CN106263271A - 鞋垫及其制备方法和包含该鞋垫的鞋 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种鞋垫及其制备方法和包含该鞋垫的鞋，所述鞋垫包括：鞋垫本体，所述鞋垫本体包括鞋垫面层和与所述鞋垫面层粘合的鞋垫中层，所述鞋垫中层设置于所述鞋垫面层的下表面；足弓支撑层，其粘合于所述鞋垫中层的下表面，所述足弓支撑层由足弓的位置延伸至后脚跟的边缘，且在所述足弓支撑层上设置有第一凹槽或第一通孔；后脚跟减震组件，其与所述第一凹槽或第一通孔配合设置，且所述后脚跟减震组件粘合于所述第一凹槽的底部或所述鞋垫本体的下表面；其中，所述足弓支撑层的材料包括热塑性材料。本发明的鞋垫具有生物力学特性以及低温热塑性，能够和脚实现完美的吻合，分散足部的压力，缓解疲劳，同时给予行走或者运动时足够的动力。
Description
技术领域
本发明涉及一种鞋垫及其制备方法和包含该鞋垫的鞋，属于制鞋材料领域。
背景技术
根据国内卫生组织的调查，82％的人患有不同程度的脚疾，而大部分的脚疾是由鞋引发的。不合脚的鞋使脚部肌肉长期处于不正常紧张状态，造成韧带松弛，或者内弓肌肉萎缩，从而导致扁平足、拇趾外翻等脚疾。
鞋垫作为鞋的一个重要组成部分，其功能主要包括两方面：①改善鞋内环境，例如：吸湿排汗、抗菌除臭和保暖等；②改善脚底受力状态，例如：防止脚掌在鞋内滑动、提高步伐稳定性、吸震以及矫正步伐、站立姿势等。由于每只脚的骨骼结构、肌肉群分布、皮肤生理特征等各不相同，不同人对鞋垫有不同的需求。由此给人们选择合脚和舒适的鞋垫带来了一定困难，尤其是具有足部疾病和专业运动的人群。
由于对足部的认识和保护意识的欠缺，以及经济条件等方面的影响，功能化鞋垫多用于理疗，主要针对于患有足部疾病或者脑瘫等行走困难的患者，价格昂贵。
现有技术中，可以采用3D打印技术制备得到鞋垫，其制备方法简单方便，但是在选材上具有一定的局限性，因为大部分鞋用材料还无法进行3D打印，尤其是质轻吸震的泡棉材料，并且3D打印得到的鞋垫在相关性能上会有所受限。
专利申请文件CN105216354A提供一种可订制鞋垫及其制作方法，在制作脚模过程中需要使用塑形泥，操作复杂且定型性欠佳，容易在后续鞋垫制作过程中出现误差；同时，其所使用的单一可热变形材料，在鞋垫选材上没有依据人体生物力学的差异，对各个部位或者区域选择不同性能的材料，无法满足患有不同足病的人群，因此具有一定的局限性。
专利申请文件CN102862308A提供一种客制化鞋垫的制作方法，在制作过程需要提前订制下模，同时需要根据客人脚型来制作上模，整个过程操作繁琐和复杂，不适合快速订制，同时鞋垫不能够实现局部功能化。
发明内容
发明要解决的问题
本发明的目的在于提供一种鞋垫及其制备方法和包含该鞋垫的鞋，所制备的鞋垫具有生物力学特性以及低温热塑性，能够和脚实现完美的吻合，分散足部的压力，缓解疲劳，同时给予行走或者运动时足够的动力。进一步地，还能够针对足部疾病进行设计，调整行走时的步态，增加脚部的舒适感。
用于解决问题的方案
本发明提供一种鞋垫，包括：
鞋垫本体，所述鞋垫本体包括鞋垫面层和与所述鞋垫面层粘合的鞋垫中层，所述鞋垫中层设置于所述鞋垫面层的下表面；
足弓支撑层，其粘合于所述鞋垫中层的下表面，所述足弓支撑层由足弓的位置延伸至后脚跟的边缘，且在所述足弓支撑层上设置有第一凹槽或第一通孔；
后脚跟减震组件，其与所述第一凹槽或第一通孔配合设置，且所述后脚跟减震组件粘合于所述第一凹槽的底部或所述鞋垫本体的下表面；
其中，所述足弓支撑层的材料包括热塑性材料，优选地，所述热塑性材料包括聚乙烯、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、聚己内酯、热塑性聚氨酯、聚异戊二烯、聚酰胺、聚乳酸、聚碳酸酯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚丁二酸丁二醇酯、石油树脂中的一种或两种以上，更优选地，所述热塑性材料包括聚乙烯、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、聚己内酯、热塑性聚氨酯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、聚对苯二甲酸乙二醇酯、石油树脂中的一种或两种以上。
根据本发明的鞋垫，其中，所述鞋垫还包括：
增强层，其粘合于所述足弓支撑层的下表面；
