运动鞋材料技术(doc2)

运动鞋基本知识培训资料一、运动鞋的起源与发展近代史上第一双运动鞋于1868年在美国诞生。

早年运动鞋的制作方法有两类：一类是采用皮革制作方法的皮质运动鞋：另一类是采用胶鞋方法制作的橡胶底帆布鞋。

这两种方法一直延续到20世纪50年代，美国的C0NVERSE、德国的adidas和Puma以及日本的A-sics都是当时的名牌厂商,并为推进运动鞋的发展作出了贡献.首先他们把生物力学,矫形学及解剖学等相邻学科的有关原理引用到运动鞋设计中,提出使用内底,楔形底来提高鞋的防震效果和弹跳力;提出用坡跟以加强运动员的前倾,减少对脚跟的压力.到20世纪60年代,制鞋材料发生较大变化,由体育教练鲍沃曼和运动员奈特创办的NIKE公司脱颖而出，他们大力提倡使用尼龙帮面,从而打破了只使用帆布和皮革的旧框框,引发了运动鞋的材料革命.尼龙帮面的轻盈,牢固和柔软爱到消费者的普遍欢迎.到了20世纪80年代，NIKE，REEBOK等美国公司开始在全球各地设厂生产运动鞋,并开始倡导运动鞋品种和款式的潮流.如NIKE推出“气垫鞋”,即在内底的前后掌各嵌入充气的塑料囊,德国“adidas”也不示弱,推出了由硬质塑料制作的后跟护圈.80年代中后期,运动鞋造型由鞋尖上翘转向环形底,鞋头圆浑,四周用缝线加固的”卡索”鞋成为当时的时尚.20世纪90年代,大公司为提高运动鞋设计和制作的科技含量引入CAD和CAM.新品种开发的重点放在加强鞋的保护功能、减震、防扭伤上。

继NIKE的“气垫鞋”之后，各大公司也纷纷推出新结构鞋款，如REEBOK的“蜂窝片”，ADIDAS的“扭力棒”等相继问世。

鞋的外形也采取了跟部加高、前翘加大和突出足弓等措施。

二、运动鞋的性能要求目前对运动鞋的性能要求侧重于两个方面：一是满足运动的功能要求：二是在降低运动员的体能消耗的同时强化对足部骨骼和肌健的保护功能。

1、轻量化运动员运动时体能消耗大、要求尽量减少体重外的负荷，对于运动鞋来说，要在确保坚牢度的前提下减少其质量。

运动鞋的专业知识（二）运动鞋的专业知识（二）第二节运动鞋鞋材认知一双运动鞋根据运动用途不同，需要具备的功能性效果也不尽相同，而最重要的莫过于底、面材的应用，现将我们现阶段采用的运动鞋底材、面材及物性优、劣作如下介绍：（一）运动鞋底材分类与性能介绍：橡胶：用于各种运动鞋大底。

