CN102920099A - 鞋的透气防臭 - Google Patents

Abstract

鞋不透气，其关键实质，系鞋底不透气。本方案以简单而有效的工艺，突破性地解决这一长期以来普遍存在的实质性问题。首先，以塑料、橡胶鞋底上均匀分布的小通孔，来直接、顺畅的沟通鞋内外气体扩散、交流环境，实质性地显著改善其透气性，实质性地显著改善其穿着舒适性。其次，为使鞋既透气又防水，于鞋底内表面覆一层透气防水高分子功能膜PTFE，予其更好的穿着便利性；再次，通过在吸湿的鞋垫上表面结合一层非亲水性的透气阻水软垫或PTFE膜，使其能储湿于垫内而隔湿于足底，从另一途径实质性地显著改善鞋产品透气性；同时，以活性炭纤维功能面料的全面应用，予鞋产品获得更进一步的防臭、除臭功能与效果。

Description

鞋的透气防臭

技术领域 鞋

背景技术 皮革、运动鞋(以下未另指其它即均为此指)因其不透气的塑料、橡胶、皮革材料，以及实际上的全封闭构造，这在为足部提供相应必要机械保护的同时，也由此产生了一个长期以来普遍存在的实质性穿着问题，也即舒适性问题。

显然，这实质上是鞋的透气性问题。

众所周知，鞋要穿着舒适，正如衣服之如人体：出汗时衣服必须透气。比如夏天天气炎热，人体出汗时汗汽如不能顺畅扩散、交换于衣外，人则明显感觉不舒适，以至难受。

当前鞋产品因其材料及构造，致使足底汗汽对外的扩散与交换严重受阻，从而聚集、储存于尤其是足底之下的吸湿软垫内。足底实质上紧贴于含不同程度汗液的软垫下不仅使人不舒适，相关微生物于这种高湿环境下进而还产生令人讨厌的酸臭异味。特别对于那些足部汗腺多、活动量大、以及未能及时清洁干净的鞋，在这种情况下，这些问题尤为明显和突出。

足部汗腺是鞋内当然的水汽源，其于通常状态下，其扩散与交换的速度，与阻碍其与外部环境进行扩散与交换的透气层纤维网孔有效截面其有效通道厚度成反相关，而与此透气纤维层网孔其有效孔径成正相关。对于用于鞋产品的透气纤维面料材料，显然，于有限的透气截面和狭小空间，要得到尽可能顺畅的气体交换，当然要尽可能减小交换通道各环节阻碍因素。

显然，塑料、橡胶鞋底对汗汽于鞋底外部的气体交换其阻碍作用，可视为无穷大，而实际的“布鞋”其阻碍作用也足够大，也即其几乎仅具微弱而缓慢的毛细运输作用。其相应的可视为一吸湿软垫。

因而，在鞋产品的各相关因素下，要使鞋内汗汽顺畅、有效扩散、交换于鞋外，则予鞋底以良好、有效的透气特性，是解决此实质问题的设想途径。

公众当然希望鞋产品能有效透气且防水，于穿着时有更好的便利性。而当前的透气防水高分子功能膜材料PTFE，将其特性、功能有效应用于鞋产品，则可满足公众这一期望。

而具吸附微粒、气味特性的活性炭纤维功能材料，则更可全面替代当前现有相关鞋材材料，不仅使产品具更好的防臭除臭功能与效果，而且还具显见的经济与社会意义。

同时，当前做为鞋产品“附件”的鞋垫，显见其基本功用是吸湿并储湿，而这与人体对足部舒适性的要求显见是无益的。但是，若对此鞋垫通过相关构造和工艺改造，使之成为储湿于垫内而隔湿于足底，那么，其效果与鞋的有效透气依然是等同相当的，这当然也不失为一个实质性改善当前鞋产品穿着舒适性的别一选择途径。

