CN108348033A - 隔热鞋类制品 - Google Patents

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Abstract

本发明是一种鞋类制品，包括隔热材料，比如小体积隔热材料，以在寒冷天气中提供保暖，而仍具有典型常规鞋靴的样式、灵活性和透气性。此外，在其他实施例中，本发明包括同样防水且透气的鞋子或靴子中的这些特征。本发明的这些方面通过小体积隔热部的放置或布置而实现，以最大化鞋类制品的保暖、样式、灵活性和透气性的特性。

Description

隔热鞋类制品
优先权声明
本专利申请要求2015年10月21日提交的美国临时申请第62/244,349号的优先权，该申请的内容通过参考全部纳入本文。
技术领域
本发明总体上涉及隔热鞋类制品，这些隔热鞋类制品向穿戴者提供保暖而不相对于常规鞋类制品增加体积。
背景技术
在服装中使用隔热部是熟知的，且常规材料包含棉絮、泡沫、绒毛等。例如，鞋类制品的隔热部已知包括以下材料，比如皮革、毛毡、羊绒、软木、法兰绒、泡沫、高度松软棉絮和其组合。常规隔热材料的缺点在于，获得高等级的隔热需要使用相对较大厚度的材料。例如，用于低于冰点的温度的常规鞋类中的充足隔热可为若干厘米厚的等级。在户外使用的鞋类的许多应用中，尤其是在作业或体育的服装物品中，设置大厚度的材料是不实际的。在这些活动中，通常存在对脚部的灵活性、稳健性和稳固拖动的需求。过大的隔热部厚度导致身体与被穿戴的物品之间的相对运动以及因而与地面的不牢固接触的可能性。物品的美观性也可能被附加的厚度影响，且使用者可能不愿穿戴具有不吸引人或不时髦的外观的庞大服装品。此外，常规隔热部的附加体积倾向于影响对穿戴者而言鞋类的舒适性和刚性。
本领域中充满用于增加隔热的鞋类构造，尤其是在鞋头区域中，以增强鞋头的舒适性和保暖。以下更详细地描述现有技术中的若干示例性专利。
Hsiung名下的美国专利第4,055,699号教示了一种用于鞋类制品将脚部隔热而保暖的多层内底，该内底足够薄，以便隔热而不改变适配性。内底是多层叠层，该多层叠层具有层叠至开孔泡沫层的顶部的薄的软织物层、层叠至泡沫层的致密的交联的聚烯烃层以及层叠至交联聚烯烃层底部的涂覆有铝的聚合材料屏蔽层。然而，所教示的是，内底是可压缩的，且开孔层倾向于随着身体压力被交替地施加而泵送空气，从而围绕鞋子内的脚部的侧部循环温暖空气。此外，为了增加隔热，所教示的是增加开孔层的厚度。
用于服装和鞋类的常规隔热材料的热导率大致上大于空气的热导率，空气的热导率率为在25℃下约25mW/m K。在诸如氯丁橡胶泡沫之类的高密度材料的情形中，可通过固体部件的热传导而导致高导热性，或者，在具有中等密度的材料中，热传导、热对流和热辐射机制的组合可能导致更高的有效导热性。通常，为了显著增加隔热等级，需要显著增加隔热材料厚度，从而具有上述缺点，比如改变制品的适配性。
Ristic-Lehmann名下的美国专利第7,118,801号涉及包括气凝胶颗粒的材料，且形成聚四氟乙烯粘合剂，其在大气条件下的热导率小于等于25mW/m·K。该材料是可模制或可成形的，几乎没有或没有脱落或填料颗粒，且可例如通过结合两个外层之间的材料而成形为诸如胶带或复合材料之类的结构。这些复合材料可被折曲、拉伸或弯曲，而不显著尘化或损失隔热特性。
Farnworth名下的美国专利第7,752,776号涉及服装制品，这些服装制品包括具有隔热结构的隔热部件，这些隔热结构具有低热导率。隔热部件具有隔热结构，隔热结构包括气体不可渗透的罩壳和包含在罩壳内的多孔材料，其中，隔热结构的热导率小于等于25mW/m·K。
Johnson,Jr.名下的美国专利第7,603,796号涉及一种靴子，比如狩猎靴，其具有过大的鞋头套，在鞋头套内设置有具有增加厚度的寒冷天气隔热材料层。根据该发明，靴子设置有过大的鞋头套，其中，比具有常规鞋头套的靴子设置大致上更常规的大体积寒冷天气隔热部。对穿戴者而言，由于鞋头区域中的较大尺寸和体积，这种过大的特征部对于靴子的舒适性、灵活性和外观具有显著限制。
Giacobone名下的美国公布第2007/0128391号涉及一种隔热部件，该隔热部件具有隔热材料层和围绕隔热材料层的密封罩壳，罩壳由弹性体材料制成。罩壳通过外周焊接(接头)被密封。在特定的示例性实施例中，隔热部件是鞋类制品的一部分，其中，该部件定位在内衬的外层与内层之间，且通过沿外周焊接的接缝被组装至鞋帮。
Pfister等人的欧洲专利申请公布第0736267号涉及一种隔热鞋帽和包含该帽的鞋类。隔热帽用空气储存材料进行衬垫且包含空气储存材料，空气储存材料抗压使得在鞋类的正常使用期间保持空气储存能力和因而其隔热能力。同样，由于鞋头区域中的附加体积，该鞋类构造存在显著限制。
尽管这些专利大致教示包含在已经高度隔热的鞋类内设置附加隔热部，但它们不提供具有灵活性、稳健性和稳固拖动以及常规未隔热或最小化隔热(例如，鞋帮热阻值为0.18m2℃/W或更小)的鞋靴的有吸引力的美观和舒适性的鞋类制品。
需要一种鞋，这种鞋提供保暖而基本上不改变鞋类制品的适配性(穿着性)、外观和舒适性，无论鞋类制品是常规的隔热或非隔热的鞋类制品。长期以来都需要在鞋类制品中独特地定位的小体积隔热材料，以获得这种期望的鞋。
发明内容
本发明的目的在于提供一种鞋类制品，该鞋类制品包括隔热部，比如小体积隔热部，以在寒冷天气中提供保暖，而仍具有典型常规鞋靴的样式、灵活性和透气性。此外，在其他实施例中，本发明包括同样防水且透气的鞋或靴中的这些特征部。如本文中更详细地描述的，本发明的这些方面通过小体积隔热部的放置或布置(mapping)而实现，以最大化鞋类制品的保暖、样式、灵活性和透气性的特性。
在第一实施例中，本发明涉及一种鞋类制品，该鞋类制品包括鞋帮区域、鞋头区域和脚底区域，鞋头区域包括鞋头顶部区域和鞋头底部区域，其中，所述鞋类制品的鞋帮区域鞋类热阻Rf为0.18m2℃/W或更小；且在所述鞋头顶部区域中包括热导率为30mW/m℃或更小、优选为25mW/m℃或更小的小体积隔热部；其中，所述鞋类制品具有a)0.80或更大、优选为0.9或更大的鞋头区域与脚底区域的鞋类热阻比；和/或b)1.0或更大、优选为1.4或更大的鞋头顶部区域与鞋帮区域的鞋(类)热阻比。