优选地，所述增强层的材料包括热塑性材料，更优选地，所述热塑性材料包括聚乙烯、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、聚己内酯、热塑性聚氨酯、聚异戊二烯、聚酰胺、聚乳酸、聚碳酸酯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚丁二酸丁二醇酯、石油树脂中的一种或两种以上，再优选地，所述热塑性材料包括聚乙烯、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、聚己内酯、热塑性聚氨酯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、聚对苯二甲酸乙二醇酯、石油树脂中的一种或两种以上。
根据本发明的鞋垫，其中，所述鞋垫中层的前脚掌的位置设置有第二凹槽或第二通孔，在所述第二凹槽或第二通孔中设置有前脚掌高弹组件，且所述前脚掌高弹组件粘合于所述第二凹槽的底部或所述鞋垫本体的下表面；
优选地，所述前脚掌高弹组件的材料包括泡棉材料，更优选地，所述泡棉材料包括聚氨酯、乙烯-辛烯共聚物、乙烯-辛烯嵌段共聚物、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物、氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物、溴化丁基橡胶、顺丁橡胶、硅橡胶、三元乙丙橡胶其中的一种或两种以上；更优选地，所述泡棉材料包括聚氨酯、乙烯-辛烯共聚物、乙烯-辛烯嵌段共聚物、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物中的一种或两种以上。
根据本发明的鞋垫，其中，所述后脚跟减震组件的材料包括泡棉材料，优选地，所述泡棉材料包括聚氨酯、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物、氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物、溴化丁基橡胶、顺丁橡胶、硅橡胶其中的一种或两种以上；再优选地，所述泡棉材料包括聚氨酯、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物、硅橡胶中的一种或两种以上。
根据本发明的鞋垫，其中，所述鞋垫中层的材料包括泡棉材料，优选地，所述泡棉材料包括聚氨酯、聚乙烯、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、乙烯-辛烯共聚物、乙烯-辛烯嵌段共聚物、苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物、氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物中的一种或两种以上；再优选地，所述泡棉材料包括聚氨酯、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、乙烯-辛烯共聚物、乙烯-辛烯嵌段共聚物、氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物其中的一种或两种以上。
根据本发明的鞋垫，其中，所述鞋垫中层的密度为0.15-0.5g/cm3，优选为0.18-0.30g/cm3；所述鞋垫中层的硬度为邵C 20-45，优选为邵C 25-40；所述鞋垫中层的冲击回弹率为10-50％，优选为10-40％；所述鞋垫中层的压缩比为5-35％，优选为8-20％。
根据本发明的鞋垫，其中，所述足弓支撑层的密度为0.5-1.5g/cm3，优选为0.6-1.2g/cm3；所述足弓支撑层的硬度为邵D 30-70，优选为邵D 35-65；所述足弓支撑层的撕裂强度10-60N/mm，优选为10-55N/mm；所述的足弓支撑层的冲击强度5-20kJ/m2，优选为5-15kJ/m2。
本发明还提供一种根据本发明的鞋垫的制备方法，其中，包括以下步骤：
粘合：将所述鞋垫的各层粘合为一体，得到硬质鞋垫；
脚模印采集：脚踩入脚模印采集装置中，抽去所述脚模印采集装置中的空气，得到所述脚模印；
软化：将所述硬质鞋垫加热软化，优选地，所述加热的温度为60-85℃，加热时间为4-8min，得到软化鞋垫；
塑形：将所述软化鞋垫置于所述脚模印中，脚踩在所述软化鞋垫上，冷却后，得到塑形鞋垫。
