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芯吸和吸收水分的鞋类或鞋类插入件

文献发布时间:2024-07-23 01:35:12


芯吸和吸收水分的鞋类或鞋类插入件

优先权的要求

本申请要求于2021年10月27日提交的美国临时申请第63/272,435号的权益,其内容通过引用并入本文以用于所有目的。

技术领域

本教导总体上涉及用于提供缓冲、舒适和/或芯吸和吸收水分的材料,并且更具体地涉及一种在鞋类制品内使用的材料。

背景技术

大多数人每天都穿着某种类型的鞋子,许多人拥有多双不同用途的鞋子。在气候多变的地方,可能需要同时拥有适合寒冷天气和/或雪地的靴子和适合温暖天气的轻便鞋子或凉鞋。特定鞋类制品是为了时尚而穿的,而另一些则适合于特定的活动。鞋类,例如鞋和靴子,为穿着者提供保护、隔离和/或舒适。通过提供必要的抓地力(traction)、缓冲、稳定等,鞋类可以允许穿着者参与日常活动。专门的活动或体育活动可能需要特定类型的鞋。

许多鞋类制品包含某种衬垫(padding)。该衬垫可以位于鞋垫。衬垫可以位于脚的顶部、前部和/或后部周围。大多数鞋类制品中的衬垫是聚氨酯泡沫。然而,聚氨酯泡沫通常是热固性材料。热固性材料在循环压缩下往往更脆。因此,泡沫最终会破裂并分解,变成灰尘。

聚氨酯泡沫具有泡孔结构,其可以吸收和截留水分。聚氨酯泡沫通常具有差的透气性,导致吸收的水分残留在材料中,促进真菌或细菌的生长并引起异味。对于穿着者来说,这些材料可能变得又重又热,从而导致并且积聚更多的汗液。

典型地,衬垫越软或越柔韧,衬垫就会越快“磨合(break in)”,但更硬、更不柔韧的材料会使鞋子更耐用。聚氨酯泡沫可能相当硬或不柔韧,这可能使新鞋最初对穿着者来说不舒服,在“磨合”鞋之前需要穿着很多次和/或长时间。

因此,需要一种在提供吸收和芯吸水分性质的同时提供缓冲的产品。需要一种透气的材料。需要一种提供抗菌、抗真菌、抗异味或防霉性质的材料。需要一种为使用者提供增加的舒适和/或缓冲,同时承受重复或循环使用的压缩力的材料。需要一种耐用的同时还符合穿着者或比传统鞋(例如,具有聚氨酯泡沫衬垫的传统鞋)更快地磨合的材料。

发明内容

本教导通过本文描述的改进的装置和方法满足上述需求中的一者或多者。本教导包括可以提供缓冲、舒适、清洁能力或其组合的材料。本教导包括一种材料,其提供透气性;能量吸收;结构回弹性;舒适的产品触感;芯吸水分;控制、减少或抑制异味;对穿着者具有凉爽效果;快干性质;可清洁性和/或可清洗性;耐久性;能够形成三维形状;压力分配;或其组合。

本教导涉及一种垫材料,其用于提供缓冲、引导水分的吸收和/或蒸发、或两者的垫材料。垫材料可以包括纤维材料,如蓬松的非织造材料。蓬松的非织造材料可以为梳理和铺叠的纤维材料。纤维材料可以为垂直铺叠材料。蓬松的非织造材料可以为气流成网材料。垫材料可以适于在鞋类制品内使用,如在鞋类制品和穿着者之间提供衬垫。垫材料可以适于用作鞋类制品的鞋垫或鞋垫的一部分。垫材料可以适于与鞋类制品的鞋面一起使用。

垫材料可以包括一个或多个空气流动通道。空气流动通道可以允许向鞋类制品通风和从鞋类制品通风。空气流动通道可以允许空气流入鞋类制品。可以将空气流动通道定位,使得来自鞋类制品内的热量可以从鞋类制品中逸出。例如,热量能够通过鞋类制品的鞋领从鞋类制品上升。可以使空气流动通道定位(例如,大体上平行于穿着者的腿部延伸),以便于在鞋类制品的顶部释放热量。空气流动通道可以通过局部压缩操作形成。空气流动通道可以通过缝合形成。空气流动通道可以经由热成型产生。通过周期性的载荷施加和释放,空气也可以循环通过垫材料。当将垫材料压缩时,空气被压出材料。当垫材料回弹或返回到未压缩状态时,空气返回以填充间隙空间。空气离开和返回材料的这种循环可以在材料内提供另外的气流。

垫材料可以具有压缩永久变形,使得在脱掉鞋类制品至少一段时间(例如,数分钟、数小时、数天)后,垫材料至少保持穿着者的部分形态(例如,穿着者的脚、踝、或腿等的一部分)。压缩可以在穿戴鞋类制品的一段时间内发生,例如数小时、数天或重复穿戴的一段时间。

垫材料可以包括一个或多个穿着者和纤维材料之间的接触部分。接触部分可以适于直接地或间接地(例如,通过袜子或针织品)接触穿着者。垫材料可以包括位于鞋类制品的外部和纤维材料之间的接触部分。一个或多个接触部分可以为芯吸材料。一个或多个接触部分可以为穿着者提供柔软或舒适的表面。一个或多个接触部分可以提供防止或减少行走时脚在鞋类制品内滑动的表面。一个或多个接触部分可以提供隔热和/或热量。一个或多个接触部分可以提供凉爽。还可以设想,垫材料可以没有单独的接触部分。穿着者可以接触纤维部分和/或可以将纤维部分固定或直接接触鞋类制品的另一部分,例如鞋底的一部分或鞋类制品的外部材料。

本教导还涉及一种鞋类制品,其具有鞋底和鞋面。鞋底的一部分、鞋面的一部分、或两者包括本文所述的垫材料。鞋面可以包括鞋面前端(vamp)。鞋面可以包括鞋帮。垫材料可以位于鞋面前端中。垫材料可以位于鞋帮中。垫材料可以位于鞋垫中。

鞋类制品可以包括一个或多个空气流动通道。空气流动通道可以定位于或靠近鞋类制品中的一个或多个开口或可渗透部分,如制品或鞋类的领部,或一个或多个通风开口或网孔部分。

附图说明

图1为根据本教导的示例性鞋类制品的侧视图。

图2为根据本教导的示例性垫材料的侧视图。

图3为根据本教导的具有大体上垂直取向的纤维和/或大体上垂直取向的环的示例性垫材料的照片。

图4为具有大体上水平取向的纤维和/或水平取向的环的材料的比较例。

图5为根据本教导的示例性垫材料的照片,该垫材料具有与大体上垂直取向一致的角度取向的纤维和/或角度取向的环。

图6为根据本教导的示例性垫材料的照片,该垫材料具有与大体上垂直取向一致的角度取向的纤维和/或角度取向的环。

图7为根据本教导的示例性鞋类制品的俯视图。

图8为根据本教导的用于鞋类制品的示例性鞋垫或脚部接触表面的俯视图。

图9为根据本教导的用于鞋类制品的示例性鞋垫或脚部接触表面的俯视图。

图10为根据本教导的用于鞋类制品的示例性鞋垫或脚部接触表面的俯视图。

图11A和11B示出了聚氨酯泡沫和根据本教导的材料之间的性能比较。

图12为示出使用ASTM D737测试的样品的透气性的图。

图13为示出测试样品的水分芯吸吸收的图。

图14为示出从4英寸×4英寸样品表面蒸发的水与时间的图。

图15为示出使用ASTM D3574测试C测试的样品的压缩力偏转的图。

具体实施方式

本文给出的解释和说明旨在使本领域的其他技术人员熟悉本教导、其原理及其实际应用。本领域技术人员可以以可能最适合于特定用途要求的多种形式修改和应用本教导。因此,如所阐述的本教导的具体实施方案并不旨在穷举或限制本教导。因此本教导的范围不应参考本文的描述来确定,而是应当参考所附权利要求以及此类权利要求有权获得的等效物的全部范围来确定。包括专利申请和公布在内的所有文章和参考文献的公开内容出于所有目的以引用的方式并入。如将从以下权利要求书中收集到的其他组合也是可能的,其也特此以引用的方式并入本书面描述中。

本教导涉及一种适用于鞋类的材料。本文所述的材料可以用于鞋类制品的一个或多个部分。例如,本文所述的材料可以用于传统上在鞋类制品中使用聚氨酯泡沫的情况。本文所述的材料可以用于替代泡沫材料(例如聚氨酯泡沫),或者作为泡沫材料的补充。

鞋类为穿在脚上的覆盖物或物品。鞋类包括但不限于运动鞋(sneaker)、网球鞋、跑鞋、运动鞋(athletic shoes)、便鞋(slip-on shoes)、木屐、凉鞋、牛津鞋、商务鞋、正装鞋、鹿皮鞋、平底鞋、拖鞋、靴子(例如,工作靴、军靴、登山靴、牛仔靴、马靴、雪地靴、时装靴、踝靴、雨靴、中筒靴、过膝靴、长筒靴、机车靴)、体育活动用鞋(例如,滑雪靴、滑雪板靴、雪地摩托靴、运动防滑鞋或钉鞋(例如,足球鞋、棒球鞋、垒球鞋、足球鞋、田径钉鞋、越野钉鞋、曲棍球鞋(lacrosse cleats)、曲棍球鞋(field hockey cleats)、板球鞋)、自行车鞋、高尔夫球鞋、篮球鞋、排球鞋、保龄球鞋、直排轮滑鞋、曲棍球溜冰鞋、花样溜冰鞋、舞蹈鞋)。

鞋类制品通常包括一个或多个部件或零件。鞋类制品通常包括鞋底和鞋面。

鞋底可以为位于穿着者的脚部下方的鞋的一部分。鞋底可以包括一层或多层。鞋底可以包括外底(outsole)。外底可以为鞋的接触地面的部分。在特定的鞋类制品中,鞋钉或防滑钉可以从外底延伸或作为外底的一部分。鞋底可以包括鞋垫。鞋垫可以为鞋的与穿着者的脚部接触的部分。鞋垫可以提供穿着者和外底之间的舒适层。鞋垫可以提供缓冲、减震、应力最小化、足弓支撑、鞋与穿着者的脚部的适当贴合度(fitment)或其组合。鞋底可以包括鞋底夹层,虽然不是必需的。鞋底夹层可以提供另外的悬置。鞋底夹层可以位于外底和鞋垫之间。