优点：耐磨性佳、防滑、有弹性、不易断裂、柔软度较好、伸延性好、收缩稳定、硬度佳、弯曲性好。

缺点：重量较重、易吐霜（属品质问题）、不易腐蚀（环保问题）。

PU:高分子聚氨脂合成材料，常用于篮球、网球鞋中底、也可直接用于休闲鞋大底。

优点：密度、硬度高、耐磨、弹性佳,良好的耐氧化性能，易腐蚀利於环保,不易皱折。

缺点：吸水性强、易黄变、易断裂、延伸率差、不耐水，底易腐烂。

EVA：乙酸乙烯共聚物，高分子材料。

常用于慢跑、慢步、休闲鞋、足训鞋中底。

优点：轻便、弹性好、柔韧好、不易皱，有着极好的着色性、适于各种气候。

缺点：易吸水、不易腐蚀不利环保、易脏。

PHYLON(MD)：属EVA二次高压成型品，国际上跑鞋、网球鞋、篮球鞋中底的主要用料，也可用于休闲鞋大底。

优点：轻便,有弹性,外观细,软度佳.容易清洗,硬度、密度、拉力、撕裂、延伸率佳。

缺点：不易腐蚀不利环保,高温时易皱,易收缩。

TPR：以TPR粒料热熔后注模成型，常用于慢跑、慢步、休闲鞋中底、大底。

优点：易塑形、价格便宜；缺点：材质重、磨耗差（不耐磨）,柔软度较差,弯曲性差（不耐折）、吸震能力差性能对比：TPR比重大，较沉重，弹性一般，耐磨度一般。

橡胶底比重也较大，但较柔软，很耐磨，抓地力强，但弹性差，一般用在室内足球鞋和休闲鞋上。

EVA底很轻，有弹性，只是穿久了弹性减小，变得踏实一点。

PU、MD底富有弹性，且经久不变形，运动时较灵活舒适，比重小、很轻便，所以使用较广泛（PU比MD密度更大减震效果更好，但同时也相对较重）。

一般大底片都用橡胶，耐磨防滑。

价格上，TPR最便宜PU=TPR×2倍左右MD=TPR×3倍左右MD气垫TPR×4倍多PU气垫TPR×4—6倍多（二）运动鞋面材分类与性能介绍：运动鞋的面料大约有PVC、PU、牛巴、超细纤维，天然皮、网布等几大类，以下分别简要说明：PVC：大多数较便宜，质地差，不耐寒，不耐折；产品不用PVC 作面料。

运动鞋科技含量研究运动鞋一向是运动爱好者们在运动中的得力助手，而随着科技的不断发展，运动鞋的科技含量也在不断提升。

本文将从材料、设计、制造工艺等方面对运动鞋的科技含量进行研究，旨在深入了解运动鞋科技含量的提升对运动鞋性能的影响。

一、材料方面的科技含量运动鞋的材料直接影响着穿着舒适度和运动性能，现在的运动鞋不再使用传统的布料、橡胶等材料，而是采用了更高科技的材料。

1. 鞋面材料运动鞋的鞋面材料一般采用的是合成纤维材料，如尼龙、涤纶、氨纶等。

这些材料具有耐磨、透气、轻便等特点，能够更好地保护脚部，提高穿着舒适度。

而近年来，一些运动鞋品牌还开始使用3D打印技术来制造鞋面，通过对鞋面进行个性化设计，可以更好地适应不同人群的脚型，提高运动鞋的舒适度和性能。

2. 中底材料中底是运动鞋中的重要组成部分，影响着鞋子的缓震性能和支撑性能。

传统的中底材料如橡胶、EVA泡沫等，虽然性能稳定，但在缓震和支撑方面有所不足。

而现在一些高科技材料如气垫、泡沫材料等逐渐应用到了中底中，能够更好地提高鞋子的缓震性能和支撑性能，从而提高了运动鞋的舒适性和性能。

外底材料直接影响着鞋子的抓地力和耐磨性，传统的橡胶外底虽然耐磨，但抓地性能一般。

而现在一些高科技材料如碳纤维、橡胶混合材料等开始应用到外底中，能够提高鞋子的抓地性能和耐磨性，从而提高了鞋子的使用寿命和运动性能。

设计是运动鞋的灵魂所在，科技含量的提升也直接影响着运动鞋的设计。

1. 结构设计传统的运动鞋结构设计一般采用的是针对性设计，不同运动鞋的结构设计会有所差异。

而现在一些运动鞋品牌开始利用计算机辅助设计技术进行结构设计，可以更好地根据人体力学原理来设计鞋子的结构，提高了鞋子的舒适度和运动性能。

2. 个性化设计轻量化设计是现在运动鞋设计的一个重要趋势，通过使用轻量化材料和优化结构设计，可以更好地减轻运动鞋的重量，提高了鞋子的穿着舒适度和运动性能。

除了材料和设计方面的科技含量外，现在的运动鞋制造工艺也在不断提升。

运动鞋的生产工艺第一节运动鞋底部件的生产工艺一．运动鞋底生产工艺概述由于运动鞋包含大底、中底、内底（鞋垫）等多种形式，各个部分的生产工艺既有相似之处，又有各自的特点。

