界流体(例如，二氧化碳或氮气)。在一个方面，按热塑性弹性体组合物的总重量计，热塑性弹性体组合物包括小于10重量％，或小于5重量％，或小于1重量％的非聚合物成分。
通过压力和/或温度变化降低物理发泡剂在热塑性弹性体组合物中的溶解度，从而使浸渍的热塑性弹性体组合物(例如，单相溶液)发泡。压力和/或温度变化可以在浸渍的组合物离开注射器或注射料筒后立即发生，或者可以在通向模具腔的流道中发生，或者可以在模具腔中发生。例如，该系统可以包括热流道或气体反压力或两者，其控制保持浸渍的组合物的温度和压力，直到并包括组合物进入模具腔的时刻。在一些方面，控制保持浸渍的组合物的温度和压力，使得浸渍的组合物保持单相溶液直到并包括其进入模具腔的时刻。一旦单相溶液已经流入模具腔，就可以改变温度或压力或两者以降低超临界流体在熔融热塑性弹性体组合物中的溶解度，从而使熔融热塑性弹性体组合物膨胀成泡沫，包括具有开孔泡沫结构的泡沫。物理发泡剂的溶解度的降低可以释放附加量的气体(例如，以产生部分发泡热塑性弹性体组合物的二次膨胀)，以进一步使组合物膨胀，形成泡沫结构(例如，具有多泡孔结构的泡沫)。替代地或附加地，化学起泡剂可以在模具腔中的热塑性弹性体组合物中活化以产生部分发泡的热塑性弹性体组合物的二次膨胀。
化学发泡剂可以是吸热的或放热的，这是指它们经历的产生气体(其用于产生泡沫)的分解或降解的类型。分解或降解可以由存在于模塑系统中的热能触发。吸热发泡剂吸收能量并通常在分解时释放气体，诸如二氧化碳。放热发泡剂释放能量并在分解时生成气体，诸如氮气。无论使用何种化学发泡剂，发泡的热塑性弹性体组合物的热变量和待分解或降解的发泡剂的热变量均结合在一起，使得选择工艺参数以使得热塑性弹性体组合物可以发泡和模塑，并且发泡剂可以在发泡和模塑工艺的适当阶段分解或降解。
热塑性弹性体组合物
本文公开的热塑性弹性体组合物包括一种或多种热塑性弹性体。该一种或多种热塑性弹性体可以是一种或多种热塑性聚酯弹性体。在一些方面，按热塑性弹性体组合物的总重量计，热塑性弹性体组合物包括至少90重量％，或至少95重量％，或至少99重量％的热塑性树脂组分，其中热塑性树脂组分包括存在于组合物中的所有聚合物。热塑性树脂组分包括一种或多种热塑性弹性体。热塑性树脂组分可以包括至少一种热塑性聚酯弹性体。热塑性树脂组分可以包括多于一种热塑性聚酯弹性体。热塑性树脂组分可以包括一种或多种热塑性聚酯弹性体和不是弹性体的一种或多种热塑性聚酯。在一些方面，热塑性树脂组分包括一种或多种热塑性聚酯，并且还包括一种或多种热塑性聚合物，其中的每一个均不是聚酯。其中的每一个均不是聚酯的一种或多种热塑性聚合物可以各自是热塑性弹性体。替代地，在其他方面，热塑性树脂组分基本上由一种或多种热塑性弹性体组成。可选地，热塑性树脂组分可以基本上由一种或多种热塑性聚酯弹性体组成。在一些方面，按热塑性弹性体组合物的总重量计，热塑性弹性体组合物包括小于10重量％，或小于5重量％，或小于1重量％的非聚合物成分。在一些方面，热塑性弹性体组合物基本上不含非聚合物成核剂，或基本上不含非聚合物填料，或基本上不含着色剂，或基本上不含非聚合物加工助剂，或基本上不含非聚合物成核剂和非聚合物填料两者，或基本上不含非聚合物成核剂、非聚合物填料、着色剂和非聚合物加工助剂。在一些这样的方面，按热塑性弹性体组合物的总重量计，热塑性弹性体组合物包括小于10重量％，或小于5重量％，或小于1重量％的固体着色剂。在一个方面，热塑性弹性体组合物基本上由一种或多种热塑性弹性体组成。在另一方面，热塑性弹性体组合物基本上由一种或多种热塑性聚酯弹性体组成。应当理解，热塑性聚酯弹性体可以是指热塑性聚酯均聚物弹性体、热塑性共聚酯弹性体或两者。在各方面，热塑性共聚酯弹性体可以包括具有两种或更多种类型的聚酯单体链段的共聚酯，或包括聚酯单体链段和一种或多种非聚酯单体链段的共聚酯。
在一些方面，包括存在于热塑性聚酯组合物中的所有聚合物组合物的热塑性弹性体组合物的树脂组分基本上由一种或多种热塑性弹性体组成，或基本上由一种或多种热塑性聚酯组成。在各方面，热塑性聚酯可以包括衍生自一种或多种烯烃的链单元和衍生自一种或多种烯键式不饱和酸基团的链单元。
热塑性弹性体组合物可以具有在210℃下使用2.16千克重量确定的约5至约40，或约10至约20，或约20至约30的熔体流动指数。替代地或附加地，热塑性弹性体组合物可以具有在220℃下使用2.16千克重量确定的约5至约40，或约10至约20，或约20至约30的熔体流动指数。替代地或附加地，热塑性弹性体组合物可以具有在230℃下使用2.16千克重量确定的约5至约40，或约10至约20，或约20至约30的熔体流动指数。
热塑性弹性体(包括热塑性聚酯)可以具有以下重均分子量：约50,000道尔顿至约1,000,000道尔顿；或约50,000道尔顿至约500,000道尔顿；或约75,000道尔顿至约300,000道尔顿；或约100,000道尔顿至约250,000道尔顿；或约100,000道尔顿至约500,000道尔顿。
热塑性弹性体(包括热塑性共聚酯)可以是三元共聚物。在一些方面，热塑性共聚酯可以是衍生自乙烯、丙烯酸和丙烯酸甲酯或丙烯酸丁酯的部分的三元共聚物。在一些方面，热塑性共聚酯中丙烯酸的总重量份与热塑性共聚酯的总重量之比为约0.05至约0.6，或约0.1至约0.6，或约0.1至约0.5，或约0.15至约0.5，或约0.2至约0.5。
热塑性弹性体可以是包括多个第一链段、多个第二链段和多个第三链段的三元共聚物。在一些方面，热塑性弹性体是热塑性共聚酯，该热塑性共聚酯包括：(a)多个第一链段，每个第一链段衍生自二羟基封端的聚二醇；(b)多个第二链段，每个第二链段衍生自二醇；和(c)多个第三链段，每个第三链段衍生自芳族二羧酸。在各方面，热塑性共聚酯是嵌段共聚物。在一些方面，热塑性共聚酯是多嵌段共聚物。在另外的方面，热塑性共聚酯是无规共聚物。在更另外的方面，热塑性共聚酯是缩合共聚物。
热塑性弹性体(包括热塑性共聚酯)可以具有以下第一链段与第三链段之比：按第一链段和第三链段中的每一个的重量计为约1:1至约1:5；或按第一链段和第三链段中的每一个的重量计为约1:1至约1:4；或按第一链段和第三链段中的每一个的重量计为约1:1至约1:2；或按第一链段和第三链段中的每一个的重量计为约1:1至约1:3。
热塑性弹性体(包括热塑性共聚酯)可以具有以下第二链段与第三链段之比：按第一链段和第三链段中的每一个的重量计为约1:1至约1:2；或按第一链段和第三链段中的每一个的重量计为约1:1至约1:1.52。
热塑性弹性体(包括热塑性共聚酯)可以具有衍生自具有以下数均分子量的聚(环氧烷)二醇的第一链段：约250道尔顿至约6000道尔顿；或约400道尔顿至约6,000道尔顿；或约350道尔顿至约5,000道尔顿；或约500道尔顿至约3,000道尔顿；或约2,000道尔顿至约3,000道尔顿。
热塑性弹性体(包括热塑性共聚酯)可以具有衍生自聚(环氧烷)二醇的第一链段，该聚(环氧烷)二醇为诸如聚(乙烯醚)二醇；聚(丙烯醚)二醇；聚(四亚甲基醚)二醇；聚(五亚甲基醚)二醇；聚(六亚甲基醚)二醇；聚(七亚甲基醚)二醇；聚(八亚甲基醚)二醇；聚(九亚甲基醚)二醇；聚(十亚甲基醚)二醇；或其混合物。在更另外的方面，热塑性共聚酯可以具有衍生自聚(环氧烷)二醇的第一链段，该聚(环氧烷)二醇为诸如聚(乙烯醚)二醇；聚(丙烯醚)二醇；聚(四亚甲基醚)二醇；聚(五亚甲基醚)二醇；聚(六亚甲基醚)二醇。在又另外的方面，热塑性共聚酯可以具有衍生自聚(四亚甲基醚)二醇的第一链段。
热塑性弹性体(包括热塑性共聚酯)可以具有衍生自分子量小于约250的二醇的第二链段。衍生第二链段的二醇可以是C2至C8二醇。在更另外的方面，第二链段可以衍生自乙二醇；丙二醇；丁二醇；戊二醇；2-甲基丙二醇；2,2-二甲基丙二醇；己二醇；1,2-二羟基环己烷；1,3-二羟基环己烷；1,4-二羟基环己烷；及其混合物。在又另外的方面，第二链段可以衍生自1,2-乙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇及其混合物。在再另外的方面，第二链段可以衍生自1,2-乙二醇。在更另外的方面，第二链段可以衍生自1,4-丁二醇。
热塑性弹性体(包括共聚酯)可以具有衍生自芳族C5至C16二羧酸的第三链段。芳族C5至C16二羧酸可以具有以下分子量：小于约300道尔顿；约120道尔顿至约200道尔顿；或在前述范围中的任一个内的分子量的一个或多个值，或涵盖前述范围的任何子范围的分子量范围。在一些情况下，芳族C5至C16二羧酸是对苯二甲酸、邻苯二甲酸、间苯二甲酸或其衍生物。在更另外的方面，芳族C5至C16二羧酸是对苯二甲酸、邻苯二甲酸或间苯二甲酸的二酯衍生物。在又另外的方面，芳族C5至C16二羧酸是对苯二甲酸或其二甲酯衍生物。
热塑性共聚酯可以包括：(a)多个第一共聚酯单元，该多个第一共聚酯单元中的每个第一共聚酯单元包括衍生自二羟基封端的聚二醇的第一链段和衍生自芳族二羧酸的第三链段，其中第一共聚酯单元具有由式1表示的结构：
Figure BDA0003840291510000361
其中R1是从第一链段的聚(环氧烷)二醇中移除末端羟基之后剩余的基团，其中第一链段的聚(环氧烷)二醇是数均分子量为约400至约6000的聚(环氧烷)二醇；并且其中R2是从第三链段的芳族二羧酸中移除羧基之后剩余的基团；和(b)多个第二共聚酯单元，该多个第二共聚酯单元中的每个第二共聚酯单元包括衍生自二醇的第二链段和衍生自芳族二羧酸的第三链段，其中第二共聚酯单元具有由式2表示的结构：
Figure BDA0003840291510000362
其中R3是从衍生自二醇的第二链段的二醇中移除羟基之后剩余的基团，其中二醇是分子量小于约250的二醇；并且其中R2是从第三链段的芳族二羧酸中移除羧基之后剩余的基团。
热塑性共聚酯可以包括具有由式3表示的结构的多个第一共聚酯单元：
Figure BDA0003840291510000363
其中R是H或甲基；其中y是具有1至10的值的整数；其中z是具有2至60的值的整数；并且其中多个第一共聚酯单元中的每一个的重均分子量为约300道尔顿至约7,000道尔顿。在一些方面，在前述式中，y可以是具有1、2、3、4、5、6、7、8、9、10的值的整数；或者y可以是前述整数值的任何集合或范围。在一些方面，在前述式中，z是具有5至60的值的整数；具有5至50的值的整数；具有5至40的值的整数；具有4至30的值的整数；具有4至20的值的整数；具有2至10的值的整数；或者z可以是前述整数值的任何集合或范围。在一些方面，R是氢。在更另外的方面，R是甲基。在一些情况下，R是氢并且y是具有1、2或3的值的整数。替代地，在其他情况下，R是甲基并且y是具有1的值的整数。
热塑性共聚酯可以包括具有由式4表示的结构的多个第一共聚酯单元：
Figure BDA0003840291510000364
其中z是具有2至60的值的整数；并且其中多个第一共聚酯单元中的每一个的重均分子量为约300道尔顿至约7,000道尔顿。在一些方面，在前述式中，y可以是具有1、2、3、4、5、6、7、8、9、10的值的整数；或者y可以是前述整数值的任何集合或范围。在一些方面，在前述式中，z是具有5至60的值的整数；或具有5至50的值的整数；或具有5至40的值的整数；或具有4至30的值的整数；或具有4至20的值的整数；或具有2至10的值的整数。