鞋类制品可以包括鞋面。鞋面可以为覆盖脚部的鞋类制品的整个部分。鞋面可以包括一个或多个部分。鞋面可以包括鞋面前端。鞋面前端可以为覆盖脚的前部的鞋面部分。鞋面前端可以从鞋舌延伸到鞋类制品的鞋尖。鞋面前端和/或鞋类制品可以没有鞋舌。鞋类制品可以没有覆盖一个或多个脚趾的部分(例如,凉鞋、露趾鞋)。鞋面可以包括鞋帮。鞋帮可以包括覆盖脚跟的鞋面的后部和/或侧部。鞋帮可以位于鞋面前端后面或附接到鞋面前端。鞋帮可以包括鞋领。鞋领可以为鞋帮的顶部边缘(例如,穿着者插入他或她的脚的地方)。鞋帮可以包括在鞋跟和鞋领之间的鞋筒(shaft)。例如,鞋筒可以允许鞋类制品向上延伸到穿着者的腿部,例如在靴子的情况下(例如,向膝盖或更高延伸到或超过穿着者的脚踝)。

根据穿着者的需要,鞋类制品的外部可以由各种材料构成。例如,鞋类制品可以具有橡胶或弹性体鞋底(例如,外底)。鞋类制品可以在鞋类制品和地面之间具有带纹理的鞋底(例如,外底)或层,以提供抓地力和/或防止滑动。鞋类制品的鞋面可以至少部分地由皮革构成。鞋类制品的鞋面可以包括人造材料。鞋面可以包括一个或多个网眼部分。鞋面可以包括防水或耐水材料或涂层。鞋面可以包括一个或多个塑料部分。鞋面可以包括但不限于合成材料、聚氨酯、热塑性聚氨酯(TPU)、聚氯乙烯(PVC)、塑料、羊毛、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、植物系材料、棉花、帆布、再生材料、聚酯、绒面革或用于鞋类制品的其它常用材料中的一种或多种。鞋类制品可以具有一个或多个用于将鞋类固定到穿着者的脚部或腿部的特征,例如但不限于鞋带、拉链、按扣、扣环、带扣、松紧带、钩和环紧固件。

鞋类制品可以包括衬垫或垫材料,以向穿着者提供支撑、舒适、或保护等。衬垫可以包括一种或多种纤维材料。纤维材料可以比泡沫结构(例如,聚氨酯泡沫结构)的刚性小,允许纤维变形以使鞋类制品更好和/或更舒适地贴合(fit)。

垫材料可以位于鞋面的外部材料和穿着者的脚部、脚踝和/或腿部之间。垫材料可以位于外底和穿着者的脚部之间。垫材料可以位于穿着者的脚部和一个或多个用于将鞋类固定到穿着者的脚部或腿部的特征之间。例如,鞋舌可以在穿着者的脚部和鞋带之间提供缓冲和屏障。垫材料可以是可移除的。垫材料可以是可替换的。垫材料可以固定到鞋类制品的另一部分(例如,经由粘合剂、缝合、封装在其它层之间)。

垫材料还可以提供额外的益处,诸如压缩回弹性和抗穿刺性、保护(例如,通过提供缓冲)、透气性、衬垫、压力释放、压力分配、水分转移(例如,水分通过材料从用户的表面移动)、异味抑制、凉爽效果、绝缘效果或其组合。水分可以包括但不限于液体(例如,水、汗液)或蒸汽形式的流体。所述材料可以成形为贴合其将要被穿戴或使用的区域。垫材料还可以是触感柔软的、重量轻的、可清洗的、可重复使用的、或其组合。例如,所述材料可以提供凉爽、隔热、汗液和/或水分管理的平衡,并且改善鞋类制品的舒适贴合度。垫材料可以为穿着者提供提高的压力分布或压力释放。

本文所述的垫材料尤其可以为穿着者提供改善的舒适性。该材料可以在鞋类制品和脚部之间的特定接触点处提供缓冲。该材料可以在鞋类可覆盖的任何地方提供缓冲,包括脚掌、脚跟和脚踝。与传统的缓冲材料如聚氨酯泡沫材料相比,柔软的缓冲和回弹性能改善了材料的舒适性和耐用性。聚氨酯泡沫材料在正常使用条件下,特别是当暴露于来自汗液或外部条件的水分时,随着时间的推移趋于分解,并且必须经常更换。本文所述的材料比聚氨酯泡沫制品更耐用,从而节省了更换泡沫插入物或更换鞋类制品的成本和时间。聚氨酯泡沫也是一种在亲水条件下分解更快的热固性材料。清洗该材料或将该材料暴露在水分中会加速分解。本文所述的材料可以允许用于可清洗、可重复使用的产品。本文所述的材料可以提供超过诸如聚氨酯泡沫等传统缓冲材料的使用寿命。

垫材料可以具有能够定位或安装在鞋类制品内的形状。垫材料可以集成到鞋类制品的结构中。垫材料可以附接至鞋类制品。例如,垫材料可以是可移除地附接的(例如,经由钩和环紧固件、夹子、或按扣等)。垫材料可以位于鞋类制品内,而不需要另外的紧固。垫材料可以不附接至鞋类制品,但能够与鞋类制品结合使用。例如,该垫可以固定在穿着者的脚部的下方,并且由于来自穿着者的脚部的压力而保持在适当的位置,和或经由鞋带、按扣、带扣、或松紧带等将鞋类固定在脚部周围,而不需要另外的紧固件、带子、或皮带等。

垫材料可以具有任何形状,以允许垫材料在其预期环境中使用。垫材料可以为鞋垫的一部分。垫材料可以为鞋垫。垫材料可以为鞋面前端的一部分。垫材料可以为鞋帮的一部分。垫材料可以适于接触穿着者的脚部的底部的至少一部分。垫材料可以适于接触穿着者的脚部的顶部和/或侧部的至少一部分。

垫材料的总厚度可以取决于垫材料在鞋类制品内的位置。垫材料的总厚度可以取决于垫材料的层数或部件数。特定区域可能比其他区域具有更大的厚度。总厚度可以在材料上变化。垫材料可以具有一个或多个轮廓,其适于补充垫将要穿戴的区域。特定区域可以具有轮廓形状,以大体上匹配穿着者的脚部、脚踝或腿部的轮廓。例如,在覆盖脚踝的鞋类制品中,可以有轮廓部分来容纳踝骨以获得舒适的贴合度。由于特定的处理技术如在特定区域中施加的压缩,厚度可以变化。由于垫材料内和/或垫材料上存在空气流动通道(例如,经由局部压缩、缝合、或模制等形成),厚度可以变化。当接近垫材料的边缘时,特别是如果通过热和/或压缩技术密封边缘时,厚度可以减小。由于在某些区域存在或缺少特定层,而在其他区域不存在或缺少特定层,因此厚度可能不同。缺少特定层或减小厚度的区域可以提供材料的柔性(例如,以允许在鞋类制品内的适当贴合度;以允许材料的折叠或弯曲)、材料的减少(例如,通过仅在需要的地方定位缓冲元件)、增加的舒适性(例如,通过仅在需要的地方或最可能产生汗液或水分的地方定位缓冲元件),或其组合。由于材料的压缩永久变形,特定区域的总厚度在鞋类制品穿着一段时间后会减小。

垫材料在特定点的总厚度可以为约1mm以上、约2mm以上、约3mm以上、或约5mm以上。垫材料在特定点的总厚度可以为约30mm以下、约25mm以下、约20mm以下、约15mm以下、约12mm以下、约10mm以下、或约8mm以下。例如,在鞋类制品(如靴子)的脚踝周围的区域中,垫材料可以为约5mm以上,或者甚至为约10mm以上。

垫材料可以包括一个或多个纤维部。垫材料可以包括一个或多个非织造部分或非织造材料。垫材料的至少一部分的纤维可以以大体上垂直的取向布置(例如,在厚度方向上垂直)。当处于未压缩状态时和/或在经历压缩、密封、局部压缩、或缝合等之前,纤维可以处于大体上垂直的取向。

纤维部中的一个或多个可以具有高蓬松度(loft)或厚度,这至少部分是由于纤维部的纤维的取向和/或环的取向(例如,在经历任何压缩操作之前大体上横向于该层的纵轴取向)和/或形成纤维部的方法所致。纤维部可以表现出良好的回弹性和/或抗压性。纤维部可以抗刺穿。由于诸如但不限于独特的纤维、表面、对三维结构的物理改性(例如,经由处理)、纤维的取向、从一个环到另一个相反环的环或圈的取向,纤维处理(例如,亲水涂层或纤维处理)或其组合等因素,与传统材料相比,纤维部可以表现出良好的水分转移和/或吸收特性。

可以基于期望的性质调整纤维部。可以调节纤维部以提供期望的重量、厚度、抗压性或其他物理属性。可以调节纤维部以提供期望的吸湿性或水分转移速率。可以调节纤维部以提供期望的干燥速率。纤维部可以由非织造纤维形成。纤维部可以为非织造结构。纤维部可以为蓬松材料。纤维部可以为可热成型的,使得可以将层模制或以其他方式制造成期望的形状以满足一种或多种应用要求。

纤维部可以具有大体上均匀的纤维分布。纤维部可以在整个材料厚度中具有大体上均匀的密度。纤维部可以在整个厚度上或整个厚度的部分上具有纤维分布和/或密度的不同结构。纤维部可以具有其中材料变得更刚性或具有更大密度的梯度结构。密度的变化可以是渐进的。密度的变化通常可以是突然的。梯度结构可以在厚度方向上。例如,纤维部可以具有更软的内表面(即,面向穿着者的足部或皮肤)和更硬的外表面(即,背对穿着者)用于附接到鞋类制品的外部。梯度结构可以横跨材料的长度或宽度。梯度结构可以进一步提高一侧的水分蒸发速率。

纤维部的一个表面和纤维部的相对表面(opposing surface)之间的密度变化可能是由于处理技术,如施加热量和/或增加压力。例如,在一个表面上或附近施加热量和/或增加的压力,而不在相对表面上施加热量和/或增加的压力,与相对表面相比,可以导致在具有热量和/或压力的表面邻近具有更高密度的材料。在具有夹在两种面层材料(facingmaterial)之间的纤维部的构造中,在一个表面上或其附近施加热量和/或增加的压力可以导致纤维和/或环与面层材料的不同接近角度。例如,纤维和/或环可以比纤维和/或环接近相对面层材料的角度更接近平行于面层材料。