运动鞋大底一般都是由橡胶、塑料、橡塑并用及热塑性弹性体等材料制成，这些材料都必须借助模具的作用被压制成型。

大底的生产工艺主要有：注射（塑）、浇注、硫化、模压、裁断整形等。

运动鞋中底一般是采用具有弹性的材料，如橡胶海绵、发泡的PU、EVA、弹簧、塑料或PU制的气垫等，常用的生产工艺有硫化、模压、注塑、浇注、裁切等方法。

运动鞋内底一般采用棉织物、发泡的PU、EVA、特制的定型鞋垫等，生产工艺主要有裁切法、模压法等。

注射（压）法适用于橡胶、热塑性塑料、热塑性弹性体等鞋材的成型。

该工艺使用受热后具有流动性的橡胶、塑料、橡塑并用及热塑性弹性体等材料，借助于注压机将这类材料注入模具内，在形成外底的同时实现帮底结合。

浇注法适用于生产PU底与发泡底；硫化法主要适用于未经硫化的橡胶大底和中底，硫化工艺是先将混炼胶料用模具压制成成型外底或中底，经粘合后再送人硫化罐内进行硫化，使外底胶料发生质的变化，同时实现帮底结合或发泡。

模压法适用于塑料、橡胶（含未经硫化）类的大底；模压和硫化工艺都使用未经硫化的混炼胶料，在模压之前，混炼胶料经过返炼出型、裁断，再放入模具内进行模压成型，同时实现帮底结合。

模压和硫化法既是大底的生产工艺，也是帮底成型的工艺方法，热硫化法还是中底的生产工艺。

裁断整型法适用于所有大底、中底和内底的生产，也适用于所有的鞋底材料制成的片材的裁切。

二．运动鞋大底的制造运动鞋大底制造工艺主要有注射、模压、冲裁。

（一）注射（塑）成型运动鞋大底将鞋底材料置于加热料筒内使其熔融塑化，用柱塞或螺杆施压，使呈熔融状的塑料材料在压力下快速注入一适当温度和一定形状的模具内，经冷却而得到成型鞋或鞋底的方法称为注射成型法。

