運動鞋幫面材料選擇與運動鞋設計研究

楊九瑞

（北京服裝學院，北京100029）

1 運動鞋材料使用概況

1.1 背景

鞋靴類產品是服飾產品的一個重要品類，材料的選用與其性能有密切關系。隨著人們生活方式的改變和全民健身理念的推廣，對運動鞋的需求越來越大。運動鞋雖然有針對具體運動項目的專業運動鞋，但更多的則是人們日常穿著、不便隨時更換的普通類運動鞋.包括旅游鞋、休閑鞋等，普通類運動鞋的特征一是主要以滿足日?；顒訛橹?，即日常以走動為主，同時兼顧短時跑跳等基本運動，二是不以提高競技成績為目標，而是以保護人的下肢和足部為目標。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，由于運動鞋有很多款式，鞋的存在價值是不一樣的，需要的功能基本趨于一致，面向大眾的非專業運動鞋更應該注意在運動中加強保護。由于所面向的消費者的需求不同，普通類運動鞋材料的選擇也與專業運動鞋有所區別。

運動鞋的材料與運動鞋的構成有關，分為幫面、鞋底和裝飾等部分，根據運動鞋功能需要在不同的部位使用不同的材質。紡織材料、皮革、人造革、合成材料等材料大量運用在幫面結構中，其作用主要是與鞋底一起起到包覆足部的效果。

根據幫面的結構功能，運動鞋幫面可以實現包裹性、衛生性、彈性等多種性能。運動鞋所采用的材料則直接影響運動鞋的運動效果、衛生健康及運動后的疲勞消除，也直接影響著運動鞋的舒適性。本文主要淺析幫面材質選擇與運動鞋的包裹性、速干性、衛生性、疲勞性及運動鞋設計應用之關系。

1.2 常用運動鞋材料種類

運動鞋生產所用的材料種類有很多，從運動鞋的結構與功能可以分為，幫面材料、大底材料、中底與內底材料、膠黏劑、功能材料、輔助材料等。運動鞋不同的部位，采用不同的材料，具有不同的性能。幫面材料多與包裹性、衛生性等有關，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，所用的天然材料如橡膠，合成材料如EPV 等。

2 幫面材料與運動鞋性能

2.1 概況

運動鞋的幫面材料主要由面材與里材兩個部分組成。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、無紡布、網布、毛巾布、天鵝絨布、內里布、襯布、海綿等。運動鞋形態的固定和支撐，一般是用一些合成材料。

足部運動時無論形態還是尺寸都在不斷的變化中，因此，無論是何種幫面材料都有一個共同的特性就是要具有一定的彈性，要有一定的形變，能滿足運動時足部形態與尺寸的變化需要的空間與尺寸的動態變化需要；也可恢復原態，滿足足部的靜態需要。

2.2 運動鞋性能與材料性能

從運動鞋的構成上看，可分為幫面、鞋底和裝飾等部分，在不同的部位運動鞋使用的材質并不相同。行走和運動時，運動鞋首先要包裹在足部，與足形成一個整體，才能舒適、省力、高效（實現運動效果），運動鞋幫面和鞋底的結構位置決定了其與運動鞋包裹性的相關性。由于穿著時足部是包裹在鞋腔內部，保持鞋腔的衛生、干爽也很重要，所以鞋的速干性、衛生性等多種使用性能也與幫面材料、鞋底材料有關聯。采用不同材料，所實現的功能不同，或者效果不同。

一般情況下，在幫面上通常會使用紡織材料（包括棉、腈綸、丙綸、氨綸、無紡布、復合網布）、網眼布、皮革（天然皮革、人造草皮、PU、牛巴、超細纖維等）、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、無紡布、網布、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動的沖擊，所以其摩擦性、回彈性等也很重要。

文章主要探討運動鞋幫面材料與運動鞋設計的關系。

2.2.1 幫面材料與包裹性

包裹性是指運動鞋與足的貼合程度。運動時運動鞋若能均勻地包裹在足部，達到足鞋一體，則運動鞋相當于足部的延伸，但實際上由于運動時足部的形態和尺寸總是在變化中，且鞋底因為還有其他功能而采用硬質材料，目前硬鞋底的運動鞋很難達到足鞋一體的效果。而包裹性好的運動鞋一方面在足部運動時有足夠的空間滿足足部形態和尺寸的變化，另一方面當運動強度較大時，足與鞋的相對移動較小，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、網球鞋這類運動中，使運動鞋能跟上足部的動作，減少足部與鞋底的相對移動，可增強變向能力，增加對腳踝保護能力，避免扭傷、崴腳等損傷的發生。良好的包覆性和穩定性，讓腳與地面接觸、橫向移動，或路面高低時，不易左右晃動，減少可能產生的傷害。也能防止因肌肉抖動消耗掉額外的能量。因此運動鞋幫面材料的選擇，就對運動鞋的包裹性具有重要作用。不過，需要說明的是“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

無論運動或日常穿著，出汗都是難以避免的問題。保持鞋腔的干燥，是運動鞋穿著所面臨的一個重要問題，也是選擇幫面材料時要考慮的一個重要因素。所以，本文將其專門提出來研究。