纤维部可以具有梯度结构,其中纤维部的不同部分吸收或保持不同量的流体或水分。不同的部分或区域可以具有不同的饱和点。例如,纤维部可以在厚度方向上具有梯度结构。朝向纤维部的一个表面,更大体积的流体可以被吸收和/或保持在材料内。在具有更大流体容量或更高饱和点的区域中,另外的流体可以被吸引到该区域,从而将流体或水分从穿着者身上拉走,拉向增加的蒸发区域,或两者。例如,能够容纳或吸收更多流体的区域可以位于或靠近空气流增加的区域。将更多水分吸到也更快实现蒸发的区域的能力可以进一步改善材料的干燥速率。梯度结构可以出现在单层材料内(例如,由于所使用的纤维或其它填料、材料的密度、处理技术等或其组合)。梯度结构可以通过两个或更多个以大体上平面接触布置的层而出现。

纤维部(或作为整体的垫材料)的干燥速率或蒸发速率可以比其他产品(诸如,泡沫或交叉铺叠的产品)有所改善。这可能至少部分归因于诸如形状、孔隙率、渗透率、纤维部的纤维取向、纤维部的环的取向、或其组合的因素。纤维部可以具有高孔隙率、高百分比的开放区域、高渗透性或其组合。这可以允许空气更有效地流过材料,这与诸如泡沫或交叉铺叠材料的更曲折的材料相反。纤维部可以具有约90%以上、约96%以上、约97%以上、或约98%以上、或约99%以上的孔隙率。纤维部的孔隙率可以小于100%。

纤维部可以是可渗透的。纤维部可以是多孔的。纤维部可以具有孔隙。孔隙可以由纤维之间的间隙空间和/或纤维的形状(例如,通过具有多叶(multi-lobal)或深槽横截面纤维)形成。孔隙可以延伸贯穿纤维部的整个厚度。孔隙可以延伸穿过纤维部的厚度的一部分。孔隙和/或纤维的垂直取向可以产生毛细管效应或烟囱效应,以用于从一个表面吸收水分或去除水分以及转移至另一区域(例如,至另一个芯吸水分层,至接触层,至纤维部的另一部分等)。例如,纤维部可以通过纤维部的厚度将水分从纤维部的第一表面推动和/或拉动至纤维部的相对的第二表面。毛细管效应或毛细管作用是由于液体与表面之间相互作用的粘附力和内聚力而导致液体上升通过管、孔隙、圆柱体或可渗透物质。由纤维限定的用于使液体移动的孔隙或通道(例如,形成毛细管)的直径可以基于液体必须行进穿过的材料的厚度进行选择。由于粘附力的毛细管作用,更细直径的毛细管或通道可以看到液体比在更大直径的毛细管或通道中的液体上升得更高。

纤维部包括纤维。在描述纤维部的纤维时,本说明书可以称为“纤维”。可以设想,对“纤维”的引用可以是对纤维部的所有纤维的引用。可以设想,对“纤维”的引用可以仅是对纤维部的所有纤维的一部分引用。

纤维部拉动或推动水分穿过材料的能力可能至少部分地由于纤维的几何形状所致。纤维可以具有基本上圆的或圆形的横截面。纤维的横截面可以具有一个或多个弯曲部分。纤维可以具有大体上卵形或椭圆形的横截面。纤维可以具有非圆的横截面。这种非圆的横截面可以产生额外的管或毛细管,水分可以在所述管或毛细管内进行转移。例如,纤维的几何形状可以具有多叶横截面(例如,具有3个或更多叶、具有4个或更多叶、或具有10个或更多叶)。纤维可以具有带深槽的横截面。纤维可以具有基本上“Y”形的横截面。纤维可以具有多边形横截面(例如,三角形、正方形、矩形、六边形等)。纤维可以具有星形横截面。纤维可以是锯齿状的。纤维可以具有从其延伸的一种或多种分支结构。纤维可以是原纤化的。纤维可以具有不均匀形状、芸豆形状、狗骨形状、任意形状、有机形状、无定形形状或其组合的横截面。纤维可以是基本上直的或线性的、钩状的、弯曲的、不规则形状的(例如,没有统一的形状),或其组合。纤维可以包括延伸穿过纤维的长度或厚度的一个或多个空隙。纤维可以具有基本中空的形状。纤维通常可以是实心的。纤维的形状可以限定水分可行进穿过的毛细管或通道(例如,从纤维部的一侧到纤维部的相对侧)。

水分在纤维部内的移动不限于在厚度方向上的垂直移动。水分可以相对于厚度方向以任何角度移动。水分可以相对于材料的纵轴以任何角度沿着材料的长度或宽度移动。由于纤维部的多孔结构,水分可以在上方、向上或两者移动。水分可以行进到更少水分的区域(例如,朝向鞋类制品的通风口或开口处或附近的区域)。水分可以沿着纤维行进。因此,纤维的特定取向可以有助于水分的转移和/或蒸发。在铺叠结构(如垂直铺叠结构)中水分可以行进穿过环(例如,经由其间的纤维)、在相对的环之间(例如,从下环到上环)或两者。

构成纤维部的纤维可以具有约0.5旦尼尔以上、约1旦尼尔以上、或约5旦尼尔以上的平均线性质量密度。构成纤维部的材料纤维可以具有约25旦尼尔以下、约20旦尼尔以下、约15旦尼尔以下、或约10旦尼尔以下的平均线性质量密度。可以基于诸如成本、回弹性、或期望的吸湿性/抗湿性等考虑因素来选择纤维。例如,更粗的纤维共混物(例如,平均旦尼尔为约12旦尼尔的纤维共混物)可有助于为纤维部提供回弹性。例如,如果需要更软的材料来接触使用者的皮肤,则可以使用更细的共混物(例如,旦尼尔为约10旦尼尔以下或约5旦尼尔以下)。

纤维可以具有约1.5毫米以上、或甚至约80毫米以上的短纤维长度(例如,就梳理的纤维网而言)。例如,纤维的长度可以介于约30毫米和约75毫米之间。纤维可以具有约50毫米至75毫米短纤维长度的平均或普通长度,或在纤维梳理工艺中使用的那些典型长度的任何长度。

短纤维可以(例如,单独地或与其他纤维组合)用于任何非织造工艺中。例如,纤维中的一些或全部可以呈粉末状稠度(例如,纤维长度为约3毫米以下、约2毫米以下、或甚至更小,诸如约200微米以上或约500微米以上)。可以组合不同长度的纤维以提供期望的性质。纤维长度可以根据应用、期望的吸湿性、纤维材料的类型、尺寸和/或性质(例如,垫材料的纤维部和/或任何其他部分的密度、孔隙率、期望的气流阻力、厚度、大小、和形状等)或其任何组合而变化。单独地或与更长纤维相组合地添加更短纤维可以提供更有效的纤维填充,这可以允许更容易地控制孔隙尺寸,以便实现所需特性(例如,水分相互作用特性)。

纤维部(或任何其他材料部分)可以包括纤维共混物。纤维部可以包括天然纤维、制造纤维或合成纤维。合适的天然纤维可以包括棉纤维、黄麻纤维、羊毛纤维、亚麻纤维、丝纤维、纤维素纤维、玻璃纤维和陶瓷纤维。纤维部可以包括生态纤维,例如竹纤维或桉树纤维。合适的制造纤维可以包括由纤维素或蛋白质形成的那些。合适的合成纤维可以包括聚酯、聚丙烯、聚乙烯、尼龙、芳族聚酰胺、酰亚胺、丙烯酸酯纤维或其组合。纤维部材料可以包括聚酯纤维,诸如聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)和共聚酯/聚酯(CoPET/PET)粘合剂双组分纤维。所述纤维可以包括聚丙烯腈(PAN)、氧化聚丙烯腈(Ox-PAN、OPAN或PANOX)、烯烃、聚酰胺、聚醚酮(PEK)、聚醚醚酮(PEEK)、聚醚砜(PES)或其他聚合物纤维。可以根据它们的熔化和/或软化温度来选择纤维。纤维可以为无机纤维。纤维可以包括矿物纤维或陶瓷纤维。纤维可以为或可以包括弹性体纤维。弹性体纤维可以提供缓冲性能和/或可压缩性和恢复性质。示例性弹性体纤维包括弹性双组分PET、PBT、PTT或其组合。纤维可以由能够被梳理和铺叠成三维结构的任何材料形成。所述纤维可以是100%原生纤维,或者可以含有由消费后废物再生的纤维(例如,多达约90%的由消费后废物再生的纤维,或者甚至多达100%的由消费后废物再生的纤维)。纤维可以具有或可以提供改善的吸湿特性或抗湿特性或两者。

纤维可以具有嵌入其中的颗粒。颗粒可以用于去除蒸气阶段(例如,在变成液体之前)中的水分。颗粒可以通过挤压工艺嵌入。这些颗粒可以提供纤维部的透气性质和/或防水性质。与不含嵌入颗粒的纤维相比,存在于纤维中的颗粒可以使纤维的表面积增加50%以上、约100%以上、200%以上、或500%以上。颗粒可以使纤维的表面积增加约1200%以下、约1000%以下、或约900%以下。纤维的高表面积可以提供高吸收性质。这些纤维可以有助于提供发热和/或凉爽。这些纤维可以提供异味控制、湿度控制(例如,主体湿度控制)或两者。颗粒可以有助于远离源(例如,通过部分或层)去除或驱赶水分蒸气。嵌入的颗粒可以包括但不限于木材、壳(例如,水果和/或坚果壳,诸如椰子壳或其上的纤维、榛子壳)、活性炭、砂子(例如,火山砂)或其组合。例如,纤维可以是挤出有活性炭和/或火山砂的PET纤维。

纤维可以是100%以下的原生纤维。纤维可以包括由消费后废物再生的纤维(例如,多达约90%的由消费后废物再生的纤维,或者甚至多达100%的由消费后废物再生的纤维)。所述纤维可具有或可以提供改善的热隔离性质。所述纤维可以具有相对低的热导率。此类纤维可以用于保持热量或减缓热传递速率(例如,以保持使用者或穿着者温暖)。纤维可以具有或可以提供高热导率,从而提高热传递速率。此类纤维可以用于从水分源的表面提取热量(例如,以使使用者或穿着者凉爽)。纤维可以具有非圆的或非圆柱形的几何形状。纤维部可以包括或包含工程化的气凝胶结构,以赋予附加的热隔离益处。纤维部可以包括或富含热解的有机竹添加剂。