根据本发明的方法，其中，所述脚模印采集步骤和所述软化步骤之间，还包括步骤：
定位：脚踩在所述硬质鞋垫上，依据脚的大小和宽度，在所述硬质鞋垫上进行标记，确定脚踩在所述硬质鞋垫上的位置。
本发明还提供一种鞋，其包括根据本发明的鞋垫。
发明的效果
本发明的鞋垫能够根据个人足底情况进行专业订制，满足不同区域对材料的性能要求，例如：抗菌除臭、吸汗透气、轻便、吸震和高弹等，且所制作的鞋垫可实现低温塑形和重复循环利用。
本发明的鞋垫符合人体生物力学特性，能够根据个人的足底压力情况和足部疾病状况进行个性化订制，从而与脚进行完美的贴合，并且可以分散足底压力，调整步态，增加脚的舒适性；其制备方法简单易行，且高效。
附图说明
图1示出了实施例1的鞋垫的分解结构图；
图2示出了实施例1的鞋垫的整体结构图；
图3示出了实施例2的鞋垫的整体结构图；
图4示出了实施例3的鞋垫的整体结构图；
图5示出了实施例4的鞋垫的整体结构图；
图6示出了穿着实施例1制备得到的鞋垫在行走过程中的足底压力分布图。
图7示出了穿着对比例4制备得到的鞋垫在行走过程中的足底压力分布图。
具体实施方式
本发明提供一种鞋垫，包括：
鞋垫本体，所述鞋垫本体包括鞋垫面层和与所述鞋垫面层粘合的鞋垫中层，所述鞋垫中层设置于所述鞋垫面层的下表面；
足弓支撑层，其粘合于所述鞋垫中层的下表面，所述足弓支撑层由足弓的位置延伸至后脚跟的边缘，且在所述足弓支撑层上设置有第一凹槽或第一通孔；
后脚跟减震组件，其与所述第一凹槽或第一通孔配合设置，且所述后脚跟减震组件粘合于所述第一凹槽的底部或所述鞋垫本体的下表面；当所述鞋垫中层的前脚掌的位置设置有第一凹槽时，所述后脚跟减震组件粘合于所述第一凹槽的底部；当所述鞋垫中层的后脚跟的位置设置有第一通孔时，所述后脚跟减震组件粘合于所述鞋垫本体的下表面。
其中，所述足弓支撑层的材料包括热塑性材料，选用热塑性材料作为足弓支撑层，使得鞋垫能够具备较高的韧性和较高的硬度，且能够在60-100℃的温度范围内变型，足弓支撑层能够提供足弓部位有力的支撑和脚后跟的包裹性，分散人在行走或运动过程中产生的足底压力，提高避震性能，并且还能够避免运动过程中出现崴脚。
优选地，所述热塑性材料包括聚乙烯、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、聚己内酯、热塑性聚氨酯、聚异戊二烯、聚酰胺、聚乳酸、聚碳酸酯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚丁二酸丁二醇酯、石油树脂中的一种或两种以上，更优选地，所述热塑性材料包括聚乙烯、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、聚己内酯、热塑性聚氨酯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、聚对苯二甲酸乙二醇酯、石油树脂中的一种或两种以上。
一般而言，所述鞋垫本体的厚度为3.0-10.0mm，优选为4.0-8.0mm，其中，所述鞋垫中层的厚度为2.0-8.0mm，优选为2.0-5.0mm。
所述足弓支撑层的厚度为0.8-4.0mm，优选为1.0-3.0mm。适中的厚度可以提供足够的韧性和支撑力，并且能保证较好的热塑性。
另外，本发明对足弓支撑层、第一凹槽和第一通孔以及后脚跟减震组件的尺寸、形状、大小等没有限制，所属技术领域人员可以根据需要，选择具体的尺寸、形状、大小，均在本发明的范围之内。
根据本发明的鞋垫，其中，所述鞋垫还包括：
增强层，其粘合于所述足弓支撑层的下表面；优选地，所述增强层的材料为热塑性材料，能够使得鞋垫具备更高的韧性和更高的硬度，且可以在60-100℃的温度范围内变型，能够为后跟提供更强的包裹性，牢固锁定足后跟，提高运动过程中足部的稳定性。
优选地，所述增强层的材料包括热塑性材料，更优选地，所述热塑性材料包括聚乙烯、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、聚己内酯、热塑性聚氨酯、聚异戊二烯、聚酰胺、聚乳酸、聚碳酸酯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚丁二酸丁二醇酯、石油树脂中的一种或两种以上，再优选地，所述热塑性材料包括聚乙烯、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、聚己内酯、热塑性聚氨酯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、聚对苯二甲酸乙二醇酯、石油树脂中的一种或两种以上。
