CN109674139B - 一种自调节式透气鞋 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自调节式透气鞋，属于透气鞋技术领域，旨在解决现有透气鞋的透气孔大小以及数量相对固定无法根据环境温度对透气性进行自我调节的问题，其技术方案要点是，在每一透气孔的内壁上均设置有热缩冷胀材料层。利用热缩冷胀材料层的热缩冷胀性能，使得透气孔能够根据环境温度自行调整透气孔孔径大小，从而改变透气鞋的透气性能，使得低温时保暖性佳，高温时透气、排汗性好，具有舒适、干爽、不易产生异味的优势。

Description

一种自调节式透气鞋

技术领域

本发明涉及一种鞋，更具体地说，它涉及一种自调节式透气鞋。

背景技术

如图1所示的一种透气鞋，其鞋面1与鞋身四周布满了真空气孔，利用气孔起到空气对流原理作用，使得鞋内热量受两边对流气孔挤压而膨胀上升，热量从鞋面1透气孔11跑出来，而使冷空气下降，保持鞋内温度的舒适感。

但是，这种透气鞋的透气孔的大小和数量相对恒定，使得其对透气鞋内外温度调节的功能有效。环境温度过低时，因为透气效果好使得鞋内温度低，影响穿着舒适度；环境温度高或者剧烈运动时，脚部大量出汗、鞋内温度急剧上升，受限于固定大小和数量的透气孔湿气和热量得不到快速发散，容易造成发臭、滋生细菌等问题。

针对现有透气鞋的不足，本发明旨在提供一种可以根据环境温度自行调节透气孔大小、穿着舒适的透气鞋。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种自调节式透气鞋，其具有可根据环境温度自调节气孔大小、穿着舒适的优势。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种自调节式透气鞋，包括若干透气孔，每一所述透气孔的内壁上均设置有热缩冷胀材料层。

通过采用上述技术方案，热缩冷胀材料层具有受热体积减小、遇冷体积增大的特点，从而热缩冷胀材料层能够根据环境温度改变体积。温度越高体积越小，温度越低体积越大，实现了根据环境温度而自行调整透气孔的孔径大小，使得透气鞋内部温度舒适、干爽、不易发臭和滋生细菌。

进一步地，所述热缩冷胀材料层中包含按质量百分数含量计的合成树脂胶70~99wt%、热缩冷胀料1~30wt%、无机填料0~10wt%，所述热缩冷胀料包括镓粉。

通过采用上述技术方案，镓是一种白色或淡蓝色金属，液态镓很容易过冷即冷却至0℃而不固化，常温时镓在干燥空气中稳定，主要用于电子工业和通讯领域，是制取各种镓化合物半导体的原料，硅、锗半导体的掺杂剂，核反应堆的热交换介质。镓液态时的密度（6.095g/cm³）大于固态时的密度（5.91g/cm³），使得镓具有热缩冷胀特性，且其由液体转变为固体时，其体积约增大3.2%，融化点为29.76℃，满足透气鞋的使用温度要求。以包含镓粉的热缩冷胀料、合成树脂胶和无机填料作为原料制得的热缩冷胀材料层，能够根据温度自行调整体积，使得透气鞋具有根据温度自行调节透气能力的作用。

进一步地，所述热缩冷胀料中还包括溴化镍粉，且溴化镍粉的质量占镓粉质量的0.01~0.05wt%。

通过采用上述技术方案，上述掺量的溴化镍与镓粉具有协同作用，使得热缩冷胀材料层对温度更敏感，对透气孔孔径大小的调节更灵敏、迅速。

进一步地，所述合成树脂胶为环氧树脂胶；所述热缩冷胀材料层的厚度为透气孔半径的1/10~4/5。

通过采用上述技术方案，环氧树脂胶是一种常用环保型粘合剂，具有弹性好、粘附牢度高的优势。热缩冷胀材料层的厚度小于透气孔半径的1/10时，对透气孔的透气能力的调剂能力有限不能，适应性较差；厚度大于透气孔半径的4/5时，则容易因热缩冷胀材料层受冷膨胀而长时间使得透气孔处于封闭状态，造成透气性差、影响穿着舒适。

