一種用于高強(qiáng)度負(fù)重行軍的防腳泡鞋墊及其制備方法與流程

本發(fā)明涉及一種用于高強(qiáng)度負(fù)重行軍的防腳泡鞋墊及其制備方法，屬于高吸水性樹脂的應(yīng)用領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

在負(fù)重行軍中，腳泡的產(chǎn)生與足底負(fù)荷過重、鞋子的大小不合適、鞋內(nèi)異物、走路姿勢不正確、鞋內(nèi)潮濕等因素有關(guān)。其中，足底負(fù)荷過重和鞋內(nèi)潮濕是最重要原因。鞋底汗?jié)駥?dǎo)致足底表皮軟化，加之足掌長時間著力和摩擦，使局部組織液滲出而形成腳泡。自20世紀(jì)70年代開始，我軍就十分重視腳泡的預(yù)防和治療工作。早期負(fù)重行軍中腳泡的防治措施主要有兩種方法：（1）行軍途中作穿破腳泡處理；（2）采用煤油防治腳泡。前者刺破腳泡后行走時疼痛更劇烈，容易污染引起化膿，恢復(fù)更慢。后者由于煤油具有一定的毒性，且腳泡破潰時，煤油會刺激局部，引起疼痛。20世紀(jì)90年代，我軍開始采用在每日上、下午行軍前，在足底涂抹行軍粉、行軍膏、肥皂，以及貼膠布等方法防治腳泡。這些方法的主要目的是通過降低足底與襪子之間的摩擦，防止腳泡的發(fā)生。雖然這種方法廉價易得，但是由于行軍時間延長，這些辦法也無法從根本上防治腳泡。21世紀(jì)以來，越來越多的軍人將具有高吸水性能的衛(wèi)生巾用作防治腳泡的新方法。他們將衛(wèi)生巾貼在鞋墊的表面，由于衛(wèi)生巾具有吸汗容量高、吸汗速度快、吸附的汗液不易流失等特點，負(fù)重行軍中腳底出現(xiàn)的汗液會被衛(wèi)生巾迅速吸收，足底表皮不易軟化，在一定程度上起到防止腳泡產(chǎn)生的效果。但是，衛(wèi)生巾貼在鞋墊表面不美觀，損形象，同時行軍時耐用性和舒適性也較差。因此，研制一種吸汗容量高、吸汗速度快、保汗性能好，且美觀、耐用的鞋墊是防治高強(qiáng)度負(fù)重行軍出現(xiàn)腳泡的關(guān)鍵。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明涉及一種用于高強(qiáng)度負(fù)重行軍的防腳泡鞋墊及其制備方法，該鞋墊具有吸汗容量高、吸汗速率快和保汗性能好等優(yōu)點，且美觀、耐用，可以解決長期困擾我軍在高強(qiáng)度負(fù)重行軍過程中產(chǎn)生腳泡這一突出難題，同時在民用方面（如：運(yùn)動員訓(xùn)練、登山旅游）也有一定應(yīng)用前景。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種用于高強(qiáng)度負(fù)重行軍的防腳泡鞋墊，包括鞋墊本體，所述鞋墊本體由上至下依次設(shè)置有織物層、透氣透汗層、緩沖吸水層，所述透氣透汗層上、下側(cè)面分別與織物層、緩沖吸水層相連接，所述透氣透汗層上均布有細(xì)孔，所述緩沖吸水層上設(shè)置有若干盲孔，所述盲孔呈蜂窩狀排列，所述盲孔內(nèi)填充抗壓耐鹽高吸水性樹脂；

所述織物層為具有優(yōu)異吸濕性的細(xì)旦丙綸纖維織物層，透氣透汗層為薄片eva發(fā)泡層，緩沖吸水層為加厚eva發(fā)泡層，所述緩沖吸水層比透氣透汗層厚；

