足部矫形鞋垫及其制备方法与流程

本发明涉及一种矫形鞋垫，尤其涉及一种足部或下肢畸形的矫形鞋垫。

背景技术：

脚的健康关系到身体的健康，主要的足部疾病有扁平足、高弓足等，足弓的疾患会使得人体失去天然的减震装置，影响到大脑、腹腔、运动关节等。而足弓扁平和过高，还会相应的引起足底受力不平衡，应力集中，引发o形腿、x形腿、足内翻、足外翻等，不但影响外观，还会造成关节疼痛、劳损，甚至骨刺等，对患者的运动和工作造成巨大的影响。

现有治疗方法为物理疗法，即通过具有矫正功能的鞋垫进行矫正，但是这种鞋垫在使用过程中，脚底板长期被压迫形变，非常难受，容易造成肌肉拉伤，很少有人能坚持使用。现有的鞋垫主体基本上仅由eva基体和表层透气面料构成，整个鞋垫的刚性强度低，长时间使用易变形，难以达到理想的治疗效果。

技术实现要素：

1、本发明的目的。

本发明提供一种矫形鞋垫及其制备方法，以解决现有技术中使用舒适度不高和长期使用易变形的问题。

2、本发明所采用的技术方案。

本发明提出一种足部矫形鞋垫，包括鞋垫基体、加强部、填充部和矫正部，所述鞋垫基体的材料为淀粉基抗菌发泡复合材料；

所述鞋垫基体具有第一表面和相对的第二表面，所述第一表面作用于人体的足底，所述第二表面与鞋子内底接触；

所述加强部和填充部被鞋垫基体包裹，填充部紧密贴合于加强部上方；

所述第一表面设置有平滑凸出的矫正部，所述矫正部作用于足弓并贴合足弓位置的脚底面；所述矫正部包括压电装置，所述的压电装置设置多个电路板，多个电路板平行设置在鞋垫矫正部的顶部，矫正不还设有穴位凸起，由压电装置连接穴位凸起电击穴位。

更进一步优选的是，所述的多个电路板成扇形设置。

更进一步优选的是，所述的多个电路板成圆形设置。

更进一步优选的是，所述鞋垫基体第二表面设置有防滑纹，通过防滑纹与鞋子的内底接触。

更进一步优选的是，所述加强部前段为鱼骨状结构。

更进一步优选的是，所述加强部表面具有凸起结构。

更进一步优选的是，所述填充部的硬度大于鞋垫基体的硬度，且小于加强部的硬度。

更进一步优选的是，所述填充部为有机硅橡胶。

本发明还提供了所述淀粉基抗菌发泡复合材料的制备方法，包括如下步骤：

步骤1、抗菌精油微胶囊的制备：

1.1、取适量β-环糊精，在45℃下用蒸馏水溶解，边溶解边搅拌直至形成β-环糊精的饱和溶液；

1.2、取适量抗菌精油，溶于体积分数为60％的乙醇溶液中，抗菌精油与乙醇溶液的体积比为1：20。将混合后的溶液，逐滴加入到β-环糊精饱和溶液中；

1.3、不断搅拌使抗菌精油与β-环糊精混合均匀，加入2～3滴的吐温-80乳化剂，进行均质分散20min；

1.4、将均质后的混合液在45℃下搅拌10min；

1.5、待溶液冷却至室温后，放到0～4℃的冰箱中静置冷冻固化；

1.6、用真空泵进行减压抽滤，得到的滤渣分别用无水乙醇和蒸馏水洗涤；

1.7、收集微胶囊，50℃烘箱中干燥2h，得到抗菌精油微胶囊；

步骤2、原料预处理：

2.1、淀粉的预处理：木薯淀粉与甘油/naoh水溶液按质量比10：1在高混机中共混；

2.2、木粉的预处理：木粉与naoh水溶液按质量比5：1在高混机中共混；

2.3、pva的预处理：将水与pva共同搅拌，使pva溶胀；

步骤3、原料共混：将步骤2中预处理好的原料、助剂及步骤1所得抗菌精油微胶囊在高速混合机中共混，制得混合物料，添加量为：淀粉40％～60％(重量百分比；为简化起见，以下将“％”简写为“wt％”)、木粉2wt％～10wt％、pva5wt％～25wt％、硼砂1wt％～3wt％、nahco31wt％～4wt％、抗菌精油微胶囊10t％～20t％。；

步骤4、挤出发泡：将步骤3制得的混合物料加入双螺杆挤出机熔融挤出发泡，挤出机1～5温区的温度分别为：110、120、120、120和过渡温区115℃，机头温度为145℃，螺杆转速为60r·min-1，得到淀粉基抗菌发泡复合材料。