发明内容 皮鞋、运动鞋其长期而普遍的一个实质性穿着问题，是其透气性问题，且与之相伴而生、因人而异、程度不同的鞋内酸臭异味同样令人讨厌。

当前鞋产品实质上几乎不具透气性，或者说，鞋内足部汗汽于鞋外扩散与交换是微弱而缓慢的，也即其于外的扩散交换通道严重受阻。

这不仅与简单的理论分析、以及穿着事实是一致的。

简单实验也能进一步客观证明这一简单事实和结论：

取相同规格，约20×5cm两块卫生纸，其一块置于空隙率约50％的塑料网板上，别一块置于无空洞的相同塑料板上；

分别取10ml水均匀涂布于此两组卫生纸上；

分别取两相同的、其底部开有约2cm²孔洞的塑料袋，使其袋口朝下，从上围于两组承载卫生纸的塑料板外缘，并使塑料板上方空间尽可能小(以模拟鞋于足部实际穿着环境)；

把两实验组置于红外热源下，以使人手于纸面处稍有热感的距离与位置，进行水汽源对外界气体扩散交换实验。

经8小时，通过称量比对：约50％空隙率塑料板一组，其水份已完全扩散交换于塑料袋外；而另一组，塑料袋内其水份含量与实验前一样，几乎没有任何改变，绝大部分水仍含留于纸内，少部分凝聚于塑料袋内壁。

显然，当前鞋产品不透气，关键实质，系其鞋底实质性不透气。

本方案通过在当前现有柔韧、耐磨、富于弹性的塑料、橡胶材料鞋底上直接设置小通孔来顺畅沟通鞋底内外环境。显见，相对当前鞋产品，这样做不仅工艺简单，而且效果显著。

为防止灰尘、细小杂物进入鞋内影响卫生、便于清洁，小通孔孔径不宜过大过小，以1-5mm为宜；

为保护鞋底内表面上的透气防水PTFE覆层少受可能的损伤，可于鞋底内(上)表面覆一层或若干层不在实质上影响透气性的纤维网格织物材料；为进一步获得更好的防臭除臭功能与效果，在对透气性不构成实质影响下，当然，同时也为使鞋底更柔软舒适，可于此保护覆层之上，再覆若干层相应透气性良好的网格活性炭纤维功能材料；

为予鞋底能提供对极端情形下诸如地面细长、尖锐硬物对足部尽可能的保护，这些均匀分布于鞋底的小通孔，其方向可相对于鞋面成30-70°角。这样的构造形式，对于那些通常以小于30°角伸出地面的尖锐硬物，其对足部的伤害所能提供的其应有的保护，其程度和概率会高些；

为进一步从另一途径获得更好的防臭除臭效果，在对鞋的透气特性不构成实质影响下，同时也为进一步防止细小颗粒、杂物嵌入、堵塞通道，小通孔内可充填透气特性良好、松软的网格活性炭纤维功能材料。

通过以上各项措施，在实质上决定鞋产品透气特性的鞋底，不仅于透气特性上有了实质性的显著改善，且还于不同路径下具备活性炭进一步的辅助性防臭除臭特性。

当然，于这些各项措施的同时，不可否认，本方案鞋底透气特性虽在实质上相对当前产品效果显著，但其局限性也由此而生：鞋底会透水。它通常更适于尤其是广大城镇地区下的非积雨路面、非雨天气。

因而，若能进一步与此同时予以本方案鞋底必要的防水特性，那么显然，一时、偶尔的阴雨、天气变化，则能予这种产品更好、更实用的便利性。这种产品特性当然是公众期待的，正如公众期待当前“防水”的产品能透气。

一种透气阻水的高分子功能膜材料PTFE，可解决这一问题。

将此PTFE膜粘覆于有小通孔的鞋底上(内)表面，使其与鞋底构成整体。虽然PTFE膜网络微孔远远小于本方案采用的透气纤维材料网格，但仅此一层，且其膜厚可远薄于其当前(比如可薄到几个微米以至更薄)更可远远薄于本方案采用的纤维网格材料，因而可不会对鞋底透气特性产生实质性的、显著的影响。