在另一实施例中，本发明涉及一种隔热鞋类制品，该隔热鞋类制品包括鞋帮区域、鞋头区域和脚底区域，鞋头区域包括鞋头顶部区域和鞋头底部区域，其中，鞋类制品的鞋帮区域鞋类热阻Rf为0.18m2℃/W或更小，且在鞋头顶部区域中包括热导率为30mW/m℃或更小、例如25mW/m℃或更小的诸如小体积隔热部之类的隔热部，且其中，鞋类制品具有0.80或更大、优选为0.9或更大的鞋头区域与脚底区域的鞋(类)热阻比。每个区域的鞋类热阻Rf可根据如本文中所描述的针对鞋类而改变的ASTM F1291-10的一般教示来测量。在本发明的其他实施例中，鞋类制品的鞋帮区域鞋类热阻Rf可能为0.16m2℃/W或更小，或对于未隔热或几乎不隔热的隔热部而言为0.1m2℃/W或更小。在其他替代实施例中，鞋类制品的鞋头区域与脚底区域鞋类热阻比例可能为1.0或更大、替代地为1.2或更大。在特定实施例中，鞋类制品可为防水的且还可为透气的。在本发明的另一实施例中，鞋类制品的鞋帮区域鞋(类)湿阻为250m2·Pa/W或更小，例如是150m2·Pa/W或更小，或是100m2·Pa/W或更小。在一个实施例中，小体积隔热部存在于鞋头顶部区域内，而在鞋帮、鞋头顶部或脚底区域中缺失或不存在。存在于鞋头顶部区域中的隔热部可能是连续的。在一个实施例中，小体积隔热部包括含有气凝胶的材料。在一个实施例中，小体积隔热部的厚度可能小于等于5mm，例如小于等于3mm。
在本发明的其他实施例中，提供了一种隔热鞋类制品，该隔热鞋类制品包括鞋帮区域、鞋头区域和脚底区域，鞋头区域包括鞋头顶部区域和鞋头底部区域，其中，鞋类制品的鞋帮区域鞋(类)热阻Rf为0.18m2℃/W或更小，且在鞋头顶部区域中包括热导率为30mW/m℃或更小、例如25mW/m℃或更小的小体积隔热部，且小体积隔热部包括含有气凝胶的材料。在一个实施例中，小体积隔热部的厚度可能小于等于5mm，例如小于等于3mm。
在本发明的其他实施例中，提供了一种隔热鞋类制品，该隔热鞋类制品包括鞋帮区域、鞋头区域和脚底区域，鞋头区域包括鞋头顶部区域和鞋头底部区域，其中，鞋类制品的鞋帮区域鞋(类)热阻Rf为0.18m2℃/W或更小，且在鞋头顶部区域中包括热导率为约30mW/m℃或更小、例如25mW/m℃或更小的小体积隔热部，且小体积隔热部的抗压值为在300kPa的应力下小于40％应变。在其他实施例中，隔热部的抗压(缩)值为在2000kPa(千帕)的应力下小于55％应变。在一个实施例中，隔热部可能是厚度可能小于等于5mm、例如小于等于3mm的小体积隔热部。
在本发明的另一实施例中，提供了一种隔热鞋类制品，该隔热鞋类制品包括鞋头顶部区域和鞋帮区域，其中，鞋类制品的鞋帮区域鞋(类)热阻Rf在鞋头顶部区域中为0.18m2℃/W或更小，且在鞋头顶部区域中包括热导率为约30mW/m℃或更小、例如25mW/m℃或更小的诸如小体积隔热部之类的隔热部，进一步，其中，鞋类制品具有1.0或更大的鞋头顶部区域与鞋帮区域的鞋(类)热阻比。在本发明的替代实施例中，鞋类制品的鞋帮区域鞋(类)热阻为0.16m2℃/W或更小，且替代地为0.1m2℃/W或更小。在附加实施例中，如根据ASTMF1291-10的一般教示所测量的，鞋类制品的鞋头顶部区域与鞋帮区域的鞋(类)热阻比例为1.4或更大，例如是1.7或更大。根据性能要求，在本发明的特定实施例中，鞋(类)制品可为防水的、可为透气的、或可为既防水又透气的。在其他实施例中，鞋类制品的鞋帮区域鞋类湿阻为250m2·Pa/W或更小，例如是150m2·Pa/W或更小，或是100m2·Pa/W或更小。在一个实施例中，小体积隔热部存在于鞋头顶部区域内，而在鞋帮区域、鞋头底部区域或脚底区域中缺失或不存在。存在于鞋头顶部区域中的小体积隔热部可能是连续的。在一个实施例中，小体积隔热部包括含有气凝胶的材料。在一个实施例中，小体积隔热部的厚度可能小于等于5mm，例如小于等于3mm。
在本发明的其他实施例中，提供了一种鞋类制品，该鞋类制品包括鞋头顶部区域和鞋帮区域，其中，鞋类制品在鞋头顶部区域中包括热导率为30mW/m℃或更小、例如25mW/m℃或更小的隔热部，且鞋类制品的鞋帮区域鞋(类)湿阻为150m2·Pa/W或更小，例如100m2·Pa/W。对于具有小于150m2·Pa/W湿阻的鞋，透气性改善。鞋类的期望的舒适性和性能还可确定透气性。在替代实施例中，鞋类制品的鞋帮区域鞋类湿阻为75m2·Pa/W或更小，且替代地甚至为50m2·Pa/W或更小。在另一实施例中，鞋类制品的鞋帮区域鞋类热阻Rf还可为0.18m2℃/W或更小，且甚至为0.16m2℃/W或更小，或是0.1m2℃/W或更小。在特定实施例中，鞋类制品还可为防水的。在一个实施例中，小体积隔热部存在于鞋头顶部区域内，而在鞋帮区域、鞋头底部区域或脚底区域中缺失或不存在。存在于鞋头顶部区域中的小体积隔热部可能是连续的。在一个实施例中，小体积隔热部包括含有气凝胶的材料。在一个实施例中，小体积隔热部的厚度可能小于等于5mm，例如小于等于3mm。
在又一实施例中，提供了一种形成鞋类制品的方法，该鞋类制品包括鞋帮区域、鞋头区域和脚底区域，鞋头区域包括鞋头顶部区域和鞋头底部区域，该方法包括：在所述鞋类制品的鞋头区域的至少一部分中并入热导率为30mW/m℃或更小、例如25mW/m℃或更小的小体积隔热部，由此，所述鞋类制品的鞋帮区域鞋类热阻Rf可为0.18m2℃/W或更小，且所述鞋类制品具有0.80或更大、例如0.9或更大或者1.0或更大的鞋头区域与脚底区域的鞋类热阻比。
本文中更详细地描述这些和其他特征。
定义
本文中使用的“小体积隔热部”是指在大气条件下热导率为30mW/m℃或更小、例如为25mW/m℃或更小的隔热部。如本文中所使用的，在术语小体积隔热部的范围内不考虑空气。相比于热导率为40mW/m℃或更大的传统的鞋类松软隔热部(例如，ThinsulateTM隔热部、隔热部等)，小体积隔热部以显著更小的厚度具有等同的热阻。在特定实施例中，小体积隔热部的厚度为小于等于5mm，例如小于等于3mm、小于等于3mm、小于等于1mm或小于等于0.5mm。就范围而言，小体积隔热部的厚度为0.2至5mm，例如0.2至3mm或0.2至2.5mm。
“并入”表示固附在鞋中，而不是分离的插入件。
本文中使用的“连续”是要表示覆盖面积或区域，且可借助单件或抵靠或基本上抵靠的多件来实现连续的覆盖，且还可包括叠置成提供连续覆盖的多件材料。连续覆盖没有允许热量沿直接路径散逸的间隙。在特定实施例中，小体积隔热部可在鞋头区域中是连续的，而在其他实施例中，小体积隔热部可在鞋头顶部区域中连续。