进一步地，所述无机填料为纳米二氧化硅、纳米碳酸钙、纳米二氧化钛中的一种或多种。

通过采用上述技术方案，纳米二氧化硅、纳米碳酸钙和纳米二氧化钛均是常见的无机填料，适量掺入均具有提高合成树脂胶粘合牢度的作用，使得热缩冷胀材料层不易因反复的体积变化而与透气孔的侧壁脱离。此外，无机填料的掺入还具有提升合成树脂胶使用耐久性的作用。

进一步地，还包括鞋垫，所述鞋垫包括芯层和复合在芯层两面的抑菌层。

通过采用上述技术方案，由芯层和抑菌层复合而成鞋垫不仅穿着舒适，而且抑菌层能具有良好的抑菌功能，利于抑制鞋臭的产生。

进一步地，所述抑菌层为竹炭纤维面料层。

通过采用上述技术方案，竹炭纤维是取毛竹为原料，采用了纯氧高温及氮气阻隔延时的煅烧新工艺和新技术，使得竹炭天生具有的微孔更细化和蜂窝化，然后再与具有蜂窝状微孔结构趋势的聚酯改性切片熔融纺丝而制成的，具有吸湿透气、抑菌抗菌、冬暖夏凉、绿色环保等特点。据SGS检测，同样数量的细菌在显微镜下观察，细菌在棉、木纤维制品中能够大量繁殖，而细菌在竹炭纤维面料上经24小时候则减少94.5%。因而，以竹炭纤维层作为抑菌层可有效抑制鞋内细菌的滋生。同时，竹炭纤维由于具有蜂窝状微孔结构，还具有分解异味和除臭的作用。根据需要选择其他经过抑菌整理的纤维面料作为抑菌层亦可。

进一步地，所述芯层为聚氨酯发泡层。

通过采用上述技术方案，聚氨酯发泡层的质量轻、韧性好，作为鞋垫的芯层，具有极佳的舒适性和使用耐久性。

进一步地，所述芯层的正面和/或背面均布有若干按摩凸点。

通过采用上述技术方案，按摩凸点的设置使得透气鞋穿着时，可以起到对脚底按压、促进血液循环的作用，另一方面按摩凸点的设置使得鞋垫和鞋底之间存在间隙，利于空气流通，对于热量和臭味的发散具有促进作用。

进一步地，所述芯层内设置有横纵交错的金属纤维筋。

通过采用上述技术方案，金属纤维筋的设置，使得鞋垫的韧性和弹性得以加强，利于鞋垫保持和鞋底之间存在间隙的状态，使得鞋垫不易因长时间反复踩压而出现与鞋底紧密贴合的状态。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

1、在透气孔内设置热缩冷胀材料层，利用其受热体积减小、遇冷体积膨胀的特点，实现了根据环境温度而自行调整透气孔的孔径大小，使得透气鞋内部温度舒适、干爽、不易发臭和滋生细菌；

2、以包含镓粉的热缩冷胀料、合成树脂胶和无机填料作为原料制得的热缩冷胀材料层，能够根据温度自行调整体积，使得透气鞋具有根据温度自行调节透气能力的作用；优选方案中，热缩冷胀材料中还包括溴化镍，使得热缩冷胀材料层的自我调解更灵活、灵敏；

3、鞋垫由聚氨酯发泡芯层和竹炭纤维抑菌层复合而成，具有弹性佳、抑菌效果好的优势；芯层上还设置有按摩凸点，一方面可以对脚底进行按摩，促进血液循环，另一方面使得鞋垫和鞋底之间留有间隙，利于热量和臭味发散；竹炭纤维抑菌层处具有抑制细菌滋生的作用外，还对鞋内的异味和臭味具有分解作用。

附图说明

图1为背景技术中透气鞋的结构示意图；

图2为实施例中自调节式透气鞋的结构示意图；

图3为图2中A部分的放大图；

图4为透气孔处热缩冷胀材料层的加工原理示意图；

图5为实施例中鞋垫的爆炸图。

图中：1、鞋面；11、透气孔；111、热缩冷胀材料层；2、鞋底；3、鞋垫；31、芯层；311、按摩凸点；32、抑菌层；33、金属纤维筋；4、刮刀；5、皮革。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

