气凝胶鞋垫的制作方法

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本实用新型涉及防护鞋领域，具体涉及一种气凝胶鞋垫。


背景技术：

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鞋垫，是制作成鞋底形状垫附在鞋内的鞋衬。足部是人体汗腺分布最集中的部位，约有25万个汗腺。多数人在日常行走过程中，尤其是大量运动后，汗液分泌量剧增，在鞋内相对密闭的环境中，相对湿度接近100％、温度达35℃～40℃，鞋腔内的高湿度、高温度、高养分的环境导致了细菌的高速繁殖，从而引起鞋腔内的恶臭，以及脚气、脚癣等脚病的产生。汗液里除含水分、盐分外，还含有乳酸及尿素。由于脚心汗腺多，容易出汗，在多汗条件下，脚上的细菌大量繁殖并分解角质蛋白，再加上汗液中的尿素、乳酸，这样就会发出臭味。若鞋子不透气，空气不流通，臭味就会越积越浓。鞋垫作为一种伴随着人的足底，每天都离不开的一种生活用品，它的好坏势必直接影响到人的健康。
[0003]
传统的鞋垫产品实现保暖性能的方式主要可分为加热和保暖这两种途径。电加热鞋垫必不可少地需要引入电池、发热丝、发热膜、温控导线等大面积固体元件，极大地增加了鞋垫的硬度与重量，且这种产品在使用过程中的实用性和便利性不高，安全性也存在一些问题。传统的保暖鞋垫大部分都是通过采用不同的保暖材料，在材料结构上保留尽可能多的静止空气，以达到隔热的效果。这样的方式常常会牺牲鞋垫其它的性能来实现更好的保暖性，比如鞋垫太厚、透气性太差、材质太软没有弹性等等。还有一些产品采用具有反射远红外功能的金属材料实现锁温效果，但因为鞋垫的面积很小，这种产品在实际应用中的保暖性能十分有限。
[0004]
现有技术中，气凝胶具有密度小且保温效果好，而应用于鞋体的鞋帮内衬材料和鞋底中，实现鞋腔的保温效果，同时又有助于鞋子轻便化。由于气凝胶气密性好且是一种疏水性材料，因此会使得人体脚部在鞋腔内产生的捂汗，穿着体验差，而且在使用过程中由于脚汗、潮湿的作用下，会产生臭气、脚气。更重要的是，凝胶吸湿后有一定的膨胀率，如果将凝胶材料直接作为鞋垫夹层应用时容易因膨胀率过高使鞋垫发生扭曲变形。


