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影響鞋底止滑因素及鞋底材料的開發(fā)技術(shù)
影響鞋底止滑因素及鞋底材料的開發(fā)技術(shù)
止滑無非是鞋底功能性上，zui重要的要求之一。利用止滑達到zui安全性與舒適性，是人對鞋底*要求。止滑效果不理想，容易造成人滑倒或跌倒，事故導致人受傷，有可能會造成巨大的花費，對于品牌形象，也有可能造成一定程度的傷害。
在考慮止滑性時，就不能忽視一項重要的物理性質(zhì)——摩擦力。人能行走、繩能綁緊，都是因為有摩擦力存在的緣故。一般而言，當兩接觸面間有相對運動或有運動趨勢時，兩面接觸處就會產(chǎn)生平行的抗拒力，這就是摩擦力。單就固體與固體間的干摩擦來討論。摩擦現(xiàn)象的原因十分復雜，目前尚不能*明了，而干燥表面之間的摩擦力與相關(guān)接觸面的微細不規(guī)則的塑性變形，接觸力的分子力對摩擦力非常重要。
止滑效果與摩擦力具有直接關(guān)系，耐摩擦力通常又分為動摩擦力與靜摩擦力以及zui大靜摩擦力。根據(jù)物理學上的摩擦定律，摩擦力與正向力及摩擦系數(shù)相關(guān)，正向力指的就是物體與運動方向垂直的力，耐摩擦系數(shù)只與兩接觸面之性質(zhì)有關(guān)。通常接觸面較粗糙時，摩擦系數(shù)越大。在物體開始運動前（滑動或沿接觸面運動）靜摩擦力應達到其極限值。
Fs（zui大靜摩擦力）＝μs（靜摩擦系數(shù)）·N（正向力）
通常評估鞋底的摩擦效能，常以zui大靜摩擦力來進行評估。測試方法除了人體實測以外，世界各國有許多評估測試的規(guī)范，針對鞋子的止滑性進行評估。在實驗室的評估中，以MarkⅡ（依照ASTM D1677）及成品鞋止滑測試評估（依照ASTM D1894），另外還有SATRA STM603;SATRA TM144:2007;EN ISO13287:2007等，較為常用的鞋類防滑測試標準，或摩擦力測試儀器，進行鞋底止滑性能測試。
日常生活與止滑需求
針對不同的場地、不同的用途、不同的運動，所需要理想止滑效果的鞋底設(shè)計也不盡相同。止滑效果如果針對鞋底設(shè)計的考慮來說，主要受鞋底材質(zhì)、鞋底紋路及場地表面所影響，因此針對止滑鞋底的開發(fā)，主要以材料及底紋進行研究。
一般在干燥地面上的防滑效果，我們一般稱為干式止滑。而在地面有水情況下的防滑效果，一般稱為濕式止滑。在某些部分較特殊的工作環(huán)境或生活環(huán)境里，地面上存在的，可能就不只是一般的水，常常還有油脂，甚至是油和水共同存在。因此就有油式止滑和油加水的止滑，針對不同的環(huán)境，鞋子對于止滑功能的要求就有不同的鞋款、鞋底。另外鞋子經(jīng)常接觸含有油的環(huán)境下，還必須考慮鞋底材料是否具有良好的耐油性質(zhì)，避免鞋底因接觸油而膨脹，造成鞋底基本的物性及安全性受到嚴重的影響。
在我們的生活環(huán)境之中，干地上的止滑是我們zui迫切需要的止滑效果。而干式止滑之中，包括常接觸到的瓷磚、水泥地、柏油路、玻璃、人造地磚等等。在干式止滑的效果之中zui主要的是考慮鞋底本身軟硬度的問題，以及鞋底紋路與接觸面的接觸面積等兩項考慮。另外一個很重要的問題，那就是鞋底材質(zhì)。