热塑性共聚酯可以包括具有以下重均分子量的多个第一共聚酯单元：约400道尔顿至约6,000道尔顿；或约400道尔顿至约5,000道尔顿；或约400道尔顿至约4,000道尔顿；或约400道尔顿至约3,000道尔顿；或约500道尔顿至约6,000道尔顿；或约500道尔顿至约5,000道尔顿；或约500道尔顿至约4,000道尔顿；或约500道尔顿至约3,000道尔顿；或约600道尔顿至约6,000道尔顿；或约600道尔顿至约5,000道尔顿；或约600道尔顿至约4,000道尔顿；或约600道尔顿至约3,000道尔顿；或约2,000道尔顿至约3,000道尔顿。
热塑性共聚酯可以包括多个第二共聚酯单元，该多个第二共聚酯单元中的每个第二共聚酯单元具有由式5表示的结构：
Figure BDA0003840291510000371
其中x是具有1至20的值的整数；其中泡沫制品具有多泡孔闭孔或开孔泡沫结构。在一些方面，在前述式中，x是具有以下值的整数：2至18；2至17；2至16；2至15；2至14；2至13；2至12；2至11；2至10；2至9；2至8；2至7；2至6；2至5；2至4；或者x可以是前述范围或值内的任何整数值或整数值集合，或涵盖前述整数值范围的子范围的任何整数值范围。在另外的方面，x是具有2、3或4的值的整数。
热塑性共聚酯可以包括多个第二共聚酯单元，该多个第二共聚酯单元中的每个第二共聚酯单元具有由式6表示的结构：
Figure BDA0003840291510000372
按热塑性共聚酯的总重量计，热塑性共聚酯可以包括多个第一共聚酯单元的重量百分比范围为使得重量百分比范围为约30重量％至约80重量％；或约40重量％至约80重量％；或约50重量％至约80重量％；或约30重量％至约70重量％；或约40重量％至约70重量％；或约50重量％至约70重量％；或约40重量％至约65重量％；或约45重量％至约65重量％；或约50重量％至约65重量％；或约55重量％至约65重量％；或约40重量％至约60重量％；或约45重量％至约60重量％；或约50重量％至约60重量％；或约55重量％至约60重量％。
在一些方面，热塑性弹性体(包括热塑性共聚酯)可以包括相分离结构域。例如，衍生自二羟基封端的聚二醇的多个第一链段可以相分离成主要包括第一链段的结构域。此外，衍生自二醇的多个第二链段可以相分离成主要包括第二链段的结构域。在其他方面，热塑性共聚酯可以包括主要包括多个第一共聚酯单元的相分离结构域，该多个第一共聚酯单元中的每个第一共聚酯单元包括衍生自二羟基封端的聚二醇的第一链段和衍生自芳族二羧酸的第三链段，其中第一共聚酯单元具有由式1表示的结构：
Figure BDA0003840291510000373
其中R1是从第一链段的聚(环氧烷)二醇中移除末端羟基之后剩余的基团，其中第一链段的聚(环氧烷)二醇是数均分子量为约400至约6000的聚(环氧烷)二醇；并且其中R2是从第三链段的芳族二羧酸中移除羧基之后剩余的基团；以及主要包括多个第二共聚酯单元的其他相分离结构域，该多个第二共聚酯单元中的每个第二共聚酯单元包括衍生自二醇的第二链段和衍生自芳族二羧酸的第三链段，其中第二共聚酯单元具有由式2表示的结构：
Figure BDA0003840291510000381
其中R3是从衍生自二醇的第二链段的二醇中移除羟基之后剩余的基团，其中二醇是分子量小于约250的二醇；并且其中R2是从第三链段的芳族二羧酸中移除羧基之后剩余的基团。
在其他方面，热塑性共聚酯可以包括主要包括多个第一共聚酯单元的相分离结构域，该多个第一共聚酯单元中的每个第一共聚酯单元具有由式3表示的结构：
Figure BDA0003840291510000382
其中R是H或甲基；其中y是具有1至10的值的整数；其中z是具有2至60的值的整数；并且其中多个第一共聚酯单元中的每一个的重均分子量为约300道尔顿至约7,000道尔顿。在一些方面，在前述式中，y可以是具有1、2、3、4、5、6、7、8、9、10的值的整数；或者y可以是前述整数值的任何集合或范围。在一些方面，在前述式中，z是具有5至60的值的整数；具有5至50的值的整数；具有5至40的值的整数；具有4至30的值的整数；具有4至20的值的整数；具有2至10的值的整数；或者z可以是前述整数值的任何集合或范围。在一些方面，R是氢。在更另外的方面，R是甲基。在一些情况下，R是氢并且y是具有1、2或3的值的整数。替代地，在其他情况下，R是甲基并且y是具有1的值的整数。
在其他方面，热塑性共聚酯可以包括主要包括多个第一共聚酯单元的相分离结构域，该多个第一共聚酯单元中的每个第一共聚酯单元具有由式4表示的结构：
Figure BDA0003840291510000383
其中z是具有2至60的值的整数；并且其中所述多个第一共聚酯单元中的每一个的重均分子量为约300道尔顿至约7,000道尔顿。在一些方面，在前述式中，y可以是具有1、2、3、4、5、6、7、8、9、10的值的整数；或者y可以是前述整数值的任何集合或范围。在一些方面，在前述式中，z是具有5至60的值的整数；或具有5至50的值的整数；或具有5至40的值的整数；或具有4至30的值的整数；或具有4至20的值的整数；或具有2至10的值的整数。
热塑性共聚酯可以包括主要包括多个第一共聚酯单元的相分离结构域，该多个第一共聚酯单元具有以下分子量：约400道尔顿至约6,000道尔顿；或约400道尔顿至约5,000道尔顿；或约400道尔顿至约4,000道尔顿；或约400道尔顿至约3,000道尔顿；或约500道尔顿至约6,000道尔顿；或约500道尔顿至约5,000道尔顿；或约500道尔顿至约4,000道尔顿；或约500道尔顿至约3,000道尔顿；或约600道尔顿至约6,000道尔顿；或约600道尔顿至约5,000道尔顿；或约600道尔顿至约4,000道尔顿；或约600道尔顿至约3,000道尔顿；或约2,000道尔顿至约3,000道尔顿。
在其他方面，热塑性共聚酯可以包括相分离结构域，该相分离结构域包括多个第二共聚酯单元，该多个第二共聚酯单元中的每个第二共聚酯单元具有由式5表示的结构：
Figure BDA0003840291510000391
其中x是具有1至20的值的整数；其中泡沫制品具有多泡孔闭孔或开孔泡沫结构。在一些方面，在前述式中，x是具有以下值的整数：2至18；或2至17；或2至16；或2至15；或2至14；或2至13；或2至12；或2至11；或2至10；或2至9；或2至8；或2至7；或2至6；或2至5；或2至4。
在其他方面，热塑性共聚酯可以包括相分离结构域，该相分离结构域包括多个第二共聚酯单元，该多个第二共聚酯单元中的每个第二共聚酯单元具有由式6表示的结构：
Figure BDA0003840291510000392
热塑性共聚酯可以包括相分离结构域，按热塑性共聚酯的总重量计，该相分离结构域包括多个第一共聚酯单元的重量百分比范围为使得重量百分比范围为约30重量％至约80重量％；或约40重量％至约80重量％；或约50重量％至约80重量％；或约30重量％至约70重量％；或约40重量％至约70重量％；或约50重量％至约70重量％；或约40重量％至约65重量％；或约45重量％至约65重量％；或约50重量％至约65重量％；或约55重量％至约65重量％；或约40重量％至约60重量％；或约45重量％至约60重量％；或约50重量％至约60重量％；或约55重量％至约60重量％。
在各方面，热塑性弹性体组合物可以包括一种或多种热塑性聚酯均聚物，其中热塑性聚酯均聚物包括本文公开的聚酯单体链段或单元或其改性物中的任一个。在相同或替代方面，热塑性弹性体组合物可以包括一种或多种热塑性聚酯均聚物，其中热塑性聚酯均聚物包括表现出本文关于热塑性弹性体和/或热塑性弹性体组合物讨论的任何或所有特性和参数的任何聚酯均聚物。
所公开的热塑性弹性体组合物、组合物的聚合物组分或纯形式的单独的热塑性弹性体的特征可以在于一种或多种特性。在一些方面，当使用本文所述的循环拉伸测试方法确定时，热塑性弹性体组合物或聚合物组分或聚合物具有约10牛顿至约100牛顿，或约15牛顿至约50牛顿，或约20牛顿至约40牛顿的最大负载。
热塑性弹性体组合物或热塑性弹性体组合物的聚合物组分或纯形式的热塑性弹性体的拉伸强度是另一个重要的物理特点。当使用本文所述的循环拉伸测试方法确定时，热塑性弹性体组合物或聚合物组分或弹性体可以具有5千克/平方厘米至25千克/平方厘米，或10千克/平方厘米至23千克/平方厘米，或15千克/平方厘米至22千克/平方厘米的拉伸强度。
当使用本文所述的循环拉伸测试方法确定时，热塑性弹性体组合物或热塑性弹性体组合物的聚合物组分或纯形式的热塑性弹性体可以具有约2兆帕至约20兆帕或约5兆帕至约15兆帕的拉伸模量。
可以用于所公开的方法、泡沫和制品中的示例性但非限制性的热塑性弹性体(包括热塑性聚酯)包括“HYTREL”3078、“HYTREL”4068和“HYTREL”4556(杜邦公司(DuPont)，美国特拉华州威尔明顿)；“PELPRENE”P30B、P40B和P40H(东洋纺美国有限公司(ToyoboU.S.A.Inc.)，美国纽约州纽约市)；“TRIEL”5300、“TRIEL”5400及其共混物(三养公司(Samyang Corporation)，韩国)；“KEYFLEX”BT1028D、BT1033D、BT1035D、BT1040D、BT1045D和BT1047D(LG化学(LG Chem)公司，韩国)；和“KOPEL”KP3340、KP3346、KP3347(可隆塑胶公司(Kolon Plastics,Inc.)，韩国)。
所公开的热塑性弹性体组合物还可以包括一种或多种离聚物，诸如“SURLYN”聚合物(杜邦公司，美国特拉华州威尔明顿)中的任一种。如本文所述的泡沫可以通过一种工艺/方法制备，该工艺/方法包括接收本文所述的组合物并使该组合物物理发泡以形成具有以下密度的热塑性弹性体泡沫：约0.7克/立方厘米或更小，或0.5克/立方厘米或更小，或0.4克/立方厘米或更小，或0.3克/立方厘米或更小。
所公开的热塑性弹性体组合物还可以包括一种或多种热塑性聚氨酯，诸如“FORTIMO”(三井化学公司(Mitsui Chemicals,Inc.)，日本东京)；“TEXIN”(科思创有限责任公司(Covestro LLC)，美国宾夕法尼亚州匹兹堡)；和“BOUNCELL-X”(路博润先进材料公司(Lubrizol Advanced Materials,Inc.)美国俄亥俄州布雷克斯维尔)。
所公开的热塑性弹性体组合物还可以包括一种或多种烯烃聚合物。烯烃聚合物可以包括基于乙烯的共聚物、基于丙烯的共聚物和基于丁烯的共聚物。在一些方面，烯烃聚合物是基于乙烯的共聚物，诸如苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯(SEBS)共聚物；乙烯-丙烯二烯单体(EPDM)共聚物；乙烯-乙酸乙烯酯(EVA)共聚物；乙烯丙烯酸烷基酯(EAA)共聚物；乙烯-甲基丙烯酸烷基酯(EAMA)共聚物；其任何共聚物，及其任何共混物。在一些方面，存在于组合物中的烯烃聚合物的总重量份与组合物中的热塑性聚酯的总重量份之比V为约0.0至约0.6，或约0.0至约0.4，或约0.01至约0.4，或约0.01至约0.6，或约0.1至约0.4。