“防水”表示鞋类制品满足本文中提到的鞋类防水性离心测试。
“气体可渗透”表示如基于测试方法部分中提供的测试来测量的渗气性大于10-3g/m2大气/天。
“透气性”是水蒸气通过鞋的渗透性的量度，其可通过多种不同方法被测量。作为一个示例，包括在本文的测试方法部分中的ASTM F2370，Standard Test Method forMeasuring the Evaporative Resistance of Clothing Using a Sweating Manikin(用于通过使用出汗模型测量服装的湿阻的标准测试方法)测量渗透性的倒数(即、湿阻)，因而，具有高渗透性或透气性的鞋将具有较低的湿阻值。
本文中所称的鞋类制品包括所有尺码和构造的鞋子，包括但不限于靴子、高跟鞋、平底鞋、芭蕾鞋、无带轻便舞鞋、乐福鞋(平底便鞋)以及袜子。术语“鞋子”和“靴子”可在本文中互换地用来指鞋类制品。
本文中使用的“鞋头衬(toe puff,鞋包头)”描述了作为加固物材料插入在鞋类制品的鞋头中、在鞋类制品与内衬之间的材料件。
附图说明
特别是当结合附图考虑本发明的以下具体实施方式时，本发明的优势将变得明显，附图中：
图1a－h是示意图，示出了脚部模型测试装置部件的各种立体图，标示了尺码42的脚部模型区域，这些区域对应于本发明的鞋区域，其中：
图1a是脚部模型的俯视立体图；
图1b是脚部模型的仰视立体图；
图1c是脚部模型的成角度俯视侧视立体图；
图1d是脚部模型的成角度仰视侧视立体图；
图1e是脚部模型的正视立体图；
图1f是脚部模型的侧视立体图；
图1g是脚部模型在与图1f中所示的侧相反的那侧上的另一侧视立体图，且具有以毫米标示的尺寸；以及
图1h是脚部模型的后视立体图；
图2a－h是示意图，示出了脚部模型测试装置部件的各种立体图，标示了尺码37的脚部模型区域，这些区域对应于本发明的鞋区域，其中：
图2a是脚部模型的俯视立体图；
图2b是脚部模型的仰视立体图；
图2c是脚部模型的成角度俯视侧视立体图；
图2d是脚部模型的成角度仰视侧视立体图；
图2e是脚部模型的正视立体图；
图2f是脚部模型的侧视立体图；
图2g是脚部模型在与图2f中所示的侧相反的那侧上的另一侧视立体图，且具有以毫米标示的尺寸；以及
图2h是脚部模型的后视立体图；
图3是常规鞋类制品内部的脚部模型的侧视剖视立体图；
图4是在侧视剖视图示出的鞋床的俯视立体图；
图5是所示鞋床的侧视剖视立体图；
图6是根据本发明的实施例的隔热构造的侧视剖视图；
图7a是包含根据本发明的实施例的隔热构造的鞋床的实施例的侧视剖视图；
图7b是包含根据本发明的实施例的隔热构造的鞋床的另一实施例的侧视剖视图；
图8是本发明的实施例的鞋类制品的侧视剖视图；
图9是根据本发明的一个实施例的隔热构造的俯视图；
图10是根据本发明在鞋头区域中具有隔热部的鞋类制品的实施例的侧视剖视图；以及
图11是根据本发明在鞋头顶部区域中具有隔热部的鞋类制品的实施例的侧视剖视图。
具体实施方式
本发明涉及鞋，这种鞋提供保暖而基本上不改变鞋类制品的适配性、外观和舒适性，无论鞋类制品是常规的隔热或非隔热的鞋类制品。本发明包含在鞋类制品中定位的小体积隔热部，以获得这种期望的鞋。本发明的目的是提供一种保暖鞋类制品，这种保暖鞋类制品具有几乎没有或没有隔热部的典型常规鞋靴的样式、灵活性和透气性。本发明的另一目的是提供制造这种鞋类制品的方法。此外，本发明的目的是在还防水且透气的鞋子或靴子中提供这些隔热特征部。
通常通过使用测试器具来进行对鞋类制品舒适和性能方面性能的测量，测试器具包含脚部模型和一个或多个测量装置，用于在受控状态下测量鞋类制品的性能。测试模型通常标示有区域，比如在如图1a－1h中所示的脚部模型101的各种立体图中标示且在本文中所含的测试方法部分中提供的对应的表1中描述的那样。图1g和2g包括特定脚部模型的具有尺寸(mm)的测量条，如在测试方法部分中更详细地描述的那样。
鞋类区域大致关联于在图1a－1h中对于脚部模型101标示的脚部模型区域和在图2a－2h中对于脚部模型102标示的区域。这些区域还可能关联于图3中所示的常规鞋类制品200。根据本发明的一个实施例，鞋帮区域201被确定为使材料覆盖与图1a－1h中所示的脚部模型101的区6、7、8和9中的至少一个相关联的脚部区域。在特定实施例中，鞋帮区域201包括区6、7、8和9中的每个，而在其他实施例中，取决于鞋的类型，在这些区中的一个或多个中可能存在部分覆盖。即使在存在部分覆盖的情况下，只要鞋帮区域的至少一部分被材料覆盖，该区域的热阻就为0.18m2℃/W或更小。应理解，当存在部分覆盖或没有覆盖时，热阻是不良的，且鞋头区域与鞋帮区域之间的比例更大。对于某些类型的鞋，比如靴子，鞋帮区域201还可能包括区1、2、3、4和/或5中的一个或多个。诸如芭蕾平底鞋或乐福鞋之类的其他鞋可能在某些区中具有材料的部分覆盖，而其他区则没有材料。
根据本发明的一个实施例的鞋头顶部区域被确定为使材料覆盖与图1a－1h中所示的脚部模型101的区11相关联的脚部区域。根据本发明的一个实施例的鞋头区域被确定为使材料覆盖与图1a－1h中所示的脚部模型的(鞋头顶部)区11和(鞋头底部)区12相关联的脚部区域，且在图3中示出为由202和203所涵盖的区域。根据本发明的一个实施例的脚底区域被确定为使材料覆盖与图1a－1h中所示的脚部模型的区10相关联的脚部区域，且在图3中被示出为204。
本领域技术人员会理解，所限定的鞋类区域的边界可根据特定鞋类的样式、尺码和构造而稍有变化。在一个实施例中，鞋帮区域201被确定为使材料覆盖与图2a－2h中所示的脚部模型102的区16、17、18、19和22中的至少一个相关联的脚部区域。在特定实施例中，鞋帮区域201包括区16、17、18、19和22中的每个，而在其他实施例中，取决于鞋的类型，在这些区中的一个或多个中可能存在部分覆盖。对于某些类型的鞋，比如靴子，鞋帮区域201还可能包括区13、14和/或15中的一个或多个。根据本发明的一个实施例的鞋头顶部区域被确定为使材料覆盖与图2a－2h中所示的脚部模型102的区24相关联的脚部区域。根据本发明的一个实施例的鞋头区域被确定为使材料覆盖与图2a－2h中所示的脚部模型的(鞋头顶部)区24和(鞋头底部)区25相关联的脚部区域，且在图3中示出为由202和203所涵盖的区域。根据本发明的一个实施例的脚底区域被确定为使材料覆盖与图2a－2h中所示的脚部模型的区20、21和23相关联的脚部区域，且在图3中被示出为204。