实施例1：

一种自调节式透气鞋，参照图2，其包括包括鞋底2、鞋面1和鞋垫3，鞋面1为皮革材质。鞋面1上且位于鞋头部位均匀开有若干透气孔11。

参照图2和图3，每一透气孔11的内壁上均设置有热缩冷胀材料层111，热缩冷胀材料层111的厚度以占透气孔11半径的1/10~4/5最为适宜，本实施例中热缩冷胀材料层111的厚度为透气孔11半径的三分之一。利用热缩冷胀材料的受热体积收缩、预冷体积增大的特性，使得透气孔11可以根据环境温度变化调节透气孔11的孔径大小，保持鞋内温度舒适。

其中，热缩冷胀材料材料的具体材料组成为：

环氧树脂胶 70wt%

镓粉 25wt%

纳米二氧化硅 5wt%，

鞋面1上开有透气孔11的部分材料可以单独加工，以使得透气孔11的内部涂覆热缩冷胀材料层111，然后裁剪，再与其他部分进行缝合拼接即可。

参照图4，本实施例中选择的鞋面1材料为皮革5，具体加工方法为：

A、热缩冷胀材料配制，先将按比例称取的纳米二氧化硅和镓粉搅拌混合均匀，然后调制环氧树脂胶，再将纳米二氧化硅和镓粉加入到调配好的环氧树脂胶内，搅拌至纳米二氧化硅和镓粉混合粉末分散均匀，得热缩冷胀材料备用；

B、皮革预处理，采用常规皮革加工的钻孔方法，在皮革5上打上均匀的透气孔11；

C、采用刮刀4刮涂的方式，将热缩冷胀材料刮涂到皮革5的表面，通过控制刮刀4压力和刮涂速度，可使得热缩冷胀材料伸入透气孔11内，形成附着在透气孔11内壁的热缩冷胀材料层111；根据需要，可以在皮革5的正反两面刮涂热缩冷胀材料，以使得透气孔11内热缩冷胀材料层111的厚度的均匀；此外，涂刮时需要注意，热缩冷胀材料需要现配现用，以避免环氧树脂胶固化造成无法渗入透气孔11；

D、检查透气孔11有无封堵，如有被热缩冷胀材料封堵的情况，借助细针疏通即可。

完成热缩冷胀材料刮涂并养护至环氧树脂胶固化的皮革5，进行裁切后即可用于鞋面1的制作。

参照图5，鞋垫3包括芯层31，芯层31采用聚氨酯发泡材料，具有轻柔、韧性好的优势。芯层31的正反两面均均布有按摩凸点311，以用于对脚底进行按摩，促进血液循环。芯层31内还嵌设有由纵横交错的金属纤维筋33编织的金属纤维网，使得鞋垫3的回弹性佳、韧性好。本实施例中金属纤维筋33选用铜丝。配合按摩凸点311的支撑作用，使得鞋垫3放置在鞋内，其底面和鞋底2之间留有间隙，使得透气鞋内部空气循环良好，利于热量和气味发散，使得透气鞋穿着舒适，且不易产生异味。

参照图5，芯层31的正反两面均复合有抑菌层32，抑菌层32可以是竹炭纤维层或其他经过抗菌整理的纤维材料层，本实施例中抑菌层32为竹炭纤维层，且通过胶黏剂粘合固定于芯层31的表面。竹炭纤维具有优异的抑制细菌滋生的作用，利于保持鞋内的干净卫生。同时，竹炭纤维还具有分解异味和臭味的作用。

实施例2-7：

一种自调节式透气鞋，均以实施例1为基础，与实施例1的区别在于：热缩冷胀材料层111的原料构成不同，具体如表1所示，

表1.