所公开的热塑性弹性体组合物还可以包括乙烯-乙酸乙烯酯(EVA)共聚物。按共聚物的重量计，乙烯-乙酸乙烯酯(EVA)共聚物可以具有一定范围的乙酸乙烯酯含量，例如约50％至约90％，或约50％至约80％，或约5％至约50％，或约10％至约45％，或约10％至约30％，或约30％至约45％，或约20％至约35％。
热塑性弹性体组合物表征
部件取样程序
当组合物或材料被掺入部件(诸如鞋类制品的鞋底结构或中底或外底)中时，该程序可以用于获得泡沫组合物或材料的样品。包括组合物或材料的部件的样品在形成为部件时获得，或使用刀片从鞋类制品切割。该过程通过从相关联的鞋类鞋面(如果存在的话)分离部件，并从制品的顶部表面(例如，对应于顶部表面)移除任何材料来执行。例如，制品的顶部表面可以被剥皮、磨削、刮擦或以其他方式清洁以移除可能潜在地干扰测试结果的任何鞋面粘合剂、纱线、纤维、泡沫等。
所得部件样品包括组合物或材料。照此，使用部件取样程序的任何测试均可以模拟组合物或材料作为鞋类制品的一部分将如何发挥作用。如测试方法所指定的，部件可以作为完整的部件(例如，完整的中底部件)来测试，或者它可以被取出以作为具有特定几何形状的样品。在沿部件提供部件的基本上恒定的厚度(在平均厚度的正或负10％内)的位置处，诸如在制品的前足区域、中足区域或足跟区域中，取得部件的样品。除非另外指定，否则期望的所收获的几何形状是具有45毫米直径和至少约10毫米，优选地约20至25毫米的圆柱体高度的圆柱形圆盘。
密度测试
使用数字天平或Densicom测试仪(高泰(Qualitest)公司，美国佛罗里达州普兰泰申)测量使用部件取样程序取得的样品的密度。对于每个样品，以立方厘米为单位确定样品体积，并且然后对每个样品称重(g)。样品的密度是质量除以样品体积，以克/立方厘米给出。
比重测试
该测试适用于测试闭孔泡沫以及具有基本上均匀的闭合表皮的开孔泡沫样品。使用数字天平或Densicom测试仪(高泰公司，美国佛罗里达州普兰泰申)测量使用部件取样程序取得的样品的比重(SG)。对每个样品称重(g)，并且然后将其浸没在蒸馏水浴(22℃±2℃)中。为了避免误差，移除样品表面上的气泡，例如通过在将样品浸入水中之前在样品上擦拭异丙醇，或者在将样品浸入水中之后使用刷子来移除气泡。记录蒸馏水中样品的重量。用下式计算比重：
Figure BDA0003840291510000411
力/位移测试(足形循环压缩测试)
泡沫和发泡制品的力/位移行为可以使用完整的中底样品、完整的外底样品、分开的中底和/或分开的中底测量，使用足形来测试冲击以准确地模拟全开负载。对于这些测试，使用诸如Instron Electropuls E10000(英斯特朗(Instron)公司，美国马萨诸塞州诺伍德市)等循环压缩测试装置，以5Hz的负载率将2000N的负载施加到具有足形的中底，测试美国男子10号中底和用于冲击的男子9号足形。以5Hz将每个样品压缩至峰值负载，持续100个循环。从所生成的力-位移曲线测量能量输入(J)、能量返还(J)、能量效率(能量返还/能量输入)、能量效率百分比(100*(能量返还/能量输入))和最大位移(mm)。特定泡沫样品的刚度是最大负载除以最大负载下的位移，给出以N/mm为单位的值。每个度量的报告值是来自第60、70、80和90个循环的度量的平均值。
样品循环压缩测试
泡沫和发泡制品的力/位移行为也可以或替代地使用从较大部件收获的样品(例如，从鞋类中底收获的圆柱形圆盘)测量，并且在本公开的“部件取样程序”部分中描述了用于获得样品的方法。在一种测试方法中，当测试样品(例如，从较大部件收获的圆柱形圆盘)时，使用至少2倍直径(例如，圆柱形圆盘的直径)的压缩压板沿该零件的长度轴线测试样品。此外，以5Hz将样品压缩至峰值负载(例如，50％应变)，持续500个循环。从循环200、300、400和500的力-位移曲线测量刚度、效率和能量返还，并且每个度量的报告值是循环200、300、400和500之间的每个度量的平均值。刚度、效率和能量返还以以下方式定义，其中括号中提供了示例特性范围(可能取决于样品几何形状)。刚度是最大应变下的应力除以最大应变(例如，200至1000kPa)。效率是卸载力-位移曲线的积分除以负载力-位移曲线的积分(例如，0.50至0.97)。能量返还是卸载曲线的积分(例如，200至1200mJ)。
循环拉伸测试
对使用部件取样程序制备的固体样品进行循环拉伸测试，这些固体样品具有2mm厚度的如ASTM D638中所述的狗骨形状。在测试中，将样本放置在5N的预负载下。控制应变以在5Hz的应变率下将样品伸长至伸长6％。刚度是在6％应变下的负载除以在6％应变下的伸长，给出以N/mm为单位的值。还记录了在500个循环的测试循环中观察到的最大负载(N)。
硬度计硬度测试-肖氏A
用于获得泡沫制品的硬度值的测试如下。使用部件取样程序制备平坦的泡沫样品，其中样品具有最小6mm厚度以用于肖氏A硬度计测试。如果需要，可以堆叠样品以构成最小厚度。样品足够大以允许在距离样品边缘最小12mm处和距离任何其他测量至少12mm处执行所有测量。测试的区域是平坦并且平行的，具有至少6mm直径的面积。使用1千克的头部重量进行最少5次硬度测量和测试。
剖层撕裂测试
剖层撕裂测试可以确定泡沫材料的内部撕裂强度。可以使用部件取样程序提供样品。将样品冲切成宽1.54厘米、长15.24厘米(1英寸×6英寸)，并且厚10毫米(±1毫米)的矩形形状。在一端，在样品中形成将厚度二等分的切口，该切口延伸样品的整个宽度，并且距离样品的端部3厘米。从切口的端部开始，沿样品的长度间隔2厘米放置5个记号。将样品的切割端部放置在拉伸测试机的夹具中。样品的每个区段以这样的方式保持在夹具中，即原始的邻近切割边缘形成连结夹具中心的直线。十字头速度设定为50毫米/分钟。在十字头的整个分离过程中测量撕裂强度。如果需要，可以使用锋利的刀来保持分离样品中心的泡沫，丢弃由刀的切割引起的读数。记录样品的五个标注记号的分段中的每一个的最低剖层撕裂强度值(在2厘米记号中的每一个之间)。记录每个样品的平均剖层撕裂强度值。如果样品的一个分段具有测量大于2毫米的气泡，则丢弃该分段的撕裂强度，并且将该气泡记录为测试瑕疵。如果样品的多于一个的分段具有大于2毫米的气泡，则将整个样品丢弃。
能量强度
能量强度是用于形成特定泡沫制品的能量的量度，单位为千瓦时(kW-h)。为了获得能量强度，首先计算、确定或测量(从粒料到成品部件)生产诸如缓冲元件(诸如成对中底122)等一批次或一批制品所需的能量(以kW-H为单位)。例如，对于物理发泡工艺，所测量的能量可以包括所有能量消耗步骤所需的能量，这些能量消耗步骤为诸如：预热模具和热流道(如果利用的话)、熔融粒料、生成气体反压力、注射熔融塑料、引入超临界流体、冷却模具和/或工件并将工件从模具中排出。然后将生产这一批次缓冲元件对所需的总能量除以该批次中生产的缓冲元件对的数量。
零剪切粘度
使用在旋转流变仪上获得的流动曲线确定零剪切粘度。零剪切粘度被确定为当聚合物被加热到高于其熔融温度10℃时以1x10-2 1/s的剪切率测量的聚合物熔体的表观粘度。使用锥板旋转固定器在连续流下测量表观粘度。旋转固定器的温度维持在聚合物熔体温度。锥体的空隙和几何形状被选择为使得测量的扭矩完全在流变仪的测量极限内。
熔体流动指数测试
根据ASTM D1238-13“通过挤压式塑性计测量热塑性塑料的熔体流动速率的标准测试方法”中详述的测试方法，使用其中描述的程序A，使用部件取样程序制备的样品确定熔体流动指数。简而言之，熔体流动指数测量热塑性塑料在规定温度和负载下通过孔口的挤出速率。在测试方法中，将大致7克样品装载到已加热到210℃、220℃或230℃的指定温度的熔体流动设备的料筒中。将2.16千克的重量施加到柱塞上，并迫使熔融样品通过压模。收集定时挤出物并对其称重。计算(以g/10min为单位)熔体流动速率值，并以指定温度(即，210、220或230℃)和施加到柱塞的重量(即，2.15千克)报告这些熔体流动速率值。
回收物
接下来参考图20的流程图，根据本公开各方面，在2000处大体描述了用于制造发泡聚合物制品(诸如图1的中底122)的改进的方法或控制策略。在图20中图示并且在下面进一步详细描述的一些或全部操作可以表示对应于处理器可执行指令的算法，这些处理器可执行指令可以存储在例如主存储器或辅助存储器或远程存储器中，并且例如由本地或远程控制器、处理单元、控制逻辑电路或其他模块或装置或装置的网络执行，以执行与所公开的概念相关联的上述或下述功能中的任一个或全部。所图示的操作中的一个或多个可以由现场技术人员手动执行或手动辅助。应当认识到，可以改变所图示的操作块的执行顺序，可以添加附加块，并且可以修改、组合或消除所描述的块中的一些。
图31的方法3100例如响应于从中心控制终端的人机接口(HMI)接收的激活命令信号的输入而在块3101处初始化。制造工艺的初始阶段可以包括供应、获取和/或利用(统称为“接收”)制造发泡聚合物制品所需的各种材料、工具和机器。例如，在过程块2003处，从聚合物回收物的可用存储库中获取一批回收的塑料材料。如本文所用，术语“回收的塑料”可以涵盖投入回收流中的用过的或过量的或报废的塑料，包括整个产品的批发回收、产品的拆解和仅回收其选定零件、制造副产品的回收，所有这些均可能需要对任何收集的材料进行分选和清洁。对于至少一些实施例，可以回收废物和废料热塑性聚酯弹性体(TPE-E)组合物(例如，从发泡或未发泡的原生TPE-E材料和/或原生TPE-E组合物中再生)，并且然后将其掺入用至少一些原生TPE-E和/或原生TPE-E组合物生产的发泡制品中。回收的TPE-E组合物可以衍生自一种或多种反应物，诸如聚(环氧烷)二醇材料和/或芳族二羧酸材料。回收的热塑性聚酯弹性体组合物可以具有从约50,000道尔顿至约200,000道尔顿范围内的重均分子量。
一旦接收了该一批回收的塑料并且在过程块3103处完成了任何附带的分选、清洁和其他预处理，该方法3100就在过程块3105处将该一批回收的塑料切碎、削切、切割和/或研磨(统称为“研磨”)。作为非限制性实例，专用回收站可以负责将回收的TPE-E研磨成颗粒或粒化形式；磨碎的回收的材料可以实时生产或储存在库存中并在期望时再使用。替代地，“研磨”可以包括将回收物的热化合物进料到配备有穿孔压模的挤出机中；紧靠在压模切片前面的切割器将化合物线挤出成颗粒状粒料。然后在将切割的粒料输送到筛分机以分离出不规则大小的粒料时将其冷却。“再研磨物”热塑性聚合物组合物可以源自再挤出的材料，诸如未发泡的、来自模具流道的TPE-E组合物废料，其通过挤出机、粒化，并返回到树脂中。再研磨物还可以源自注射的泡沫材料，诸如原生TPE-E组合物树脂，其在正常加工期间注射并发泡、报废，然后切碎并作为再研磨物重新引入。磨碎的回收物材料可以具有不规则形状，其中主要长度大小为约1至10mm，并且原生聚合物材料具有约1至10mm的粒料大小。