在一个实施例中，鞋头区域与脚底区域鞋类的热阻比为0.80或更大，例如，0.90或更大，或1.0或更大。鞋头区域与脚底区域的热阻比可适用于多种不同的鞋构造。在一个示例性实施例中，鞋头区域鞋类热阻为0.07m2℃/W或更大，例如从0.07至0.3m2℃/W。就范围而言，脚底区域鞋类热阻可为0.09m2℃/W或更大，例如从0.09至0.24m2℃/W。
参考图4，示出了用于鞋子的常规鞋床205的俯视示意图，其中，在虚线之间的区域311限定了鞋床鞋头。图5示出了常规鞋床205的侧视剖视立体图。
图6是用作本发明的部件的一种合适的小体积隔热材料构造的剖视示意图，其中，隔热部601位于两个覆盖层602a和602b内。小体积隔热材料和覆盖层的该组合此后被称作为隔热构造603。如上所述用于鞋子或靴子的鞋头顶部区域中的隔热构造603在某些情况下可被称作为“鞋帮隔热构造”，而如上所述用于鞋子或靴子的鞋头区域的底部中的隔热构造在某些情况下可被称作为“鞋底隔热构造”。
用于本发明中的合适的小体积隔热部可包括但不限于，含有气凝胶的材料、真空面板和具有30mW/m℃或更小、例如25mW/m℃或更小的热导率的其他合适的隔热部。在特定实施例中，小体积隔热部可包括气凝胶和聚合物薄膜粘合剂，比如PTFE。在特定实施例中，小体积隔热部可包括如美国专利第7,118,801号中所描述的气凝胶/含氟聚合物颗粒基质，该文献的全部内容通过参考被纳入。气凝胶/含氟聚合物颗粒基质包括大于等于40重量％的气凝胶颗粒和小于等于60重量％的颗粒尺寸为50至600μm的聚四氟乙烯颗粒。在一个实施例中，气凝胶/含氟聚合物颗粒基质的热导率可为25mW/m℃或更小。
在一个实施例中，隔热部可粘附于鞋的鞋帮或内衬或任何其他部分、例如鞋头衬，或形成鞋类制品内的叠层、例如防水透气叠层的一部分。隔热部可借助合适的粘合剂粘附或缝合于鞋类制品中，或放置在附连至鞋类制品的一部分的袋部内。
在特定实施例中，合适的隔热材料包括那些不会非期望地增加体积的材料。合适的隔热材料还能够适形于鞋子的形状，而不显著影响鞋子的适形性和适配性，例如，皱缩或影响平滑度。在特定实施例中，隔热材料可被模制或以其他方式成形，以适形于鞋类制品的轮廓。要理解，可能存在于常规鞋类中的气隙将不会构成根据本发明的小体积隔热部。此外，根据本发明的鞋类制品的特定实施例，小体积隔热部可能仅位于特定鞋类区域的一部分或多个部分中，或小体积隔热部可能完全覆盖特定的鞋类区域。此外，根据特定实施例，一个或多个隔热构造可能位于特定的鞋类区域(例如，单件或多件)中，以覆盖该区域并提供根据本发明的隔热部。此外，在特定实施例中，可能期望的是，小体积隔热部包括气体可渗透材料。合适的可选覆盖材料可用于在隔热构造中提供覆盖层且可包括薄膜、织物、膜、皮革等，或作为单层或多层，用于将小体积隔热部隔离在鞋类制品内。根据用于本发明的特定实施例中的小体积隔热部，覆盖材料可在使用中提供对隔热部的保护(例如，防止磨损等)、可使隔热部的尘化(dusting)最小化、可有助于保持隔热部的真空或其他性能，等等。
在特定实施例中，小体积隔热部能够忍受在正常使用期间由于穿鞋子而造成的压缩以及通常与鞋子的制造或构造相关联的更大压缩。有利的是，隔热部可抵抗压缩，以避免对热特性的破坏或劣化。在一个实施例中，小体积隔热部具有在通常与正常使用相关联的300kPa应力下小于40％应变的压缩。在鞋子的制造或构造期间，压缩(量)更大，且小体积隔热部具有在2000kPa应力下小于55％应变。出乎意料的是，小体积隔热部具有更小的应变和30mW/m℃或更小的热导率。传统的鞋类松软隔热部(例如，DurathermTM隔热部、ThinsulateTM隔热部、隔热部等)在正常使用下具有大于40％应变的压缩且具有与鞋子的制造或构造相关联的大于55％应变的压缩。由于应变在制造或构造期间更大，故而期望的是，对于与用于本发明的实施例中的小体积隔热部的相同厚度，这些传统松软的隔热部的热阻会更低且热比例会更低。
参考图7a，示出了第一隔热构造503，第一隔热构造503相邻于鞋床后部段320定位，使得两件共同呈现原始鞋床(在图4中示出为205)的大致形状。织物或其他连接材料630、比如包括用于隔热构造的覆盖材料的材料、被定位且固附在隔热构造503和鞋床后部段320的上方，使得其跨过两者之间的交界。在一些实施例中，连接材料630可延伸鞋床后部段320的长度。所得到的结构包括根据本发明的改型的鞋床650。在特定实施例中，小体积隔热部被添加在改型的鞋床650中，而不增加图4中示出为205的原始鞋床的厚度。这允许改变的鞋床650保持小轮廓，且可用于鞋子中而不增加体积或厚度。在其他实施例中，改型的鞋床650可为鞋子的内底，且隔热构造可定位在该内底内。
图7B示出了本发明的改型的鞋床651的另一实施例，其中，间隔件640定位在隔热构造503下方。在其他实施例中，间隔件640可定位在隔热构造503上方。例如，在鞋床材料320比隔热构造503的厚度更厚(例如，至少厚0.5mm)的本发明特定实施例中，可期望的是在构造中包括这种间隔件。合适的间隔件可包括充填否则会留空的区域而不增加不必要的重量或体积的材料，比如泡沫、波纹结构、棉麻布等。
图8是示意性剖视图，示出了位于本发明的鞋类制品701中的如前所述的图1a－1h中的脚部模型101或图2a－2h中的脚部模型102。包括鞋床后部段320和隔热构造503的改型的鞋床650被示出定位在鞋类制品701内。如所示的，附加的隔热构造503’定位在鞋类制品701中。附加隔热构造503’的形状通常被制成其大致适配在鞋类制品701的如由箭头标示在虚线720之间延伸的鞋头腔室的鞋帮部分(鞋头腔室的上部)。在一个实施例中，整体的隔热构造可包括隔热构造503和附加的隔热构造503’。在其他实施例中，根据鞋子的构造，隔热构造503和附加的隔热构造503’是分离的，且可被连结在一起或布置成叠置构造。图9示出了本发明的一个实施例中的具有穹顶形状的合适隔热构造503’的俯视图。对于包含图9中所示的鞋帮隔热构造503’的实施例，将理解到，弯曲的边缘将朝向鞋类制品的前方定位，大致在鞋床鞋头区域311(总地参考图3)内接触鞋床650的周界。应理解到，隔热构造基本上覆盖对应于鞋头顶部区域的鞋子的至少一部分区域，而无论具体的鞋床构造、隔热构造形状、底部隔热构造在鞋床中或鞋床下方的定位以及鞋帮隔热构造在鞋帮的各区域或各层之间或下方的定位等。