进一步地，其中步骤2中所述的抗菌精油是丁香精油、八角茴香精油等具有抗菌成分的植物精油。

更进一步地，淀粉的添加量为50wt％～55wt％。

3、本发明的有益效果。

通过提供一种足部矫形鞋垫，使得鞋垫基体具有舒适的硬度和优良的缓冲性能，以及优异的耐久性；鞋垫基材以淀粉为主要原料可以有效降低制造成本。

本发明通过设置压电装置和穴位电击凸起，可以进行自供电按摩刺激。

通过在鞋垫基体中加入抗菌精油微胶囊，使鞋垫能够缓慢释放出抗菌成分，无毒无害且能长时间抗菌、防臭。

通过在鞋垫基体第二表面设置防滑纹，防止鞋垫在鞋内产生偏移而影响矫正效果。

通过将加强部前段制作成鱼骨状结构，达到保证鞋垫弯曲度的同时，均匀分散行走时产生的冲击力的效果。

通过将加强部表面设置成凸起结构，增加了与鞋垫基体的附着性，防止长期使用导致加强部与基体脱离。

通过使填充部的硬度大于鞋垫基体的硬度，且小于加强部的硬度，进一步加强了穿着舒适度。

附图说明

图1足部矫形鞋垫底面结构示意图。

图2足部矫形鞋垫正面结构示意图。

图3足部矫形鞋垫侧面剖面结构示意图。

图4足部矫形鞋垫矫正部电路排布结构示意图。

图5足部矫形鞋垫矫正部另一种电路排布结构示意图。

具体实施方式

如图1至图5所示，鞋垫包括鞋垫基体1、加强部2、填充部3和矫正部4，鞋垫基体1的材料为淀粉基抗菌发泡复合材料。所述鞋垫基体1具有第一表面5和相对的第二表面6，第一表面5作用于人体的足底，所述第二表面6与鞋子内底接触并设置有防滑纹7，防滑纹7采用突出的波浪形结构，也可以是突出的网格结构等其他具有防滑效果的图案。加强部2和填充部3被鞋垫基体1包裹，填充部3紧密贴合于加强部2上方。第一表面5设置有平滑凸出的矫正部4，作用于足弓并贴合足弓位置的脚底面。

如图4和图5所示，所述矫正部包括压电装置，所述的压电装置设置多个电路板，多个电路板平行设置在鞋垫矫正部的顶部，矫正不还设有穴位凸起，由压电装置连接穴位凸起电击穴位。

如图4所示，所述的多个电路板成扇形设置。

如图5所示，所述的多个电路板成圆形设置。其中，加强部2前段为鱼骨状结构8，以保证鞋垫弯曲度的同时均匀分散行走时产生的冲击力。其表面具有凸起结构，来增加与鞋垫基体1的附着性，该凸起结构也可以用其他能够增加表面粗糙度的结构代替。

上述填充部3的硬度大于鞋垫基体1的硬度，且小于加强部2的硬度，以带来更好的穿着舒适度。

淀粉基抗菌发泡复合材料具有优良的缓冲性能，以及优异的耐久性，且原料淀粉的成本低廉，本发明采用如下制备方法：

1、抗菌精油微胶囊的制备：

1.1、取适量β-环糊精，在45℃下用蒸馏水溶解，边溶解边搅拌直至形成β-环糊精的饱和溶液；

1.2、取适量抗菌精油，溶于体积分数为60％的乙醇溶液中，抗菌精油与乙醇溶液的体积比为1：20，将混合后的溶液，逐滴加入到β-环糊精饱和溶液中；

1.3、不断搅拌使抗菌精油与β-环糊精混合均匀，加入2～3滴的吐温-80乳化剂，进行均质分散20min；

1.4、将均质后的混合液在45℃下搅拌10min；

1.5、待溶液冷却至室温后，放到0～4℃的冰箱中静置冷冻固化；

1.6、用真空泵进行减压抽滤，得到的滤渣分别用无水乙醇和蒸馏水洗涤；

1.7、收集微胶囊，50℃烘箱中干燥2h，得到抗菌精油微胶囊；

2、原料预处理：

2.1、淀粉的预处理：木薯淀粉与甘油/naoh水溶液按质量比10：1在高混机中共混；

2.2、木粉的预处理：木粉与naoh水溶液按质量比5：1在高混机中共混；

2.3、pva的预处理：将水与pva共同搅拌，使pva溶胀；

3、原料共混：将步骤2中预处理好的原料、助剂及步骤1所得抗菌精油微胶囊在高速混合机中共混，制得混合物料；

4、挤出发泡：将步骤3制得的混合物料加入双螺杆挤出机熔融挤出发泡，挤出机1～5温区的温度分别为：110、120、120、120和过渡温区115℃，机头温度为145℃，螺杆转速为60r·min-1，得到淀粉基抗菌发泡复合材料。