构成一个或多个纤维部和/或垫材料的纤维或纤维的至少一部分可以包括亲水性处理、修饰处理(finish)或涂层。亲水修饰或涂层可以产生或改善将水分抽吸至由纤维形成的毛细管或通道中的毛细管效应,或者通过远离使用者抽吸水分来改善材料的吸收。纤维可以是固有亲水性的。亲水性纤维(例如,固有的亲水性或经过亲水性处理、修饰或涂层)可以是纤维部的纤维的约10重量%以上、约20重量%以上、约40重量%以上、约50重量%以上、约60重量%以上。亲水性纤维可以多达纤维部的纤维的100重量%。

例如,多达100%的短纤维(例如,聚酯纤维)可以是亲水性纤维。在一个实例中,其中纤维包括约70重量%的短纤维和约30重量%的双组分纤维和/或粘结剂,并且所有的短纤维都是亲水性纤维,则纤维部包括至少约70重量%的亲水性纤维。

纤维或纤维的至少一部分可以是超吸收纤维(SAF)。例如,SAF可以由纤维素材料或合成聚合物材料形成。SAF可以与其他纤维共混。SAF可以以共混物的约60重量%以下、约50重量%以下、或约40重量%以下的量存在。SAF可以以大于0%、约1重量%以上、或约5重量%以上的量存在。SAF会将水分拉入材料的横截面中,在该处水分会蒸发。

一个或多个纤维部(或任何其他材料部分)可以包括多个双组分纤维。双组分纤维可以是热塑性低熔点双组分纤维。双组分纤维可以具有比混合物内的其他纤维更低的熔化温度(例如,比普通纤维或短纤维更低的熔化温度)。双组分纤维可以是气流成网或机械梳理的、铺叠的、并在空间中融合为网络,以便垫材料或其部分可以具有结构和主体,并且可以作为切割部件或模制部件等进行处理、层压、制造、安装以提供期望的性质。双组分纤维可以包括芯材料和围绕芯材料的鞘材料。鞘材料可以具有比芯材料低的熔点。鞘材料的熔点可以为约90℃以上、约100℃以上、约110℃以上、或约120℃以上。鞘材料的熔点可以为约300℃以下、约250℃以下、或约200℃以下。纤维材料的网可以至少部分地通过将材料加热到使至少一些双组分纤维的鞘材料软化的温度来形成。

可以选择双组分纤维,以在节点(node)或连接点处提供与纤维部中的其他纤维的必要附接。节点或连接点的强度可以影响穿着者的回弹性、可重用性、可清洗性、耐用性、缓冲、舒适性或其组合。双组分纤维的量、旦尼尔、长度和/或类型可以基于纤维之间所需的连接来选择。

双组分纤维可以以约100重量%以下、约80重量%以下、约60重量%以下、约50重量%以下、约40重量%以下、约30重量%以下、约25重量%以下、或约15重量%以下的量存在于纤维部中。例如,纤维部可以包括约25重量%至约35重量%(例如,约30重量%)的双组分纤维。纤维部可以包括约65重量%至约75重量%的非双组分纤维(例如,聚酯纤维)。

双组分纤维可以具有约0.5旦尼尔以上、约1旦尼尔以上、约1.5旦尼尔以上、或约2旦尼尔以上的平均旦尼尔。双组分纤维可以具有约10旦尼尔以下、约6旦尼尔以下、或约4旦尼尔以下的平均旦尼尔。

双组分纤维的平均长度可以为约75mm以下。双组分纤维的平均长度可以为约10mm以上、约20mm以上、约30mm以上、约40mm以上、或约50mm以上。双组分纤维的平均长度可以与短纤维的长度类似(例如,约50mm至约75mm)。

双组分纤维可以具有聚酯芯。例如,芯可以是聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET);聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)、或其组合。双组分纤维可以具有共聚酯鞘。例如,鞘可以为co-PET。

纤维部(或垫材料的任何其他部分)可以包括粘结剂或粘结剂纤维。粘结剂可以包括双组分纤维。粘结剂可以为双组分纤维。粘结剂可以不包括双组分纤维。粘结剂可以以约100重量%以下、约80重量%以下、约60重量%以下、约50重量%以下、约40重量%以下、约30重量%以下、约25重量%以下、或约15重量%以下的量存在于纤维部中。纤维部可以基本上不含粘结剂。纤维部可以完全不含粘结剂。虽然在本文中被称为纤维,但还可以设想粘结剂可以是大体上粉末状、球形或能够被接收在其他纤维之间的间隙空间内并且能够将纤维部粘结在一起的任何形状。粘结剂可以具有约70℃以上、约100℃以上、约110℃以上、约130℃以上、180℃以上、约200℃以上、约225℃以上、约230℃以上、或甚至约250℃以上的软化温度和/或熔化温度。例如,粘结剂可以具有约70℃和约250℃之间的软化温度和/或熔化温度(设想了其中的任何范围)。纤维可以为高温热塑性材料。纤维可以包括以下中的一者或多者:聚酰胺酰亚胺(PAI);高性能聚酰胺(HPPA),诸如尼龙;聚酰亚胺(PI);聚酮;聚砜衍生物;聚对苯二甲酸环己烷二甲酯(PCT);含氟聚合物;聚醚酰亚胺(PEI);聚苯并咪唑(PBI);聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET);聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT);聚苯硫醚;间规聚苯乙烯;聚醚醚酮(PEEK);聚苯硫醚(PPS)、聚醚酰亚胺(PEI);等等。纤维部可以包括聚丙烯酸酯和/或环氧树脂(例如,热固性和/或热塑性类型)纤维。纤维部可以包括多粘结剂体系。纤维部可以包括用作粘结剂的一种或多种弹性体纤维材料。纤维部可以包括一种或多种牺牲性粘结剂材料和/或具有比该部内的其他纤维更低的熔化温度的粘结剂材料。

可以使用非织造工艺使形成一个或多个纤维层的纤维形成非织造网,所述非织造工艺包括例如共混纤维、梳理、铺叠、气流成网、机械成型或它们的组合。通过这些工艺,纤维可以在大体上垂直的方向或接近垂直的方向上(例如,在大体上垂直于纤维层的纵轴的方向上)取向。本文所用的纤维可以是指单个纤维的测量值、纤维平均方向的测量值(例如,在放大的照片中可见)、或两者。纤维的方向可以通过材料的整个厚度来确定。纤维的方向可以仅通过材料厚度的一部分来确定。例如,纤维的取向或环之间的段的部分的取向可以被认为是在适于接触使用者的表面处或附近。可以使用常规工艺对纤维进行开松和共混。形成的所得结构可以是膨松的纤维层。膨松的纤维层可以针对最佳重量、厚度、物理属性、热导率、绝缘性质、吸湿性或它们的组合来进行设计。

可以至少部分地通过梳理工艺形成一个或多个纤维部。梳理工艺可以将成簇的材料分离成单独的纤维。在梳理工艺期间,纤维可以按基本上平行的取向彼此对齐,并且可以使用梳理机来产生网。纤维可以大体上沿机器方向或大体上平行于机器方向延伸。

梳理的网可以经历铺叠工艺以产生纤维部。梳理的网可以被旋转铺叠、交叉铺叠或垂直铺叠,以形成大体积或蓬松的非织造材料。梳理的网可以例如根据诸如“Struto”或“V-Lap”的工艺进行垂直铺叠。这种构造提供了在纤维层厚度方向上具有相对较高结构完整性的网,从而使网在应用期间或使用中脱落的可能性最小,和/或为层状材料提供抗压性。梳理和铺叠工艺可以产生贯穿垂直横截面(例如,贯穿垫材料的厚度)具有良好抗压性的非织造纤维层,并且可以生产较低质量纤维层,尤其是在不向基体中添加大量纤维的情况下蓬松至较高厚度的纤维层。可以设想,少量的中空复合纤维(即,呈小百分比)可以提高蓬松能力和回弹性,以提高吸湿性、物理完整性或两者。这种布置也提供了获得具有相对低堆积密度的低密度网的能力。

当在任何压缩操作之前从纤维的横截面观察时,铺叠工艺可以产生纤维的环状、正弦或波状外观。环可以具有大体上弯曲或圆形的部分(例如,与来自传统打褶操作的尖锐折痕相反)。

在铺叠工艺中可以改变环或波状起伏(undulation)的频率。例如,增加单位面积的环或波状起伏可以增加垫材料的一个部分或多个部分的密度和/或刚度。减少单位面积的环或波状起伏可以增加垫材料的一个部分或多个部分的柔性和/或可以降低密度。

在铺叠工艺中改变环或波状起伏频率的能力可以允许改变或控制材料的性质。可以设想,环或波状起伏频率可以在整个材料中变化。在铺叠工艺中,可以动态地控制和/或调整环频率。可以在铺叠材料的层期间进行调整。例如,纤维部或纤维吸收材料的某些部分可以具有增加的频率,而纤维部或纤维吸收材料的其他部分可以具有较低的频率。可以在铺叠材料的不同层期间进行调整。不同的层可以制成为具有带有不同的环频率的不同性质。例如,一个部分可以具有大于或小于纤维部或纤维吸收材料的另一部分的环频率。

环频率可以为每分米约5个以上的环、每分米约7个以上的环、或每分米约10个以上的环。该频率可以在整个纤维部上。该频率可以仅在纤维部的一部分上。如果纤维部具有变化的频率,则纤维部的至少一部分的平均频率可以为每分米约5个以上的环、每分米约7个以上的环、或每分米约10个以上的环。环频率可以为每分米约50个以下的环、每分米约40个以下的环、或每分米约35个以下的环。如果纤维部具有变化的频率,则纤维部的至少一部分的平均频率可以为每分米约50个以下的环、每分米约40个以下的环、或每分米约35个以下的环。

相邻环之间的距离可以由环频率确定。两个相邻环之间的距离可以为约0mm(即,环之间没有间隙)以上、约0.25mm以上、或约0.5mm以上。两个相邻环之间的距离可以为约3mm以下、约2mm以下、或约1mm以下。该距离可以从一个波峰到相邻波峰来测量。该距离可以从两个环之间的最近点来测量。该距离可以从间隙的相对侧上的两个环之间的最远点来测量。该距离可以通过计算两个环之间的多个点处的平均间隙来测量。可以测量一个点和另一个点之间的距离。

环可以具有外半径和内半径。半径可以在任何压缩操作之前确定。半径可以由环频率来确定。环的外半径可以为约1mm以上、约2mm以上、或约2.5mm以上。环的外半径可以为约5mm以下、约4mm以下、或约3.5mm以下。例如,环的外半径可以为约2.75mm以上且约3.25mm以下(例如,约3mm)。环的内半径可以为约0.5mm以上或约.75mm以上。环的内半径可以为约2mm以下或约1.5mm以下。例如,环的内半径可以为约.75mm以上且约1.25mm以下(例如,约1mm)。