图10示出了本发明的实施例的鞋类制品构造的一个实施例的侧视剖视图。在该实施例中，隔热部件940和940’相对于鞋床205和内衬970定位在外部。在一个实施例中，内衬970可为由含氟聚合物制成的功能层。该实施例的整个鞋类制品还包括鞋帮材料910、鞋底920、位于隔热部940和织物部件950下方的内底板930、脚跟衬960和鞋头衬980。在其他实施例中，隔热部940可沿织物部件950粘附至内底板930，以形成具有大致均匀厚度的表面。
在一个实施例中，隔热部存在于鞋头顶部区域内，而在鞋帮、鞋头底部或脚底区域中缺失或不存在。图11示出了在鞋头顶部区域中具有隔热部的本发明的鞋类制品构造的一个实施例的侧视剖视图。在该实施例中，隔热部件940’相对于鞋床205和内衬970定位在外部。在鞋头底部中不设置另外的隔热部，且因而不包括隔热部940和织物部件950。
在可选的实施例中，隔热部件940’可被层叠至鞋头衬980，以减少制造步骤并避免其他粘合层。
在其他实施例中，隔热部件940’可与内衬970毗连，以形成连续的防水且透气的内衬。鞋头区域中的内衬970的一部分被移除且被隔热部件940’代替。使隔热部件940’和内衬970毗连还减小了鞋子的体积。在那些实施例中，鞋头衬980相对于内衬970和隔热部件940’定位在外部。
在替代的实施例中，隔热部件940’可定位在鞋帮材料910的袋部内。袋部可具有一个狭缝以允许进入其中。袋部可释放，以允许替换或移除隔热部件940’，或一旦隔热部件940’滑动到袋部内，袋部可被粘附。在另一实施例中，隔热部件940’可能可选地在一侧或两侧上邻接(毗连)有织物部件。在另一实施例中，隔热构造940’可通过任何附连方法附连至内衬970、或鞋帮910或两者。在另一实施例中，隔热构造940’可附连至内衬970或鞋帮910或两者，并且邻接(毗连)于隔热构造940’的一侧或两侧上的织物。
测试方法
鞋类的热阻
根据ASTM F1291-10,Standard Test Method for Measuring the ThermalInsulation of Clothing Using a Heated Manikin(用于通过使用受热模型测量服装隔热的标准测试方法)的一般教示加上本文中详细描述的一些改动来测量鞋类制品的热阻。
用于在尺码42的鞋子上执行测试的模型是华盛顿州西雅图的热测量公司(Thermetrics)的12区高顶部热脚部测试系统，其尺寸定为代表百分之50的男性左脚(美国尺码9、欧洲尺码42)。如图1a－h中所示，该模型包括十二个独立受控的出汗区，其利用分布式温度传感器网络。脚部模型的十二个区的尺寸定为且布置成如表1和图1a－1h中所示。
鞋头顶部区域是表1中的区11。
用于在尺码37的鞋子上执行测试的模型是华盛顿州西雅图的热测量公司(Thermetrics)的13区高顶部热脚部测试系统，其尺寸定为代表百分之50的女性左脚(美国尺码7、欧洲尺码37)。如图2a－2h中所示，该模型包括十三个独立受控的出汗区，其利用分布式温度传感器网络。脚部模型的十三个区的尺寸定为且布置成如表2和图2a－2h中所示。
鞋头顶部区域是表2中的区24。
使用气候室来提供模型周围的受控温度和相对湿度条件。使用围绕模型的定制风洞来提供受控且定向(从脚趾至脚跟)的均匀气流。气流的空间和时间可变性比在移除脚部模型的风洞中测量的小12.5％。使用具有±0.05m/s精度且时间常数小于1秒的全方向风速计来测量9个均匀分布的点处的气流。这些点覆盖居中于风洞中在垂直于气流的平面上8英寸宽、9英寸高且1.5英寸迎风于脚部模型脚趾前缘的面积。在每个位置处对测量值取至少三分钟的平均。
在温度为23±0.5℃、相对湿度为50％±5％且空气速度为1.0±0.05m/s的受控环境中执行测试。要被测试、定尺寸以适配在模型(例如，左鞋尺码美国9、欧洲42)上的样品被留在23℃、50％RH的预置状态下至少12小时。该鞋类制品样品被放置在裸模型上(即没有袜子)且如果鞋类制品上存在鞋带的话系上鞋带。模型被悬置在空气中，使得没有外部压力通过使用单个压力板或任何其他装置被施加至鞋类制品。根据ASTM F1291-10执行数据采集。即，通过将30分钟的稳态数据进行平均来确定隔热值，以获得对于每个区以m2·℃/W为单位的总热阻(Rt)。所得到的结果大致记录了每个制品的三个测量值的平均值。还在裸模型(即没有鞋类制品)上依据相同协议执行了测试，以对于每个区获得以m2·℃/W为单位的裸模型的表面上的空气层的热阻(Ra)。
对于每个区域的Rt计算如下：
Rt＝(T皮肤–T环境)/(Q/A)
T皮肤＝区平均温度(℃)
T环境＝环境温度(℃)
Q/A＝热通量(W/m2)
对于没有鞋类制品而执行的测试，以相同方法计算Ra。
接着，对于若干区域，通过从区域的总热阻(Rt)减去区域的裸模型的表面上的空气层的热阻(Ra)来计算以m2·℃/W为单位的鞋类热阻(Rf)。在计算中包括每个区域内的每个区，而无论鞋类制品是否覆盖整个区域。如以下等式中所示，对于包括多个区的区域使用并行计算方法。表1和2对于每个模型标示了哪些区包括在每个区域中。
Rf,区域＝Rt,区域–Ra,区域
其中，
Rt,区域＝ΣA区/Σ(A区/Rt,区)
Ra,区域＝ΣA区/Σ(A区/Ra,区)
例如，对于尺码42的模型的Rf,鞋帮基于表1计算如下：
Rf,鞋帮＝[(A6+A7+A8+A9)/(A6/Rt,6+A7/Rt,7+A8/Rt,8+A9/Rt,9)]-[(A6+A7+A8+A9)/(A6/Ra,6+A7/Ra,7+A8/Ra,8+A9/Ra,9)]
对于尺码37的模型的Rf,鞋帮基于表2计算如下：
Rf,鞋帮＝[(A16+A17+A18+A19+A22)/(A16/Rt,16+A17/Rt,17+A18/Rt,18+A19/Rt,19+A22/Rt,22)]-[(A16+A17+A18+A19+A22)/(A16/Ra,16+A17/Ra,17+A18/Ra,18+A19/Ra,19+A22/Ra,22)]