在过程块3107处，磨碎的回收的材料与原生聚合物材料的组合物混合。如本文所用，术语“混合”和“共混”可以互换使用并且同义地意指组合或掺和，其中所得混合批料在整个混合物中可以是或可以不是均质的。回收的材料可以与原生材料形成对比，因为原始“原生”材料既未被注射到模具组件中，也未通过混合发泡剂的活化而膨胀并形成最终产品。原生聚合物组合物可以是与回收物相同或类似的一般聚合物组合物，或者替代地，可以是与回收物可区分的聚合物组合物。为了正确校准注塑系统的操作参数并控制所得发泡聚合物制品的功能特性，将计量的量的磨碎的回收物材料与预定量的原生聚合物材料混合以形成原生和回收的材料的混合批料。在至少一些实施方案中，计量的量限于混合批料的总质量的约20质量％或更少。根据预期的应用，可能期望的是，通过本文所述的方法将约10至约50份回收的TPE-E组合物/约80至约100份原生TPE-E组合物掺入新发泡的TPE-E制品中。
继续参考图31，方法3100继续到过程块3109，其具有在与原生材料混合之前、期间或之后处理回收的材料的指令。加工回收物可以包括添加起泡剂/发泡剂、填充剂、颜料和/或加工助剂。在至少一些实施方案中，将发泡剂作为单独的成分掺入回收的和原生聚合物材料的混合物中，用于在模塑期间引起混合物的膨胀。发泡剂可以包括合适的刺激剂，其单独或与其他物质组合能够在塑料中产生泡孔结构。发泡剂可以包括当压力释放时膨胀的流体。
对于至少一些应用，可能期望在混合物的熔融期间或在混合物熔融之后将物理发泡剂添加到回收的和原生材料的混合物中。当注塑中底时，可能期望将物理发泡剂注射到聚合物熔体组合物中。物理发泡剂可以由一种或多种超临界流体(SCF)组成，诸如超临界氮气或二氧化碳，其在压力下溶解到聚合物熔体组合物中以形成单相溶液(SPS)。作为又另外的选项，方法3100的特征可以在于不含用于形成发泡聚合物制品的化学发泡剂。SCF浓度尤其可以由期望的溶解度和期望的密度指定。对于一些实施例，除了物理发泡剂之外或替代物理发泡剂，还可以使用化学起泡剂。
在引入到用于形成发泡聚合物制品的最终模具中之前，可以将许多其他添加剂掺入回收物批料中，包括填料、活化剂、均化剂、颜料、阻燃剂、润滑剂和其他合适的添加剂。填料材料的非限制性实例包括滑石粉、云母硅酸盐、带硫酸盐、氢氧化镁、碳酸镁、硅酸镁、碳酸钙和其他市售填料。除了乙烯-乙酸乙烯酯(EVA)或基于TPE的材料之外，聚合物组合物还可以包含橡胶填料，诸如乙丙橡胶(EPR)、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯(SIS)共聚物橡胶、丁苯橡胶，以及其他聚烯烃树脂。在其他实例中，聚乙烯蜡可以用作加工助剂，硬脂酸可以用作润滑剂，过氧化二异丙苯可以用作聚合引发剂，氧化锌可以用作发泡剂的活化剂，而二氧化钛可以用作白色颜料或炭黑可以用作黑色颜料。
图31的过程块3111包括将磨碎的回收物材料和原生聚合物材料熔融成聚合物熔体组合物的存储器存储的、处理器可执行的指令。应当理解，磨碎的回收物和原生聚合物材料可以分别熔融，并且然后流入混合聚合物熔体组合物中。否则，在过程块3107处产生的回收物和原生聚合物材料的混合批料可以被加热成聚合物熔体组合物。对于至少一些实施例，磨碎的回收物和原生聚合物材料的混合物具有从约190℃至约215℃范围内的调定点温度。此外，磨碎的回收物材料和原生聚合物材料的混合批料可以具有从约135℃至约165℃范围内的平均峰值结晶温度。
一旦聚合物组合物完成并准备用于模塑，就将经加工的回收的和原生材料加压并注射到(通俗来说“射入”)模具组件的一个或多个内腔中以形成发泡聚合物制品，如过程块3113处所指示。在SCF被注射到聚合物熔体组合物中之后(其中SCF溶解在熔体中以形成熔融SPS)，熔融SPS流入内模具腔。SCF用作物理起泡剂以使熔融的TPE-E组合物膨胀并由此填充模具腔。降低或消除模具腔内的压力以从SPS释放SCF，并且使膨胀的熔体冷却和固化。为了提供具有圆形可持续性的“闭环”模塑系统，该系统消除了大部分(如果不是全部的话)制造废物和废料，内模具腔内的回收的热塑性树脂的质量可以大于或等于与腔流体联接的任何填充部分内的混合热塑性树脂的质量。
为了确保所得发泡聚合物制品的完整性和期望的性能特点，可以调整注塑系统的一个或多个操作参数以适应掺入聚合物混合物中的回收物的质量百分比。例如，可以将注塑系统设定为约210℃至约215℃的模塑熔体温度，其中批料熔体温度为大致190℃并且结晶温度为大致147℃。除了模具温度的选择性控制之外，气体反压力释放速率和保持时间可以重新校准为具有大致20质量％的回收的TPE-E组合物的TPE-E聚合物熔体组合物，以例如调节模具腔内的冷却速率(例如，较高的压降使得冷却速率较快并且冷却时间较短)。可以选择性地修改系统操作参数以确保聚合物熔体组合物在加工循环内的选定时间范围内保持在预先计算的熔体温度-结晶温度最有效点内。
在过程块3115处，发泡聚合物制品从内模具腔中排出。对于至少一些实施例，所形成的发泡聚合物制品具有小于约0.68mm或在一些实施例中约0.18mm至约0.58mm的泡孔大小平均值(例如，按最长泡孔尺寸的体积计算)。对于至少一些实施方案，发泡聚合物制品可以表现出以下特点中的一些和/或全部：(1)约55％至约95％的能量效率，或在一些优选的配置中，70％至85％的目标效率；(2)约1000毫焦耳(mJ)至约7000mJ的能量返还，或在一些优选的配置中，4500mJ至5500mJ的目标返还(例如，采用标准中底几何形状)；和/或(3)约0.15克/立方厘米(g/cc)至约0.25g/cc的密度，或在一些优选的配置中，0.18g/cc至0.20g/cc的目标密度。
作为又另外的选项，所形成的发泡聚合物制品可以表现出以下能量效率与能量强度之比(EE/EI)：大于约1.125，或对于一些实施例大于约1.35，或对于一些期望的实施例大于约1.5，或可选地约1.6至2.1。同样地，所形成的发泡聚合物制品可以表现出以下能量效率与能量强度和密度的乘积之比(EE/(EI*ρ))：大于约5.25，或对于一些实施例大于约6.3，或对于一些期望的实施例大于约7.0，或可选地约8.8至11.2。此外，所形成的发泡聚合物制品可以表现出以下能量返还与能量强度之比(ER/EI)：大于约6,375，或对于一些实施例大于约7,650，或对于一些期望的实施例大于约8,500，或可选地约9,900至11,300。所形成的发泡聚合物制品可以表现出以下能量返还与能量强度和密度的乘积之比(ER/(EI*ρ))：大于约33,750，或对于一些实施例大于约40,500，或对于一些期望的实施例大于约45,000，或可选地约55,400至62,500。
对于至少一些实施例，由回收物和原生热塑性材料两者制造的发泡聚合物鞋底部件可以具有在仅由原生热塑性材料形成的可比鞋底部件的能量返还测量值的预定义公差内的能量返还测量值。该预定义公差可以是可比鞋底部件的能量返还测量值的约75％至约99％。发泡鞋底部件和可比鞋底部件可以共享可比形状、大小和/或模塑方法。在此时，方法3100可以终止或者可以循环回到块3101并且以可重复的或连续的循环运行。
可以预见，所公开的制造系统和方法可以利用任何逻辑上相关的回收的塑料材料的来源，以便节约自然资源、使原材料的使用最小化，并且从垃圾填埋场转移废料，以希望实现“循环经济”。在这点上，本公开各方面涉及“闭环”制造工艺，该工艺将可用的回收物来源限制于制造副产品(例如，浇口或流道切边)和再磨碎的有瑕疵的制品(例如，视觉上或机械上有缺陷的发泡聚合物鞋类鞋底元件)。通过在发泡聚合物制品的制造中实现例如聚合物材料的零废料或接近零废料，实施这种“闭环”制造工艺可以理想地优化材料使用效率。
作为图31的方法3100的扩展、修改或独立过程，生产发泡聚合物制品的方法可以由一系列受控的制造步骤组成，包括执行一个或多个生产批次以形成一种或多种类型的发泡聚合物制品。“生产批次”可以由具有预先设定的形状、大小和材料组成的指定设计/型号的预定义数量的制品(例如，220至260个制品/小时)(例如，用于女子7号跑步鞋的单件式TPE-E中底)来代表，这些制品由特定生产线基本上连续地生产。各个批次可能表现出不同的可量化的生产变量，包括：发泡聚合物制品的平均制品质量mAA(例如，全部制品的平均总质量/批次或平均单独制品质量或全部制品/批次)，和平均制品瑕疵率
Figure BDA0003840291510000463
(例如，生产的总的有瑕疵的制品与总制品之比/批次)。因为该工艺可以生产多个产品包封(例如它们的数量和几何形状彼此可区分)，所以用于每个几何形状的工具可能消耗不同体积的原材料并生成不同体积的制造副产品。
如以下将进一步详细解释的，生产线可以生成基线平均副产品值(例如，在工具上游生成未发泡副产品和/或在工具下游生成发泡副产品)。对于特定的生产批次，平均副产品质量的量可以计算为以下各项的总和：(1)为一批次中生产的每种几何形状生成的副产品的量除以该批次中每种几何形状的数量；以及(2)残余上游副产品质量/批次。作为非限制性实例，生产批次的批次大小可以包括总共100个制品，包括20个第一几何形状、20个第二几何形状和60个第三几何形状。在该情况下，副产品质量可以计算为：(第一几何形状的总副产品质量)/20+(第二几何形状的总副产品质量)/20+(第三几何形状的总副产品质量)/60+上游和/或下游副产品质量。
对于至少一些实施方案，生产批次可以限于用于制造具有预定义的形状和大小的单个制品设计的预先设定的数量的单个批次。替代地，大规模生产批次可以包括不同类型的聚合物制品的多个批量批次，其中每种类型具有各自的形状和大小。这些批量生产批次可以同时或顺序执行，每个批次生产相同数量的制品或不同数量的制品。当作为较大大规模生产批次的一部分进行多个批量批次时，该大规模批次的平均制品质量mAA可以计算为所有离散批次的各个平均制品质量的算术和，即：mAA-1+mAA-2+…+mAA-n。同样地，大规模批次的平均制品瑕疵率
Figure BDA0003840291510000461
可以计算为所有离散批量批次的各个平均制品瑕疵率的算术平均值，即：
Figure BDA0003840291510000462
在完成发泡聚合物制品的单个生产批次或一组离散化批量批次之后，该方法可以包括再生和回收该一个批次或多个批次附带的一批或多批制造副产品。可以从模具上游的模塑系统区段(例如，从热流道或冷流道板)、从模具下游的模塑系统区段(例如，模具溢料和切边)和/或从模具自身内(例如，模具环形腔的入口浇口和出口浇口)回收回收物副产品材料。在该实例中，制造副产品可以具有平均副产品质量mAB(例如，平均总副产品质量/批次或每制品平均副产品质量/批次)。当进行多个批量批次时，整个大规模生产批次的平均副产品质量可以计算为各个平均副产品质量的算术和，即：mAB-1+mAB-2+…+mAB-n。替代地，平均副产品质量可以计算为以下各项的算术和：(1)第一批量批次附带的第一副产品质量除以该批次中第一聚合物制品的第一数量；(2)第二批量批次附带的第二副产品质量除以该批次中第二聚合物制品的第二数量；…和(n)第n批量批次附带的第n副产品质量除以该批次中聚合物制品的第n数量。