纤维部内的至少一些环可以在额外处理、向纤维吸收材料添加层或两者时被压缩。这可能导致环变平或至少部分地变形。这可以产生大体上平行于相邻材料层或相对表面的纤维的大体上水平取向。相邻层可以为纤维吸收材料的外层。这也可以起到增加纤维和/或纤维部接触相邻材料层的表面积的作用。这种增加的表面积可以增强水分向相邻层的移动。

上环和下环之间可以是纤维的大体上垂直的部分。在提到大体上垂直的纤维时,这可以包括单个纤维的角度的平均测量值。这可以包括具有纤维方向的可见趋势的角度的平均测量值。这可以包括在材料的指定区域内(例如,在表面上或表面附近,诸如适于面对穿着者或水分源的材料表面)的角度和/或单个纤维的平均测量值。

可以根据在纤维材料的图像上叠加网格,从材料厚度的一侧观察材料来确定取向。可以单独评价网格中的每个单元。网格可以包括三行或更多行以及三列或更多列。网格和/或其单元可以是正方形。网格和/或其单元可以是非正方形。可以有相同数量的行和列。可以有不同数量的行和列。例如,网格可以叠加在图3-6的照片上。网格中的单元越多,计算的精度就越高。例如,10×10的网格将产生100个单元,其中将计算可见纤维相对于单元底部、相对于适于接触穿着者的表面、相对于顶表面、相对于底表面、相对于材料的纵轴、或其组合的平均走向的角度。单元中的纤维的大体上垂直取向可以是在约45度和约135度之间、在约60度和约120度之间、在约75度和约105度之间的角度。

在任何压缩操作之前,纤维部在大体上垂直的方向上的纤维的百分比,或具有可见纤维的平均走向的计算角度的单元的百分比,可以为约50%以上、约60%以上、约70%以上、或约75%以上。在任何压缩操作之前,纤维部在大体上垂直方向上的纤维的百分比可以为约95%以下、约90%以下、或约85%以下。例如,在任何压缩操作之前,在大体上垂直方向上的纤维的百分比可为约75%至约85%(例如,约80%)。

当观察纤维材料的厚度时,可能会有一个或多个拐点,其中纤维、圈(lap)、或环之间的段的走向会改变方向。虽然方向发生了改变,但纤维仍可能被认为是大体上垂直的。例如,走向纤维或圈的角度可以为约60度,直到达到拐点。方向可以在拐点处改变,其中新走向相对于材料纵轴的角度为约120度。60度和120度都可以被认为是垂直的,其中纤维的大体上垂直取向包括在约45度和约135度之间或在约60度和约120度之间的角度。

在具有多个拐点的材料中,如果通过网格法确定取向,以确定纤维或纤维的走向是否大体上是垂直的,可能需要更小和/或更多的单元,以更容易地观察、确定和/或计算单元内的纤维的走向或平均方向。

可以在适于接触穿着者或水分源的表面或其附近评价纤维的取向。

可以计算纤维、圈、或环等与表面的平均接近角度。可以在厚度的一半和表面之间(例如,厚度的50%以内)或更小、厚度的25%以内或更小、厚度的15%以内或更小来测量平均接近角度或入射角度。例如,该角度可以通过观察表面和深入材料厚度距表面10mm以下、约7mm以下、约5mm以下、或约2mm以下之间的纤维和/或圈来测量。

如果使用网格进行计算,可以评价最接近适合接触穿着者或水分源的表面的一行或多行单元格。可以在网格的每个单元内计算纤维、圈、或环等到表面的接近角度。具有被认为是大体上垂直的纤维的单元的百分比可以为约50%以上、约60%以上、约70%以上、约75%以上、或约100%以下。

垂直部分可以具有约0.5mm以上、约1mm以上、或约2mm以上的厚度或平均厚度。垂直部分可以具有约7mm以下、约6mm以下、或约5mm以下的厚度或平均厚度。例如,垂直部分的厚度可以为约2.5mm至约4.5mm(例如,约3mm至约4mm)。

在纤维部的环处或附近,纤维可以大体上水平地取向,其中大体上水平是在与水平成约±45度、约±30度或约±15度的范围内测量的,并且其中水平大体上平行于纤维部的纵轴,大体上平行于一个或多个面层,大体上垂直于厚度方向,或其组合。纤维部在大体上水平的方向上的纤维的百分比可以为约5%以上、约10%以上、或约15%以上。纤维部在大体上水平的方向上的纤维的百分比可以为约30%以下、约27%以下、或约25%以下。例如,在大体上水平的方向上的纤维的百分比可以为约18%以上至约22%以下(例如,约20%)。

通常随机取向的纤维的量可以为不是水平或垂直的剩余纤维。纤维部中随机取向纤维的百分比可以为约0%以上。纤维部中随机取向纤维的百分比可以为约10%以下、约5%以下、或约2%以下。

在示例性纤维部中,纤维大体上在机器方向上延伸的梳理网然后可以经历铺叠工艺,从而产生一系列环、圈、或波状起伏(例如,当从侧面或横截面观察时通常表现为弯曲或圆形的峰和谷)。环(例如,延伸跨越整个峰或谷的线)可以大体上垂直于纤维部的纵轴延伸跨越材料的表面、大体上垂直于从鞋跟延伸到鞋尖的鞋类制品的纵轴延伸跨越材料的表面、大体上垂直于机器方向延伸跨越材料的表面,或它们的组合。

在另一个示例性纤维层中,可以设想,环(例如,延伸跨越整个峰或谷的线)可以大体上平行于纤维部的纵轴延伸,大体上平行于从鞋跟延伸到鞋尖的鞋类制品的纵轴延伸,或两者。

纤维部可以通过气流成网工艺形成。可以采用这种气流成网工艺来代替梳理和/或铺叠。在气流成网工艺中,纤维被分散到快速移动的气流中,然后纤维从悬浮状态沉积到穿孔筛网上以形成网。可以例如借助于压力或真空执行纤维的沉积。可以产生经气流成网或机械成型的网。然后,网可以被热粘合、空气粘合、机械固结等,或其组合,以形成粘合的非织造纤维层。虽然气流成网工艺可以提供大体上随机的纤维取向,但可能有一些纤维具有大体上在垂直方向上的取向,从而可以获得在材料的厚度方向上的回弹性。

在材料的加工期间,纤维层可能被压缩。压缩可以在层压、或原位热成型等期间发生。压缩可以减少纤维层的厚度。厚度可以减少30%以上、约40%以上、约50%以上、或约55%以上。厚度可以减少约80%以下、约75%以下、约67%以下、或约60%以下。例如,在压缩之前,纤维层可以为约15mm至约18mm厚。在压缩之后,纤维层可以为约9mm至约10mm。在压缩时,代替在相对环之间具有大体上直段的大体上正弦的横截面,环之间的段可以大体上为C形、S形、Z形或以其他方式弯曲、折叠或弯折。

垫材料可以由多个层以任何组合和任何顺序形成,包括一个或多个芯吸层、一个或多个外层、一个或多个面层、一个或多个背衬层、一个或多个接触层、一个或多个表层,和/或一个或多个纤维层或纤维部,以任何组合和任何顺序。一些层可以用于多种目的(例如,层可以同时是芯吸层、外层、面层和/或接触层)。虽然称为“层”,但是可以设想,这包括一种或多种材料内的离散层或部分。例如,两层材料可以包括两个离散的层或具有两个不同部分的单一材料。垫材料可以包括两个或更多的纤维层。垫材料可以包括一个或多个膨松层、一个或多个芯吸层、或两者。可以通过施加热量来使层的一部分熔化而形成表层,所述施加热量的方式使得仅层的一部分(如顶表面)熔化,然后硬化从而形成大体上平滑的表面。稀松布可以施加或固定到一个或多个纤维层。垫材料可以包括多个层,所述多个层中的一些或全部起到不同的作用或向垫材料提供不同的性质。组合具有不同性质的层的能力可以允许垫材料基于应用进行定制。例如,层可以组合,使得层状材料是芯吸水分、转移水分、绝缘、凉爽、变干时间短或其组合的用于鞋类制品的垫。层可以进行组合,使得垫材料提供具有高回弹性的缓冲。

垫材料或其纤维部可以具有约100g/m

垫材料可以包括一个或多个接触部分。接触部分可以适于直接地或间接地(例如,通过与穿着者的袜子、支撑衣或绷带、或针织品)接触穿着者。接触部分可以适于定位在纤维部和鞋类制品的外部材料之间。接触部分可以将纤维部附接、粘附或固定到鞋类制品的另一部分,例如鞋类制品的外部材料,使得垫材料位于鞋类制品的外部和穿着者之间。在具有两个或更多接触部分的垫材料中,接触部分可以由相同的材料形成。接触部分可以由不同的材料形成。

接触部分可以包括一个或多个芯吸层。芯吸层可以由非织造材料、织造材料、针织材料、或熔喷材料(例如,热塑性聚氨酯)等形成。一个或多个芯吸层可以由莱卡、聚酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯或其组合制成。

接触部分可以将蒸汽形式的水分从源头吸走。例如,一个或多个接触部分可以在汗液变成液态汗液之前将汗蒸气从穿着者的脚部吸走。接触部分可以帮助或促进引导蒸气离开鞋类制品(例如,经由一个或多个空气流动通道)。

接触部分可以具有大体上平坦或大体上光滑的表面。接触部分可以具有非光滑表面。接触部分可以具有带纹理的表面,例如灯芯绒表面或具有多个通道、波状起伏或厚度变化区域的表面。接触部分可以具有摩擦表面,使得穿着者的脚部在行走或跑步等时不会在鞋类制品内滑动。

可以将涂层施加垫材料的一个或多个部分或层上。涂层可以改善层状材料的一种或多种特性。例如,可以施加涂层以在纤维部上形成一个或多个表面层。涂层可以改善垫材料的一个或多个特性。例如,表面层可以是抗菌的、抗真菌的、具有高红外反射比、抗湿的、防霉的或其组合。表面层可以是纤维部或芯吸层的延伸。表面层中的至少一些可以被金属化。例如,沿着纤维层或芯吸层的外表面的纤维可以形成表面层。可以通过将金属原子沉积到表面层的纤维上来执行金属化工艺。作为实例,可以通过将银原子层施加到表面层或作为表面层来实现金属化。可以在将任何附加层施加到纤维层之前进行金属化。