小热阻的测量中的正常实验误差可导致这些计算中的零和/或负值。在区域中所计算的Rf小于等于零的情形中，用最小值0.0001m2K/W来代替，以在如下限定的那样计算鞋类热阻比时避免除以零的误差。
以无单位值表达的鞋类热阻比被计算为相关各区域的鞋类热阻值之间的比例，如下：
鞋头区域至脚底区域的鞋类热阻比＝Rf,鞋头/Rf,脚底。由于使用3个测量值的平均值，鞋头区域至脚底区域的平均鞋类热阻比＝平均Rf,鞋头/平均Rf,脚底。
鞋头顶部区域至鞋帮区域的鞋类热阻比＝Rf,鞋头顶部/Rf,鞋帮。由于使用3个测量值的平均值，鞋头顶部区域至鞋帮区域的平均鞋类热阻比＝平均Rf,鞋头顶部/平均Rf,鞋帮。
鞋类的湿阻
根据ASTM F2370-10,Standard Test Method for Measuring the EvaporativeResistance of Clothing Using a Sweating Manikin(用于通过使用出汗模型测量服装湿阻的标准测试方法)的一般教示加上本文中详细描述的一些改动来测量鞋类制品的湿阻。使用两个模型来执行该测试。这些模型是华盛顿州西雅图的热测量公司(Thermetrics)的尺寸定为代表百分之50的男性左脚(美国尺寸9、欧洲尺寸42)的12区高顶部热脚部测试系统以及华盛顿州西雅图的热测量公司(Thermetrics)的尺寸定为代表百分之50的女性左脚(美国尺寸7、欧洲尺寸37)的13区高顶部热脚部测试系统。这些模型包括多个独立受控的出汗区，其利用分布式温度传感器网络。尺码42的脚部模型的各区的尺寸定为且布置成如表1和图1a－1h中所示，尺码37的脚部模型的各区的尺寸定为且布置成如表2和图2a－2h中所示。使用气候室来提供模型周围的受控温度和相对湿度条件。使用围绕模型的定制风洞来提供受控且定向(从前至后)的均匀气流。气流的空间和时间可变性比在移除脚部模型的风洞中测量的小12.5％。使用具有±0.05m/s精度且时间常数小于1秒的全方向风速计来测量9个均匀分布的点处的气流。这些点覆盖居中于风洞中在垂直于气流的平面上8英寸宽、9英寸高且1.5英寸迎风于脚部模型脚趾前缘的面积。在每个位置处对测量值取至少三分钟的平均。
在温度为35±0.5℃、相对湿度为40％±5％且空气速度为1.0±0.05m/s的受控环境中执行测试。要被测试、定尺寸以适配在模型(例如，左鞋尺码美国9、欧洲42)上的样品被留在23℃、50％RH的预置状态下至少12小时。该鞋类制品样品被放置在出汗模型上且如果存在鞋带的话系上鞋带。在将鞋类制品放置在模型上之前，出汗模型被用于在模型表面上均匀地分布水分的可移除的织造出汗皮肤覆盖。该皮肤被预湿润之后才将鞋子安装在模型上。模型被悬置在空气中，使得没有外部压力通过使用单个压力板或任何其他装置被施加至鞋类制品。根据ASTM F2370-10的8.6节中的选项1，通过在测试周期内测量加热器功率(瓦特)来执行数据采集。即，将30分钟的稳态数据进行平均，以获得对于每个区以m2·Pa/W为单位的总湿阻(Ret)。所得到的结果记录了每个制品的三个测量值的平均值。还在仅可移除织造出汗皮肤在位(即没有鞋类制品)的模型上依据相同协议执行了测试，以对于每个区获得以m2·Pa/W为单位的裸模型的表面上的空气层的湿阻(Rea)。
对于每个区域的Ret计算如下：
Ret＝(P饱和–P环境)/(Q/A)
P饱和＝被测皮肤温度下的饱和水汽压力(Pa)
P环境＝被测环境温度下的环境水汽压力(Pa)
Q/A＝热通量(W/m2)
水汽压力计算如下：
P饱和＝饱和水汽压力(Pa)
P环境＝环境水汽压力(Pa)
T皮肤＝皮肤温度(℃)
T环境＝环境温度(℃)
RH＝环境相对湿度(％)
对于在没有鞋类制品的模型上执行的测试，以相同方法计算Rea。
接着，对于鞋帮区域，通过从区域的总湿阻(Ret)减去区域的裸模型的表面上的空气层的湿阻(Rea)来计算以m2·Pa/W为单位的鞋类湿阻(Ref)。鞋帮区域包括对于对应的脚部模型在表1和2中标示为“鞋帮”的区。在计算中包括鞋帮区域内的每个区，而无论鞋类制品是否覆盖整个区域。对于在尺码42的模型上测试，使用并行计算方法来计算鞋帮区域鞋类湿阻如下：
Ref,鞋帮＝[(A6+A7+A8+A9)/(A6/Ret,6+A7/Ret,7+A8/Ret,8+A9/Ret,9)]-[(A6+A7+A8+A9)/(A6/Rea,6+A7/Rea,7+A8/Rea,8+A9/Rea,9)]
对于在尺码37的模型上的测试，湿阻计算如下：
Ref,鞋帮＝[(A16+A17+A18+A19+A22)/(A16/Ret,16+A17/Ret,17+A18/Ret,18+A19/Ret,19+A22/Ret,22)]-[(A16+A17+A18+A19+A22)/(A16/Rea,16+A17/Rea,17+A18/Rea,18+A19/Rea,19+A22/Rea,22)]
热导率
用马萨诸塞州的激光公司撒格斯(Laser Comp Saugus)的激光公司型号福克斯314热导率分析器来测量本发明中使用的隔热部的热导率。记录单次测量的结果。
厚度
用热导率器具(马萨诸塞州的激光公司撒格斯的激光公司型号福克斯314)的集成的厚度测量来测量样品厚度。记录单次测量的结果。
鞋类离心防水测试
每个鞋类样品的防水性可通过使用Sugar等人转让给W.L.戈尔及同仁股份有限公司的美国专利第5,329,807号中所描述的离心测试来确定，该文献通过参考全部纳入本文。执行30分钟的离心测试。如果在30分钟后没有发现泄漏，鞋类样品被认为是防水的。
通过甲烷渗透来测量气体可渗透性
甲烷测试仪是在系统中无背压的扩散装置。装置的主要部分是由不锈钢制成且包含两个半部的单元。测试薄膜被夹在两个半部之间。通过两个o形环来确保紧密密封。单元具有两个出口和两个入口。甲烷气体从底部入口进入且通过底部排放出口排出，从而确保在薄膜上没有背压。通过针阀控制甲烷流。在顶部上，零空气从顶部入口进入并将渗透通过样品薄膜的甲烷气体带至FID检测器(火焰离子检测器)。零空气是穿过催化剂床以摆脱空气中的任何碳氢化合物的压缩空气，使得甲烷是FID检测器测量的唯一碳氢化合物。在实际装置中，为了灵活的检测范围和测量的方便，需要更多控制。甲烷渗透测试仪的FID检测器通过已知浓度的空气甲烷混合物来校准。由于测试所需的相对较大的样品占地面积(直径约4”(4英寸))和受限的样品尺寸，在大多数情形中仅测试两个复制品。
