運(yùn)動(dòng)鞋幫面材料選擇與運(yùn)動(dòng)鞋設(shè)計(jì)研究

楊九瑞

（北京服裝學(xué)院，北京100029）

1 運(yùn)動(dòng)鞋材料使用概況

1.1 背景

鞋靴類產(chǎn)品是服飾產(chǎn)品的一個(gè)重要品類，材料的選用與其性能有密切關(guān)系。隨著人們生活方式的改變和全民健身理念的推廣，對(duì)運(yùn)動(dòng)鞋的需求越來(lái)越大。運(yùn)動(dòng)鞋雖然有針對(duì)具體運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目的專業(yè)運(yùn)動(dòng)鞋，但更多的則是人們?nèi)粘４┲⒉槐汶S時(shí)更換的普通類運(yùn)動(dòng)鞋.包括旅游鞋、休閑鞋等，普通類運(yùn)動(dòng)鞋的特征一是主要以滿足日常活動(dòng)為主，即日常以走動(dòng)為主，同時(shí)兼顧短時(shí)跑跳等基本運(yùn)動(dòng)，二是不以提高競(jìng)技成績(jī)?yōu)槟繕?biāo)，而是以保護(hù)人的下肢和足部為目標(biāo)。目前，這方面的研究較少，在日常生活中，人們往往選擇籃球鞋、跑步鞋或休閑鞋作為日常穿著用鞋，由于運(yùn)動(dòng)鞋有很多款式，鞋的存在價(jià)值是不一樣的，需要的功能基本趨于一致，面向大眾的非專業(yè)運(yùn)動(dòng)鞋更應(yīng)該注意在運(yùn)動(dòng)中加強(qiáng)保護(hù)。由于所面向的消費(fèi)者的需求不同，普通類運(yùn)動(dòng)鞋材料的選擇也與專業(yè)運(yùn)動(dòng)鞋有所區(qū)別。

運(yùn)動(dòng)鞋的材料與運(yùn)動(dòng)鞋的構(gòu)成有關(guān)，分為幫面、鞋底和裝飾等部分，根據(jù)運(yùn)動(dòng)鞋功能需要在不同的部位使用不同的材質(zhì)。紡織材料、皮革、人造革、合成材料等材料大量運(yùn)用在幫面結(jié)構(gòu)中，其作用主要是與鞋底一起起到包覆足部的效果。

根據(jù)幫面的結(jié)構(gòu)功能，運(yùn)動(dòng)鞋幫面可以實(shí)現(xiàn)包裹性、衛(wèi)生性、彈性等多種性能。運(yùn)動(dòng)鞋所采用的材料則直接影響運(yùn)動(dòng)鞋的運(yùn)動(dòng)效果、衛(wèi)生健康及運(yùn)動(dòng)后的疲勞消除，也直接影響著運(yùn)動(dòng)鞋的舒適性。本文主要淺析幫面材質(zhì)選擇與運(yùn)動(dòng)鞋的包裹性、速干性、衛(wèi)生性、疲勞性及運(yùn)動(dòng)鞋設(shè)計(jì)應(yīng)用之關(guān)系。

1.2 常用運(yùn)動(dòng)鞋材料種類

運(yùn)動(dòng)鞋生產(chǎn)所用的材料種類有很多，從運(yùn)動(dòng)鞋的結(jié)構(gòu)與功能可以分為，幫面材料、大底材料、中底與內(nèi)底材料、膠黏劑、功能材料、輔助材料等。運(yùn)動(dòng)鞋不同的部位，采用不同的材料，具有不同的性能。幫面材料多與包裹性、衛(wèi)生性等有關(guān)，常用具有一定伸縮性能的天然材料如皮革、具有彈性的織物等，也有一些具有一定硬度的合成材料，用于支撐鞋腔的成型。鞋底材料多與摩擦性、減震性、回彈性有關(guān)，所用的天然材料如橡膠，合成材料如EPV 等。

