船舶用布鞋的开发研究和性能测试

李爱华

（苏州市纤维检验院，江苏苏州215128）

0 引言

鞋品是人们日常生活的必需品，其款式与样式多种多样，应用领域也在不断扩大，因而对其功能性的要求也越来越多。在2015 年10 月，全国制鞋标准化技术委员会和中国标准化杂志社出版了《鞋的分类与命名》杂志，并在杂志上依据功能性要求进一步明确了鞋的分类，先后制定了旅游鞋、高尔夫球鞋等各类鞋的产品标准。

而布鞋作为一种轻巧、方便的鞋品，常被用于日常生活，具有轻便、体积小、易清洁、成本低的特点。布鞋鞋面所用材料以各种织物为主，按材料成分划分，包括了棉、麻、混纺等；以织造形式划分，包括机织布和非织造布等。由于织物可改善鞋子的卫生性、舒适性和稳定性，因而布鞋具有轻、薄、透气性好等特点，其尺寸延伸性小，规格稳定。与皮革材料相比，织物性能分布均匀，通片一致，有利于套裁、叠裁，且布料价格低，可降低鞋类产品的原材料成本，因而布鞋的价格往往比皮鞋低数倍。

2012 年11 月正式实施的QB/T 4329—2012《布鞋》标准，明确将纺织品、针织品等布料为主要帮面材料的鞋类（包括胶黏鞋、缝制鞋、模压鞋、硫化鞋和注塑鞋等）纳入标准的适用范围，规定了布鞋的分类、要求、试验方法、检验规则等方面的内容，明确了耐折性能、耐磨性能、剥离强度、硬度、感官质量、禁用偶氮染料、甲醛、摩擦色牢度等的测定方法和要求。

1 船舶用布鞋的特点及要求

因船舶舱室相对封闭，工作人员的生活条件和工作条件与陆地等开放区域相比要差得多，船员的作息情况与工作岗位密切相关，常需轮班，工作强度较高，无法连续休息，且他们长期处于舱室之中，环境相对密封，活动空间受限，再加之生活用水不足，使得他们的个人卫生条件严重受限。一旦人体出汗后无法及时清洗，汗液就存留于皮肤上，尤其人体脚部的运动汗腺密度比其他部位高，出汗量大，汗液长时间积累会造成异味，影响生活和工作环境。因此，有必要开发轻便、透气、卫生的功能布鞋，提高工作人员的舒适性。本试验主要从船舶工作人员的需求出发，从材料、结构和工艺方面研究入手，对现行的布鞋进行改进，通过改善产品外观和改进加工工艺，提高产品的舒适性、卫生性能及耐用性，满足工作人员的生活和工作需求。

鉴于船舶工作人员对鞋子轻便性、合脚性以及款式结构符合脚部生理特点等方面具有明显的要求，同时也要求鞋子应具有良好的穿脱方便性，穿着后形态美观、状态稳定，既不对脚部造成明显束缚，又要和脚部实现良好的贴合，因此开发的船舶用布鞋应具备：透气性和舒适性，以保证汗液及时蒸发、避免积累；款式结构既要考虑人体的生理特点，也要考虑岗位活动的需求；轻便性，船舶用布鞋应尽可能轻；卫生性，具有一定的抑菌性。

2 布鞋材料的开发与性能指标

2.1 船舶用布鞋材料的研究与优选

布鞋材料包括帮面材料、鞋底材料等，需解决材料的舒适性、实用性等问题。由于船舶用布鞋材料既要考虑其透气性、舒适性、轻便性，又要考虑最终成品的形态稳定性和牢固性，因而船舶用布鞋的帮面、鞋底材料应优选可改善透气性、提高实用性、减轻质量、确保耐用性等方面的材料。

2.1.1 帮面材料

帮面材料应具有伸缩性好、尺寸相对稳定、压缩回弹性好、寿命长等特点。纬编织物的横向延伸性较好，但线圈易脱散；经编织物的伸长性和拉伸性相对小一些，但可以减少因断纱、破洞引起的线圈脱散疵点，且经编织物的形态更稳定，质量轻，微气候效应和压缩弹性好，在制鞋行业应用比较广泛。

与海绵材料相比，经编间隔织物的透气性高，热阻和湿阻均具有优势，能够传递更多的热量和水气，可以在较短时间内达到热湿传递平衡，更好地调节微气候环境，避免闷热、潮湿，提高舒适性。在未经重压时，海绵的回复功为经编间隔织物的56.0%，压缩1 000 次后为46.8%；压缩50 000 次后为43.8%，说明经编间隔织物的初始回复能力和耐久回复能力均优于海绵，也意味着其使用寿命更长。因此，经编间隔织物无论是抵抗轻压，还是重压的能力都优于海绵。