在薄膜固定在单元的两个半部之间之前，单元的底部被零空气净化。接着，在数据采集软件启动之后，送入甲烷。测试的持续时间通常为15分钟，以确保信号到达稳态。数据采集频率为1Hz。通过将最近两分钟内的数据平均来计算FID电压。接着，通过FID电压和校准曲线来确定甲烷浓度(C甲烷)。接着，可通过以下等式计算甲烷通量：
甲烷通量＝C甲烷(ppm)*R(毫升/分)/A(cm2)＝0.000654*C甲烷*R/A(μg/cm2/分)
其中，C甲烷是以ppm为单位的甲烷浓度，R是以毫升/分为单位的零空气流速，A是以cm2的单元面积。常数0.000654来自从甲烷体积至质量的转换。
压缩
使用英国英斯特朗海威科姆的配备有压缩夹具和5kN测力传感器的英斯特朗型号5965的双柱桌面测试系统上的圆柱形压缩板来测量压缩应力所导致的应变百分比。在0.05kgf(千克力)的载荷下测量18mm直径样品的初始厚度。接着，该样品以0.1mm/秒的速率被压缩。在校正器具的顺应性后，测量300kPa和2000kPa应力下的应变。记录3个测量值的平均值，以确定耐压值。
示例
以下述方式产生根据本发明的示例1－3和5的鞋类制品的衬垫。
参考图4，如本文中之前描述的是用于鞋子的常规鞋床205的俯视图，其中，在虚线之间的区域311限定了鞋床鞋头。图5示出了常规鞋床205的侧视剖视立体图。对于表2中所示的每个示例，首先从鞋子移除鞋床205。从鞋床312的最前点测量的7cm的距离限定了鞋床鞋头区域311。从鞋床205切除鞋床鞋头区域311，从而形成鞋床后部段320。被移除的鞋床鞋头区域311被用作式样，用以切出基本上相同尺寸的隔热材料件。大致根据美国专利7,118,801的教示来制作用于示例1－3和5的隔热材料，隔热材料包括PTFE气凝胶复合材料，热导率为0.0152W/mK至0.0246W/mK且厚度为2.0mm。示例由应变小于40％(例如在300kPa下为18.5％)和应变小于55％(例如在2000kPa下为39％)的材料制成。该隔热材料在两侧上被覆盖层覆盖，覆盖层包括0.08mm的厚度的30.5g/m2的无纺尼龙织物，使用喷洒粘合剂(3M型号#77-CC)将织物粘附至隔热材料。接着，织物被修剪使得织物的约1.5cm边界围绕隔热材料。图6示出了隔热材料的示意性剖视图，其中，隔热部501在两个外覆盖层内且被两个外覆盖层所包围，在该示例中，两个外覆盖层为织物502a和502b。隔热材料和织物的该组合被称作为隔热构造503或503’。用于鞋子的鞋帮部分中的隔热构造503’在本文中有时可被称作“鞋帮隔热构造”，且用于鞋子的鞋底区域中的隔热构造有时可被称作“鞋底隔热构造”。
参考图7a，为了将隔热构造安装到示例2和3的鞋子中，将第一隔热构造503布置在鞋床后部段320前，从而基本上重现原始鞋床205的形状。类似于对于覆盖层所描述的，附加的无纺尼龙件630被放置在鞋床后部段320和隔热构造503的顶部上，使得其跨过交界处，以将两件320和503保持在一起并叠置于鞋床材料后部段320和隔热构造503两者。接着，无纺织物、鞋床材料和鞋底隔热构造都使用之前描述的喷洒粘合剂彼此粘附，从而形成改变的鞋床650。
对于示例1和5的鞋子且参考图7b，其中，原始鞋床205比隔热构造503更厚超过0.5mm，诸如聚乙烯泡沫件(由HIRI-海的布莱德和瑞彻公司(HIRI-Hildebrand undRichter&Co.)制造的RG 170)之类的间隔件640使用相同的粘合剂被附连，使得隔热构造503加上间隔件640的总厚度大致等同于鞋床后部段320的厚度。如上文对于图6A所描述的无纺尼龙织物630被用来将件320、640和503保持在一起。以此方式，产生对于示例1和5的改型的鞋床651。
接着，改型的鞋床650或651被重新插入鞋子中，从而充填与已被移除的原始的未改型的鞋床一样的鞋腔空间。
通过使用相同的隔热无纺材料和如上所述且如图6中所示的组装技术产生附加的隔热构造503’以适配于鞋子鞋头腔体的鞋帮部分(鞋子鞋头腔体的上部)；然而，该隔热构造的形状被切割成如图9中所示的穹顶状形状，以大致适形于鞋帮鞋头区域，且弯曲的边缘定向成朝向鞋子的前部放置且大致接触改型的鞋床650的前边缘311。隔热件的尺寸定为，当大致沿鞋子的顶表面测量时，从鞋子711的最前点向后延伸至少7cm，如由图8中在虚线720之间延伸的箭头所示。接着，该隔热构造的顶表面被喷洒有上述粘合剂并被插入鞋子的鞋头腔体中，使得鞋床中的隔热构造503与鞋帮的鞋头区域中的隔热构造503’之间存在的间隙最小。执行对示例1－6的鞋类制品的测试，并在以下表3和4中记录。同样，执行对未改变的比较示例1－7的鞋类制品的测试，并在表3和4中记录。在比较示例6和7中测试两个其他的可商购而不具有任何修改或附加隔热部的鞋子。
*鞋帮Rf＜0.18m2℃/W
示例4
女士休闲样式中等高度靴如下所述且如图10中示意性示出的那样产生。该靴子使用皮革鞋帮910和包含乙烯乙酸乙烯酯(EVA)920的干滚鞋底。皮革是1.2mm至1.4mm的牛全粒。鞋底为在前掌中约10mm厚且在脚跟处为28mm厚。有纤维质的内底板930用于脚跟区域中的插中板增强部(未示出)。大致根据美国专利7,118,801的教示制成且包括热导率为0.020W/mK的PTFE气凝胶复合材料的约2mm厚的低热导率隔热部(隔热片)940被切割成内底板930的鞋头区域的形状，以从鞋头911的前方向后延伸与鞋头衬980大致相同的距离。该隔热件(隔热片)通过氯丁橡胶粘合剂粘附至内底板的鞋头区域的顶部。无纺聚酯织物件(片)950被切割成内底板的剩余区域的形状且通过氯丁橡胶粘合剂粘附至内底板的剩余区域，以形成大致均匀厚度的表面。
靴帮910的式样被设计成适应鞋头衬980和内底板930区域中的隔热部的附加厚度，同时保持完全围绕内底板930的底部的1.8cm的绷帮(楦制)余量。在皮革被缝合入鞋帮910的期望形状中之后，并入脚跟衬960和三层织物叠层(聚酰胺－聚酯共混针织织物/ePTFE/聚酰胺针织物)内衬970。包含涂覆有丙烯酸类聚合物的聚酯织物的鞋头衬980通过氯丁橡胶粘合剂被粘附至皮革鞋帮内部。上述大约2mm厚且热导率为约20mW/mK的单独的低热导率隔热材料件(片)940’被切割成大致匹配鞋头衬980的尺寸，且围绕鞋头套的鞋帮侧被削薄至约2cm的宽度且围绕鞋楦边缘被削薄至约1.5cm的宽度，以减小材料边缘处的任何可见的过渡部。接着，隔热部通过氯丁橡胶粘合剂被粘附至鞋头衬980内部。接着，使用氯丁橡胶粘合剂将鞋帮强力楦制并粘附至内底板。最后，鞋底920通过聚氨酯粘合剂和膜气动压机被粘结至闭合的鞋帮。如本文中之前描述的那样执行对所完成的鞋子的测试，并将结果记录在表3和4中。