其中，所述抗菌精油可以是丁香精油、八角茴香精油等具有抗菌成分的植物精油。所述助剂包括交联剂、成核剂、润滑剂、偶联剂、发泡剂；本发明采用交联剂为硼砂，成核剂为碳酸钙，润滑剂为聚乙烯蜡，发泡剂为nahco3，且具体实施例中不限于此。

上述步骤3中原料及助剂的添加量为：淀粉40wt％～60wt％、木粉2wt％～10wt％、pva5wt％～25wt％、硼砂1wt％～3wt％、nahco31wt％～4wt％、抗菌精油微胶囊10t％～20t％。

下面结合具体实施方式对淀粉基抗菌发泡复合材料的制备作进一步详细地说明。

实施例1：

1、抗菌精油微胶囊的制备：取适量β-环糊精，在45℃下用蒸馏水溶解，边溶解边搅拌直至形成β-环糊精的饱和溶液。取适量丁香精油，溶于体积分数为60％的乙醇溶液中，丁香精油与乙醇溶液的体积比为1：20，将混合后的溶液，逐滴加入到β-环糊精饱和溶液中。不断搅拌使丁香精油与β-环糊精混合均匀，加入2～3滴的吐温-80乳化剂，进行均质分散20min将均质后的混合液在45℃下搅拌10min。待溶液冷却至室温后，放到0～4℃的冰箱中静置冷冻固化。用真空泵进行减压抽滤，得到的滤渣分别用无水乙醇和蒸馏水洗涤。收集微胶囊，50℃烘箱中干燥2h，得到丁香精油微胶囊。

2、原料预处理：将木薯淀粉与甘油/naoh水溶液按质量比10：1在高混机中共混。将木粉与naoh水溶液按质量比5：1在高混机中共混。将水与pva共同搅拌，使pva溶胀。

3、原料共混：将预处理好的原料、助剂及丁香精油微胶囊在高速混合机中共混，制得混合物料，具体添加量为：木薯淀粉40wt％、木粉10wt％、pva25wt％、硼砂3wt％、nahco32wt％、丁香精油微胶囊25wt％及少量硼砂、碳酸钙和聚乙烯蜡。

4、挤出发泡：将上述混合物料加入双螺杆挤出机熔融挤出发泡，挤出机1～5温区的温度分别为：110、120、120、120和过渡温区115℃，机头温度为145℃，螺杆转速为60r·min-1，得到淀粉基抗菌发泡复合材料a。

实施例2至6：

使用与实施例1相同的工艺制备淀粉基抗菌发泡复合材料，分别制得材料b～材料f。不同之处在于实施例2至7中抗菌精油种类和原料与助剂的配比，具体如表1。

对比例1：

1、原料预处理：将木薯淀粉与甘油/naoh水溶液按质量比10：1在高混机中共混。将木粉与naoh水溶液按质量比5：1在高混机中共混。将水与pva共同搅拌，使pva溶胀。

2、原料共混：将预处理好的原料、助剂及丁香精油微胶囊在高速混合机中共混，制得混合物料，具体添加量为：木薯淀粉40wt％、木粉20wt％、pva25wt％、硼砂3wt％、nahco34wt％及少量硼砂、碳酸钙和聚乙烯蜡。

3、挤出发泡：将上述混合物料加入双螺杆挤出机熔融挤出发泡，挤出机1～5温区的温度分别为：110、120、120、120和过渡温区115℃，机头温度为145℃，螺杆转速为60r·min-1，得到淀粉基发泡复合材料g。

对比例2：

获取市售矫形鞋垫中的eva基体作为材料h。

表1各实施例原料配比

回弹率试验：

用游标卡尺测材料a～材料h试样直径，然后压缩试样至直径的1/2处，松开按压后用卡尺测试被压处的直径，计算回弹率。结果如表2所示。

弯曲强度试验：

根据gb/t9341-2008测定弯曲强度，试样水平横放形成简支结构，沿试样的中部施加压力，控制压头的下压速度测量其受力，测量在这一过程中试样承受的负荷及纵向位移。结果如表2所示。

拉伸强度试验：

根据按gb/t6344-996测试拉伸强度。结果如表2所示。

抗菌性能试验：

选取大肠杆菌作为目标菌种，采用抑菌圈法测试薄膜的抗菌性能。添加抗菌精油微胶囊的材料对抑制菌落的生长有明显的效果。结果如表2所示。

表2各实施例测试结果

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。