2 幫面材料與運(yùn)動(dòng)鞋性能

2.1 概況

運(yùn)動(dòng)鞋的幫面材料主要由面材與里材兩個(gè)部分組成。面材使用量較大，常用材料有皮革、合成革、再生革，以及帆布、網(wǎng)布、卡其、嗶嘰等纖維織物，還有高分子材料和塑料等。里材常用的材料有棉布、針織布、無(wú)紡布、網(wǎng)布、毛巾布、天鵝絨布、內(nèi)里布、襯布、海綿等。運(yùn)動(dòng)鞋形態(tài)的固定和支撐，一般是用一些合成材料。

足部運(yùn)動(dòng)時(shí)無(wú)論形態(tài)還是尺寸都在不斷的變化中，因此，無(wú)論是何種幫面材料都有一個(gè)共同的特性就是要具有一定的彈性，要有一定的形變，能滿足運(yùn)動(dòng)時(shí)足部形態(tài)與尺寸的變化需要的空間與尺寸的動(dòng)態(tài)變化需要；也可恢復(fù)原態(tài)，滿足足部的靜態(tài)需要。

2.2 運(yùn)動(dòng)鞋性能與材料性能

從運(yùn)動(dòng)鞋的構(gòu)成上看，可分為幫面、鞋底和裝飾等部分，在不同的部位運(yùn)動(dòng)鞋使用的材質(zhì)并不相同。行走和運(yùn)動(dòng)時(shí)，運(yùn)動(dòng)鞋首先要包裹在足部，與足形成一個(gè)整體，才能舒適、省力、高效（實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)效果），運(yùn)動(dòng)鞋幫面和鞋底的結(jié)構(gòu)位置決定了其與運(yùn)動(dòng)鞋包裹性的相關(guān)性。由于穿著時(shí)足部是包裹在鞋腔內(nèi)部，保持鞋腔的衛(wèi)生、干爽也很重要，所以鞋的速干性、衛(wèi)生性等多種使用性能也與幫面材料、鞋底材料有關(guān)聯(lián)。采用不同材料，所實(shí)現(xiàn)的功能不同，或者效果不同。

一般情況下，在幫面上通常會(huì)使用紡織材料（包括棉、腈綸、丙綸、氨綸、無(wú)紡布、復(fù)合網(wǎng)布）、網(wǎng)眼布、皮革（天然皮革、人造草皮、PU、牛巴、超細(xì)纖維等）、合成材料、PVC、橡膠塑料等材料等。

面材使用量較大的是皮革、合成革、再生革、帆布、網(wǎng)布、卡其、嗶嘰等纖維織物、高分子材料、塑料等。里材使用量較大的是棉布、針織布、無(wú)紡布、網(wǎng)布、毛巾布、天鵝絨布、幫面材料[1]。

