高分子材料与鞋靴.docx

材料与鞋靴摘要分别从鞋用材料，粘接技术，环保和节省劳动力成本等几个方面论述了鞋用材料开发的主要动向关键词制鞋，Si02，合成革，材料目录前言 31. 鞋底成型 31.1 制鞋材料 32. 鞋材布料 32.1 帆布 42.2 山东绸 42.3 牛仔布 42.4 罗缎 43. PU 53.1 简介 53.2 分类及功能 54. 鞋靴材料与设计 54.1 特性与整体造型 54.2 材质与风格 65. SiO2 气凝胶材料的应用 65.1SiO2 气凝胶的用途 65.2SiO2 气凝胶在鞋材的应用 6/ —1—前言根据穿着的目的、穿着环境以及外观的不同，制鞋所采用的材料也各不相同例如，在体育馆 里穿着的篮球鞋和排球鞋的鞋底，主要采用抓着力和拉伸强度优异的天然橡胶，而田径和马拉松运 动所穿着的胶鞋的鞋底则主要是采用耐磨耗性比较优异的顺丁橡胶另外，进行足球和橄榄球等运 动时所穿着的钉鞋的鞋底一般采用在草坪上抓着力较强和耐磨耗性较好的聚氨酯鞋底另一方面， 每只鞋都需要使用橡胶、海绵橡胶、EVA（乙烯一醋酸乙烯酯共聚物）、塑料、合成纤维、人造皮革、 耐冲击缓冲材料等多种原材料在设计胶鞋时应根据胶鞋的用途和所要求的性能，熟练掌握每种材 料的性能。

一. 鞋底材料由不同材料构成的鞋底在成型时的粘接技术也是非常重要的，需要经过多道复杂的工艺因此，目 前的制鞋技术还属于劳动密集型的生产形式，制造商把工厂逐渐向劳动报酬比较便宜的国家转移 另一方面，在制鞋材料的技术开发过程中，面向未来的各种技术正在互相渗透为此，文中重点介 绍材料开发、粘接技术、成型技术、环境对策等最新的研究开发动向1.1 制鞋材料（ 超轻量中底）为使冲击能够得到缓冲，一般在鞋的上部（包住脚的部分）与外底（鞋底）之间设置被称为中底的 海绵材料以往鞋中底材料多半使用交联发泡的 EVA 海绵，其主要原因是由于它具有良好的粘接性、 加工性、发泡成型性以及其他的物理特性如果中底不再采用EVA,那么可以用哪种海绵来代替它 呢? 人们带着这一疑问进行了研究在对各种材料进行的交联发泡试验中获悉，将汽车缓冲器和快 餐盒上使用的a -链烯烃改性材料用于中底，只具有EVA所有的轻量化效果而且，a -链烯烃达不 到所要求的密度和力学性能为此,人们将强度高且发泡成型性优异的苯乙烯类弹性体与之共混, 利用各自熔点的差异，用双螺杆挤出机研究了共混比例及混炼工艺另外，在使这种共混胶发泡时 还研究了交联剂的添加量、发泡剂的种类以及发泡条件等，最后开发成功前所未有的鞋新型中底材 料。

超轻量鞋中底的质量比原来减少了约一半，这对于鞋的轻量化起到了很大的作用 [1]进言之，这种制鞋材料不单是做到了轻量化，它还能根据穿着时不同的温度条件，具有一定的 缓冲性能即，在炎热的夏季可以穿，在寒冷的冬天照样可以穿，而鞋的缓冲性能均不会发生变化二. 鞋用布料鞋用布料：包括鞋面布、鞋里布和衬布等各类织物材料，是鞋用织物材料中最重要的主品鞋用布 的种类可分为：帆布、细布、山东绸、莱克布、牛仔布、罗缎、天鹅绒、金丝绒、芝麻绒、网服布、 毛织布等本节以帆布为主2.1 帆布① 帆布是分量较重的粗厚织物特点是布身紧密厚实、坚固耐磨、布面平整手感硬、挺，帆布品种按不同用途和要求进行设计和生产帆布的品种又按纱布粗细、经纬密度和织品的特点，分为粗帆布细帆布和漂染帆布三类② 鞋用帆布主要用细帆布和部分漂染帆布这些帆布具有布身细洁、平整结实、坚固耐用磨等特点③ 鞋用帆布的原料，传统采用纯棉纱近年来有用不着棉维混纺纱或棉维混并纱织制的，可利用两种的吸色不同使布面呈现露花状，外观少数也有单纯合成纤维纱织制的鞋用帆布④ 鞋用帆布的用途按其用途可分为：鞋面帆布和鞋里帆布两种⑤ 鞋用帆布的分类鞋面帆布，目前国内生产的鞋面帆布主要有以下几种：（3+3） 28*/28*4棉帆布、 28*2/28*2 棉鞋面帆布、 18*（ 2+2） /28*3 棉帆布、 28*（ 2+2） /28*3 棉鞋面帆布、印花棉花布等。