所述盲孔由模具熱壓發(fā)泡成型在緩沖吸水層上，所述盲孔包括大盲孔、小盲孔，所述大盲孔分布于緩沖吸水層對應(yīng)腳心和腳趾部位的區(qū)域，所述小盲孔分布于緩沖吸水層其他區(qū)域；所述大盲孔的孔徑大于小盲孔的孔徑，所述小盲孔的孔徑大于細(xì)孔的孔徑；

所述細(xì)孔的孔徑為0.05-0.2mm；

所述透氣透汗層上、下側(cè)面分別與織物層、緩沖吸水層經(jīng)eva膠水膠粘。

一種用于高強(qiáng)度負(fù)重行軍的防腳泡鞋墊的制備方法，具體包括以下步驟：

1）將100geva、5~20g發(fā)泡劑和0.1~0.5g交聯(lián)劑加入高速混合機(jī)中，在室溫下混合3~10min，將混合料利用密煉機(jī)進(jìn)行混煉得到混煉料，混煉溫度為100~140℃，混煉時間為10~30min；

2）將步驟1）制備的混煉料裝入出片機(jī)加工成所需的鞋墊本體胚，將本體胚放入成型模具進(jìn)行熱壓發(fā)泡成型，成型溫度為160~180℃，成型壓力為15~20mpa，成型時間為10~20min，經(jīng)冷卻定型，得到所需的鞋墊透氣透汗層和具有盲孔的緩沖吸水層的eva發(fā)泡材料；

3）將細(xì)旦丙綸纖維織物裁成鞋墊形狀，然后利用eva膠水將其貼合在透氣透汗層上，使用打孔機(jī)將貼合好的織物層和透氣透汗層進(jìn)行打孔，使透氣透汗層均勻布滿直徑為0.05~0.2mm的細(xì)孔；

4）將2~5g抗壓耐鹽高吸水性樹脂填入緩沖吸水層盲孔，使用eva膠水將透氣透汗層和緩沖吸水層貼合，即得到用于高強(qiáng)度負(fù)重行軍的防腳泡鞋墊。

所述eva中醋酸乙烯的含量為10~22wt%。

所述發(fā)泡劑為偶氮二甲酰胺（ac發(fā)泡劑）、4,4'-氧代雙苯磺酰肼（obsh發(fā)泡劑）或n,n-二亞硝基五亞甲基四胺（h發(fā)泡劑）。

所述交聯(lián)劑為過氧化二異丙苯（dcp）或雙叔丁基過氧化二異丙基苯（bibp）。

所述抗壓耐鹽高吸水性樹脂為自制的表面經(jīng)過交聯(lián)強(qiáng)化改性的丙烯酸鈉-丙烯酸羥丙酯共聚物、丙烯酸鈉-n-羥甲基丙烯酰胺共聚物或丙烯酸鈉-甲基丙烯酸羥丙酯共聚物。

所述抗壓耐鹽高吸水性樹脂的制備方法包括如下步驟：

（1）向20-30ml6mol/l氫氧化鈉水溶液中依次滴加15-25g丙烯酸、4-10g共聚合單體（丙烯酸羥丙酯、n-羥甲基丙烯酰胺或甲基丙烯酸羥丙酯）、0.03-0.06gn,n’-亞甲基雙丙烯酰胺和0.15-0.3g過硫酸銨，攪拌均勻，得到待聚合溶液；

（2）向裝有攪拌棒、溫度計和球形冷凝管的四口燒瓶中加入80-120ml環(huán)己烷、0.3-0.8g司班60，充分?jǐn)嚢瑁?/p>

（3）將步驟（1）制備的待聚合溶液在30min內(nèi)滴加到步驟（2）的四口燒瓶中，升溫至65-85℃，在氮氣保護(hù)下，反應(yīng)2-6小時，反應(yīng)結(jié)束后，快速倒出固液混合物并用乙醇沉降、洗滌、干燥得到丙烯酸鈉-丙烯酸羥丙酯共聚物、丙烯酸鈉-n-羥甲基丙烯酰胺共聚物或丙烯酸鈉-甲基丙烯酸羥丙酯共聚物；