金属化可以提供期望的反射率或发射率。表面层可以是约50% IR反射的或更高、约65% IR反射的或更高、或约80% IR反射的或更高。表面层可以是约100% IR反射的或更低、约99% IR反射的或更低、或约98% IR反射的或更低。例如,发射率范围可以分别是约0.01或更大、或约0.20或更小,或99%至约80% IR反射的。发射率可能会随时间的推移而变化,因为油、灰尘、和降解等可能会影响应用中的纤维。

可以将其他涂层施加到垫材料的纤维部或其他部分以形成表面层(无论是否经金属化),以获得期望性质。可以添加亲水涂层或处理。可以添加疏油和/或疏水处理。可以添加阻燃剂。可以将耐腐蚀涂层施加到金属化纤维,以减少或防止金属(例如,铝)氧化和/或失去反射性。可以添加不基于金属化技术的IR反射涂层。

可以施加抗菌或抗真菌涂层。例如,银粉或其他抗菌纳米粉可以添加至纤维层的一部分中以形成表面层。

垫材料或其部分可以形成为大体上平坦的片。垫材料或其部分(例如,作为片)可以能够卷成卷。垫材料可以是连续材料,使得可以在单件中采用更长的长度。垫材料(或垫材料的一个或多个部分)可以是工程化的3D结构。从这些潜在的层中可以清楚地看出,在产生满足最终用户、客户、和安装者等的具体需求的材料方面有着很大的灵活性。

纤维层、芯吸层、表面层或其组合可以直接彼此附接。可以通过层压工艺将一个或多个层或部分彼此附接。然后可以将一个或多个层或部分作为层压产品的卷或片提供。因此,一层或多层可以在任何额外的成形或模制步骤之前彼此附接。一层或多层可以包括热塑性组分(例如,粘结剂或纤维),其在暴露于热量时熔化并且粘合到相邻表面。一个或多个层或部分可以用粘合剂层彼此附接。粘合剂层可以是粘合剂。粘合剂可以是粉末,或者可以以条带、片或作为液体或糊剂施加。粘合剂层可以沿着纤维层、芯吸层、表面层或其组合的表面延伸,以基本上覆盖表面。粘合剂层可以施加到纤维层、芯吸层、表面层或其组合的表面的一部分。粘合剂层可以以一定图案(例如,施加到表面的粘合剂点)施加。粘合剂层可以以均匀的厚度施加。粘合剂层可以具有不同的厚度。粘合剂层可以是单层(例如,单一粘合剂)。粘合剂层可以是多层(例如,粘合剂层和热塑性纤维层)。粘合剂层可以是单层的共混材料(例如,粘合剂和热塑性纤维共混在单层中)。

层或部分可以经由其他工艺直接彼此附接,诸如通过缝接、层间纤维缠结、密封或其他方法进行。层或部分的边缘可以缝接在一起。一层或多层可以在边缘处密封。例如,外层(例如,芯吸层)可以在边缘处密封以封装内层,诸如一个或多个纤维部。层可以被加热和/或压缩以将所有层密封在一起。例如,加热的挤压边缘密封可以将层粘合在一起。可以使用双模具系统,其中每个模具的中心部分是绝缘的,以免燃烧或熔化材料的主体,并且模具的边缘被加热和挤压在一起,使得边缘被密封并且材料的主体保持膨松。在该挤压边缘处的厚度可以为约3mm以下、约2mm以下、或约1mm以下且大于0mm。可以超声密封一层或多层或一个或多个边缘。可以在加热、压缩、挤压、密封等或其组合之后修整或切割边缘。

垫材料的一个或多个部分可以具有疏水性质。垫材料的一个或多个部分可以具有亲水性质。整个层可以是疏水的或亲水的。层可以同时具有疏水性质和亲水性质。例如,层可以由疏水纤维和亲水性纤维的混合物形成。层之间的界面可以包括邻接亲水层或部分的一个疏水层或部分。接触水分源的部分可以是亲水的。这样的层可以使水分从皮肤被芯吸走并且在更大的区域上分布水分以加速芯吸。相邻层可以例如是疏水的。这可能有助于材料变干和/或抵抗从外部环境吸收水分。疏水层或其部分也可能起到从表面(例如,使用者的皮肤)抽吸走水分同时吸收很少水分或不吸收水分的作用,从而起到芯吸走水分的作用。疏水层或其部分可以起到将水分转移到垫材料的另一层的作用。亲水层或其部分可以起到吸收水分(例如,从一个或多个疏水层或部分)的作用。层内的纤维可以是疏水的。层内的纤维可以是亲水的。

垫材料的一个或多个部分的纤维或垫材料的一个或多个部分可以表现出抗菌性质。纤维可以用抗菌物质处理。例如,可以使用银或铜。纤维可以涂覆有银、铜或其组合。抗菌物质可以以其他方式沉积在纤维的表面上(例如,经由溅射、静电沉积)。抗菌物质可以是纤维的一部分。例如,银颗粒、铜颗粒或两者可以在垫材料的一层或多层的纤维内。纤维可以涂覆有或包括壳聚糖。例如,纤维可以涂覆有液态壳聚糖制剂,如来自Tidal VisionProducts,Inc.(Bellingham,Washington)的Tidal-Tex

所公开的垫材料表现出透气性,这允许增加材料的干燥时间和/或增加水分源表面的凉爽。在具有使空气渗透材料的能力的情况下,这减少了干燥时间,从而也减少了霉菌、霉和/或异味的形成。垫材料或其一层或多层在100Pa下可以表现出约600升每平方米每秒(L/m

垫材料或其一个或多个部分(例如,纤维部)可以形成为具有根据成品层(和/或作为整体的垫材料)期望的所需物理、绝缘、吸湿性/抗湿性和透气性质选择的厚度和密度。垫材料的部分可以是任何厚度,这取决于应用、安装的位置、形状、使用的纤维、纤维的几何形状和/或取向、纤维层的蓬松或其他因素。层的密度可以部分地取决于掺入到构成层的材料(诸如非织造材料)中的任何添加剂的比重以及/或者添加剂构成的最终材料的比例。垫材料可以具有沿着其维度中的一个或多个的不同的密度和/或厚度。堆积密度大体上为纤维的比重和由纤维产生的材料的孔隙率的函数,其可以被认为代表纤维的填充密度。

垫材料或其部分可以通过一种或多种层压技术或能够将两层或更多层接合在一起的另一种技术形成。然后可以将两个或更多个的层或部分作为层压产品的卷或片提供。因此,两层或更多层可以在任何额外的成形或模制步骤之前彼此附接。

纤维部、垫材料、或两者可以为可热成型的材料其指示可以形成有广泛范围的密度和厚度并且包含热塑性和/或热固性粘结剂的材料。可热成型材料可以被加热和热成型为具有特定形状的热成型产品。垫材料可以具有沿着材料长度的变化的厚度(并且因此具有变化的或非平面的轮廓)。厚度更小的区域可以适于为材料提供受控的柔性,诸如提供具有额外的柔性和弹性的区域,诸如形成可拉伸的压缩衣服制品。垫材料可以被成形(例如,通过折叠、弯曲、热成型、和模制等)以产生大体上匹配给定应用的期望形状的形状。根据期望的应用,可以将成品垫材料制成切割印刷的二维平面部件。垫材料可以形成为任何形状。例如,垫材料可以被模制(例如,成三维形状)以大体上匹配期望的形状。成品垫材料可以模制印刷成三维形状,以用于期望的应用。

垫材料可以用于吸收水分,如汗液。垫可以允许水分的蒸发。当鞋类制品被穿着时,当鞋类制品未被穿着时,或两者时,可能发生蒸发。垫材料可以将水分引向位于通风口处或通风口附近或具有空气流的区域附近的材料区域。例如,垫材料可以将水分引导到鞋类制品的鞋领,或者引导到鞋类制品的鞋底处或附近的通风开口或网孔的区域。垫材料可以将水分引导到鞋类制品中的开口,例如如果鞋类制品是木屐(其中不存在鞋帮);凉鞋(其中存在开口,例如在鞋尖和/或鞋跟处);或露趾鞋(其中存在开口,如在鞋尖处)。可以设想,在邻近通风口的区域处或附近,材料可以具有更快的蒸发速率。暴露于最大空气流的区域可以比未暴露于同样多空气流的区域干燥得更快或可以表现出更高的蒸发速率。该位置的材料可以比材料的其他部分更干燥。然后,材料可以将更多的水分拉向较干燥的区域,从而增加并且加速蒸发。

通过垫材料的部分或层中的任一个和在任何垫材料的部分或层之间,水分可以在任何方向上行进。水分可以在厚度方向上垂直移动。水分可以在长度和/或宽度方向上移动。水分可以相对于厚度方向以垂直和水平之间的任何角度行进。水分可以相对于层状材料的纵轴以长度方向和宽度方向之间的任何角度行进。水分可以行进到存在更少水分的区域(例如,处于或接近空气流区域的区域)。水分可以大体上线性行进。水分可以在非线性方向上或在多个方向上行进。

水分可以跨越和/或沿着一个或多个纤维层的纤维行进。水分可以在纤维的方向上行进。在铺叠结构的环之间的区域中,水分可以在厚度方向上行进。水分可以在铺叠结构的环的区域处在大体上纵向方向上行进。水分可以行进跨越环(例如,经由在一个环与相邻的环之间延伸的纤维从一个环到相邻的环)。

通过垫材料中的一个或多个空气流动通道,可以增加或提高流向脚部的空气流和/或垫材料内的空气流。空气流可以为穿着者提供凉爽。空气流可以提高水分的蒸发。空气流可以帮助在鞋类制品的内部和外部分布任何水分或蒸汽。

垫材料可以具有一个或多个空气流动通道。空气流动通道可以为垫材料的最外部分的一部分或形成在垫材料的最外部分中(例如,适于接触穿着者的脚部或腿部的接触部分、适于接触鞋类制品的另一部分例如外层的接触部分、或两者)。空气流动通道可以形成在垫材料的纤维部中或垫材料的纤维部的一部分中。空气流动通道可以同时形成在接触部分和纤维部中(例如,通过在垫材料上执行的局部压缩操作,使得通道形成在接触部分和纤维部中)。