鞋用帆布的品种一般以经纬纱支密 6度来区别命名，细帆布经过染色后就叫色帆布，除主要作鞋帮 材料外，还可用做防护服，旅行袋布箱等2.2 山东绸山东绸跟帆布的性质差不多，也是由经纬纱支密度来区别命名山东绸的份量较重，是一种厚布特点是布身紧密、坚牢耐磨、不缩水、结构硬挺山东绸的民有很多，按其材料可分：粗山东绸和 细山东绸现在鞋用的布的大部分是山东绸，是比较流行的一种鞋用布料2.3 牛仔布牛仔布是以棉纱和染料为基本原料，牛仔布的加工和整理是牛仔布生产的重要环节牛仔布的品种规格较多，如按织法可分：二片综耳纹布、四片综卡其、八片综或龙头织提花牛仔布；按称重布可分为：轻磅牛仔布和重磅牛仔布两大类；按加工方法可分为：双缩牛仔布、退浆牛仔布、漂洗牛仔布、磨毛扑牛仔布、印花牛仔布；按用纱类可分为：全棉牛仔布、混纺牛仔布、弹力纱牛仔布和紧捻度皱牛仔布；所用染料可分为：硫化牛仔布和印地可牛仔布等牛仔布的特点：具有耐磨、耐脏、吸水性好、通透性强、价格较低等特 点目前各种规格的牛仔布都可以做为鞋面材料2.4 罗缎罗缎是采用绉组织制的线织物，由于织物布面呈凹凸明显的横向罗形花纹，又称花罗缎常用的罗纹经纱用14TEX*3,棉线具有质地厚实、光泽柔和经纬面强、力差异较大等特点。

7用绉组织制的纱罗缎的经纱用14.5TEX，棉纱纬用29TEX，棉纱织制时，同一梭口打入二根纬纱使布面呈横向条纹罗缎常用在布鞋面的材料2.5 网眼布鞋面网眼布分为：机织物和针织物两大类产品一种是采用纱罗组织的交经织品，这类组织比较特殊我，在布面形式菱形小孔眼，布身滑爽透凉有漂白及各种颜色采用原染料染色由于组织特殊，又不经过树脂整理，所以缩水率较大经编网眼织物是在织物结构中产生有一定规律网眼的针织物这种网眼织物具有结构较疏松、坏布有一定的延伸性和弹性、透气性好、孔眼分布均匀、对称等优 点经编网眼布目前有两面大类：一类是采用要棉纱织造该产品具有布面平整、清晰、网眼密度 适中、美观新颖、硬挺度和透气性好、耐洗涤和耐磨损等特点另一类是用合纤长丝为原料织造的 网眼布，目前主要以涤纶长丝居多该类经编网眼布具有花纹清晰、弹性和透气性好、色泽鲜艳和 耐穿、耐用等优点，该织物广泛用做鞋面布和鞋衬里等三. PU氯氨3.1 PU 简介PU 也称为合成革，在制鞋生产中已普遍使用它的主要性能特点：耐腐蚀性；合成革表面是用塑料 作为涂层，因此与轻度酸、碱、接触不良发生化学反应；防蛀性也好，表面光滑、材质均匀，由于 表面涂层不存在伤残缺陷，所以革面呈得光滑、美观、色泽鲜艳、材质厚薄均匀一致。

防水性合成 革，有较好的防水性能，水分不易渗入内层表面，沾污后可以用湿布擦洗其光泽不变透气性差底 基的纤维组织被表面涂层所封闭，所以它的透气性能很差3.2 分类pu革可分为：湿式PU干式PU二种湿式PU：较厚一层附于经纬布上面手感好，有发泡层，有一定硬 度湿式PU人造革是采用起毛布浸渍PU溶液，PU溶液在水溶中凝固形成微孔结构，并将起毛布纤 维有隙地粘接起来使起毛布改变了起始的纤维间互不定位的松散状态，而形成了一个炒冷饭稳定的 整体结构它改善了仅有PU薄型涂层人造革的特点，从而大大提高产品的力学性能，该产品在生产 工艺和物理机械性能等方面很接近合成革，但织物从产品里展现的编织纹理痕迹使它人为地归入了 人造革范畴，因此不符合在结构上模拟天然革的合成革特征，如此划分的原因还在于能较容易地用 感官来区分干式PU：很薄一层附于六安布工经纬布上面，没有发泡层表面粗糙，有硬度，一般比 较少用，干式PU与湿式PU人造革相对应采用溶剂发揖PU凝固的离型纸法所生产的产品双称干洗 PU人造革PU的种类特别多，在制鞋业中常见的有沙丁 PU、柔软PU、镭射PU、PU发泡，仿真PU、 打蜡PU、其它纹路也很多，D3纹D4纹，PU耙哥等。