不過鞋底接觸的表面常因不同的用途，而有不同的接觸表面及不同的鞋底紋路結(jié)構(gòu)設(shè)計，例如：籃球鞋常接觸到的地面是水泥地、PU地板和木質(zhì)地板等；而足球的設(shè)計，就是針對草皮上活動的止滑性耐設(shè)計。另外，慢跑鞋為一般的柏油路、水泥地、PU跑道等。
鞋底材料與止滑效果的關(guān)系
干式止滑，除了考慮接觸表面的不同外，在相同的接觸表面下，不同的鞋底所產(chǎn)生的不同止滑效果，就變成可以比較單純化的考慮，而首先要考慮的是鞋底材料的性質(zhì)，包括軟硬度、實際接觸面等。在干式止滑中，軟硬度具有的關(guān)系，比較柔軟的材質(zhì)，在與地面接觸時，會產(chǎn)生比較大的變形，而與接觸表面產(chǎn)生微細不規(guī)則的塑性變形，造成更大的接觸面積。因此有比較大的摩擦力，止滑效果相對提高。干燥表面的止滑性雖然軟質(zhì)的鞋底材料有較強的止滑性，但過度柔軟的鞋底材料，容易造成基本物性偏差，耐磨性也會很不理想。一般常見的鞋底材料如下：
1.天然鞋底：一般天然皮革應用在鞋底，通常為硬質(zhì)，干式止滑并不是很理想，通常都是利用結(jié)構(gòu)，或在鞋底以點狀、條狀或面狀的方式，結(jié)合塑膠等止滑性材料，增加止滑性。
2.PVC鞋底：干式止滑性尚可，濕式止滑性尚可，但不耐磨。
3.EVA發(fā)泡鞋底：干式止滑尚可，濕式止滑極不理想，通常都用鞋底紋設(shè)計以增加止滑性，但因為是發(fā)泡材料，且質(zhì)軟，耐磨性不佳。
4.PU鞋底：干式止滑性好，濕式止滑性不理想，耐磨性尚可；質(zhì)輕而有彈性，但不宜存放太久，需常穿，否則會與自然環(huán)境中水解。
5.TPR鞋底：干式止滑性好，濕式止滑性不理想，耐磨性要看發(fā)泡分倍率與柔軟性而定；可以加熱成熔融后回收利用。
6.硫化橡膠鞋底：通常止滑效果佳，并具備不錯的耐磨性，可依照不同的需求調(diào)整配方制作不同需求的橡膠鞋底。
7.生膠鞋底：干式止滑性佳，耐磨性也不錯；不過質(zhì)量較重些。
鞋底紋路與鞋款用途：
一般生活環(huán)境中所會接觸到的地面可能具有光滑、粗糙、不平、地面含水、含油、清潔劑等各種狀況，鞋底底紋的粗糙及高低不平，可以有效增加實質(zhì)的接觸面積，以及增有水地面的排水性，避免打滑的現(xiàn)象。底紋的粗細與深度，具有影響的關(guān)鍵。利用鞋底紋路的形狀，可增加鞋底與接觸面的摩擦力，相對可有效提高鞋底的止滑效果。紋路的粗細跟深淺，有不同的止滑效果和用途，面對各種不同的接觸面或地面，往往需要不同的鞋底紋路設(shè)計，來符合多樣的實際狀況。過細的紋路，在支撐人體時，容易磨損，造成止滑效果的減弱；過粗的底紋，在一般道路上的行走或運動，形變降低造成止滑效果不佳。因此，過軟的材料如果沒有理想的鞋底紋路，反而容易造成摩擦力下降，止滑效果相對不理想了。
鞋底紋的設(shè)計，在濕式介面的止滑效果更加重要，在濕式接觸面的分環(huán)境下，排水的底紋設(shè)計，直接影響鞋底的止滑效果。當鞋底與接觸面之間有水的存在時，鞋底紋路無法將水有效的排除至底紋溝槽及鞋底兩側(cè)，水將存在鞋底與接觸面（地面）之間，造成造成鞋底無法有效與接觸成接觸，之間的摩擦力將嚴重降低，甚至造成打滑的現(xiàn)象。因此，鞋底紋路的設(shè)計，對于干燥的接觸面及有水濕潤的接觸面，都是極為重要的。