空气流动通道可以延伸跨越垫材料的表面。空气流动通道可以大体上平行于垫材料的表面延伸。空气流动通道可以延伸穿过垫材料的厚度。空气流动通道可以延伸穿过垫材料的厚度的一部分。空气流动通道可以大体上垂直于垫材料的表面延伸。空气流动通道可以为从垫材料移除的材料的一部分。空气流动通道可以通过在特定地方向垫材料添加材料(例如,通过添加在其间形成通道的两个或更多个肋)来形成。空气流动通道可以作为一个或多个处理步骤的结果而形成。空气流动通道可以形成在垂直铺叠的纤维部的两个相邻环之间。空气流动通道可以经由一个或多个局部压缩操作形成。空气流动通道可以经由一个或多个缝合操作形成。空气流动通道可以由于材料本身而形成。例如,带纹理的接触表面(例如,具有凸起的帘线或凸条纹的灯芯绒图案和在其间形成通道的基布或材料)可以具有形成在其中的通道。

空气流动通道可以均匀分布在所有或部分的垫材料上。空气流动通道可以仅位于特定区域中。一个空气流动通道可以大体上平行于另一个空气流动通道。一个空气流动通道可以相对于另一个空气流动通道成一定角度。两个或更多个空气流动通道可以相交。一个或多个空气流动通道可以是大体上线性的。一个或多个空气流动通道可以是大体上非线性的(例如,具有一个或多个曲线或角度)。

在鞋类制品中,一个或多个空气流动通道可以定位成使得来自鞋类制品内的热空气能够排出或逸出鞋类制品。当热量从鞋类制品内上升时,一个或多个空气流动通道可以促进热量从鞋子通过鞋类制品的鞋领的行进。例如,在靴子中,一个或多个空气流动通道可以大体上平行于从穿着者的膝盖延伸到穿着者的脚踝的轴线。热量可以通过靴子的鞋筒从鞋领中散发出来。鞋类制品可以包括一个或多个通风孔或开口或一个或多个可渗透部分(例如,一个或更多网孔部分)。一个或多个空气流动通道可以定位成使得空气经由通道被引导到通风孔或开口或一个或多个可渗透部分。这种空气流动通道可以允许鞋类制品内产生的热量逸出,允许外部空气在鞋类制品内循环,或两者,以向穿着者提供凉爽,使鞋类制品中的水分蒸发,或两者。

一个或多个层或部分的形貌变化(可能形成一个或多个空气流动通道)可能是由于在材料上进行的一项或多项操作或由于材料本身所致。形貌的变化可以导致垫材料或其一个或多个部分的厚度变化。例如,形貌的变化可以通过压缩、缝合或材料本身的特征形成。形貌的变化可以经由一个或多个成形、热成形或模制操作来形成。形貌的这些变化可以提供增加的暴露于空气流的表面积。例如,通道可以经由压缩、缝合或带纹理的材料形成。通道可以在一个或多个成形操作期间形成,例如热成形以产生三维结构。这种通道可以允许空气在鞋类制品和垫材料之间流动。这种通道可以允许空气在穿着者和鞋类制品之间流动。增加的空气流可以提供凉爽效果、增加的水分蒸发、或两者。缝合、局部压缩、或材料的纹理可以允许材料的可调性以提供期望的性质,例如柔性、纤维取向、水分行进方向、密度、和空气流等。

在材料的压缩和释放期间,空气可以循环通过垫材料。当施加载荷并且垫压缩时,空气被压出材料。当载荷被释放并且垫材料返回到未压缩或更少压缩的状态时,空气可以被拉回到垫材料中。空气可以填充垫材料中的间隙空间。这种循环或周期性的载荷和释放可以产生泵送效应,其中空气被压出或挤出垫材料,然后返回到垫材料。当垫材料返回到未压缩或更少压缩的状态时,空气可以被拉回到结构中(例如,经由真空效应)。这种抽吸作用可以增加材料内的空气流。这种抽吸作用可以为穿着者提供凉爽效果。当潮湿的空气或蒸汽被推出材料时,当垫材料返回到未压缩或更少压缩的状态时,更少潮湿的空气可以循环进入。随着周期性载荷循环的继续,这可有助于将更温热和/或更潮湿的空气交换为更凉爽和/或更少潮湿的空气。

空气流可以具有所需的方向性。空气或蒸汽可以优先在鞋领处或周围或者在鞋类制品中的一个或多个开口或通风孔处或周围离开鞋类制品。

一层或多层(或整个层状材料)可以经历一次或多次压缩操作。压缩可以是局部压缩的区域,使得不是整个材料被压缩。压缩可以是局部压缩的区域,使得特定区域比其他区域压缩得更多。例如,局部压缩的区域可以成跨越垫材料或其一个或多个层或部分的表面的至少一部分的线。局部压缩可以经由施加热量、压力或两者来进行。在压缩操作期间可以压缩一个或多个层或部分。这可以在层中的一层或多层内提供压痕以形成通道、凹槽或其他凹陷。局部压缩可以将一个或多个层或部分固定在一起(例如,经由施加热量和压力,导致一层或多层熔化和/或活化并粘附到相邻层)。局部压缩的区域可以延伸跨越一个或多个层或部分的表面的至少一部分。例如,局部压缩可以是从垫材料的一个边缘延伸到另一边缘的一条或多条线、两条或多条线、或多条线。局部压缩的区域(诸如线)可以在距边缘一定距离处开始和/或终止,因此它不会延伸到层的表面或垫材料的表面的整个长度或宽度。经由局部压缩形成的线可以大体上平行于鞋类制品的轴线、大体上平行于从穿着者的脚跟延伸到脚趾的轴线、大体上平行于从穿着者的膝盖延伸到穿着者的脚部的轴线、或其组合。经由局部压缩形成的线可以大体上垂直于鞋类制品的轴线、大体上垂直于从穿着者的脚跟延伸到脚趾的轴线、大体上垂直于从穿着者的膝盖延伸到穿着者的脚部的轴线、或其组合。经由局部压缩形成的线可以大体上平行于纤维部的环的方向。经由局部压缩形成的线可以大体上垂直于纤维部的环的方向。经由局部压缩形成的线可以与纤维部的环方向成介于平行和垂直之间的角度。经由局部压缩形成的线可以大体上相互平行。经由局部压缩形成的线可以是彼此平行和垂直之间的角度或平行于和垂直于材料的另一轴线之间的角度。经由局部压缩形成的一条或多条线可以相对于经由局部压缩形成的另一条线成一定角度(即,非平行)。经由局部压缩形成的线可以相交(例如,形成菱形、三角形、正方形或其他多边形)。也可以设想经由局部压缩形成的其他形状,诸如之字形图案、破折号、或斑点等。可以选择局部压缩区域的数量和配置来调节材料的性能。可以选择局部压缩区域的配置以在特定区域为材料提供期望的柔性。局部压缩的区域可以大体上均匀分布在一层或多层的区域上。局部压缩的区域可以分布不均匀,使得特定区域具有更多的局部压缩区域。这可以起到增加垫材料特定区域的密度、增加垫材料特定区域的空气流、影响垫材料特定区域的柔性或其组合的作用。

可以执行缝合来代替或补充局部压缩。缝合可以具有与提供局部压缩相同或相似的功能。缝合可以起到将两个或更多个层或部分固定在一起的作用。缝合可以延伸穿过垫材料的一层或多层。缝合可以延伸穿过整个垫材料。缝合可以部分延伸穿过垫材料。在垫材料的一个或两个最外表面上可以看到缝合。例如,缝合可以成跨越材料或其一层或多层的表面的至少一部分的线。缝合也可以起到压缩缝合的区域中的一个或多个层或部分的作用。一层或多层内的缝合线可以形成通道、凹槽或其他凹陷。缝合可以延伸跨越一层或多层的表面的至少一部分。例如,缝合可以形成从垫材料或其部分的一个边缘延伸到另一边缘的一条或多条线、两条或多条线、或多条线。可以选择经由缝合形成的缝合线或线的数量和配置以调节材料的性能。可以选择缝合线的配置以在特定区域为材料提供期望的柔性。缝合线可以大体上均匀地分布在一层或多层的区域上。缝合线可以分布不均,使得特定区域比其他区域具有更多的缝合区域。这可以起到增加垫材料特定区域的密度、增加垫材料特定区域的空气流、影响垫材料特定区域的柔性或其组合的作用。缝合和/或线可以在距边缘一定距离处开始和/或终止,因此它不会延伸层的表面的整个长度或宽度,或者不会一直延伸到材料的边缘。经由缝合形成的线可以大体上平行于穿着者的身体、穿着者的腿部、穿着者的脚部、或其组合的纵轴。经由缝合形成的线可以大体上平行于鞋类制品的轴线、大体上平行于从穿着者的脚跟延伸到脚趾的轴线、大体上平行于从穿着者的膝盖延伸到穿着者的脚部的轴线、或其组合。经由缝合形成的线可以大体上垂直于鞋类制品的轴线、大体上垂直于从穿着者的脚跟延伸到脚趾的轴线、大体上垂直于从穿着者的膝盖延伸到穿着者的脚部的轴线、或其组合。经由缝合形成的线可以大体上平行于纤维层的环的方向。经由缝合形成的线可以大体上垂直于纤维层的环的方向。经由缝合形成的线可以与纤维层的环方向成介于平行和垂直之间的角度。经由缝合形成的线可以大体上相互平行。经由缝合形成的线可以是平行于和垂直于纵轴之间的角度。经由缝合形成的一条或多条线可以相对于经由缝合形成的另一条线成一定角度(即,非平行)。经由缝合形成的线可以相交(例如,形成菱形、三角形、正方形或其他多边形)。还设想经由缝合形成的其他形状,诸如之字形图案、弯曲图案、破折号、或斑点等。

垫材料可以具有一个或多个其他带纹理的表面(例如,多个肋、帘线或凸条纹)、凸起表面或材料中或跨越材料的空隙。纹理可以在材料的表面中产生通道或波状起伏。纹理可以提供与压痕相对或除了压痕之外的突起。纹理、肋、帘线、或凸条纹等的方向可以在提供空气流的任何方向上延伸,或者在如本文所述的涉及局部压缩或缝合的任何方向上延伸。纹理、肋、帘线、或凸条纹等的方向可以大体上平行于纤维部的环的方向延伸(其中环的方向平行于延伸跨越环的整个峰或谷或波峰或波谷的线),大体上垂直于纤维部的环的方向延伸,或沿其间的任何方向延伸。纹理、肋、帘线、或凸条纹等可以延伸穿过垫材料的整个厚度。纹理、肋、帘线、或凸条纹等可以仅部分地延伸穿过垫材料的厚度。纹理、肋、帘线、或凸条纹等可以仅存在于材料的单层上或单层中。纹理、肋、帘线、或凸条纹等可以大体上均匀地分布在一层或多层的整个表面上。纹理、肋、帘线、或凸条纹等可以集中在特定区域或可以具有不均匀分布。所述分布可以增加材料特定区域的空气流动,影响层状材料特定区域的柔性,或其组合。