此法主要用于热塑性塑料、热塑性弹性体等鞋底材料的成型。

耐克运动鞋科技及材料外底材料1.BRS1000碳素纤维橡胶在制作橡胶的过程中，加入碳素纤维材料或碳单质粉末。

这种橡胶耐磨、抓地力好，但是剧烈摩擦时会在地面留下黑色印记。

多用于跑鞋。

2.Non-marking无痕橡胶和BRS1000相反，不进行掺碳工艺，不会在地板上留下痕迹。

多用于篮球鞋。

3.Solid Rubber硬橡胶由60%的人造合成胶及40%的天然橡胶压缩而成，耐磨性较好，是多数篮球鞋的外底材料。

4.Duraon橡胶一种人造软橡胶，质地轻，有一定避震效果，抓地力较好。

5.DRC耐磨硬橡胶以硬橡胶为主的合成橡胶压缩而成，耐磨性佳。

部分网球鞋使用这种橡胶。

6.Gum Rubber生橡胶以天然橡胶为主要原料，人造橡胶为辅压缩而成，柔软，韧性好。

7.Sticky Rubber软橡胶以天然橡胶为主，用在某些多功能鞋、有氧运动鞋、运动拖鞋的鞋底，具有较好舒适性及抓地力。

耐磨性较差。

外底纹路设计1.Waffle华夫外底多用于跑鞋及全能鞋的前掌，具有很多突起的摩擦块，具有极为适合跑步的的抓地力，并可分散冲击力，使跑动更为舒适。

2.Herringbone人字型外底篮球鞋最为经典的外底花纹，具有在各个方向上均衡、出色的加速、急停、变向效果。

不会增加鞋子高度，使球鞋更为稳定。

适用于比赛的大多数位置。

3.Circle圆形外底纹路篮球鞋外底纹路，多以前脚掌偏内侧为圆心，使转向更加灵敏、省力。

较为适合内线大个子球员。

4.G-Tek山羊抓地力外底用于越野跑鞋，彷造山羊蹄的构造所设计的外底，具有良好的抓地力。

5.Flex Grooves弯曲凹槽设计多用于跑鞋前脚掌及后脚跟外侧（劈口），使关节易于弯曲，减少运动中浪费的能量。

6.Free自由科技外底利用仿生学原理及外底的特殊纹路（一种特殊的Flex Grooves凹槽）搭配，给人以最真实、舒适、轻便的脚感。

中底材料1.PU材质PU泡溶成胶状再灌入模型加热使其发泡，成品表面平滑，经过较长时间会变黄及腐蚀，具有一定的避震及稳定性。

中底技术和气泡技术在运动鞋的世界里，技术层出不穷，但其中两项核心技术尤为引人关注，那就是中底技术和气泡技术。

这两种技术各有特色，却共同致力于一件事——提升运动者的运动体验。

下面，我们就来深入探讨一下这两项技术是如何工作的，以及它们对运动鞋行业的影响。

1.中底技术：中底，顾名思义，是位于鞋面与鞋底之间的部分，是运动鞋的“心脏”。

它负责为穿着者提供缓冲、支撑和稳定性。

中底技术的发展，可以说是运动鞋科技进步的关键。

传统的中底材料多为EVA（乙烯-醋酸乙烯共聚物）或PU（聚氨酯），这些材料虽然具有一定的缓冲性能，但随着科技的发展，它们已经无法满足运动员对更高性能的需求。

于是，各大品牌开始研发新型的中底材料，如Nike的Zoom Air、Adidas的Boost等。

以Nike的Zoom Air为例，这种技术通过将气体充入坚韧的尼龙气囊中，创造了一个轻质、响应迅速的缓震系统。

当运动员跑步或跳跃时，Zoom Air 能够提供出色的缓冲，减少脚部的冲击。

2.气泡技术：气泡技术，是运动鞋技术中的一大革新，它将气体封装在鞋的中底或外底中，形成了类似气泡的结构。

这种结构能够有效地分散冲击力，为运动员提供更为舒适的穿着体验。

Adidas的Boost材料就是气泡技术的代表。

Boost材料由数以千计的小颗粒组成，这些小颗粒内部充满了压缩的气体。

当受到冲击时，这些小颗粒会迅速压缩并反弹，为运动员提供持续、均匀的缓冲。

这种材料的优点在于，它不仅轻质，而且能够根据不同的运动需求提供不同的缓震效果。

3.中底技术与气泡技术的结合：随着科技的进步，中底技术与气泡技术开始被越来越多地结合在一起，以提供更加出色的运动性能。

这种结合，使得运动鞋既能够提供出色的缓冲，又能够保持轻质的特性。

例如，Nike的React技术就是将中底材料与气泡技术相结合的一种尝试。

React材料由无数个小型泡沫颗粒组成，这些颗粒在受到压力时会发生形变，为运动员提供缓冲。

运动鞋成型技术要求
运动鞋成型技术要求包括以下几个方面：
1. 材料选择：运动鞋成型技术要求选用具有良好弹性、抗撕裂、耐磨损等特性的材料，如橡胶、聚氨酯、EVA等。

材料的选择要考虑鞋子的使用环境和功能需求。

2. 设计结构：运动鞋成型技术要求鞋子的设计结构合理，能够提供足够的支撑和稳定性，同时又不影响穿着舒适度。

设计结构还需要考虑透气性、防水性等特点。

3. 成型工艺：运动鞋成型技术要求采用先进的成型工艺，如注塑成型、压力成型、热压成型等，确保鞋子的外形美观、成型精度高，同时还要保证鞋子的质量和耐用性。

4. 鞋垫和支撑系统：运动鞋成型技术要求鞋垫和支撑系统的设计合理，能够提供足够的缓冲和支撑，减少运动对脚部的冲击，同时还要考虑透气性和舒适度。

5. 质量控制：运动鞋成型技术要求在生产过程中进行严格的质量控制，确保每双鞋的成型质量一致，不出现明显的缺陷和瑕疵。

运动鞋成型技术要求在材料选择、设计结构、成型工艺、鞋垫和支撑系统、质量控制等方面都要达到一定的标准，以确保鞋子的质量和舒适度。

鞋子构成的主要材料分为面、底、里三大块。

一、面料1、所有制作鞋面的材料统称为革，革分为天然皮革及人造革两大类。

（1）天然皮革的分类：①牛皮：分为黄牛皮、水牛皮等，一般黄牛皮的强度优于水牛皮。

根据牛的年龄牛皮又可分为胎牛皮、小牛皮、中牛皮、大牛皮，一般牛的年龄越小的皮价格越贵，档次越高，但并不代表价格越高皮强度越好。

牛皮一般又可分为头层和二层，头层一般用于制作皮鞋鞋面，二层一般用于制作运动鞋、皮鞋的垫脚。

头层牛皮的价格远远高于二层牛皮的价格。

②羊皮：分为绵羊皮、山羊皮两大类。

一般山羊皮牢度优于绵羊皮，而柔软度及穿着舒适性绵羊皮优于山羊皮。

羊皮一般不按羊的年龄区分。

③猪皮：一般在鞋面当中用的较少，在童鞋中相对较多，猪皮价格较低，一般在大人鞋当中用于制作里皮。

猪皮一般有头层和二层之分，头层强度较好，二层强度较差，但头层的价格比二层贵大约五倍。

④其它动物皮：例如鳄鱼皮、袋鼠皮、鹿皮、蜥蜴皮、蛇皮、珍珠鱼皮、驼鸟身皮、驼鸟脚皮、青蛙皮，以上动物皮由于皮源稀少，所以制作的鞋往往价格较高，但不代表这些皮料在穿着的牢度方面很好。