（4）在三口瓶中，加入5g制備的共聚物，然后加入50g水，室溫攪拌至共聚物將水完全吸收，再將100g水、8-12g硝酸鋁、15-25g丙三醇和1-3g甘油三(1,2-環(huán)氧)丙醚混合均勻后，加入到三口瓶中，在100-140℃下攪拌2-4小時，過濾，干燥，得到表面經(jīng)過交聯(lián)強(qiáng)化改性的丙烯酸鈉-丙烯酸羥丙酯共聚物、丙烯酸鈉-n-羥甲基丙烯酰胺共聚物或丙烯酸鈉-甲基丙烯酸羥丙酯共聚物。

本發(fā)明的顯著優(yōu)點在于：

本發(fā)明以具有優(yōu)異吸汗功能的細(xì)旦丙綸纖維織物作為上層，以均勻布滿細(xì)孔的較薄eva發(fā)泡材料作為中間層，以具有蜂窩狀盲孔結(jié)構(gòu)的較厚eva發(fā)泡材料作為底層，其中盲孔中填充抗壓耐鹽高吸水性樹脂，將三層材料用eva膠水粘結(jié)起來制備得到三層結(jié)構(gòu)應(yīng)用于高強(qiáng)度負(fù)重行軍的防腳泡鞋墊。所制備的單只鞋墊的吸汗容量為126~184g0.9%生理鹽水，30kpa壓強(qiáng)下，單只鞋墊的吸汗容量為53~71g0.9%生理鹽水，同時具有美觀、耐用等特點，不僅能夠解決長期困擾我軍在高強(qiáng)度負(fù)重行軍過程中產(chǎn)生腳泡這一突出難題，而且在民用方面（如：運(yùn)動員訓(xùn)練、登山旅游）也有一定應(yīng)用前景。

附圖說明

圖1為用于高強(qiáng)度負(fù)重行軍的防腳泡鞋墊的構(gòu)造示意圖；

圖2為織物層的構(gòu)造示意圖；

圖3為透氣透汗層的構(gòu)造示意圖；

圖4為緩沖吸水層的構(gòu)造示意圖。

圖中：

1-織物層；2-透氣透汗層；3-細(xì)孔；4-小盲孔；5-大盲孔；6-抗壓耐鹽高吸水性樹脂柱；7-緩沖吸水層。

具體實施方式

為了使本發(fā)明所述的內(nèi)容更加便于理解，下面結(jié)合具體實施方式對本發(fā)明所述的技術(shù)方案做進(jìn)一步的說明，但是本發(fā)明不僅限于此。

實施例1

1）將100g醋酸乙烯含量為10wt%的eva、5g偶氮二甲酰胺和0.1g過氧化二異丙苯加入高速混合機(jī)中，在室溫下混合3min，將混合料利用密煉機(jī)進(jìn)行混煉得到混煉料，混煉溫度為100℃，混煉時間為30min；

2）將步驟1）制備的混煉料裝入出片機(jī)加工成所需的鞋墊本體胚，將本體胚放入成型模具進(jìn)行熱壓發(fā)泡成型，成型溫度為160℃，成型壓力為20mpa，成型時間為20min，經(jīng)冷卻定型，得到所需的鞋墊透氣透汗層和具有盲孔的緩沖吸水層的eva發(fā)泡材料；

所述盲孔由模具熱壓發(fā)泡成型在緩沖吸水層上，所述盲孔包括大盲孔、小盲孔，所述大盲孔分布于緩沖吸水層對應(yīng)腳心和腳趾部位的區(qū)域，所述小盲孔分布于緩沖吸水層其他區(qū)域；所述大盲孔的孔徑大于小盲孔的孔徑，所述小盲孔的孔徑大于細(xì)孔的孔徑；