因鞋底的材料既與足部緊貼，又與地面接觸，承受身體的重量和運(yùn)動(dòng)的沖擊，所以其摩擦性、回彈性等也很重要。

文章主要探討運(yùn)動(dòng)鞋幫面材料與運(yùn)動(dòng)鞋設(shè)計(jì)的關(guān)系。

2.2.1 幫面材料與包裹性

包裹性是指運(yùn)動(dòng)鞋與足的貼合程度。運(yùn)動(dòng)時(shí)運(yùn)動(dòng)鞋若能均勻地包裹在足部，達(dá)到足鞋一體，則運(yùn)動(dòng)鞋相當(dāng)于足部的延伸，但實(shí)際上由于運(yùn)動(dòng)時(shí)足部的形態(tài)和尺寸總是在變化中，且鞋底因?yàn)檫€有其他功能而采用硬質(zhì)材料，目前硬鞋底的運(yùn)動(dòng)鞋很難達(dá)到足鞋一體的效果。而包裹性好的運(yùn)動(dòng)鞋一方面在足部運(yùn)動(dòng)時(shí)有足夠的空間滿足足部形態(tài)和尺寸的變化，另一方面當(dāng)運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度較大時(shí)，足與鞋的相對(duì)移動(dòng)較小，可以更好地保證使用者的足部和下肢安全。這種性能在籃球、足球、網(wǎng)球鞋這類運(yùn)動(dòng)中，使運(yùn)動(dòng)鞋能跟上足部的動(dòng)作，減少足部與鞋底的相對(duì)移動(dòng)，可增強(qiáng)變向能力，增加對(duì)腳踝保護(hù)能力，避免扭傷、崴腳等損傷的發(fā)生。良好的包覆性和穩(wěn)定性，讓腳與地面接觸、橫向移動(dòng)，或路面高低時(shí)，不易左右晃動(dòng)，減少可能產(chǎn)生的傷害。也能防止因肌肉抖動(dòng)消耗掉額外的能量。因此運(yùn)動(dòng)鞋幫面材料的選擇，就對(duì)運(yùn)動(dòng)鞋的包裹性具有重要作用。不過(guò)，需要說(shuō)明的是“緊”并不代表包裹性好，貼合且舒適才是上佳的包裹性。

2.2.2 幫面材料與速干性

無(wú)論運(yùn)動(dòng)或日常穿著，出汗都是難以避免的問(wèn)題。保持鞋腔的干燥，是運(yùn)動(dòng)鞋穿著所面臨的一個(gè)重要問(wèn)題，也是選擇幫面材料時(shí)要考慮的一個(gè)重要因素。所以，本文將其專門(mén)提出來(lái)研究。

保持鞋腔干燥，就要想辦法將熱量散出，將汗液排出，其方法一是采用吸濕性強(qiáng)的材料，將汗液吸入，但這樣又會(huì)帶來(lái)一個(gè)問(wèn)題，就是汗液存在面材中，對(duì)整個(gè)鞋腔環(huán)境仍有不良影響，使其衛(wèi)生性下降。方法二是采用具有速干性能的材料，將汗液排除、散發(fā)。方法三就是設(shè)計(jì)一些利于熱量散發(fā)的結(jié)構(gòu)，降低鞋腔的溫度，減少汗液的產(chǎn)生。

2.2.3 幫面材料與衛(wèi)生性

運(yùn)動(dòng)鞋衛(wèi)生性能的評(píng)定還有透氣性、透水性、吸濕性、保溫性、耐菌性等一系列指標(biāo)，影響這些的主要因素之一就是幫面材料的材質(zhì)、結(jié)構(gòu)和工藝。

不同的現(xiàn)代運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目有其獨(dú)特的運(yùn)動(dòng)技術(shù)要求，對(duì)運(yùn)動(dòng)鞋穿著時(shí)的功能也有了更多變化。運(yùn)動(dòng)使足部產(chǎn)生熱能，足部與鞋的摩擦?xí)?lái)鞋腔內(nèi)溫度升高、足部出汗等問(wèn)題，如果不能及時(shí)散熱、排濕排汗，汗腳的侵蝕將會(huì)造成運(yùn)動(dòng)鞋過(guò)早損壞，引起腳體皮膚病，甚至導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)傷害的問(wèn)題。上述問(wèn)題可以通過(guò)選擇不同性能的幫面面料加以減弱或緩解。

2.2.4 幫面材料與疲勞性

這里的疲勞性是指緩解疲勞的能力。運(yùn)動(dòng)或長(zhǎng)期穿著運(yùn)動(dòng)鞋進(jìn)行日?；顒?dòng)，疲勞是不可避免的。如果運(yùn)動(dòng)鞋能有一定緩解疲勞的能力，對(duì)穿著者來(lái)說(shuō)，無(wú)疑是有重要幫助的。

3 滿足包裹性和衛(wèi)生性材料的分析

3.1 緊身材料

人們運(yùn)動(dòng)時(shí)，肉眼可見(jiàn)身體的某些部分會(huì)對(duì)運(yùn)動(dòng)造成阻礙，如局部贅肉的晃動(dòng)、大腿間的摩擦等。在人們看不見(jiàn)的地方，這些阻礙也有存在，對(duì)運(yùn)動(dòng)效果帶來(lái)不良影響。