一般而言，所述增强层的厚度为1.0-5.0mm，优选为1.0-4.0mm。适中的厚度可以进一步提供足够的硬度和支撑，以及进一步保证较好的热塑性。
根据本发明的鞋垫，其中，所述鞋垫中层的前脚掌的位置设置有第二凹槽或第二通孔，在所述第二凹槽或第二通孔中设置有前脚掌高弹组件，且所述前脚掌高弹组件粘合于所述第二凹槽的底部或所述鞋垫本体的下表面。当所述鞋垫中层的前脚掌的位置设置有第二凹槽时，所述前脚掌高弹组件粘合于所述第二凹槽的底部；当所述鞋垫中层的前脚掌的位置设置有第二通孔时，所述前脚掌高弹组件粘合于所述鞋垫本体的下表面。
优选地，所述前脚掌高弹组件的材料为泡棉材料，采用泡棉材料作为前脚掌高弹组件，能够使得鞋垫吸震、压缩变形、吸湿透气、抗菌等。
所述前脚掌高弹组件的材料包括泡棉材料，更优选地，所述泡棉材料包括聚氨酯、乙烯-辛烯共聚物、乙烯-辛烯嵌段共聚物、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物、氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物、溴化丁基橡胶、顺丁橡胶、硅橡胶、三元乙丙橡胶其中的一种或两种以上；更优选地，所述泡棉材料包括聚氨酯、乙烯-辛烯共聚物、乙烯-辛烯嵌段共聚物、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物中的一种或两种以上。
一般而言，所述前脚掌高弹组件的厚度为2.0-8.0mm，优选为2.0-5.0mm。适中的厚度可以提供足够的回弹性，也能保证较好的穿着舒适性。
另外，本发明对第二凹槽、第二通孔、前脚掌高弹组件以及增强层的尺寸、形状、大小等同样没有限制，所属技术领域人员可以根据需要，选择具体的尺寸、形状、大小，均在本发明的范围之内。
根据本发明的鞋垫，其中，所述后脚跟减震组件的材料为泡棉材料，同样地，采用泡棉材料作为后脚跟减震组件，能够使鞋垫吸震、而压缩变形、吸湿透气、抗菌等。
优选地，所述泡棉材料包括聚氨酯、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物、氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物、溴化丁基橡胶、顺丁橡胶、硅橡胶其中的一种或两种以上；再优选地，所述泡棉材料包括聚氨酯、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物、硅橡胶中的一种或两种以上。
一般而言，所述后脚跟减震组件的厚度为1.0-8.0mm，优选为2.0-5.0mm。适中的厚度可以提供良好的吸震性能和穿着舒适性。
根据本发明的鞋垫，其中，所述鞋垫中层的材料也可以为泡棉材料，优选地，所述泡棉材料包括聚氨酯、聚乙烯、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、乙烯-辛烯共聚物、乙烯-辛烯嵌段共聚物、苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物、氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物其中的一种或两种以上；更优选地，所述泡棉材料包括聚氨酯、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、乙烯-辛烯共聚物、乙烯-辛烯嵌段共聚物、氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物其中的一种或两种以上。
根据本发明的的鞋垫，其中，所述鞋垫面层的材料包括皮革、超细纤维、合成革、甲壳素纤维、聚酯纤维、尼龙纤维、大豆蛋白纤维中的一种或两种以上；能够使得鞋垫耐磨、防滑、吸湿透气、抗菌等。
根据本发明的鞋垫，其中，所述鞋垫中层的密度为0.15-0.5g/cm3，优选0.18-0.30g/cm3之间；所述鞋垫中层的硬度为邵C 20-45，优选为邵C 25-40。
根据本发明的鞋垫，其中，所述鞋垫中层的冲击回弹率为10-50％，优选为10-40％；所述鞋垫中层的压缩比为5-35％，优选为8-20％。