在找回该一批制造副产品之前、同时或之后，该方法还可以包括再生和回收生产批次附带的一批或多批有瑕疵的制品。根据上述鞋类实例，回收的瑕疵材料可以从消费前的鞋类回收，并且，如果期望，可以从消费后的鞋类回收。对于消费前的产品，有瑕疵的发泡制品可以通过用于识别制造瑕疵的任何市售技术来识别。例如，注塑系统可以在图9或图14A的工具组件下游结合系统自动化视觉检查站和系统自动化机械测试站。视觉检查站可以利用高清晰度数码照相机和机器学习算法来搜索和标记多个预定义视觉瑕疵(例如，尺寸缺陷、表面污损、外形瑕疵等)中的任一个。此外，机械测试站可以是具有线性力传感器的冲击测试机的性质，该线性力传感器可操作地联接到马达驱动的最后成形的柱塞。柱塞和传感器共同测量每个泡沫制品的刚度、能量效率、能量返还等，并且如果这些测量值中的任一个落在对应的制造公差范围之外，则将制品标记为有瑕疵。
继续讨论消费前的有瑕疵的产品，在制造系统中将存在相关联的平均瑕疵质量mAD(/批次)。该平均瑕疵质量mAD可以计算为制品瑕疵率
Figure BDA0003840291510000471
和平均制品质量mAA的算术乘积，或
Figure BDA0003840291510000472
对于作为较大大规模生产批次的一部分执行多个批量批次的实施方案，平均瑕疵质量mAD可以是各个生产批次附带的各个平均瑕疵质量的算术平均值，即：(mAD-1+mAD-2+…+mAD-n)/n。为了实现“闭环”制造工艺，可以如下限制系统：
(mAB+mAD)/mAA≤0.2
在闭环制造工艺期间，泡沫聚合物废料(制造副产品和有瑕疵的制品)可以直接添加到注射料筒中，以用于随后注射到模具腔中。泡沫聚合物废料可以被压碎或切碎，与原生粒料混合，并一起进料到同一注射料筒中。在该情况下，可以使用动力螺杆型“填塞器”进料器将废料材料推回工具组件中。在再进料材料之前，可以将泡沫聚合物废料切碎至少一次，或者在至少一些应用中，切碎两次或更多次，以确保离散化废料元件在形状和大小上大体均匀。如果确定泡沫聚合物废料不能直接添加到注射料筒中，则可能需要对泡沫废料进行加工、熔融和重新粒化。在该情况下，废料材料将被切碎一次或多次，进料到单独的挤出线中，在那里它被熔融和挤出，并且然后粒化以形成几何形状和密度类似于原生粒料的粒料。然后这些“新”废料材料粒料可以与原生粒料在注射料筒中组合。
注塑系统的操作参数将潜在地根据用于形成发泡聚合物制品的回收物的类型和体积而变化。例如，熔体温度将可能被修改以成功地加工回收的材料：当发泡时，回收物材料的结晶温度可能升高(即，结晶温度更接近熔体温度)。照此，与通常用于纯原生材料的加工温度相比，熔体组合物可能需要在更高的温度下加工。对于至少一些鞋类中底实施例，每个批次的生产变量可以基于以下参数：约0.2kg/对，约2对(4只中底)/分钟，8小时轮班，相对于每对中底重量约10％至约15％的流道废料。
定义
除非另外定义，否则本文使用的所有技术和科学术语具有与本公开所属领域的普通技术人员通常理解的相同含义。应当进一步理解的是，如常用词典中所定义的术语应被解释为具有与其在本说明书的语境下和相关领域中的含义一致的含义，并且不应在理想化的或过度正式的意义上进行解释，除非本文明确定义。
术语“包括(comprises)”、“包括(comprising)”、“包括(including)”和“具有”是包括性的，并且因此指定特征、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一个或多个其他特征、步骤、操作、元件、部件和/或其群组的存在或添加。
如在本说明书和所附权利要求中所使用的，单数形式“一个(a)”、“一种(an)”和“所述(the)”包括复数指示物，除非另有上下文明确地指示。因此，例如，提及“泡沫颗粒”、“中底”或“粘合剂”包括但不限于两种或更多种这种泡沫颗粒、中底或粘合剂等。
如本文所用，术语“和/或”包括相关联的所列项中的一个或者多个的任意和所有组合。
如本文所用，“基本上(in substance或substantially)”意指至少80％、85％、90％、95％或更多，如基于重量、体积或单位所确定。
术语“第一”、“第二”、“第三”等可以用来描述各种元件、部件、区域、层和/或区段。这些元件、部件、区域、层和/或区段不应受到这些术语的限制。这些术语仅用于区分一个元件、部件、区域、层或区段与另一个区域、层或区段。术语如“第一”、“第二”和其他数字术语不暗示顺序或次序，除非上下文明确地指示。因此，下面讨论的第一元件、部件、区域、层或分段可以被称为第二元件、部件、区域、层或区段，而不脱离示例配置的教导。
如本文所用，修饰语“上部”、“下部”、“顶部”、“底部”、“向上”、“向下”、“竖直”、“水平”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”等，是相对的术语，除非另有定义或根据本公开变得明确，其意在将鞋类制品的各种结构或结构的定向放置在由站立在平坦的水平表面上的使用者穿着的鞋类制品的语境中。
当在权利要求中列举时，术语“接收”，诸如“接收用于鞋类制品的鞋面”，不旨在要求所接收物品的任何特定递送或接收。相反，为了清楚和易读的目的，术语“接收”仅用于列举将在权利要求的随后元件中提及的物品。
术语“至少一个”和“一个或多个”元件可互换使用，并且具有包括单个元件和多个元件的相同含义，并且还可以由元件末端的后缀“(s)”表示。例如，“至少一种聚酰胺”、“一种或多种聚酰胺”和“聚酰胺”可以互换使用并且具有相同的含义。
应当注意，比率、浓度、量和其他数字数据可以在本文中以范围格式表达。当所述范围包括一个或两个界限时，排除那些包括的界限中的任一个或两个的范围也包括在本公开中，例如短语“x至y”包括从‘x’至‘y’的范围以及大于‘x’并小于‘y’的范围。该范围也可以表达为上限，例如‘约x，y，z或更小’，并且应解释为包括‘约x’、‘约y’和‘约z’的具体范围以及‘小于x’、‘小于y’和‘小于z’的范围。同样，短语‘约x、y、z或更大’应解释为包括‘约x’、‘约y’和‘约z’的具体范围以及‘大于x’、‘大于y’和‘大于z’的范围。此外，短语“约‘x’至‘y’”(其中‘x’和‘y’是数值)包括“约‘x’至约‘y’”。应当理解，这样的范围格式是为了方便和简洁而使用的，并且因此，应当以灵活的方式解释为不仅包括作为范围界限而明确列举的数值，而且包括该范围内涵盖的所有单个数值或子范围，如同每个数值和子范围被明确列举一样。为了说明，“约0.1％至5％”的数值范围应解释为不仅包括约0.1％至约5％的明确列举的值，而且还包括所指示范围内的单个值(例如，1％、2％、3％和4％)和子范围(例如，0.5％、1.1％、2.4％、3.2％和4.4％)。
由于本领域技术人员已知的预期变化(例如，测量中的限制和可变性)，术语“约”和“基本上”在本文中相对于可测量的值和范围使用。
如本文所用，术语“可选的”或“可选地”是指随后描述的部件、事件或情况可以发生或可以不发生，并且该描述包括所述部件、事件或情况发生的情况和不发生的情况。
除非另外指定，否则本文提及的温度基于大气压(即，一个大气压)。
在进行实例之前，应当理解本公开不限于所描述的特定方面，并且照此当然可以变化。通过研究以下附图和详细描述，泡沫组合物及其部件的其他系统、方法、特征和优点对于本领域普通技术人员将是或将变得明显。所有这种附加系统、方法、特征和优点旨在包括在本说明书中、在本公开的范围之内并且受所附权利要求的保护。还应当理解，本文中使用的术语仅用于描述特定方面的目的，并且不旨在限制。本领域技术人员将认识到本文所述方面的许多变体和修改。这些变体和修改旨在包括在本公开的教导中并且由本文的权利要求涵盖。
虽然结合彼此讨论了特定的元件和步骤，但是应当理解，本文提供的任何元件和/或步骤均被设想为可以与任何其他元件和/或步骤组合，而不管与其相同的明确规定，同时仍然在本文提供的范围内。由于在不脱离本公开的范围的情况下可以对本公开作出许多可能的实施例，因此应当理解，本文所阐述或附图中所示出的所有内容应被解释为说明性的而非限制性的。
如本文所用并且结合下文列出的权利要求，术语“条款中任一项”或所述术语的类似变化旨在被解释为使得权利要求/条款的特征可以以任何组合进行组合。例如，示例性条款4可以指示条款1至3中任一项所述的方法/设备，其旨在被解释为使得条款1和条款4的特征可以被组合，条款2和条款4的元件可以被组合，条款3和条款4的元件可以被组合，条款1、条款2和条款4的元件可以被组合，条款2、条款3和条款4的元件可以被组合，条款1、条款2、条款3和条款4的元件可以被组合，和/或其他变化。此外，术语“条款中任一项”或所述术语的类似变型旨在包括“条款中的任何一项”或此类术语的其他变型，如以上提供的一些实例所指示。
以下条款是本文所设想的各方面。
条款1.一种用于由聚合物组合物形成的鞋类部件的物理发泡注塑系统，所述系统包括：温度控制单元；温度调节支架，所述温度调节支架与所述温度控制单元有效地联接，其中所述温度调节支架适于调节维持在所述温度调节支架处的模具的温度；注射器，所述注射器包括物理发泡剂端口；物理发泡剂供应源，所述物理发泡剂供应源与注射器物理发泡剂端口流体联接；压机，所述压机与所述注射器配对；卸载机，所述卸载机包括框架、卸载机板，以及一对卸载机臂，其中所述卸载机臂在第一方向上一致地移动并且在第二方向上不一致地移动；以及机器人，所述机器人包括适于与所述模具可逆接合的末端执行器，其中所述机器人相对于所述温度调节支架、所述压机以及所述卸载机定位，以操纵在所述温度调节支架、所述压机以及所述卸载机处的所述末端执行器与所述模具可逆接合。
条款2.根据条款1所述的系统，其中所述温度调节支架包括多个隔间。
条款3.根据条款1至2中任一项所述的系统，其中所述温度调节支架包括与温度调节出口流体联接的温度调节入口，其中所述温度控制单元经由所述温度调节入口和所述温度调节出口与所述温度调节支架流体联接。
条款4.根据条款1至3中任一项所述的系统，其中所述温度调节支架包括RFID读取器。
条款5.根据条款1至4中任一项所述的系统，其中所述温度调节支架包括温度调节板。
条款6.根据条款5所述的系统，其中所述温度调节板包括RFID读取器。
条款7.根据条款5所述的系统，其中所述温度调节板包括热电偶。
条款8.根据条款5所述的系统，其中所述温度调节板包括顶部表面和底部表面，并且其中温度调节板的底部表面由所述温度调节支架支撑。
条款9.根据条款8所述的系统，其中温度调节板的顶部表面包括从温度调节顶部表面向外延伸的第一突起。
条款10.根据条款9所述的系统，其中所述温度调节板的顶部表面包括从所述温度调节顶部表面向外延伸并且有效地被所述模具接收的第二突起。
条款11.根据条款10所述的系统，其中温度调节板第一突起在一个或多个特点上相对于温度调节板第二突起是不对称的。
条款12.根据条款11所述的系统，其中所述一个或多个特点包括突起长度、突起横截面形状、突起位置、突起大小或其任何组合。
条款13.根据条款9所述的系统，其中温度调节板的顶部表面的第一突起不对称地位于所述温度调节板的顶部表面上，并且被配置成由所述模具的底板接收以在所述温度调节板上对齐。
条款14.根据条款8所述的系统，其中所述温度调节板包括在所述温度调节板的顶部表面与所述温度调节板的底部表面之间延伸的流体通道。
条款15.根据条款1至14中任一项所述的系统，其中所述温度调节支架包括四至八个隔间，其中所述四至八个隔间中的每一个包括温度调节板、RFID读取器和热电偶。