热缩冷胀层的厚度占透气孔半径的比例不同，实施例2-7依次为4/5、1/2、1/10、1/4、1/3、1/3。

实施例8-10：

一种自调节式透气鞋，均以实施例1为基础，与实施例1的区别在于：热缩冷胀材料层111的原料构成不同，具体如表2所示，

表2.

性能测试

分别选取用于制作实施例1-10斜面的完成热缩冷胀材料涂覆的皮革作为样品，进行透气性测试，具体测试方法如下：

A、剪取过滤漏斗大小的皮革，放入过滤漏斗并将过滤漏斗安装到过滤瓶上，整体置于20℃保温箱内保温30min；保温结束后，往过滤漏斗内注入300mml20℃的水，开始注水的同时开始计时，至水完全流入过滤瓶内后结束计时，重复三次取平均值得透水时间I；

B、剪取过滤漏斗大小的皮革，放入过滤漏斗并将过滤漏斗安装到过滤瓶上，整体置于30℃保温箱内保温30min；保温结束后，往过滤漏斗内注入300mml30℃的水，开始注水的同时开始计时，至水完全流入过滤瓶内后结束计时，重复三次取平均值得透水时间II；

C、剪取过滤漏斗大小的皮革，放入过滤漏斗并将过滤漏斗安装到过滤瓶上，整体置于40℃保温箱内保温30min；保温结束后，往过滤漏斗内注入300mml40℃的水，开始注水的同时开始计时，至水完全流入过滤瓶内后结束计时，重复三次取平均值得透水时间III。

试验结果记录如表3所示，

表3.

对比实施例1-10的透水时间I、透水时间II、透水时间III可知，温度升高时，透气孔内的热缩冷胀材料层体积明显收缩，因而透水时间III小于透水时间II；而温度降低时，透气孔内的热缩冷胀材料层体积明显增大，因而透水时间I相较于透水时间II有所增加。即，表明的本发明的自调节时透气鞋具有根据环境温度而调节透气孔孔径大小的功能，利于保持鞋内温度舒适。

同时，对比实施例1和实施例6-7的数据可知，无机填料的选择对热缩冷胀材料层的体积自调节性能无明显影响，选择纳米二氧硅、纳米碳酸钙、纳米二氧化钛中的一种或多种均可。

对比实施例1和实施例8-10的试验数据可知，添加溴化镍后热缩冷胀材料层对温度更敏感、体积变化更灵活，即表明溴化镍和镓粉具有协同作用。

上述具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (8)

1.一种自调节式透气鞋，包括若干透气孔(11)，其特征在于：每一所述透气孔(11)的内壁上均设置有热缩冷胀材料层(111)；

所述热缩冷胀材料层(111)中包含按质量百分数含量计的合成树脂胶70~99wt%、热缩冷胀料1~30wt%、无机填料0~10wt%，所述热缩冷胀料包括镓粉；

所述热缩冷胀料中还包括溴化镍粉，且溴化镍粉的质量占镓粉质量的0.01~0.05wt%。

2.根据权利要求1所述的一种自调节式透气鞋，其特征在于：所述合成树脂胶为环氧树脂胶；所述热缩冷胀材料层(111)的厚度为透气孔(11)半径的1/10~4/5。

3.根据权利要求1所述的一种自调节式透气鞋，其特征在于：所述无机填料为纳米二氧化硅、纳米碳酸钙、纳米二氧化钛中的一种或多种。

4.根据权利要求1-3任一项所述的一种自调节式透气鞋，其特征在于：还包括鞋垫(3)，所述鞋垫(3)包括芯层(31)和复合在芯层(31)两面的抑菌层(32)。

5.根据权利要求4所述的一种自调节式透气鞋，其特征在于：所述抑菌层(32)为竹炭纤维面料层。

6.根据权利要求4所述的一种自调节式透气鞋，其特征在于：所述芯层(31)为聚氨酯发泡层。

7.根据权利要求4所述的一种自调节式透气鞋，其特征在于：所述芯层(31)的正面和/或背面均布有若干按摩凸点(311)。

8.根据权利要求4所述的一种自调节式透气鞋，其特征在于：所述芯层(31)内设置有横纵交错的金属纤维筋(33)。

Images