不同的PU性质不同，所以在生产过程中尽量 了解其性质，然后正确的操作，对于镜面PU,特别需要注意，因为镜面PU表面有一层油渍，操作 时需用镜面处理剂或法渍油把鞋面的油渍洗净方可避免二次操作. [1]四. 鞋靴材料与设计鞋靴材料促成鞋靴设计风格的形成从某种意义上说，鞋靴设计就是风格设计鞋靴风格的体现要有 相应的鞋靴材料来支持不同鞋靴材料具有不同的表现性，鞋靴材料特征对鞋靴风格的形成起到了 至关重要的作用可以说，鞋靴的造型风格在很大程度上由鞋靴材料的风格决定的4.1 鞋靴材料的特性决定鞋靴整体造型鞋靴设计的一个基本工作职责，就是决定鞋靴产品的外观形态，亦称造型几乎所有的工业产品都 能够十分准确地实现设计所确定的空间尺寸和造型的特型设计它注重表现鞋靴的造型美和结构造 型的合理性由于材料本身的塑性、延伸性的不同，这些材料会给人一种不同的造型感觉4.2 鞋靴材料的材质表现鞋靴风格鞋靴主要是以材料来展现其款式造型的，而材 料的肌理又成为鞋靴款式造型中不可缺少的一个重要造型视觉元素，它给人的视觉感受对表现鞋靴 风格起着重要作用当今有些具有民族特色的鞋靴产品就是通过材料来体现民族特色和时代风格 的 [2]五. Si02气凝胶材料的应用古今中外的一些战例表明，因脚部保暖防护不足而冻伤，造成非战斗减员的情况屡屡发生。

据有关 资料报道，英军在第一次世界大战中，美军在第二次世界大战中，都因冻伤而造成过大量的非战斗 减员，其损失极大以美军为例，冻伤人员高达 225,000 人其中:重度冻伤人员高达 90,000 多名; 轻度冻伤人员130,000多名;还有生冻疮的也接近20,000 名冻伤人员中平均每人失去83 天勤务时 间，约有 40%的受冻病员不能重返战斗岗位，约有 20%的人员不宜继续服役在 1962 年的中印边境 自卫反击战中，因足部冻伤造成大量非战斗减员民间冻伤脚和生冻疮的，也屡见不鲜世界各国 尤其发达国家非常重视防寒鞋袜的研究[3]5.1 SiO2 气凝胶的用途SiO2 气凝胶的用途非常广泛，目前主要应用在航空航天、军事装备和高端商业领域等根据气凝胶 具有的多级网格纳米微孔结构，具备了较低的导热系数和较好的吸附防护装备技术研究[4]5.2 SiO2 气凝胶在鞋材的应用目前，我军寒区部队冬季配发了05 棉鞋、07防寒靴、07 防寒外套靴、07 冬袜和03 毛巾袜等鞋袜， 有效满足了寒区部队日常训练、站岗值勤条件下的基本需要，提高了我军部队的士气和凝聚力但 是，极端寒冷环境下，现行的鞋袜不能很好的满足实际需要，高寒区部队急需一双轻便、保暖、隔 寒等功能的防寒鞋靴以及一双干爽、保暖、舒适的保暖袜。

通过SiO2气凝胶增强增韧改性研究，将 先制成纳米孔气凝胶颗粒或粉体，掺入增强材料和粘合剂，模压或浇注成二次成型复合体掺混至 海绵橡胶或聚氨酯发泡鞋垫等产品，可制成较好的绝热材料，提高防寒鞋靴的鞋底隔热性，有效防 止寒气从鞋底传入鞋内[5][6]参考文献[1] 《革制品材料学》丁邵兰[2] 《材料在现代鞋靴设计中的作用与再设计》 李志彬[3] 《防寒鞋靴保暖性能的评估》刘光明，张建春,周国泰，李炎•论[J][4] 《纤维素气凝胶材料的研究进展》陶丹丹，白绘宇，刘石林，刘晓亚.J]纤维素科 学与技术,2011 (2) :64-75.[5] 《二氧化硅气凝胶改性方法及研究进展》杨凯，庞佳伟,吴伯荣，陈实，吴锋，杨栋.[J]. 北京理工大学学报,2009（9）:833-837.[6] 《气凝胶消防服概念研究》张兴娟，孔祥明，杨春信.J] •中国个体防护装备,2011 （3）:15-17.。