根据本发明的鞋垫，其中，所述足弓支撑层的密度为0.5-1.5g/cm3，优选为0.6-1.2g/cm3；所述足弓支撑层的硬度为邵D 30-70，优选为邵D 35-65；所述足弓支撑层的撕裂强度10-60N/mm，优选为10-55N/mm；所述的足弓支撑层的冲击强度5-20kJ/m2，优选为5-15kJ/m2。
本发明的鞋垫一方面可以让穿着者的脚型和鞋垫，以及鞋进行完美的契合，提高穿着舒适感；另一方面成型后的鞋垫能够为穿着者的足弓处提供强有力的支撑和后跟包覆性。足弓支撑组件可以起到分散足底压力和避震作用，进而提高运动过程中的稳定性，避免崴脚。
另外，本发明的鞋垫中的各层上均可以设置透气孔，一方面可以利于透气，另一方面能够增加鞋垫的美观感。当然，本发明对透气孔的尺寸、形状、大小也没有限定，所属技术领域人员可以根据需要，选择具体的尺寸、形状、大小，均在本发明的范围之内。
本发明提供一种根据本发明的鞋垫的制备方法，包括以下步骤：
粘合：将所述鞋垫的各层粘合为一体，得到硬质鞋垫；
脚模印采集：脚踩入脚模印采集装置中，抽去所述脚模印采集装置中的空气，得到所述脚模印；软化：将所述硬质鞋垫加热软化，优选地，所述加热的温度为60-85℃，加热时间为4-8min，得到软化鞋垫，其中，所述脚模印采集装置可以是橡胶沙囊或者硅胶沙囊；
塑形：将所述软化鞋垫置于所述脚模印中，脚踩在所述软化鞋垫上，冷却后，得到塑形鞋垫。
优选地，对所述塑形鞋垫进行裁剪，例如：可以按照用户脚的大小进行裁剪，也可以按照鞋中鞋垫的大小进行裁剪，边缘打磨后即得鞋垫成品。
根据本发明的方法，其中，所述脚模印采集步骤和所述软化步骤之间，还包括步骤：
定位：脚踩在所述硬质鞋垫上，依据脚的大小和宽度，在所述硬质鞋垫上进行标记，确定脚踩在硬质鞋垫上的位置。
在可塑形鞋垫的制作过程中，还可以根据穿着者足部的疾病进行调整，制备矫形鞋垫，矫正患者的步态，从而为患者带来健康舒适的体验。
本发明还提供一种鞋，包括根据本发明的鞋垫。
实施例
下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限定本发明的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。
实施例1
<硬质鞋垫制备>
如图1所示，将厚度为3mm的乙烯-辛烯共聚物和乙烯-醋酸乙烯酯共聚物的混合物片层材料作为鞋垫中层2；将厚度为1mm的超细纤维片层材料作为鞋垫面层1；将厚度为1.2mm的热塑性聚氨酯、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物和石油树脂的混合物片层材料作为足弓支撑层4；将厚度为2mm的聚氨酯、聚乙烯和乙烯-醋酸乙烯酯共聚物的混合物片层材料作为增强层5；将厚度为3mm的聚氨酯的片层材料作为前脚掌高弹组件3；将厚度为3mm的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物和氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物的混合物片层材料作为后脚跟减震组件6。
将上述各层粘合为一体，得到硬质鞋垫，其中，所述后脚跟减震组件粘合在所述足弓支撑层的第一通孔中；所述前脚掌高弹组件粘合于鞋垫中层的第二通孔中。
<脚模印采集>
将脚踩入脚模印采集装置中，持续抽去所述脚模印采集装置中的空气，得到所述的脚模印。
<软化>
将制备得到的硬质鞋垫加热软化，其中，加热温度为80℃，加热时间为6min，得到软化鞋垫。
<塑形>
将所述软化鞋垫置于所述脚模印中，脚踩在所述的软化鞋垫上，冷却后，得到塑形鞋垫。然后对塑形鞋垫按照用户脚的大小进行裁剪，得到图2所示鞋垫成品I。
实施例2
<硬质鞋垫制备>
将厚度为4mm的聚氨酯的片层材料作为鞋垫中层2，将厚度为0.8mm的聚酯纤维作为鞋垫面层1；将厚度为2.3mm的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物和氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物的混合物片层材料作为后脚跟减震组件6；将厚度为0.8mm的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、聚对苯二甲酸乙二醇酯和石油树脂的混合物片层材料作为足弓支撑层4；将厚度为1.5mm的热塑性聚氨酯、聚乙烯和乙烯-醋酸乙烯酯共聚物的混合物片层材料作为增强层5。