緊身材料也即彈性材料。緊身材料是采用彈性大的原料，一般是指氨綸或錦綸含量高的面料。如果在運(yùn)動(dòng)時(shí)穿緊身衣物，則能起到包裹和支撐肌肉，能固定肌肉和關(guān)節(jié)，能減少大幅運(yùn)動(dòng)引起的肌肉震顫比如跑動(dòng)時(shí)大腿肌肉的明顯抖動(dòng)，減少肌肉摩擦，增強(qiáng)肌肉耐力，提升運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)。另外，也有一定的加速血液回流心臟作用。減少運(yùn)動(dòng)中肌肉的振蕩現(xiàn)象，亦可改善神經(jīng)肌肉的傳導(dǎo)控制，達(dá)到提高競(jìng)技水平的效果。運(yùn)動(dòng)緊身衣還能有效地促進(jìn)乳酸的分解，降低運(yùn)動(dòng)中肌肉酸疼感[2]，緩解運(yùn)動(dòng)疲勞。這是通過(guò)增加靜脈血液回流，改善血液循環(huán)，強(qiáng)化肌肉幫輔（肌肉收縮將血液壓回深層靜脈）的能力。

還可以透氣速干。通過(guò)纖維特定的截面結(jié)構(gòu)，能夠迅速吸濕排汗，保持身體的干燥，使運(yùn)動(dòng)更加舒適健康。

還可以具有抗菌功能。通過(guò)采用抗菌整理工藝，能使織物獲得抗菌功能，達(dá)到防止細(xì)菌滋生，遏制異味產(chǎn)生的效果，使得運(yùn)動(dòng)人群更加健康安全。目前市面上使用的材料有錦綸和氨綸及其混紡材料，多用于運(yùn)動(dòng)服設(shè)計(jì)中。

當(dāng)然，緊身衣穿得過(guò)緊或時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，會(huì)誘發(fā)很多疾病，例如可能會(huì)影響血液循環(huán)，導(dǎo)致供血不足，引發(fā)呼吸困難、頭痛、胸悶等問(wèn)題，并使腹腔內(nèi)的腎、脾、肝等器官受到壓迫，使內(nèi)臟及神經(jīng)系統(tǒng)長(zhǎng)期處于緊張狀態(tài)，導(dǎo)致胃腸消化功能降低，等等。

3.2 速干材料

速干材料原理是將汗液快速轉(zhuǎn)移到織物表面，然后盡可能大面積擴(kuò)散，通過(guò)空氣流通將汗液蒸發(fā)，從而達(dá)到速干的目的，一般的速干衣的干燥速度比棉織物要快50%。

速干面料的材質(zhì)有很多種，其中常見(jiàn)的有聚酯纖維，它干得很快，而且還有很好的彈性、強(qiáng)度和抗皺性，缺點(diǎn)是透氣性比較差。

速干材料多是異形截面的化纖材料。速干的原理因面料的不同而不同，如coolmax 是利用類似形狀記憶高聚物的特征原理[3-4]；也有一些面料使用的是其他速干原理，有的是利用微孔薄膜原理，還有是利用水滴分子直徑與水分子、空氣分子之間的差異性原理，等等。利用微孔薄膜原理的速干面料在市場(chǎng)上極為常見(jiàn)，其速干原理是利用微孔孔徑介于水分子，空氣分子最大直徑與水滴分子的最小直徑之間的一層薄膜，然后再將薄膜與外層織物復(fù)合，于是面料就有了防水透氣的功效.類似的如GORE-TEX織物，采用這種原理的面料，發(fā)揮作用的是那帶有微孔的薄膜，既起到防潑水的作用還起到透氣的作用。

速干材料也具有彈性，所以可以與緊身功能結(jié)合起來(lái)，形成速干緊身材料，下文稱“吸濕彈性材料”。通過(guò)后整理工藝可使纖維具有吸濕緊身抗菌衛(wèi)生性能[5]。