3）將細(xì)旦丙綸纖維織物裁成鞋墊形狀，然后利用eva膠水將其貼合在透氣透汗層上，使用打孔機(jī)將貼合好的織物層和透氣透汗層進(jìn)行打孔，使透氣透汗層均勻布滿直徑為0.05mm的細(xì)孔；

4）將2g自制的表面經(jīng)過交聯(lián)強(qiáng)化改性的丙烯酸鈉-丙烯酸羥丙酯共聚物填入緩沖吸水層盲孔，使用eva膠水將透氣透汗層和緩沖吸水層貼合，即得到用于高強(qiáng)度負(fù)重行軍的防腳泡鞋墊。

所述表面經(jīng)過交聯(lián)強(qiáng)化改性的丙烯酸鈉-丙烯酸羥丙酯共聚物的制備方法包括如下步驟：

（1）向20ml6mol/l氫氧化鈉水溶液中依次滴加15g丙烯酸、4g丙烯酸羥丙酯、0.03gn,n’-亞甲基雙丙烯酰胺和0.15g過硫酸銨，攪拌均勻，得到待聚合溶液；

（2）向裝有攪拌棒、溫度計和球形冷凝管的四口燒瓶中加入80ml環(huán)己烷、0.3g司班60，充分?jǐn)嚢瑁?/p>

（3）將步驟（1）制備的待聚合溶液在30min內(nèi)滴加到步驟（2）的四口燒瓶中，升溫至65℃，在氮氣保護(hù)下，反應(yīng)2小時，反應(yīng)結(jié)束后，快速倒出固液混合物并用乙醇沉降、洗滌、干燥得到丙烯酸鈉-丙烯酸羥丙酯共聚物；

（4）在三口瓶中，加入5g制備的共聚物，然后加入50g水，室溫攪拌至共聚物將水完全吸收，再將100g水、8g硝酸鋁、15g丙三醇和1g甘油三(1,2-環(huán)氧)丙醚混合均勻后，加入到三口瓶中，在100℃下攪拌2小時，過濾，干燥，得到表面經(jīng)過交聯(lián)強(qiáng)化改性的丙烯酸鈉-丙烯酸羥丙酯共聚物。

所制備的單只鞋墊的吸汗容量為126g0.9%生理鹽水，30kpa壓強(qiáng)下，單只鞋墊的吸汗容量大于53g0.9%生理鹽水。

實施例2

1）將100g醋酸乙烯含量為22wt%的eva、20g4,4'-氧代雙苯磺酰肼和0.5g雙叔丁基過氧化二異丙基苯加入高速混合機(jī)中，在室溫下混合10min，將混合料利用密煉機(jī)進(jìn)行混煉得到混煉料，混煉溫度為140℃，混煉時間為10min；

2）將步驟1）制備的混煉料裝入出片機(jī)加工成所需的鞋墊本體胚，將本體胚放入成型模具進(jìn)行熱壓發(fā)泡成型，成型溫度為180℃，成型壓力為15mpa，成型時間為10min，經(jīng)冷卻定型，得到所需的鞋墊透氣透汗層和具有盲孔的緩沖吸水層的eva發(fā)泡材料；

所述盲孔由模具熱壓發(fā)泡成型在緩沖吸水層上，所述盲孔包括大盲孔、小盲孔，所述大盲孔分布于緩沖吸水層對應(yīng)腳心和腳趾部位的區(qū)域，所述小盲孔分布于緩沖吸水層其他區(qū)域；所述大盲孔的孔徑大于小盲孔的孔徑，所述小盲孔的孔徑大于細(xì)孔的孔徑；

3）將細(xì)旦丙綸纖維織物裁成鞋墊形狀，然后利用eva膠水將其貼合在透氣透汗層上，使用打孔機(jī)將貼合好的織物層和透氣透汗層進(jìn)行打孔，使透氣透汗層均勻布滿直徑為0.2mm的細(xì)孔；