（2）人造革的分类：一般由人工合成用于制作鞋面的面料，统称为人造革。

通俗的认为天然皮革之外的鞋面面料都为人造革面料。

一般来讲人造革的价格，穿着的舒适性、透气性差于天然皮革。

但也有极少数人造革由于制作工艺复杂，价格高于天然皮革。

二、鞋底1、按鞋底材料分：①橡胶底：天然橡胶一般耐磨、耐寒、耐折，性能较好，但用于制作鞋底的橡胶往往要加入其他低成本的材料，若加入过量也会大大降低耐折、耐磨性能。

橡胶底往往份量较重。

②改性PVC（俗称：塑料底）：耐寒性较差，温度越低鞋底越硬，反之，温度越高鞋底越软。

耐折、耐磨性也要根据配方而定，PVC底份量较重。

③TPR底：份量较PVC底及橡胶底轻，表面无光泽，耐寒性较好，耐折、耐磨性也根据配方而定。

④聚氨酯底（PU底）：份量较轻，一般耐折、耐磨、耐寒性较好.⑤真皮底：真皮大底往往前掌需加胶片，透气、吸汗性较好，成本较高，耐寒、耐折性较好，耐磨性一般。

球鞋材料的性能分析及改进一、引言随着足球运动的普及以及中国体育产业的迅速发展，足球运动装备的性能和品质得到了更高的要求。

球鞋作为足球运动中必不可少的装备之一，其材料的质量和性能对于足球运动员的表现效果和安全性至关重要。

因此，研究球鞋材料的性能分析及改进是提高足球运动装备质量和水平的重要途径。

二、球鞋材料的性能分析1.鞋底材料鞋底是球鞋的重要组成部分，其主要功能是提供足部的稳定性和抓地力。

常见的球鞋鞋底材料有橡胶、EVA、PU等。

其中，橡胶材料具有耐磨性好、抗滑性强等特点，但是鞋底硬度大，容易导致足部疲劳和运动员的受伤；EVA材料轻质柔软，能够有效缓冲足部压力，但是耐磨性和抗滑性较差；PU材料具有耐磨性好、抗滑性强等优点，但是重量较大，不利于球鞋轻量化。

因此，为了提高球鞋鞋底的性能，可以采用组合材料的方式，如采用EVA和橡胶的结合体，既能够保证足部的缓冲效果，又能提供更好的抗滑性和耐磨性。

另外，球鞋鞋底的设计也是影响性能的重要因素，如适当增加鞋底的弯曲度和减少鞋底厚度，能够提高运动员的抓地力和灵活性。

2.鞋面材料鞋面是指球鞋的面部覆盖层，其主要作用是保护脚部并提供舒适的穿着感。

常见的球鞋鞋面材料有皮革、人造革、纤维布料等。

其中，皮革材料具有透气性好、柔软度高等优点，但容易被强烈光照或污染物质损坏；人造革材料相对便宜且容易清洁，但耐用性较差。

纤维布料材料透气性好、重量轻，但易弯曲变形并且防水性较差。

为了提高球鞋的整体性能，可以采用多种材料的混合使用。

如运用新型合成材料，如聚酯纤维或聚氨酯纤维等，以取得轻量化、透气性好、强度耐磨度高的球鞋鞋面。

3.鞋垫材料鞋垫是球鞋内部的垫子，在体育活动中发挥着大量的缓冲作用，其提供了足部的支撑力和舒适感。

球鞋鞋垫的常见材料有EVA材料、PU泡沫材料等。

其中，EVA材料柔软性好，能够缓冲足部的压力，但厚度较大，导致球鞋整体重量增加；PU泡沫材料重量轻，透气性佳且能紧贴足部，但缓冲效果相对EVA差。