4 新型普通運(yùn)動(dòng)鞋設(shè)計(jì)

青年學(xué)生一般穿普通運(yùn)動(dòng)鞋上學(xué)，日常多為走動(dòng)，但也有一定的運(yùn)動(dòng)，如跑步，打籃球等，一般運(yùn)動(dòng)時(shí)間不是很長(zhǎng)。其中大多是穿跑步鞋或籃球鞋。跑步鞋、籃球鞋，平時(shí)穿著的話并不十分實(shí)用，所以設(shè)計(jì)一款平時(shí)穿著（走動(dòng)為主），兼顧少量運(yùn)動(dòng)的日常使用的普通運(yùn)動(dòng)鞋還是很有必要的。因是長(zhǎng)時(shí)間穿著，有排汗需求，運(yùn)動(dòng)后的排汗需求更甚，所以，必須考慮排汗功能，以保證運(yùn)動(dòng)鞋的干爽、舒適。

4.1 設(shè)計(jì)需求分析

（1）設(shè)計(jì)對(duì)象：日常穿著，能兼顧跑步，打籃球等常見(jiàn)運(yùn)動(dòng)的普通運(yùn)動(dòng)鞋。

（2）設(shè)計(jì)要求：速干，運(yùn)動(dòng)時(shí)包裹性好，平時(shí)有一定寬松性。運(yùn)動(dòng)后能快速放松。

（3）性能與材料選擇：根據(jù)設(shè)計(jì)要求選擇幫面材料。

4.2 運(yùn)動(dòng)鞋功能分析

（1）速干性：采用速干結(jié)構(gòu)的彈性面材，可以實(shí)現(xiàn)汗液轉(zhuǎn)移，達(dá)到速干效果。彈性可以提高包裹性和實(shí)現(xiàn)疲勞性，達(dá)到肌肉放松效果。增加一些熱塑性彈性體或高分子復(fù)合材料，形成鞋的支撐結(jié)構(gòu)。

（2）包裹性：幫面材質(zhì)采用彈性材質(zhì)如緊身材質(zhì)（速干材質(zhì)就具有彈性性能），形態(tài)尺寸適當(dāng)，可以有較好的包裹效果。一方面可以減少肌肉抖動(dòng)，減少能量消耗；另一方面，可以減少因足鞋相對(duì)運(yùn)動(dòng)而造成的摩擦。

提高包裹性還可以采用鞋帶快速束緊結(jié)構(gòu)如旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)，可以快速拉緊鞋帶，拉緊時(shí)可增加包裹性，也可達(dá)到快速放松肌肉的效果；或放松鞋帶，放松時(shí)有一定的寬松度；不運(yùn)動(dòng)時(shí)，可以保持放松狀態(tài)。

4.3 運(yùn)動(dòng)鞋幫面材料選擇

根據(jù)上述分析，運(yùn)動(dòng)鞋幫面材料選用經(jīng)過(guò)抗菌整理的彈性吸濕面料，既可以滿足包裹性、速干性的要求，也可以滿足衛(wèi)生性的要求，還可達(dá)到緩解疲勞性的要求。

綜上所述，幫面材料采用彈性速干面料，可以滿足人們對(duì)運(yùn)動(dòng)鞋的包裹性、速干性、疲勞性、衛(wèi)生性等要求。

5 結(jié)語(yǔ)

根據(jù)年輕人日常穿著普通運(yùn)動(dòng)鞋的需求，采用適當(dāng)?shù)膸兔娌馁|(zhì)和合理的結(jié)構(gòu)，可以在運(yùn)動(dòng)時(shí)束緊足部，提高運(yùn)動(dòng)鞋對(duì)足部的包裹性，在運(yùn)動(dòng)后緩解疲勞；日常或運(yùn)動(dòng)時(shí)可快速轉(zhuǎn)移汗液，達(dá)到鞋腔干爽的效果，滿足衛(wèi)生性等要求。