条款16.根据条款1至15中任一项所述的系统，其中所述温度调节支架还包括与温度调节单元流体联接的调节流体歧管。
条款17.根据条款16所述的系统，其中所述调节流体歧管与由所述温度调节支架支撑的两个或更多个温度调节板流体联接。
条款18.根据条款1至17中任一项所述的系统，其中所述温度控制单元有效地将调节流体调节到15摄氏度至90摄氏度的温度。
条款19.根据条款18所述的系统，其中所述温度控制单元包括热交换器。
条款20.根据条款1至19中任一项所述的系统，其中所述温度控制单元与所述温度调节支架流体联接。
条款21.根据条款1至20中任一项所述的系统，其中所述压机包括可移动支撑平台和与所述支撑平台连接的致动器，其中所述致动器有效地调整所述支撑平台在所述压机内的位置。
条款22.根据条款1至21中任一项所述的系统，其中所述压机包括通用流道板，所述通用流道板包括多个出口。
条款23.根据条款1至22中任一项所述的系统，其中所述注射器经由所述通用流道板与所述压机配对。
条款24.根据条款1至23中任一项所述的系统，其中所述通用流道板是热流道板并且所述多个出口是热流道出口。
条款25.根据条款1至24中任一项所述的系统，其中所述压机包括热流道板和支撑板，所述热流道板和所述支撑板被可移动地定位在其间具有第一距离的第一配置中以及其间具有第二距离的第二配置中，其中所述第一距离大于所述第二距离。
条款26.根据条款25所述的系统，其中所述热流道板被静态地定位在所述压机中并且所述支撑板被可移动地定位在所述压机中。
条款27.根据条款1至26中任一项所述的系统，其中所述压机包括压锁，所述压锁可在解锁配置与锁定配置之间移动，其中所述压锁在处于所述锁定配置时有效地将所述模具固定在所述压机中。
条款28.根据条款27所述的系统，其中所述压锁包括一对滑动指状物，当在所述解锁配置与所述锁定配置之间转变时，所述一对滑动指状物在所述压机的横向方向上移动。
条款29.根据条款1至28中任一项所述的系统，其中所述压机包括：支撑平台；以及具有顶部表面和底部表面的压板，其中压板的底部表面由所述支撑平台支撑。
条款30.根据条款29所述的系统，其中所述压板包括在压板的顶部表面与所述压板的底部表面之间延伸的温度调节流体通道，其中所述压板的所述温度调节流体通道与温度控制单元流体联接。
条款31.根据条款29所述的系统，其中所述压板的顶部表面包括从所述压板的顶部表面向外延伸的第一突起。
条款32.根据条款31所述的系统，其中所述压板的顶部表面包括从所述压板的顶部表面向外延伸并且有效地被所述模具接收的第二突起。
条款33.根据条款32所述的系统，其中压板第一突起在一个或多个特点上相对于压板第二突起是不对称的。
条款34.根据条款33所述的系统，其中所述一个或多个特点包括突起长度、突起横截面形状、突起位置、突起大小或其任何组合。
条款35.根据条款29所述的系统，其中压板的顶部表面的第一突起不对称地位于所述压板的顶部表面上，并且被配置成由所述模具的底板接收以在所述压板上对齐。
条款36.根据条款35所述的系统，其中所述注射器包括沿所述注射器的纵向长度的多个加热元件。
条款37.根据条款36所述的系统，其中沿所述注射器的所述纵向长度的所述多个加热元件是可单独调整的，以向所述注射器供应变化的热能。
条款38.根据条款1至37中任一项所述的系统，其中所述物理发泡剂端口与所述物理发泡剂供应源流体联接。
条款39.根据条款1至38中任一项所述的系统，还包括流体联接在所述物理发泡剂端口与所述物理发泡剂供应源之间的定量给料源，其中所述定量给料源经由所述物理发泡剂端口将作为物理发泡剂的超临界流体计量到注射料筒。
条款40.根据条款1至39中任一项所述的系统，还包括气体反压力源。
条款41.根据条款40所述的系统，其中所述气体反压力源与所述压机流体联接以在从所述注射器注射之前向所述模具提供反压力。
条款42.根据条款41所述的系统，其中所述气体反压力源向所述压机供应氮气或二氧化碳。
条款43.根据条款1至42中任一项所述的系统，还包括气体反压力调节器，所述气体反压力调节器在通过所述注射器注射材料期间维持所述压机中的所述模具的恒定反压力。
条款44.根据条款1至43中任一项所述的系统，其中所述物理发泡剂供应源包含气体、液体，或超临界流体。
条款45.根据条款1至44中任一项所述的系统，其中所述物理发泡剂供应源包含压缩的二氧化碳气体或压缩的氮气气体。
条款46.根据条款1至45中任一项所述的系统，还包括被配置成接收聚合物材料的供应料斗，其中所述供应料斗可操作地联接到所述注射器以将所述聚合物材料供应到所述注射器。
条款47.根据条款1至46中任一项所述的系统，其中所述卸载机包括卸载机锁，所述卸载机锁可在解锁配置与锁定配置之间转变，其中所述卸载机锁在处于所述锁定配置时有效地将所述模具固定在所述卸载机中。
条款48.根据条款47所述的系统，其中所述卸载机锁包括第一对指状物和第二对指状物，当所述卸载机锁在所述解锁配置与所述锁定配置之间转变时，所述第一对指状物和所述第二对指状物在平行于卸载机板的顶部表面的平面中可滑动地移动。
条款49.根据条款1至48中任一项所述的系统，其中所述卸载机板包括顶部表面和底部表面，其中卸载机板的底部表面由卸载机框架支撑。
条款50.根据条款49所述的系统，其中所述卸载机板包括RFID读取器。
条款51.根据条款49所述的系统，其中所述卸载机板的顶部表面包括从所述卸载机板的顶部表面向外延伸的第一突起。
条款52.根据条款51所述的系统，其中所述卸载机板的顶部表面包括从所述卸载机板的顶部表面向外延伸并且有效地被所述模具接收的第二突起。
条款53.根据条款52所述的系统，其中卸载机板的第一突起在一个或多个特点上相对于卸载机板第二突起是不对称的。
条款54.根据条款53所述的系统，其中所述一个或多个特点包括突起长度、突起横截面形状、突起位置、突起大小或其任何组合。
条款55.根据条款52所述的系统，其中卸载机板的顶部表面的第一突起不对称地位于所述卸载机板的顶部表面上，并且被配置成由所述模具的底板接收以在所述卸载机板上对齐。
条款56.根据条款1至55中任一项所述的系统，其中所述卸载机臂在竖直方向上一致地移动并且所述卸载机臂在相对于所述卸载机框架的水平方向上不一致地移动。
条款57.根据条款1至56中任一项所述的系统，其中所述卸载机臂可滑动地定位在打开配置与闭合配置之间，所述打开配置在所述卸载机臂中的第一臂与所述卸载机臂中的第二臂之间具有第一距离，所述闭合配置在所述第一臂与所述第二臂之间具有第二距离，其中所述第二距离小于所述第一距离。
条款58.根据条款57所述的系统，其中第一卸载机臂包括有效地接收在所述模具的卸载机接口中的第一突起。
条款59.根据条款58所述的系统，其中第一卸载机臂第一突起是不对称的。
条款60.根据条款58所述的系统，其中所述第一卸载机臂包括有效地接收在所述模具的所述卸载机接口中的第二突起。
条款61.根据条款60所述的系统，其中所述第一卸载机臂第一突起在一个或多个特点上相对于第一卸载机臂第二突起是不对称的。
条款62.根据条款61所述的系统，其中所述一个或多个特点包括突起长度、突起横截面形状、突起位置、突起大小或其任何组合。
条款63.根据条款57所述的系统，其中所述第二卸载机臂包括有效地接收在所述模具的所述卸载机接口中的第三突起。
条款64.根据条款63所述的系统，其中所述第二卸载机臂包括有效地接收在所述模具的所述卸载机接口中的第四突起。
条款65.根据条款64所述的系统，其中所述第一卸载机臂第一突起在一个或多个特点上相对于第二卸载机臂第三突起是对称的。
条款66.根据条款64所述的系统，其中所述第一卸载机臂第二突起在一个或多个特点上相对于第二卸载机臂第四突起是对称的。
条款67.根据条款66所述的系统，其中所述一个或多个特点包括突起长度、突起横截面形状、突起位置、突起大小或其任何组合。
条款68.根据条款58所述的系统，其中所述卸载机臂包括在平行于所述第一卸载机臂第一突起的方向上延伸的键，所述键有效地与工具锁闩组件接合以脱离所述模具紧固组件。
条款69.根据条款1至68中任一项所述的系统，其中所述第一方向包括至少三个位置：所述模具闭合的第一位置、所述模具部分地打开的第二位置，以及所述模具较大程度地打开的第三位置，其中所述第二位置和所述第三位置不同。
条款70.根据条款60所述的系统，其中所述第一卸载机臂第一突起在横截面中具有线性分段并且所述第二突起在横截面中具有弯曲分段。
条款71.根据条款60所述的系统，其中所述第一卸载机臂第一突起在一个或多个特点上相对于所述第一卸载机臂第二突起是不对称的。
条款72.根据条款71所述的系统，其中所述一个或多个特点包括突起长度、突起横截面形状、突起位置、突起大小或其任何组合。
条款73.根据条款72所述的系统，其中所述第二卸载机臂包括有效地接收在所述模具的所述卸载机接口中的第三突起。
条款74.根据条款1所述的系统，其中所述机器人在至少一个轴线上旋转并且在至少两个其他轴线上移动。
条款75.根据条款74所述的系统，其中所述机器人围绕至少Z轴旋转并且在至少X和Y轴上移动。
条款76.根据条款1至75中任一项所述的系统，其中所述机器人在至少X、Y和Z轴上移动。
条款77.根据条款1至76中任一项所述的系统，其中所述末端执行器包括第一侧和可调整地偏离所述第一侧的第二侧。
条款78.根据条款77所述的系统，其中所述第一侧和所述第二侧在所述末端执行器上可滑动地定位在打开配置与闭合配置之间，所述打开配置在所述第一侧与所述第二侧之间具有第一距离，所述闭合配置在所述第一侧与所述第二侧之间具有第二距离，其中所述第二距离小于所述第一距离。
条款79.根据条款1至78中任一项所述的系统，其中所述末端执行器是提升装置，所述提升装置包括有效地接收在所述模具的提升装置接口中的第一突起。
条款80.根据条款79所述的系统，其中末端执行器第一突起是不对称的。
条款81.根据条款79所述的系统，其中所述末端执行器包括有效地接收在所述模具的所述提升装置接口中的第二突起。
条款82.根据条款81所述的系统，其中所述末端执行器第一突起在一个或多个特点上相对于末端执行器第二突起是不对称的。
条款83.根据条款82所述的系统，其中所述一个或多个特点包括突起长度、突起横截面形状、突起位置、突起大小或其任何组合。
条款84.根据条款83所述的系统，其中所述末端执行器还包括RFID读取器。
条款85.根据条款1至84中任一项所述的系统，还包括具有处理器和存储器的控制器。
条款86.根据条款85所述的系统，其中所述控制器与所述系统、所述机器人和所述压机的至少一个或多个RFID读取器逻辑耦合。
条款87.根据条款86所述的系统，其中所述逻辑耦合是有线或无线的。
条款88.根据条款85所述的系统，其中所述控制器有效地存储从RFID读取器检索的数据并响应于从所述RFID读取器检索的所述数据向所述机器人提供检索模具的指令。
条款89.根据条款1至88中任一项所述的系统，其中所述温度调节支架、所述压机以及所述卸载机被定位在中心在所述机器人处的弧的三米内。
条款90.根据条款1至88中任一项所述的系统，其中所述温度调节支架、所述压机以及所述卸载机被定位在延伸穿过所述温度调节支架、所述压机以及所述卸载机中的至少两个的线的三米内。