針對不同的使用場合及接觸面情形，會有不同的鞋底紋路設(shè)計，大致可分為以下幾種，依不同的需求，選擇不同的鞋底紋設(shè)計及不同鞋底結(jié)構(gòu)。
1. 細而淺的鞋底花紋
鞋底紋路呈現(xiàn)細小而密集的花紋。
優(yōu)點：紋路細小而淺的鞋底紋路，大底的厚度一般比較薄，具有輕巧而易于彎曲等優(yōu)點，花紋較為密集與接觸面積也較大，且一般采用細花紋的鞋底材料較了柔軟，擁有良好的防滑性能。適合柏油路、水泥地，磁磚等較為平整的接觸面。
缺點：細小的紋路較容易磨損，耐磨的性能較不理想，且較薄的鞋底之支撐性能較差，與地板接觸的感觸也較明顯，如果不平或凸起路面，會讓腳底部產(chǎn)生不舒服的感覺。
2.細而加深的鞋底紋路
加深的鞋底紋路，花紋也算細致，前掌容易彎曲但有一定的支撐性。
優(yōu)點：鞋底輕，彎曲也容易，底紋加深，可是用于更廣泛的地形，可以為一些較為粗糙的接觸面，提供更好的抓地力，為一般休閑鞋、慢跑鞋適用。
缺點：鞋底支撐性和耐磨性一般。
3.粗而深的鞋底紋路
鞋底的紋路更深，花紋以大塊狀的分布，在底材料加硬，采用含碳成份較高的橡膠底材料，支撐性能良好，對于粗糙的地面及不平整的接觸面，提供更理想的抓地力性能。
優(yōu)點：鞋底支撐性佳，對足部的保護性良好，鞋底耐磨性佳，容易適應多種不平整的特殊地面，如山嶺區(qū)碎石，不平整之路面，對于粗糙地面的抓地力表面理想。部分大型顆粒底紋路設(shè)計，可有比較好的排泥性，在泥地上行走時，不會沾粘太多有泥巴在鞋底。
缺點：穿著舒適性較差，鞋底沉重，較硬，且不易彎曲；紋路粗不易變形，鞋底材料也較硬，在光滑接觸面上的止滑性能不理想。
4.大顆粒高硬度深紋路鞋底
鞋底紋路zui深，底紋顆粒大而明顯，鞋底采用含碳成份高的橡膠底材料，硬度高，不易變形。
優(yōu)點：支撐性能，極不容易變形，對腳有更安全的保護性，登山鞋、越野鞋適用。
缺點：前掌極不容易彎曲，重量中、鞋底硬、舒適性差，非特殊用途，平時不建議穿用。
未來發(fā)展趨勢
在各項對鞋子的評估指標中，止滑性能在安全性及舒適性的重要性，已經(jīng)受到消費都及制造商的高度重視，*有一些國家或單位對于止滑性不佳的鞋款或鞋類制造商不予進口和采用，表示止滑也漸漸成為鞋子功能中zui重要的需求之一了。在未來，鞋款量產(chǎn)及上市前的止滑測試，。可能是許多品牌商和制造商*的基本測試報告。
另外影響鞋底止滑性的因素有很多，包含環(huán)境因素、人為因素、鞋子狀況（鞋底材料、底紋）等。針對單一因素進行更深入的探討和研究，包含同一材質(zhì)不同紋路、不同溫度，以及不同鞋底材質(zhì)和添加不同的配方調(diào)整所達到不同的止滑性與高物性等，進行各項深入的研究與探討，為未來更高的止滑性能，達到更多、更理想的各項需求。
而隨著世界環(huán)保意識的提前，許多國家漸漸禁用鹵素的材質(zhì)產(chǎn)品，無鹵素材質(zhì)逐漸取代現(xiàn)在的材質(zhì)，尤其以塑膠、橡膠等高分子材料zui受重視。鞋面、鞋內(nèi)里、鞋底、鞋墊等各方面材料的應用上，環(huán)保性、安全性、無毒性、無鹵素等都已成為鞋材應用上的議題。
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