一般经编织物主要以3种形式存在：表层和间隔层都采用纱线编织，间隔纱采用柔性好的纱线，纱线主要起连接两表层的作用，间隔层不稳定，织物手感柔软，柔顺感好，厚度大，具有双面效应，常用于装饰或床上用品等；表层采用长丝纱编织，间隔层采用单丝编织，间隔层较为稳定，织物的柔性、稳定性和弹性较好，常作为功能服装衬里面料与运动鞋面料；表层和间隔层均采用单丝编织，间隔层稳定性强，织物的稳定性和抗压弹性好，常用作衬垫材料。因此，在基于增加透气性、卫生性、耐用性的前提下，选用表层采用长丝、间隔层采用单丝的经编间隔织物，且织物弹性介于纬编织物和机织物之间。为提高形态稳定性，增加织物强度，可选用涤纶纱线，其间隔层选用涤纶单丝；为增加船舶用布鞋的牢度和保持产品形态的稳定，选用牛皮作为帮面材料的一部分，置于帮面中部，起到支撑和稳定形态的作用，而且该护皮一直沿伸至前部，对前帮也起到保护作用[1]。

2.1.2 鞋底材料

对于鞋底材料，主要考虑材料的面密度、工艺成熟度、耐用性与耐老化性等。橡胶大底技术成熟，耐磨性好，但面密度大，穿着负荷较重，且噪声较大；发泡橡胶大底轻巧耐磨、弹性优良、抗撕裂性能好、耐老化、耐腐蚀，但耐磨性不及橡胶，制作工艺复杂，可减重，降低行走噪声，即便在-20 ℃的低温下也不易断裂，因对其纯度和柔韧性要求极高，导致成本较高；聚氨酯大底技术成熟，面密度低，但不耐贮藏，其耐老化性较差；EVA材料具有轻质、弹性好的特点，但在耐磨、止滑方面不及橡胶[2]。目前，在制鞋行业出现了两种材料于一体的鞋底，即综合不同材料的优势，实现鞋底的多功能性，如：橡胶+改性EVA 一次注塑发泡的鞋底，就是将橡胶耐磨、止滑和EVA 轻质、弹性结合到一起。不同鞋底材料的性能详见表1。

表1 橡胶、发泡橡胶和聚氨酯鞋底的特性

2.2 布鞋结构设计

布鞋产品根据其结构可以分为系带式和无带式两种类型。系带式的鞋子，在穿鞋前需要将鞋带拉开、整理，穿后需要将鞋带扎紧固定，穿后虽然牢固程度较高，不易松脱，但其结构较为复杂，需单独设置鞋舌，穿脱前都需整理或解开鞋带，耗时较长，不能快速穿脱，且系带方法不当时鞋带还易松脱，有时甚至会使人出现牵绊现象。

无鞋带式在结构上取消了鞋带，由于产品形态和穿后一致，所以在穿着时统口的形状有一个改变和恢复的过程。在结构处理上可以通过以下方式进行改变：在鞋舌侧面设置松紧带结构，可设计成单侧或双侧两种，该样式在许多布鞋产品中较为常见，但在征求客户意见时，大部分认为样式比较陈旧，且松紧带影响鞋子的整体外观；鞋面采用弹性材料，并在统口一周设置松紧带，穿鞋前，利用面料和松紧带的弹性拉大统口，放脚、提后帮，统口因其固有的弹性自然收紧，鞋子自然地贴合在脚部，这种方式可使鞋子始终处于稳定的形态，美观性较好，可实现快速穿、脱。

2.3 布鞋工艺设计

鞋底材料有橡胶、织物（用于纳底）、乙烯基（PVC）、人造橡胶（热塑弹性体TPE/TPR）、醋酸乙烯共聚物（EVA树脂）、聚氨酯（PU）、苯乙烯（TPES）和热塑橡胶（TPR）等。布鞋的工艺较为多变，包括缝制、胶黏、注塑、硫化等。不同的工艺导致了不同的成品状态，且纳底类产品更多地被硫化与胶黏类产品代替。各种鞋子在制造工艺方面存在明显的差异，如缝制、胶黏、注塑、模压、注胶、硫化等，且每种工艺都有其优点和不足之处。综合分析常见布鞋的加工工艺，从胶黏、硫化、缝制等工艺方面进行研究和优选，重点考虑技术的成熟度、产品的稳定性等因素。

2.4 布鞋性能

经多次反复试验和筛选，最终优选的船舶用布鞋的性能指标详见表2，其各项性能指标根据测试方法均满足要求。

3 结论

（1）依据船舶用布鞋需透气性、舒适性和轻便性好，且具有一定的卫生要求等特点，从材料、结构和工艺方面进行分析研究、改进，提高了产品的舒适性和卫生性能，改善了产品外观，并改进了产品加工工艺，保障了工作人员的穿着舒适性和产品的耐用性。

表2 船舶用布鞋性能检测结果

（2）采用低帮、软口、外统口松紧带、无鞋带的设计；鞋帮面采用涤纶经编间隔网眼布，鞋帮采用牛反绒皮，鞋垫采用汉麻草本缝编非织造布；鞋底为橡胶和EVA 改性发泡注塑，并采用橡胶大底，采用冷黏工艺，可以实现船舶用布鞋舒适性和功能性的统一，有利于实现高效的生产加工。