将上述各层粘合为一体，得到硬质鞋垫，其中，所述后脚跟减震组件粘合在所述足弓支撑层的第一通孔中。
<脚模印采集>
将脚踩入脚模印采集装置中，持续抽去所述脚模印采集装置中的空气，得到所述的脚模印。
<软化>
将制备得到的硬质鞋垫加热软化，其中，加热温度为60℃，加热时间为4min，得到软化鞋垫。
<塑形>
将所述软化鞋垫置于所述脚模印中，脚踩在所述的软化鞋垫上，冷却后，得到塑形鞋垫。然后对塑形鞋垫按照用户脚的大小进行裁剪，得到如图3所示的鞋垫成品II。
实施例3
<硬质鞋垫制备>
将厚度为5mm的聚氨酯的片层材料作为鞋垫中层2，将厚度为1mm的超细纤维作为鞋垫面层1；将厚度为5mm的乙烯-辛烯嵌段共聚物、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物和苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物的混合物的片层材料作为前脚掌高弹组件3；将厚度为2.5mm的硅橡胶的片层材料作为后脚跟减震组件6；将厚度为2.0mm的聚己内酯和乙烯-醋酸乙烯酯共聚物混合物片层材料作为足弓支撑层4。
将上述各层粘合为一体，得到硬质鞋垫，其中，所述后脚跟减震组件粘合在所述足弓支撑层的第一通孔中；所述前脚掌高弹组件粘合于鞋垫中层的第二凹槽中。
<脚模印采集>
将脚踩入特制的脚模印采集装置中，持续抽去所述脚模印采集装置中的空气，得到所述的脚模印。
<软化>
将制备得到的硬质鞋垫加热软化，其中，加热温度为60℃，加热时间为4min，得到软化鞋垫。
<塑形>
将所述软化鞋垫置于所述脚模印中，脚踩在所述的软化鞋垫上，冷却后，得到塑形鞋垫。然后对塑形鞋垫按照用户脚的大小进行裁剪，得到如图4所示的鞋垫成品III。
实施例4
<硬质鞋垫制备>
将厚度为4mm的聚氨酯片层材料作为鞋垫中层2，将厚度为1mm的甲壳素纤维作为鞋垫面层1；将厚度为2.5mm的聚氨酯片层材料作为后脚跟减震组件6；将厚度为2.5mm的热塑性聚氨酯和乙烯-醋酸乙烯酯共聚物的混合物片层材料作为足弓支撑层4。
将上述各层粘合为一体，得到硬质鞋垫，其中，所述后脚跟减震组件粘合在所述足弓支撑层的第一凹槽中。
<脚模印采集>
将脚踩入脚模印采集装置中，持续抽去所述脚模印采集装置中的空气，得到所述的脚模印。
<软化>
将制备得到的硬质鞋垫加热软化，其中，加热温度为70℃，加热时间为5min，得到软化鞋垫。
<塑形>
将所述软化鞋垫置于所述脚模印中，脚踩在所述的软化鞋垫上，冷却后，得到塑形鞋垫。然后对塑形鞋垫按照用户脚的大小进行裁剪，得到如图5所示鞋垫成品IV。
对比例1
将厚度为5mm的聚乙烯和乙烯-醋酸乙烯酯共聚物共混物的片层材料作为鞋垫中层，将厚度为1mm的聚酯纤维作为鞋垫面层；将厚度为5mm的乙烯-辛烯嵌段共聚物、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物和苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物的混合物片层材料作为前脚掌高弹组件；将厚度为3.5mm的硅橡胶片层材料作为后脚跟减震组件。将上述各层粘合为一体，得到硬质鞋垫。
通过注塑方法制得厚度为2.0mm的聚酰胺U型足弓支撑托，然后将所述U型足弓支撑托与硬质鞋垫初步粘合，经高温热压与硬质鞋垫复合，即得鞋垫成品V。
对比例2
将聚酯纤维布铺在制备鞋垫的模具的底部，双组份原料(即聚氨酯A、B料)按照100:50比例充分混合后注入模具中，合模，放入50℃烘箱中熟化，冷却后取出，修边，即得鞋垫成品VI。
对比例3
将厚度为4mm的聚乙烯和乙烯-醋酸乙烯酯共聚物的混合物片层材料作为鞋垫中层，将厚度为1mm的聚酯纤维作为鞋垫面层；将厚度为4mm的乙烯-辛烯嵌段共聚物和乙烯-醋酸乙烯酯共聚物的混合物片层材料作为前脚掌高弹组件；将厚度为3.5mm的热塑性弹性体(TPE)片层材料，作为后脚跟减震组件。
将上述各层粘合为一体，得到硬质鞋垫。在模具中经高温热压，经剪裁后制得鞋垫成品VII。
对比例4
以聚己内酯、聚异戊二烯共混物为主基材注塑成型制备低温热塑板，将其通过裁切机裁切成鞋垫形状，得到塑形鞋垫的塑形层，通过加热软化后，加热温度为70℃，加热时间为5min，得到软化鞋垫，放入事先根据脚型制备的脚模中，待冷却后得到与人体脚底形状相吻合的塑形层，所述塑形层为鞋垫中层，然后再在所述塑形层的外表面包覆一层可随塑形层变形的纺织层，从而得到鞋垫成品VIII。