技术实现要素：

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有鉴于此，本实用新型的目的是克服现有技术中的缺陷，提供一种气凝胶鞋垫，具有很好的保温、吸湿、吸汗性能，能够满足足底干爽、舒适和卫生的要求，长期使用不容易变形，提高鞋垫耐久性，并具有很好的弹性回复性和吸能效果。
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本实用新型的气凝胶鞋垫，由上至下依次包括导湿面层、气凝胶芯材层和疏水底层，所述气凝胶芯材层对应人体后脚跟、前脚掌和脚趾以适应部位形状的方式设置；
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进一步，所述气凝胶芯材层由气凝胶均匀沉积于棉织物形成；
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进一步，所述气凝胶的沉积量为0.2-0.4g/cm2；
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进一步，所述气凝胶为二氧化硅气凝胶；
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进一步，所述棉织物为具有三维联通孔的三维多孔结构；
[0011]
进一步，对应人体脚趾的气凝胶芯材层厚度小于对应人体后脚跟和前脚掌的气凝胶芯材层厚度；
[0012]
进一步，对应人体后脚跟和前脚掌的气凝胶芯材层的厚度为1.5-3mm；
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进一步，所述导湿面层为细旦丙纶纤维织物；
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进一步，所述疏水底层为超疏水天然纤维织物；
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进一步，所述超疏水天然纤维织物由天然纤维织物和涂覆于天然纤维织物上的超疏水涂层构成，所述超疏水涂层为碳纳米管和苯并噁嗪树脂形成的多孔网状结构。
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本实用新型的有益效果是：本实用新型公开的一种气凝胶鞋垫，具有很好的保温、吸湿、吸汗性能，能够满足足底干爽、舒适和卫生的要求，长期使用不容易变形，提高鞋垫耐久性，并具有很好的弹性回复性和吸能效果。
附图说明
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下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步描述：
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图1为本实用新型的鞋垫结构示意图；
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图2为本实用新型的鞋垫剖面结构示意图；
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图3为本实用新型的棉织物放大结构示意图。
具体实施方式
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图1为本实用新型的鞋垫结构示意图；图2为本实用新型的鞋垫层间结构示意图；图3为本实用新型的棉织物放大结构示意图。如图所示，本实施例中的气凝胶鞋垫，由上至下依次包括导湿面层1、气凝胶芯材层2和疏水底层3，所述气凝胶芯材层2对应人体后脚跟4、前脚掌5和脚趾6以适应部位形状的方式设置；导湿面层1、气凝胶芯材层2和疏水底层3以粘合的方式连接为一体，足底的受力部位主要集中在后脚跟、前脚掌和脚趾处，且湿度最大部位是鞋尖处，因此，将气凝胶芯材层2以分区域的方式设置于对应上述几处的鞋垫上，避免因膨胀率过高使鞋垫的气凝胶芯材层2发生扭曲变形，从而避免鞋垫的变形，具有很好的保温、吸湿、吸汗性能，能够满足足底干爽、舒适和卫生的要求，长期使用不容易变形，提高鞋垫耐久性，并具有很好的弹性回复性和吸能效果。当环境温度较高时，通过气凝胶芯材层2在一定程度上限制热量从地面向足部传导，具有一定的隔热功能。另外，该鞋垫还具有一定的蓄冷蓄热功能，使用时课将鞋垫拿出来预热或者预冷，气凝胶芯材层2会吸收并储存热气或者冷气并在使用过程中以缓释的方式向足部逐渐释放，可以根据不同的环境进行调节，增强鞋垫的使用功能性。
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本实施例中，所述气凝胶芯材层2由气凝胶均匀沉积于棉织物并在棉织物4表面形成气凝胶溶胀层；以棉织物4为载体，气凝胶沉积于面织物形成复合结构，使气凝胶芯材层2同时具有气凝胶和纺织品的特性，便于气凝胶芯材层2的加工和成形，使气凝胶芯材层2在保温、吸湿、吸汗的同时，又提高了气凝胶芯材层2的抗拉伸性和耐挠曲性，具有很好的弹性回复性和吸能效果，避免气凝胶芯材层2在使用过程中因因膨胀率过高使鞋垫发生扭曲变形，能够满足足底干爽、舒适和卫生的要求，长期使用不容易变形，提高鞋垫耐久性。
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本实施例中，所述气凝胶的沉积量为0.2-0.4g/cm2；气凝胶的沉积量过小会影响保温、吸湿、吸汗性能，沉积量过大又会影响棉织物4的纺织特性，因此，合适的沉积量才能
确保气凝胶芯材层2同时具有气凝胶和纺织品的特性。优选为二氧化硅气凝胶，与棉织物4的结合性更好，结合后更能体现两者的性能优势。
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本实施例中，所述棉织物4为具有三维联通孔的三维多孔结构；棉织物4具有三维多孔联通孔，其结构如图3(放大图)所示，气凝胶材料填充于棉织物4的三维多孔结构中，并在其表面形成一层气凝胶层，且气凝胶本身具有三维多孔结构，通过具有三维多孔结构的气凝胶与同样具有三维多孔联通孔结构的棉织物4复合，形成空间结构上的网络交织结构，既增强透气性，又具有吸收能量和缓冲性能，耐冲击性好，也具有轻量化和柔软舒适性的效果，能进一步的增强气凝胶芯材层2的抗拉伸性和耐挠曲性，最终达到增强鞋垫的作用。
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本实施例中，对应人体脚趾的气凝胶芯材层2厚度小于对应人体后脚跟和前脚掌的气凝胶芯材层2厚度；提高脚趾的舒适性。对应人体后脚跟和前脚掌的气凝胶芯材层2的厚度为1.5-3mm；由于气凝胶芯材层2是局部分布设置，且与其他结构层属于粘合连接，因此，气凝胶芯材层2的厚度不宜过厚，过厚会影响层间结构的稳定性和强度，过厚的气凝胶芯材层2在受力作用下容易破坏层间连接，造成夹层的偏移，然而气凝胶芯材层2厚度也不宜太薄，太薄影响凝胶芯材层的保温、吸湿、吸汗以及弹性回复等性能。
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本实施例中，所述导湿面层1为细旦丙纶纤维织物；具有吸汗透气的功能，能够保持足部的干爽，且耐摩擦强度高，长期使用不不变形。
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本实施例中，所述疏水底层3为超疏水天然纤维织物；所述超疏水天然纤维织物由天然纤维织物和涂覆于天然纤维织物上的超疏水涂层构成，所述超疏水涂层为碳纳米管和苯并噁嗪树脂形成的多孔网状结构；侧壁吸附苯并噁嗪树脂的碳纳米管以任意取向且多层堆叠的方式形成多孔网状结构，疏水性更强，透气性佳，且具有防腐功能。
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最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。