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的材料，將汗液吸入，但這樣又會帶來一個問題，就是汗液存在面材中，對整個鞋腔環境仍有不良影響，使其衛生性下降。方法二是采用具有速干性能的材料，將汗液排除、散發。方法三就是設計一些利于熱量散發的結構，降低鞋腔的溫度，減少汗液的產生。

2.2.3 幫面材料與衛生性

運動鞋衛生性能的評定還有透氣性、透水性、吸濕性、保溫性、耐菌性等一系列指標，影響這些的主要因素之一就是幫面材料的材質、結構和工藝。

不同的現代運動項目有其獨特的運動技術要求，對運動鞋穿著時的功能也有了更多變化。運動使足部產生熱能，足部與鞋的摩擦會帶來鞋腔內溫度升高、足部出汗等問題，如果不能及時散熱、排濕排汗，汗腳的侵蝕將會造成運動鞋過早損壞，引起腳體皮膚病，甚至導致運動傷害的問題。上述問題可以通過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。運動或長期穿著運動鞋進行日?；顒?，疲勞是不可避免的。如果運動鞋能有一定緩解疲勞的能力，對穿著者來說，無疑是有重要幫助的。

3 滿足包裹性和衛生性材料的分析

3.1 緊身材料

人們運動時，肉眼可見身體的某些部分會對運動造成阻礙，如局部贅肉的晃動、大腿間的摩擦等。在人們看不見的地方，這些阻礙也有存在，對運動效果帶來不良影響。

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。如果在運動時穿緊身衣物，則能起到包裹和支撐肌肉，能固定肌肉和關節，能減少大幅運動引起的肌肉震顫比如跑動時大腿肌肉的明顯抖動，減少肌肉摩擦，增強肌肉耐力，提升運動表現。另外，也有一定的加速血液回流心臟作用。減少運動中肌肉的振蕩現象，亦可改善神經肌肉的傳導控制，達到提高競技水平的效果。運動緊身衣還能有效地促進乳酸的分解，降低運動中肌肉酸疼感[2]，緩解運動疲勞。這是通過增加靜脈血液回流，改善血液循環，強化肌肉幫輔（肌肉收縮將血液壓回深層靜脈）的能力。

還可以透氣速干。通過纖維特定的截面結構，能夠迅速吸濕排汗，保持身體的干燥，使運動更加舒適健康。

還可以具有抗菌功能。通過采用抗菌整理工藝，能使織物獲得抗菌功能，達到防止細菌滋生，遏制異味產生的效果，使得運動人群更加健康安全。目前市面上使用的材料有錦綸和氨綸及其混紡材料，多用于運動服設計中。

當然，緊身衣穿得過緊或時間過長，會誘發很多疾病，例如可能會影響血液循環，導致供血不足，引發呼吸困難、頭痛、胸悶等問題，并使腹腔內的腎、脾、肝等器官受到壓迫，使內臟及神經系統長期處于緊張狀態，導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移到織物表面，然后盡可能大面積擴散，通過空氣流通將汗液蒸發，從而達到速干的目的，一般的速干衣的干燥速度比棉織物要快50%。

速干面料的材質有很多種，其中常見的有聚酯纖維，它干得很快，而且還有很好的彈性、強度和抗皺性，缺點是透氣性比較差。

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上極為常見，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合起來，形成速干緊身材料，下文稱“吸濕彈性材料”。通過后整理工藝可使纖維具有吸濕緊身抗菌衛生性能[5]。

4 新型普通運動鞋設計

青年學生一般穿普通運動鞋上學，日常多為走動，但也有一定的運動，如跑步，打籃球等，一般運動時間不是很長。其中大多是穿跑步鞋或籃球鞋。跑步鞋、籃球鞋，平時穿著的話并不十分實用，所以設計一款平時穿著（走動為主），兼顧少量運動的日常使用的普通運動鞋還是很有必要的。因是長時間穿著，有排汗需求，運動后的排汗需求更甚，所以，必須考慮排汗功能，以保證運動鞋的干爽、舒適。

4.1 設計需求分析

（1）設計對象：日常穿著，能兼顧跑步，打籃球等常見運動的普通運動鞋。

（2）設計要求：速干，運動時包裹性好，平時有一定寬松性。運動后能快速放松。

（3）性能與材料選擇：根據設計要求選擇幫面材料。

4.2 運動鞋功能分析

（1）速干性：采用速干結構的彈性面材，可以實現汗液轉移，達到速干效果。彈性可以提高包裹性和實現疲勞性，達到肌肉放松效果。增加一些熱塑性彈性體或高分子復合材料，形成鞋的支撐結構。

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

提高包裹性還可以采用鞋帶快速束緊結構如旋轉結構，可以快速拉緊鞋帶，拉緊時可增加包裹性，也可達到快速放松肌肉的效果；或放松鞋帶，放松時有一定的寬松度；不運動時，可以保持放松狀態。

4.3 運動鞋幫面材料選擇

根據上述分析，運動鞋幫面材料選用經過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，也可以滿足衛生性的要求，還可達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，可以滿足人們對運動鞋的包裹性、速干性、疲勞性、衛生性等要求。

5 結語

根據年輕人日常穿著普通運動鞋的需求，采用適當的幫面材質和合理的結構，可以在運動時束緊足部，提高運動鞋對足部的包裹性，在運動后緩解疲勞；日?；蜻\動時可快速轉移汗液，達到鞋腔干爽的效果，滿足衛生性等要求。