性能测试
对实施例1-4制备得到的鞋垫的足弓支撑层以及对比例1制备得到的鞋垫进行性能测试，表1示出了实施例1-4的足弓支撑层和对比例1制备得到的鞋垫的力学性能测试结果。
对实施例1-4以及对比例1-4制备得到的鞋垫或者鞋垫中层进行性能测试，表2示出了实施例1-4以及对比例1-4的鞋垫或者鞋垫中层的力学性能测试结果。
表1足弓支撑层的力学性能测试
由表1可以看出，实施例1-4的足弓支撑层的硬度都大于邵D 50，撕裂强度大于28N/mm，冲击强度大于6KJ/m2。相比于对比例1，实施例1-4的制备过程简单，不需要进行注塑，同时实施例1-4的足弓支撑层具有低温塑形性，可在较低温度进行软化塑形。同时，降低的撕裂强度和冲击强度均可提高使用时的舒适度。
表2鞋垫中层的力学性能测试
由表2可以看出，本发明实施例1-4制备得到的鞋垫中层的硬度均在邵C 25-40之间，冲击回弹率在10-35％之间，密度在0.18-0.30g/cm3之间，压缩比在8-20％之间，合适的硬度和冲击回弹率使得鞋垫具有更好的回弹性能；具有良好的吸震性能的同时还具有足够的动力以及更好的吸湿透气率；较低的密度使得鞋垫整体轻便，能够提高穿着舒适性，较低的压缩比能提高鞋垫的穿着持久性。
与实施例1-4相比，对比例4所制备的鞋垫中层的吸湿透气性较差，其硬度＞邵D35，密度＞0.8g/cm3，过高的硬度无法提供吸震能力和回弹力；并且过高的密度又显著增加了鞋垫的重量，降低了穿着舒适性。
另外，与对比例1、2和3相比，本发明实施例1-4制备的鞋垫更加贴合脚型，还能针对个人脚型不同(高、中和低足弓等)或者足部疾病(平足、外翻和内翻等)进行调整和矫正。
足底压力测试
取实施例1和对比例4所制备得到的鞋垫进行足底压力测试。具体地，试验者在裸足的状态下穿着试验用鞋并分别更换不同的鞋垫，使用德国Novel鞋垫压力测试系统，对不同条件下足底压力分布数据进行采集，结果如图6和图7所示(区域内数字高低分别代表该区域所承受压力值的大小，单位kPa)。
由图6和图7可以看出，穿着本发明实施例1制备得到的鞋垫相比对比例4制备得到的鞋垫在行走过程中足底压力分布更均匀。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种鞋垫，其特征在于，包括：
鞋垫本体，所述鞋垫本体包括鞋垫面层和与所述鞋垫面层粘合的鞋垫中层，所述鞋垫中层设置于所述鞋垫面层的下表面；
足弓支撑层，其粘合于所述鞋垫中层的下表面，所述足弓支撑层由足弓的位置延伸至后脚跟的边缘，且在所述足弓支撑层上设置有第一凹槽或第一通孔；
后脚跟减震组件，其与所述第一凹槽或第一通孔配合设置，且所述后脚跟减震组件粘合于所述第一凹槽的底部或所述鞋垫本体的下表面；
其中，所述足弓支撑层的材料包括热塑性材料，优选地，所述热塑性材料包括聚乙烯、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、聚己内酯、热塑性聚氨酯、聚异戊二烯、聚酰胺、聚乳酸、聚碳酸酯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚丁二酸丁二醇酯、石油树脂中的一种或两种以上，更优选地，所述热塑性材料包括聚乙烯、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、聚己内酯、热塑性聚氨酯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、聚对苯二甲酸乙二醇酯、石油树脂中的一种或两种以上。
2.根据权利要求1所述的鞋垫，其特征在于，所述鞋垫还包括：
增强层，其粘合于所述足弓支撑层的下表面；
优选地，所述增强层的材料包括热塑性材料，更优选地，所述热塑性材料包括聚乙烯、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、聚己内酯、热塑性聚氨酯、聚异戊二烯、聚酰胺、聚乳酸、聚碳酸酯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚丁二酸丁二醇酯、石油树脂中的一种或两种以上，再优选地，所述热塑性材料包括聚乙烯、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、聚己内酯、热塑性聚氨酯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、聚对苯二甲酸乙二醇酯、石油树脂中的一种或两种以上。
