防寒鞋靴关键技术研究及应用

毕秀香，张俊华

（金猴集团威海鞋业有限公司，山东 威海 264209）

1 背景

我国大部分地区位于北温带，自长江流域以北冬季较为寒冷，特别是西北高原和东北地区，冬季异常的寒冷，外界温度可达-30 ℃，在这冰天雪地中人们如何进行足部保暖显得格外重要，特别是环卫工人、警察、军人等户外从业人员。由于人脚远离心脏，路径较长，热量补充大大低于其损失的热量，促使脚部温度降低加快，因此仅仅依靠普通棉靴无法抵御极寒天气，他们常常在户外待不上几小时脚趾就冰凉发麻，容易发生冻伤现象。

为了减少脚部热量损失，增强脚部的保暖性能，目前市场上最为常见的情况有以下两种：一是在鞋内采用纳米远红外发热材料，但该材料持久性较差，长期穿着后加热性能不断减弱，甚至消失；二是鞋底安装电加热板，采用电池，并将电池安装在鞋跟内的凹槽内，该系列产品在人长期行走过程中，极易造成电加热板折断，且电池安放在鞋跟内部不利于充电或更换。同时电池安放在鞋跟内部也增加了一定重量，且行走过程中脚跟极易挤压电池，存在一定的安全隐患。

2 主要研究内容

（1）将外部橡胶模具设计为防滑外嵌状，上部橡胶发泡模具为外包壳形状，使之完全被包裹，通过一次注射成型工艺将硫化橡胶、发泡橡胶进行复合，形成完整的包裹鞋套，然后与鞋帮采用强化车缝工艺缝合，有效解决大底笨重的问题，达到很好的轻质减震作用，同时又保持脚部外壳的密封性，达到保温隔寒、防止雪水浸透到鞋腔内等作用。

（2）靴套选用聚酯保暖织物设计成内套，采用袜套缝合工艺，接缝处高温压合防水透气膜，形成一个独立的高腰袜套结构，并置于腔内。织物既突出涤纶的风格又有棉织物的长处，在干、湿情况下弹性和耐磨性都较好，百尺寸稳定，缩水率小，具有挺拔、不易皱折、易洗、快干的特点，能保持鞋腔内部温度不受外部低温环境的影响而降低。同时该保暖靴套可以拆卸，具有良好的卫生性能及快速晾干等特点。

3 主要研究方法和技术路线

3.1 外包壳材料选取

选取EVA 颗粒、二异氰酸酯、POE 共聚物、天然乳胶、助溶剂、多元醇等，按照一定比例进行配比。EVA 颗粒可保证鞋大底具有足够的回弹性，二异氰酸酯和多元醇反应后形成交联聚合物，POE 共聚物穿插在交联聚合物中，再将EVA 颗粒包裹，使得组合物具有足够的强度和耐寒性。

3.2 外包壳成型技术

该外包壳采用双密度注射+胶粘结合技术，将外部橡胶模具设计为防滑外嵌状，上部橡胶发泡模具为外包壳形状，使之完全被包裹，然后将配比一定的材料通过一次注射成型工艺将硫化橡胶、发泡橡胶进行复合，制作成外包壳形状，最后将成型橡胶外底与外包壳采用胶粘工艺，粘合在一起最终外底达到防滑耐磨，外包壳具有轻便、隔温、耐寒、防雪水浸到鞋腔内等作用（如图1 所示）。

图1 技术路线图

3.3 腔内鞋套制做

靴内套选用保暖、透气性能极好的聚酯保暖织物材料，且采用袜套缝合工艺，接缝处高温压合防水透气膜，形成一个独立的高腰袜套结构，具有良好的隔温性能，且可以拆卸，方便晾换等特点。

同时，将纳米抗菌材料、扁柏、香草醛、斯盘助剂等按一定配比制备的纳米微乳抗菌除臭剂喷涂在鞋套内壁上，使其到对细菌、霉菌的抑制和对鞋内异臭分子的吸附分解，对水、湿气的吸附和解吸效果，从而达到鞋内环境净化的目的（如图2 所示）。

图2 技术路线图

3.4 防寒鞋靴的研制

鞋帮可采用全真皮材料，或真皮与涤纶帆布相结合，按照帮面结构设计的要求进行制作刀模、裁料，然后根据工艺要求制作出上腰鞋帮。

将上腰鞋帮与外包壳上口按照标志点位对齐、粘接，然后将二者缝制结合成完整的防寒靴外套，最后进行打楦定型。脱楦后，将事先制作的鞋内套置入靴腔内，便制作成防寒鞋靴（如图3 所示）。

图3 技术路线图

4 结论

该防寒鞋靴关键技术在于外包壳结构的双密度一次性注射成型+胶粘技术，以及靴内套所采用的袜套结构设计，在轻便、舒适、保暖、防水及轻量化方面具有很好性能，能够满足寒冷天气室外作业人员的穿用需求，特别是能够满足驻扎在高寒地区的广大官兵在零下三四十摄氏度甚至更低的室外站哨、训练、巡逻、执行任务，解决了普通防寒靴无法满足御寒需求。