4）將5g自制的表面經(jīng)過交聯(lián)強(qiáng)化改性的丙烯酸鈉-n-羥甲基丙烯酰胺共聚物填入緩沖吸水層盲孔，使用eva膠水將透氣透汗層和緩沖吸水層貼合，即得到用于高強(qiáng)度負(fù)重行軍的防腳泡鞋墊。

所述表面經(jīng)過交聯(lián)強(qiáng)化改性的丙烯酸鈉-n-羥甲基丙烯酰胺共聚物的制備方法包括如下步驟：

（1）向30ml6mol/l氫氧化鈉水溶液中依次滴加25g丙烯酸、10gn-羥甲基丙烯酰胺、0.06gn,n’-亞甲基雙丙烯酰胺和0.3g過硫酸銨，攪拌均勻，得到待聚合溶液；

（2）向裝有攪拌棒、溫度計和球形冷凝管的四口燒瓶中加入120ml環(huán)己烷、0.8g司班60，充分?jǐn)嚢瑁?/p>

（3）將步驟（1）制備的待聚合溶液在30min內(nèi)滴加到步驟（2）的四口燒瓶中，升溫至85℃，在氮氣保護(hù)下，反應(yīng)6小時，反應(yīng)結(jié)束后，快速倒出固液混合物并用乙醇沉降、洗滌、干燥得到丙烯酸鈉-n-羥甲基丙烯酰胺共聚物；

（4）在三口瓶中，加入5g制備的共聚物，然后加入50g水，室溫攪拌至共聚物將水完全吸收，再將100g水、12g硝酸鋁、25g丙三醇和3g甘油三(1,2-環(huán)氧)丙醚混合均勻后，加入到三口瓶中，在140℃下攪拌4小時，過濾，干燥，得到表面經(jīng)過交聯(lián)強(qiáng)化改性的丙烯酸鈉-n-羥甲基丙烯酰胺共聚物。

所制備的單只鞋墊的吸汗容量為184g0.9%生理鹽水，30kpa壓強(qiáng)下，單只鞋墊的吸汗容量大于71g0.9%生理鹽水。

圖2為本發(fā)明制備用于高強(qiáng)度負(fù)重行軍的防腳泡鞋墊的織物層的構(gòu)造示意圖。圖中織物層材料為細(xì)旦丙綸纖維織物，該材料具有優(yōu)異的吸汗透氣功能，能夠保持足部干爽。

圖3為本發(fā)明制備用于高強(qiáng)度負(fù)重行軍的防腳泡鞋墊的透氣透汗層的構(gòu)造示意圖。圖中為布滿細(xì)孔的較薄eva發(fā)泡材料，該材料上的細(xì)孔一方面起到透汗作用，另一方面可以有效防止顆粒狀高吸水性樹脂從底層盲孔中漏出。

圖4為本發(fā)明制備應(yīng)用于高強(qiáng)度負(fù)重行軍的防腳泡鞋墊的緩沖吸水層的構(gòu)造示意圖。圖中為具有蜂窩狀盲孔結(jié)構(gòu)的較厚eva發(fā)泡材料，其中盲孔中填充抗壓耐鹽高吸水性樹脂。在較厚eva發(fā)泡材料中，蜂窩狀盲孔的尺寸與分布應(yīng)適應(yīng)鞋墊的受力要求，即腳心和腳趾對鞋墊的作用力小，鞋墊對應(yīng)腳心和腳趾部位的盲孔尺寸大而集中，鞋墊其余部位的受力較大，則盲孔尺寸小而分散。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)，設(shè)計出不同結(jié)構(gòu)的鞋墊不需要創(chuàng)造性的勞動，在不脫離本發(fā)明的原理和精神的情況下凡依本發(fā)明申請專利范圍所做的均等變化、修改、替換和變型，皆應(yīng)屬本發(fā)明的涵蓋范圍。