条款91.根据条款90所述的系统，其中所述机器人沿所述线是可移动的。
条款92.根据条款1至91中任一项所述的系统，其中所述温度调节支架在所述压机的第一侧上并且所述卸载机在所述压机的第二侧上。
条款93.根据条款1至91中任一项所述的系统，其中所述卸载机在所述温度调节支架的第一侧上并且所述压机在所述温度调节支架的第二侧上。
条款94.根据条款1至91中任一项所述的系统，其中所述温度调节支架在所述卸载机的第一侧上并且所述压机在所述卸载机的第二侧上。
条款95.根据条款1至94中任一项所述的系统，还包括第二温度调节支架、第三温度调节支架和第四温度调节支架。
条款96.根据条款1至95中任一项所述的系统，其中所述聚合物组合物包括：包括热塑性聚酯均聚物的热塑性弹性体组合物、包括具有两种不同类型的聚酯单体链段的热塑性共聚酯的热塑性弹性体组合物，或其组合。
条款97.根据条款1至96中任一项所述的系统，其中通过多个连续注射操作，所述注射器相对于所述温度调节支架位于固定位置处。
条款98.一种用于鞋类部件的物理发泡注塑系统，所述系统包括：温度调节支架，其中所述温度调节支架适于调节维持在所述温度调节支架处的模具的温度；压机；卸载机，所述卸载机包括框架、卸载机板，以及一对卸载机臂，其中所述卸载机臂在第一方向上一致地移动并且在第二方向上不一致地移动；以及机器人，所述机器人包括适于与所述模具可逆接合的末端执行器，其中所述机器人相对于所述温度调节支架、所述压机以及所述卸载机定位，以操纵在所述温度调节支架、所述压机以及所述卸载机处的所述末端执行器与所述模具可逆接合。
条款99.一种用于鞋类部件的物理发泡注塑系统，所述系统包括：温度调节支架，其中所述温度调节支架适于调节维持在所述温度调节支架处的模具的温度；卸载机，所述卸载机包括框架、卸载机板，以及一对卸载机臂，其中所述卸载机臂在第一方向上一致地移动并且在第二方向上不一致地移动；以及机器人，所述机器人包括适于与所述模具可逆接合的末端执行器，其中所述机器人相对于所述温度调节支架、所述压机以及所述卸载机定位，以操纵在所述温度调节支架和所述卸载机处的所述末端执行器与所述模具可逆接合。
条款100.一种用于鞋类部件的物理发泡注塑系统，所述系统包括：温度控制单元；注射器；以及压机，所述压机包括：(1)支撑平台；以及(2)具有顶部表面和底部表面的压板，其中压板的底部表面由所述支撑平台支撑，其中所述压板包括在压板的顶部表面与所述压板的底部表面之间的温度调节流体通道，其中所述压板的所述温度调节流体通道与所述温度控制单元流体联接。
条款101.一种用于鞋类部件的物理发泡注塑系统中的卸载机，所述卸载机包括：卸载机板，其中所述卸载机板包括顶部表面，所述顶部表面包括从卸载机板的顶部表面向外延伸的第一突起；卸载机锁，所述卸载机锁包括第一对指状物和第二对指状物，当所述卸载机锁在解锁配置与锁定配置之间转变时，所述第一对指状物和所述第二对指状物在平行于所述卸载机板的顶部表面的平面中可滑动地移动；以及一对卸载机臂，其中所述卸载机臂在第一方向上朝向和远离所述卸载机板一致地移动并且在第二方向上平行于所述卸载机板的顶部表面不一致地移动。
条款102.一种用于鞋类部件的物理发泡注塑系统中的压机，所述压机包括：通用流道板；致动器；以及压板，所述压板包括压锁，其中所述致动器可调整地将所述压板从第一配置定位到第二配置，所述第一配置在所述通用流道板与所述压板之间具有第一距离，所述第二配置在所述通用流道板与所述压板之间具有第二距离，并且其中所述压锁包括一对滑动指状物，所述一对滑动指状物在相对于所述压板的移动方向的横向方向上在解锁配置与锁定配置之间移动，所述压板被可调整地从所述第一配置定位到所述第二配置。
条款103.一种使由聚合物组合物形成的鞋类部件物理发泡的方法，所述方法包括：将模具温度调节到15摄氏度至90摄氏度的温度；将所述模具与适于与所述模具可逆接合的机器人传送的末端执行器接合；用所述末端执行器将所述模具传送到压机；向所述模具的腔施加气体反压力；将聚合物组合物和超临界流体的单相溶液注射到所述模具的所述腔中；从所述模具的所述腔释放所述气体反压力；以及从所述模具的所述腔中移除所述鞋类部件。
条款104.根据条款103所述的方法，其中所述鞋类部件是鞋类鞋底部分。
条款105.根据条款103至104中任一项所述的方法，其中在温度调节支架处对所述模具进行温度调节。
条款106.根据条款105所述的方法，其中所述模具选自包含在所述温度调节支架处的多个模具。
条款107.根据条款105所述的方法，其中所述温度调节支架包括具有顶部表面和底部表面的温度调节板。
条款108.根据条款107所述的方法，其中所述温度调节板包括热电偶。
条款109.根据条款108所述的方法，其中所述热电偶是所述温度调节板的顶部表面中的凹部。
条款110.根据条款108所述的方法，还包括用所述温度调节板的所述热电偶检测温度。
条款111.根据条款107所述的方法，其中所述温度调节板包括RFID读取器。
条款112.根据条款111所述的方法，还包括用所述RFID读取器检测所述模具的RFID标签。
条款113.根据条款103至112中任一项所述的方法，其中所述温度为45摄氏度至80摄氏度。
条款114.根据条款103至112中任一项所述的方法，其中所述温度为50摄氏度至70摄氏度。
条款115.根据条款103至112中任一项所述的方法，其中所述温度为55摄氏度至65摄氏度。
条款116.根据条款103至115中任一项所述的方法，还包括使温度调节流体在温度控制单元与温度调节支架之间循环。
条款117.根据条款103至117中任一项所述的方法，其中接合所述模具包括：将所述末端执行器定位在所述模具处，其中所述末端执行器的第一侧在所述模具的第一侧上，并且所述末端执行器的第二侧在所述模具的第二侧上；以及将所述末端执行器的所述第一侧定位到模具第一侧，使得所述末端执行器的所述第一侧的第一突起插入到所述第一侧的第一板-操纵器键槽中。
条款118.根据条款117所述的方法，其中接合所述模具还包括将所述末端执行器的所述第二侧定位到模具第二侧，使得所述末端执行器的所述第二侧的第一突起插入到所述第二侧的第一板-操纵器键槽中。
条款119.根据条款103至118中任一项所述的方法，其中接合所述模具还包括用所述末端执行器的RFID读取器读取所述模具的RFID标签。
条款120.根据条款103至119中任一项所述的方法，还包括至少部分地基于所述模具达到温度调节温度范围内的限定温度来选择具有所述末端执行器的所述模具。
条款121.根据条款103至120中任一项所述的方法，其中传送所述模具包括在所述模具与所述压机之间的非线性路径中移动所述模具。
条款122.根据条款103至120中任一项所述的方法，其中传送所述模具包括在所述模具与所述压机之间的线性路径中移动所述模具。
条款123.根据条款103至122中任一项所述的方法，还包括用所述末端执行器将所述模具定位在所述压机的压板上。
条款124.根据条款123所述的方法，其中将所述模具定位在所述压板上还包括将从所述压板向外延伸的第一突起插入到第一板对齐键槽中。
条款125.根据条款123所述的方法，还包括使温度调节流体循环通过延伸穿过所述压板的温度调节通道。
条款126.根据条款123所述的方法，还包括：在所述压机内升高支撑所述模具的所述压板；将所述模具与通用流道板接合；将所述通用流道板的流道出口与所述模具的流道对齐；以及将所述通用流道板的气体端口与所述模具的气体端口对齐。
条款127.根据条款126所述的方法，其中所述通用流道板是热流道板，并且所述方法还包括使温度调节流体循环通过所述通用流道板的通道。
条款128.根据条款127所述的方法，其中循环通过所述通用流道板的所述通道的所述温度调节流体在从20摄氏度至250摄氏度的范围内。
条款129.根据条款103至128中任一项所述的方法，其中所述气体反压力被维持在550磅每平方英寸(psi)至1500psi的压力下。
条款130.根据条款103至129中任一项所述的方法，其中所述气体反压力由包括二氧化碳、氮气和/或环境空气的气体源供应。
条款131.根据条款103至130中任一项所述的方法，其中在注射所述单相溶液之前建立所述气体反压力。
条款132.根据条款103至131中任一项所述的方法，还包括：将由所述聚合物组合物形成的聚合物材料从料斗分配到注射器中；以及用所述注射器的螺杆混合所述聚合物材料，同时加热所述聚合物材料。
条款133.根据条款132所述的方法，其中所述聚合物材料在所述料斗中呈珠粒、粒料、碎片和/或颗粒形式。
条款134.根据条款132所述的方法，其中所述聚合物组合物包括热塑性聚酯组合物。
条款135.根据条款132所述的方法，还包括将所述注射器中的所述聚合物组合物加热到约所述聚合物组合物的熔融温度至高于热塑性弹性体组合物的尾部温度约50摄氏度的温度。
条款136.根据条款103至135中任一项所述的方法，还包括以20转/分钟(RPM)至120RPM的速率旋转所述注射器中的所述螺杆。
条款137.根据条款103所述的方法，其中所述聚合物组合物是热塑性共聚聚酯组合物。
条款138.根据条款103至137中任一项所述的方法，还包括在将所述超临界流体引入到所述聚合物组合物中之前定量给料所述超临界流体。
条款139.根据条款103至138中任一项所述的方法，还包括用所述超临界流体浸渍所述聚合物组合物并在注射器中作为所述单相溶液用于注射到所述模具的所述腔中。
条款140.根据条款103至138中任一项所述的方法，其中在将所述聚合物组合物分配到注射器中以用于注射到所述模具的所述腔中之前，用所述超临界流体浸渍聚合物组合物。
条款141.根据条款103至140中任一项所述的方法，其中所述超临界流体是处于超临界流体状态的氮气或处于超临界流体状态的二氧化碳。
条款142.根据条款103至141中任一项所述的方法，其中所述鞋类部件具有0.1至0.6的相对密度。
条款143.根据条款103至141中任一项所述的方法，其中所述鞋类部件具有0.1至0.4的相对密度。
条款144.根据条款103至141中任一项所述的方法，其中所述鞋类部件具有0.1至0.3的相对密度。
条款145.根据条款103至144中任一项所述的方法，其中在注射所述单相溶液之后，以有效地将所述单相溶液作为单相溶液在所述模具的所述腔中维持0.5秒至10.0秒的压力在模具腔中维持所述气体反压力。
条款146.根据条款103至144中任一项所述的方法，其中在注射所述单相溶液之后，以有效地将所述单相溶液作为单相溶液在所述模具的所述腔中维持1秒至5.0秒的压力在所述模具腔中维持所述气体反压力。
条款147.根据条款103至146中任一项所述的方法，还包括：在所述压机处将所述模具与所述末端执行器接合；以及用所述末端执行器将所述模具传送到所述温度调节支架。
条款148.根据条款103至148中任一项所述的方法，还包括：用所述末端执行器的RFID读取器读取所述模具的RFID标签；以及用所述温度调节支架的RFID读取器读取所述模具的所述RFID标签。
条款149.根据条款103至148中任一项所述的方法，还包括在注射所述单相溶液之后并且在从所述模具的所述腔中移除所述鞋类部件之前，在所述温度调节支架处对所述模具进行温度调节。