关于PTFE膜材料，需要指出的是，其纤维网格孔径及膜厚，显然是可根据相关工艺、技术手段调整和控制的。进一步说，对于鞋底用膜，当然的是优先满足在有尽可能好的透气特性前提下，控制、调整和降低其现有防水特性；或者说，对于鞋底用膜，当然可以、当然应该不同于当前对膜通常双向功能特性的平行要求。比如，鞋底短时比如不超过10-30分钟置于积水中，则完全、当然可容忍和接受此时人体不会产生明显以至感觉不到的少量、微量渗水，比如10-30分钟内渗水量不超过1-5ml(这于鞋内通常相关纤维构造材料下，是能够做到此一吸湿、储水容量要求的)如此，则在这于实质上并不显著影响穿着舒适性前提下，于膜孔及膜厚调整于这一透气特性的最大值。

这样的鞋底构造和工艺，以及膜构造，在使产品其一方面使用特性的非实质性相对不足的同时，却也使其相关的另一方面使用特性得以突破性的显著提高并得以应用，不仅可行，且完全值得。

解决了鞋底的实质性透气特性问题，这同时还使得令人讨厌的酸臭异味有了实质性的显著改善，但足部汗汽毕竟会有部分经足底间的空隙渗入鞋面并吸收储存，这当然的会于鞋面产生异味。鉴于此，那么同样可将活性炭纤维功能材料面料全面应用于鞋面材料，以进一步予产品尽可能好的防臭除臭功能与效果。

当前鞋面材料主要为动物皮革和PVC革，以及各类化学纤维材料，尤其各类皮革材料，不仅不透气，其中动物皮革其生产对环境不仅存在污染，同时还日益不受动物权益与福利的道义支持；相较之下，活性炭纤维功能材料生产不仅无污染，还透气防臭。此材料全面应用于鞋产品，显具一举多得的重要经济与社会意义。

鞋面材料应用透气透水的活性炭纤维功能材料，尤其于下雨天则会透水，这当然不如皮革材料。为此，同样于其间可覆一层透气防水PTFE高分子功能膜。鞋透气功能在总体、实质上，处主导地位的部位是鞋底而非鞋面，故而这样一层PTFE膜对鞋总体上的透气特性可不会有实质性的、显著的影响，但这一鞋面材料构造却能予鞋产品有更好、更全面的穿着便利性与舒适性。

——经过上述各项措施，实质、有效、显著改善了鞋产品的穿着特性问题，但同时不可否认的是，本产品对诸如工矿、农郊、山地、丛林以及更为恶劣的其它野外环境，当然的有其不足。显然，本产品通常更适合于广大城镇环境的穿着使用。

当前现有全封闭尤其皮鞋运动鞋，当然的能为复杂、恶劣环境提供更为全面的足部保护。于此环境下，鞋产品的舒适性也即透气性问题则可从另外途径加以实质性解决。

把当前主要用以吸湿、紧贴足底并储存汗液的鞋垫，通过于其上表面结合一层PTFE膜，或一层用于透气并阻隔湿汽直接接触足部、分布有密集小通孔的比如塑料、橡胶的非亲水材料软垫。这种透气但非亲水的软垫与吸湿鞋垫纤维主体材料的组合，使得鞋内汗汽透过非亲水性膜、垫，但又不与足部高湿鞋垫纤维直接接触，如此，吸湿于垫内而隔湿于足底，实质上则等同、相当于足部汗汽已排出鞋外。

要使这种复合结构的鞋垫有更好的作用效果，一方面选择吸湿特性良好的比如脱脂棉纤、新型吸湿纤维做为吸湿主体材料；另一方面使鞋垫上的透气隔湿非亲水性软垫具尽可能好的透气和穿着特性，比如最大限度调整加大PTFE膜网径、减小膜厚，比如最大限度加大塑料、橡胶软垫上小通孔对其占比；比如以活性炭纤维作为其主体吸湿纤维。