3.根据权利要求1或2所述的鞋垫，其特征在于，所述鞋垫中层的前脚掌的位置设置有第二凹槽或第二通孔，在所述第二凹槽或第二通孔中设置有前脚掌高弹组件，且所述前脚掌高弹组件粘合于所述第二凹槽的底部或所述鞋垫本体的下表面；
优选地，所述前脚掌高弹组件的材料包括泡棉材料，更优选地，所述泡棉材料包括聚氨酯、乙烯-辛烯共聚物、乙烯-辛烯嵌段共聚物、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物、氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物、溴化丁基橡胶、顺丁橡胶、硅橡胶、三元乙丙橡胶其中的一种或两种以上；更优选地，所述泡棉材料包括聚氨酯、乙烯-辛烯共聚物、乙烯-辛烯嵌段共聚物、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物中的一种或两种以上。
4.根据权利要求1～3任一项所述的鞋垫，其特征在于，所述后脚跟减震组件的材料包括泡棉材料，优选地，所述泡棉材料包括聚氨酯、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物、氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物、溴化丁基橡胶、顺丁橡胶、硅橡胶其中的一种或两种以上；再优选地，所述泡棉材料包括聚氨酯、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物、硅橡胶中的一种或两种以上。
5.根据权利要求1～4任一项所述的鞋垫，其特征在于，所述鞋垫中层的材料包括泡棉材料，优选地，所述泡棉材料包括聚氨酯、聚乙烯、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、乙烯-辛烯共聚物、乙烯-辛烯嵌段共聚物、苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物、氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物中的一种或两种以上；再优选地，所述泡棉材料包括聚氨酯、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、乙烯-辛烯共聚物、乙烯-辛烯嵌段共聚物、氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物其中的一种或两种以上。
6.根据权利要求1～5任一项所述的鞋垫，其特征在于，所述鞋垫中层的密度为0.15-0.5g/cm3，优选为0.18-0.30g/cm3；所述鞋垫中层的硬度为邵C 20-45，优选为邵C 25-40；所述鞋垫中层的冲击回弹率为10-50％，优选为10-40％；所述鞋垫中层的压缩比为5-35％，优选为8-20％。
7.根据权利要求1～6任一项所述的鞋垫，其特征在于，所述足弓支撑层的密度为0.5-1.5g/cm3，优选为0.6-1.2g/cm3；所述足弓支撑层的硬度为邵D 30-70，优选为邵D 35-65；所述足弓支撑层的撕裂强度10-60N/mm，优选为10-55N/mm；所述的足弓支撑层的冲击强度5-20kJ/m2，优选为5-15kJ/m2。
8.一种根据权利要求1～7任一项所述的鞋垫的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
粘合：将所述鞋垫的各层粘合为一体，得到硬质鞋垫；
脚模印采集：脚踩入脚模印采集装置中，抽去所述脚模印采集装置中的空气，得到所述脚模印；
软化：将所述硬质鞋垫加热软化，优选地，所述加热的温度为60-85℃，加热时间为4-8min，得到软化鞋垫；
塑形：将所述软化鞋垫置于所述脚模印中，脚踩在所述软化鞋垫上，冷却后，得到塑形鞋垫。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述脚模印采集步骤和所述软化步骤之间，还包括步骤：
定位：脚踩在所述硬质鞋垫上，依据脚的大小和宽度，在所述硬质鞋垫上进行标记，确定脚踩在所述硬质鞋垫上的位置。
10.一种鞋，其特征在于，包括根据权利要求1-7任一项所述的鞋垫。
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