条款150.根据条款103至149中任一项所述的方法，还包括在从所述模具的所述腔中移除所述鞋类部件之前，将在所述模具的所述腔中具有所述鞋类部件的所述模具定位在除所述压机之外的位置处，持续1分钟至90分钟。
条款151.根据条款103至150中任一项所述的方法，还包括在所述压机处将所述模具与所述末端执行器接合，以及用所述末端执行器将所述模具传送到卸载机。
条款152.根据条款151所述的方法，还包括：用所述末端执行器的RFID读取器读取所述模具的RFID标签；以及用所述卸载机的RFID读取器读取所述模具的所述RFID标签。
条款153.根据条款103至152中任一项所述的方法，还包括在卸载机处打开所述模具。
条款154.根据条款153所述的方法，其中在所述卸载机处打开所述模具包括使第一对指状物在平行于卸载机板的顶部表面的平面中在解锁配置与锁定配置之间转变以将所述模具固定到所述卸载机。
条款155.根据条款153所述的方法，其中在所述卸载机处打开所述模具包括将销插入到所述模具的工具锁闩组件中，其中所述销脱离所述工具锁闩组件以允许所述模具打开。
条款156.根据条款153所述的方法，其中在所述卸载机处打开所述模具包括从所述模具的第二部分提升所述模具的第一部分，其中所述模具的所述第一部分由所述卸载机的卸载机臂固定，并且所述模具的所述第二部分由所述卸载机的至少第一对指状物固定。
条款157.根据条款156所述的方法，其中在所述卸载机处打开所述模具包括将所述第一部分提升第一距离，停止提升所述第一部分，持续1秒至120秒，在停止提升所述第一部分之后将所述第一部分提升第二距离。
条款158.根据条款153所述的方法，还包括通过所述卸载机的RFID读取器读取所述模具的RFID标签。
条款159.根据条款103至158中任一项所述的方法，其中所述聚合物组合物包括：包括热塑性聚酯均聚物的热塑性弹性体组合物、包括具有两种不同类型的聚酯单体链段的热塑性共聚酯的热塑性弹性体组合物，或其组合。
条款160.根据条款103至159中任一项所述的方法，还包括在注射所述单相溶液之后并且在将所述气体反压力降低至有效地维持所述超临界流体处于超临界流体状态的压力以下之前，降低所述模具腔中所述单相溶液的温度。
条款161.根据条款160所述的方法，其中温度降低在从0.5摄氏度至50摄氏度的范围内。
条款162.根据条款103至161中任一项所述的方法，还包括在从所述模具的所述腔中移除所述鞋类部件之后，将具有所述末端执行器的所述模具转移到所述温度调节支架。
条款163.根据条款160所述的方法，其中在从所述模具的所述腔中移除所述鞋类部件之后，所述模具被维持在所述温度调节支架处，直到所述模具被温度调节到从45摄氏度至80摄氏度范围内的温度。
条款164.一种使鞋类部件物理发泡的方法，所述方法包括：将模具温度调节到15摄氏度至90摄氏度的温度；向所述模具的腔施加气体反压力；将聚合物组合物和超临界流体的单相溶液注射到所述模具的所述腔中；从所述模具的所述腔释放所述气体反压力；以及从所述模具的所述腔中移除所述鞋类部件。
条款165.一种使鞋类部件物理发泡的方法，所述方法包括：在温度调节支架处将模具温度调节到15摄氏度至90摄氏度的温度；在压机中压缩所述模具；将聚合物组合物和超临界流体的单相溶液注射到所述模具的所述腔中；以及从所述模具的所述腔中移除所述鞋类部件。
条款166.一种使鞋类部件物理发泡的方法，所述方法包括：在温度调节支架处将模具温度调节到15摄氏度至90摄氏度的温度；在压机处将聚合物组合物和超临界流体的单相溶液注射到所述模具的所述腔中；在将所述超临界流体转化成气体之前，将所述单相溶液作为单相溶液在所述模具的所述腔中维持0.5秒至10.0秒；以及从所述模具的所述腔中移除所述鞋类部件。
条款167.一种使鞋类部件物理发泡的方法，所述方法包括：在温度调节支架处将模具的温度调节到15摄氏度至90摄氏度的温度；在压机处将聚合物组合物和超临界流体的单相溶液注射到所述模具的所述腔中；将所述模具从所述压机转移到第二温度调节支架；将所述模具从所述第二温度调节支架转移到卸载机；以及从所述模具的所述腔中移除所述鞋类部件。
条款168.一种使鞋类部件物理发泡的方法，所述方法包括：在压机处将模具与热流道板和压板配合，其中所述热流道板是经温度调节的，并且所述压板是经温度调节的；在压机处将聚合物组合物和超临界流体的单相溶液注射到所述模具的所述腔中；以及从所述模具的所述腔中移除所述鞋类部件。
条款169.一种使鞋类部件物理发泡的方法，所述方法包括：用温度调节板的RFID读取器读取模具的RFID标签；基于所述RFID标签将所述温度调节板的温度与所述模具相关联；基于相关联的温度选择所述模具；在压机处将聚合物组合物和超临界流体的单相溶液注射到所述模具的腔中；以及从所述模具的所述腔中移除所述鞋类部件。
条款170.一种用于鞋类部件的物理发泡注塑系统中的温度调节支架，所述温度调节支架包括：温度控制单元；多个隔间；多个温度调节板，其中所述多个隔间中的每一个包括来自所述多个温度调节板中的温度调节板；以及调节流体歧管，所述调节流体歧管与所述温度调节单元和所述多个温度调节板流体联接，其中所述温度调节支架适于调节维持在所述温度调节支架处的模具的温度。
除了以上列出的具体条款之外，本文还设想了附加条款组合，并且这些组合是本公开的范围的一部分。为方便起见，以列表格式提供以下组合中的每一个，但其意图与以句子和/或段落形式写出的意图相同。
以下列出的具体上列条款可以单独或以任何组合替代地/附加地取决于条款98：条款1至97。
以下列出的具体上列条款可以单独或以任何组合替代地/附加地取决于条款99：条款1至97。
以下列出的具体上列条款可以单独或以任何组合替代地/附加地取决于条款100：条款1至97。
以下列出的具体上列条款可以单独或以任何组合替代地/附加地取决于条款101：条款1至97。
以下列出的具体上列条款可以单独或以任何组合替代地/附加地取决于条款102：条款1至97。
以下列出的具体上列条款可以单独或以任何组合替代地/附加地取决于条款170：条款1至97。
以下列出的具体上列条款可以单独或以任何组合替代地/附加地取决于条款164：条款104至163。
以下列出的具体上列条款可以单独或以任何组合替代地/附加地取决于条款165：条款104至163。
以下列出的具体上列条款可以单独或以任何组合替代地/附加地取决于条款166：条款104至163。
以下列出的具体上列条款可以单独或以任何组合替代地/附加地取决于条款167：条款104至163。
以下列出的具体上列条款可以单独或以任何组合替代地/附加地取决于条款168：条款104至163。
以下列出的具体上列条款可以单独或以任何组合替代地/附加地取决于条款169：条款104至163。

Claims (20)

1.一种用于鞋类部件的物理发泡注塑系统，所述系统包括：注射器；压机，所述压机与所述注射器配对；以及机器人，所述机器人包括适于与模具可逆接合的末端执行器，所述模具被配置成与所述注射器和所述压机接合，其中所述机器人相对于所述压机定位以使所述末端执行器与所述模具可逆接合。
2.根据权利要求1所述的系统，其中所述压机包括通用流道板，所述通用流道板包括至少一个流道出口。
3.根据权利要求2所述的系统，其中所述注射器经由所述通用流道板与所述压机配对。
4.根据权利要求1所述的系统，其中所述压机包括热流道板和压板，所述热流道板或所述压板中的一个被可移动地定位在第一配置和第二配置中，所述第一配置在所述热流道板与所述压板之间具有第一距离，所述第二配置在所述热流道板与所述压板之间具有第二距离，其中所述第一距离大于所述第二距离。
5.根据权利要求4所述的系统，其中所述热流道板被静态地定位在所述压机中并且所述压板被可移动地定位在所述压机中。
6.根据权利要求1所述的系统，其中所述压机包括：支撑平台；以及具有顶部表面和底部表面的压板，其中所述压板的底部表面由所述支撑平台支撑。
7.根据权利要求6所述的系统，其中所述压板包括在所述压板的顶部表面与所述压板的底部表面之间延伸的温度调节流体通道，其中所述压板的所述温度调节流体通道与温度控制单元流体联接。
8.根据权利要求1所述的系统，其中所述注射器包括沿所述注射器的纵向长度的至少两个加热元件，其中所述至少两个加热元件是可单独调整的，以向所述注射器供应变化的热能。
9.根据权利要求1所述的系统，还包括气体反压力调节器，所述气体反压力调节器在通过所述注射器注射聚合物组合物和超临界流体的单相溶液期间维持所述压机中的所述模具的反压力。
10.根据权利要求1所述的系统，还包括：温度控制单元；温度调节支架，所述温度调节支架与所述温度控制单元有效地联接，其中所述温度调节支架适于调节维持在所述温度调节支架处的所述模具的温度；物理发泡剂供应源，所述物理发泡剂供应源与注射器物理发泡剂端口流体联接；以及卸载机，所述卸载机包括框架、卸载机板，以及一对卸载机臂，其中所述卸载机臂在第一方向上一致地移动并且在第二方向上不一致地移动。
11.根据权利要求1所述的系统，还包括：温度控制单元；以及温度调节支架，所述温度调节支架与所述温度控制单元有效地联接，其中所述温度调节支架适于调节维持在所述温度调节支架处的所述模具的温度。
12.根据权利要求1所述的系统，还包括与注射器物理发泡剂端口流体联接的物理发泡剂供应源，其中所述物理发泡剂供应源被配置成容纳二氧化碳气体或氮气气体。
13.根据权利要求1所述的系统，还包括卸载机，所述卸载机包括：框架、卸载机板，以及一对卸载机臂，其中所述卸载机臂在第一方向上一致地移动并且在第二方向上不一致地移动。
14.根据权利要求1所述的系统，其中所述机器人在至少一个轴线上旋转并且在至少两个其他轴线上移动。
15.根据权利要求1所述的系统，其中所述末端执行器包括第一侧和可调整地偏离所述第一侧的第二侧。
16.根据权利要求15所述的系统，其中所述第一侧和所述第二侧可滑动地定位在打开配置与闭合配置之间，所述打开配置在所述第一侧与所述第二侧之间具有第一距离，所述闭合配置在所述第一侧与所述第二侧之间具有第二距离，其中所述第二距离小于所述第一距离。
17.根据权利要求1所述的系统，还包括具有处理器和存储器的控制器。
18.根据权利要求17所述的系统，其中所述控制器与所述系统、所述机器人和所述压机的RFID读取器逻辑耦合。
19.根据权利要求18所述的系统，其中所述控制器有效地存储从所述RFID读取器检索的数据并响应于从所述RFID读取器检索的所述数据向所述机器人提供检索所述模具的指令。
20.一种用于注射聚合物组合物和超临界流体的单相溶液的物理发泡注塑系统，所述系统包括：温度控制单元；温度调节支架，所述温度调节支架与所述温度控制单元有效地联接，其中所述温度调节支架适于调节维持在所述温度调节支架处的模具的温度；压机；机器人，所述机器人包括适于与所述模具可逆接合的末端执行器，其中所述机器人相对于所述温度调节支架定位，以操纵在所述温度调节支架处的所述末端执行器与所述模具可逆接合并且操纵所述压机与所述模具可逆接合；RFID读取器；以及具有处理器和存储器的控制器，所述控制器与所述RFID读取器和所述机器人逻辑耦合。
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