以下简单实验证明了其实际效果：

两只普通鞋垫，以约0.5mm厚塑料板予针密集穿孔。鞋垫各置入鞋内，后以穿孔塑料板置入鞋内。

3小时后，两足已感觉到差异，无塑料板之足部有粘粘感，且足掌发凉，而有塑料板之足部无异常感觉；5小时后，这种差异感明显增大，无塑料板之足部湿、粘不适，足掌凉感明显增加，而有塑料板之足部则始终舒适、温暖，无不适异常感觉。

这一实验看似简单且高度主观，但若联系此前的另一简单但却也客观的实验，则可看到此二实验有着高度的关联性和相似性，结果当可相互映证。

足见，本方案的复合结构鞋垫，不仅实质有效，且效果显著。

而为进一步提高此复合鞋垫的吸湿效果和使用便利性，可将吸湿主体纤维材料与其上的透气非亲水软垫构造为可开合组件，则视穿着实际于必要和需要，于此两组件间夹覆一层一次性的、诸如像廉价的类似如卫生纸的吸湿纤维材料。

为进一步增强这种一次性材料的吸湿效果，其中可添加微量高效的吸水高分子树脂材料，比如丙烯酸钠盐这一类材料，同时可将复合鞋垫其主体纤维材料设计为类似蜂窝的总体构造，一次性吸湿材料其构造也随之相应、一致。这样，一次性吸湿材料可更为松软，也能容纳更多的凝态汗液，更具使用上的便利性。

附图说明 附图为鞋底构造示意图。其中1.若干层的活性炭纤维网格织物材料；2.鞋底上(内)表面上的透气防水高分子功能膜PTFE；3.鞋底基材；4.鞋底上的小通孔。

具体实施方式 本鞋底及其产品与复合鞋垫，其构造与工艺，简单明了，且其在总体构造、产品工艺上，与当前现有相应产品、相应结构与工艺相同相似，故无需多述。

鞋底上的小通孔，可于其压铸时一并由相应模具一次加工完成，也可以现有鞋底钻孔一次性加工完成。

鞋底小通孔内活性炭纤维材料的充填，既可由事先已确定松软、粗细度的纤维一次性拉出穿过，也可由网格纤维材料卷合为事先已确定松软、粗细度的线状形态一次性拉出穿过；卷合层间以小点状胶联结。最后以相应相宜针状棒一次性伸入小孔，向事先已向小通孔内壁涂胶部位施以相宜压力，使之固定其中。

鞋底上(内)表面与透气防水高分子功能膜PTFE的覆合，以现有常规工艺胶联；

复合鞋垫，其透气隔水且非亲水软垫可以常规胶联，也可以若干软质锁扣件，从两面相向以过盈配合的紧固方式联结；

高分子吸水功能材料于一次性吸湿纤维材料的参混，按现有常规工艺进行。

Claims (5)

1.鞋的透气防臭，鞋底材料为塑料、橡胶，其特征是，鞋底上有直接沟通鞋底内外环境、均匀分布、用于透气的小通孔。

2.根据权利要求1所述鞋的透气防臭，其特征是，鞋底上(内)表面和/或鞋面材料内有一层透气防水高分子功能膜PTFE。

3.根据权利要求1所述鞋的透气防臭，其特征是，鞋底小通孔内充填有松软透气的活性炭纤维功能材料。

4.鞋的透气防臭，鞋垫主体为吸湿纤维材料，其特征是，鞋垫上有一层透气防水的PTFE膜/或有用于透气隔湿的、均匀分布有小通孔的非亲水性软垫。

5.根据权利要求4所述鞋的透气防臭，其特征是，一次性吸湿纤维材料内，含高分子吸水功能材料丙烯酸钠盐。

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