尽管该示例描述了被称作具有粘结的鞋底鞋子构造的力楦制鞋帮，但会理解到，本发明可能以其他鞋子构造技术实现，包括但不限于具有套楦(拉帮，Strobel士多宝)、透缝压条、管状软帮和滑动上楦鞋帮的鞋子以及具有注模鞋底、硫化鞋底、皮革鞋底、EVA鞋底的鞋子等。
示例6
女士休闲样式中等高度靴如下所述且如图10中示意性示出的那样产生。该靴子使用皮革鞋帮910和粘结鞋底920制成。大致根据美国专利7,118,801的教示制成且包括热导率为0.020W/mK的PTFE气凝胶复合材料的约1.9mm厚的低热导率隔热部(片)940被切割成内底板930的鞋头区域的形状，以从鞋头911的前方向后延伸与鞋头衬980大致相同的距离。该隔热件(片)被粘附至内底板的鞋头区域的顶部。间隔件950被切割成内底板的剩余区域的形状且被粘附至内底板的剩余区域，以形成大致均匀厚度的表面。
靴帮910的式样被设计成适应鞋头衬980和内底板930区域中的隔热部的附加厚度，同时保持完全围绕内底板930的底部的鞋楦边缘。在皮革被缝合入鞋帮910的期望形状中之后，并入脚跟衬960和内衬970。鞋头衬980通过氯丁橡胶粘合剂被粘附至皮革鞋帮内部。上述大约1.9mm厚且热导率为约0.020W/mK的单独的低热导率隔热材料片940’被切割成大致匹配鞋头衬980的尺寸，且围绕鞋头套的鞋帮侧且围绕鞋楦(楦制)边缘被削薄，以减小材料边缘处的任何可见的过渡部。接着，隔热部被粘附至鞋头衬980内部。接着，将鞋帮力楦并粘附至内底板。最后，鞋底920被粘结至闭合的鞋帮。如本文中之前描述的那样执行对所完成的鞋子的测试，并将结果记录在表3和4中。
尽管该示例描述了被称作具有粘结的鞋底鞋子构造的力楦鞋帮，但会理解到，本发明可能以其他鞋子构造技术实现，包括但不限于具有套楦(拉帮)、透缝压条、管状软帮和滑动上楦鞋帮的鞋子以及具有注模鞋底、硫化鞋底、皮革鞋底、EVA鞋底的鞋子等。
比较示例4
基本上根据Farnworth的美国专利第7,752,776号中示例1的教示形成滑雪靴。具体地，滑雪靴的鞋头区域的隔热值大致根据Farnworth(7,752,776)中示例1增加，且具有一些较小的例外。即，基本上在Farnworth中描述的隔热材料附加有外真空密封的薄膜(真空密封辊薄膜(零件号ZL211X16PK6))，以确保隔热部中的真空密封。覆盖脚部的底部前部分的隔热真空结构的隔热值为0.35m2K/W，且覆盖脚部的顶部的一部分的隔热结构的隔热值为0.36m2K/W。
如本文中之前描述的那样执行对所完成的鞋子的测试，并将结果记录在表3和4中。
本领域技术人员将理解，单位W/mK等同于单位W/m℃，且单位m2℃/W等同于单位m2K/W。
以上已参考特定的实施例一般地描述了本申请的发明(内容)。虽然已在被认为是包括了特定优选实施例的内容中阐述了本发明，但可在一般的公开内容中选择本领域技术人员已知的各种替代方式。除了以下阐述的权利要求的记载之外，本发明不受其他限制。

Claims (17)

1.一种鞋类制品，所述鞋类制品包括鞋帮区域、鞋头区域和脚底区域，所述鞋头区域包括鞋头顶部区域和鞋头底部区域，其中，所述鞋类制品
的鞋帮区域鞋类热阻Rf为0.18m2℃/W或更小；且
在所述鞋头顶部区域中包括热导率为30mW/m℃或更小、优选为25mW/m℃或更小的小体积隔热部；
其中，所述鞋类制品具有：
0.80或更大、优选为0.9或更大的鞋头区域与脚底区域的鞋类热阻比；和/或
1.0或更大、优选为1.4或更大的鞋头顶部区域与鞋帮区域的鞋类热阻比。
2.根据权利要求1所述的鞋类制品，其特征在于，所述鞋类制品的鞋帮区域鞋类热阻Rf为0.16m2℃/W或更小。
3.根据权利要求1所述的鞋类制品，其特征在于，所述鞋类制品的鞋帮区域鞋类热阻Rf为0.1m2℃/W或更小。
4.根据权利要求1－3中任一项所述的鞋类制品，其特征在于，所述鞋类制品的鞋头区域鞋类热阻为0.07m2℃/W或更大。
5.根据权利要求1－4中任一项所述的鞋类制品，其特征在于，所述鞋类制品的脚底区域鞋类热阻为0.09m2℃/W或更大。
6.根据权利要求1－5中任一项所述的鞋类制品，其特征在于，所述鞋类制品是防水的。
7.根据权利要求1－6中任一项所述的鞋类制品，其特征在于，所述鞋类制品的鞋帮区域鞋类湿阻为250m2·Pa/W或更小。
8.根据权利要求1－7中任一项所述的鞋类制品，其特征在于，所述鞋类制品的鞋帮区域鞋类湿阻为100m2·Pa/W或更小。
9.根据权利要求1－8中任一项所述的鞋类制品，其特征在于，所述鞋帮区域的至少一部分被材料覆盖。
10.根据权利要求1－9中任一项所述的鞋类制品，其特征在于，所述小体积隔热部在所述鞋头区域中是连续的。
11.根据权利要求1－10中任一项所述的鞋类制品，其特征在于，所述小体积隔热部包括含有气凝胶的材料。
12.根据权利要求1－11中任一项所述的鞋类制品，其特征在于，所述小体积隔热部的厚度小于或等于5mm。
13.根据权利要求1－12中任一项所述的鞋类制品，其特征在于，所述小体积隔热部的抗压值为在300kPa的应力下小于40％应变。
14.根据权利要求1－13中任一项所述的鞋类制品，其特征在于，所述小体积隔热部的抗压值为在2000kPa的应力下小于55％应变。
15.根据权利要求1－14中任一项所述的鞋类制品，其特征在于，所述小体积隔热部是气体可渗透的。
16.一种鞋类制品，包括鞋头顶部区域和鞋帮区域，其中，所述鞋类制品包含：
在所述鞋头顶部区域中热导率为30mW/m℃或更小、优选为30mW/m℃或更小的小体积隔热部；以及
其中，所述鞋类制品的鞋帮区域鞋类湿阻为150m2·Pa/W或更小，优选为为100m2·Pa/W或更小。
17.根据权利要求16所述的鞋类制品，其特征在于，所述鞋类制品的鞋帮区域鞋类热阻Rf为0.18m2℃/W或更小，优选为0.1m2℃/W或更小。
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