垫材料可以表现出改善的抗压强度(例如,与聚氨酯泡沫相比)。当垫材料被压缩时,抗压强度可以增加。在根据ASTM D3574-3-C进行压缩力偏转测试时,垫材料可以能够承受约10kPa以上、约15kPa以上、约20kPa以上、约23kPa以上、约25kPa以上、或约27kPa以上的载荷。垫材料可以在开始施加载荷时轻微变形(例如,具有约2mm以上、或约3mm以上的位移),从而提供柔软的触感。然后,垫材料的强度可以迅速增加,使得随着位移的增加,载荷也增加。

垫材料可以提供缓冲,同时还提供芯吸水分、蒸发、或热绝缘等。垫材料或其部分可以表现出回弹性。回弹性可以至少部分是由于纤维的取向、纤维的几何形状、纤维的旦尼尔数、纤维的组成等或其组合所致。可以使用标准化压缩力偏转或压痕力偏转测试(例如,ASTM D3574)测量回弹性。期望的回弹性可以取决于在其内使用了层状材料的应用。垫材料可以具有适合其预期目的的回弹性。

压缩永久变形可以是材料在去除施加于其上的力后剩余的永久变形的度量。恢复是对材料恢复到压缩前状态的度量。

垫材料可以进行压缩永久变形,以使材料符合穿戴者的脚部、脚踝、腿部或其组合。压缩永久变形可以允许鞋类制品更快地磨合,使得鞋类制品对穿着者来说更舒适,因为它符合脚部、脚踝、或腿部等。

压缩永久变形可以经由一个或多个测试进行测量。例如,垫材料可以被压缩数小时(例如,约4小时以上、约5小时以上、约6小时以上)。可以移除压缩源。在预定的更短时间(例如,30秒以上、1分钟以上、2分钟以上、5分钟以上)后进行测量(例如,在施加压缩的区域处的材料厚度)。在预定的更长时间(例如,约1小时以上、约10小时以上、约24小时以上)后进行测量。在预定测量时间的恢复量允许计算压缩永久变形。

在移除压缩后,垫材料可以继续弥合(heal)或恢复更长的时间,但由于压缩永久变形,垫材料可以因压缩而保持一定的变形。因此,垫材料可以采用穿着者的脚部的至少一部分的形式,特别是在穿着鞋类制品期间发生压力增加的区域中。例如,在穿着鞋类制品期间,在脚掌、脚跟或脚踝压入到垫材料中的情况下,可以在垫材料中形成主体或凹痕的该部分的形状。

现在转到附图,图1示出示例性鞋类制品10,显示为靴子。可以设想,其他鞋类制品可以省略图1所示的特定部分。所示的元件旨在是示例性的。通常,鞋类制品10可以包括鞋面11和鞋底30,鞋面11是鞋类制品覆盖脚部的部分,鞋底30是鞋类制品位于穿着者脚部下方的部分。

示例性鞋类制品10的鞋面11包括鞋面前端12。鞋面前端从鞋尖14到鞋类制品的顶部边缘或鞋舌16(如果鞋类制品具有鞋舌)覆盖脚部。示例性鞋类制品10包括鞋帮18,其覆盖脚部的后部,例如鞋跟20。鞋帮18从鞋跟20延伸到鞋类制品的鞋领24,其中鞋领为穿着者的脚部插入以穿上鞋的边缘。鞋类制品10可以包括鞋筒22,鞋筒22使鞋类制品在穿着者的腿上向上延伸(例如,朝向或经过脚踝和/或朝向或经过膝盖)。

图2示出示例性垫材料40的侧视图或厚度或横截面视图。示例性垫材料40包括纤维材料42,图示为梳理和铺叠的材料。如图所示的纤维材料42处于未压缩状态,但是可以设想,最终的垫或插入件可以经历一次或多次压缩操作或者一次或多次导致压缩的梳理和铺叠的纤维材料的操作。可以设想,最终的垫或插入件可以经历一次或多次局部压缩操作,使得仅垫材料的部分被压缩(例如,形成一个或多个空气流动通道)。

铺叠工序产生具有一系列第1环44和大体上相对的第2环的结构。当梳理形成梳理和铺叠的纤维材料42的纤维48时,纤维通常沿着机器方向。在铺叠时,可以看到纤维48遵循大体上波动的形状,其中在第1环44和大体上相对的第2环46处的纤维48可以弯曲,并且环之间的纤维的大致方向是在大体上垂直的取向(在大体上垂直于材料的纵轴L

图2示出任选的第1接触部分50和任选的第2接触部分52。本教导的垫材料可以没有一个或两个接触部分。一个接触部分可以用于接触穿着者,例如穿着者的脚部、脚踝、袜子、或针织品等。一个或多个接触部分可以用于保护梳理和铺叠的纤维材料。一个或多个接触部分可以将梳理和铺叠的纤维材料42固定在鞋类制品内(例如,通过经由缝合、粘合剂或其它紧固方法将垫材料附接到鞋类制品的内部)。

图3、4、5和6为纤维材料42的放大照片,其中第1接触部分50适于位于朝向穿着者,以及第2接触部分52位于相对表面上,将纤维材料夹在中间。照片中还提供了每个样品的厚度的测量值,尺子上的每个水平矩形段表示一毫米。使用聚酯短纤维和双组分纤维制备纤维材料。

图3示出具有大体上垂直的圈或大体上垂直的波状起伏的纤维材料42。换言之,环之间的段大体上是垂直的,从一个环延伸到相对的环。带箭头的线表示穿过材料厚度的圈或波状起伏的平均方向。圆圈示出了平均方向改变的拐点49。使用软件测量接近第1接触部分50的圈或波状起伏的角度(例如,在表面的拐点和下一个拐点之间)。如所计算的,相对于第1接触部分50的表面的角度为约104度,这说明了在本文所述术语的含义内的大体上垂直取向(例如,大体上垂直取向的纤维)。

图4提供具有大体上水平的圈或大体上水平的波状起伏的比较纤维材料。换言之,环之间的段大体上是水平的,从一个环延伸到相对的环。当观察材料的厚度时,带箭头的线表示圈或波状起伏的平均方向。问号表示缺少拐点或平均方向变化。圈大体上平行于第1接触部50,因此角度为180度。

图5示出具有与第1接触部分50成一定角度的圈或波状起伏的纤维材料42。换言之,环之间的段大体上在水平和垂直之间成一定角度,从一个环延伸到相对的环。带箭头的线表示穿过材料厚度的圈或波状起伏的平均方向。问号表示缺少拐点或平均方向变化。如所计算的,圈或波状起伏相对于第1接触部分50的表面的平均角度在135度以下。这可以被认为是本文所述术语含义内的大体上垂直取向(例如,大体上垂直取向的纤维)。

图6示出具有朝向第2接触部分52压缩的圈或波状起伏的纤维材料42。换言之,当段从一个环延伸到相对的环时,环之间的段具有大体上垂直的部分和更接近水平的部分。这是在整个材料厚度上具有可变密度的材料的实施例。带箭头的线表示穿过材料厚度的圈或波状起伏的平均方向。拐点49表示平均方向改变的地方。如所计算的,接近第1接触部分50的纤维或圈相对于第1接触部分的表面的角度为约124度。纤维或圈朝向第2接触部分52的角度大体上更接近水平或大体上平行于第2接触部分的表面。由于圈或纤维的取向,材料可以具有朝向第2接触部分52比朝向第1接触部分50更大的密度。图6的纤维材料46可以被认为是本文所述术语含义内的大体上垂直取向(例如,大体上垂直取向的纤维)。

图7为通过鞋领24向下看到鞋垫32的示例性鞋类制品10的俯视图。在鞋类制品10的内部中是垫材料40。垫材料40显示为具有多个空气流动通道54。空气流动通道允许鞋类制品内的热量从鞋类物品中散发出来;允许通风;增加鞋类制品内的空气流以提供凉爽、水分蒸发、或两者;或其组合。

空气流动通道的频率和位置可以不同,并且图7所示的频率可能被夸大。空气流动通道可以在一个区域中大体上均匀地隔开。空气流动通道可以仅位于鞋类制品内的特定位置(例如,可能需要其中增加空气流和/或通风的区域)。空气流动通道可以由垫材料和穿着者之间的间隙形成。例如,空气流动通道可以在垫的厚度减小的区域不接触或较少接触鞋类制品内的脚部、脚踝和/或腿部的地方形成。

图8为由垫材料40形成或包括垫材料40的示例性鞋垫32的俯视图。在位于鞋类制品内并且施加压力(例如,经由穿着、站立、行走、跑步或其组合)时,垫材料发生压缩永久变形。当压力从鞋垫32移除时(例如,在移除鞋类制品时),垫材料40开始恢复。垫材料不能完全恢复,从而至少留下脚部的局部形状34。为了说明的目的,脚的轮廓可以被夸大。可以设想,与对应于足弓的鞋垫区域相比,经受增加的压力的垫材料区域(例如,在脚跟和/或脚掌的区域)可以经历增加的压缩。

当垫材料位于鞋垫以外的地方时,垫材料仍可以具有压缩永久变形,允许垫材料通常呈现垫材料位于穿着者的脚部、脚踝或腿部的形状。在可能经历增加的压力的区域中,例如在脚踝处,与对应于脚部或腿部的不像踝骨那样向外突出的区域的垫的另一区域相比,垫材料可能经受增加的压缩。

图9和10为由垫材料40形成或包括垫材料40的示例性鞋垫32。垫材料40包括空气流动通道54的区域。图9示出大体上平行于鞋类制品的纵轴的空气流动通道54。图10示出大体上垂直于鞋类制品的纵轴的空气流动通道54。可以设想,空气流动通道位于图中所示的那些之间的任何角度。

与图中相比,空气流动通道可以在整个鞋垫或部分鞋垫中具有增加的频率。与图中相比,空气流动通道可以在整个鞋垫或部分鞋垫中具有降低的频率。虽然显示为延伸穿过鞋垫的整个长度(图9)或穿过鞋垫的整个宽度(图10),可以设想,空气流动通道可以仅部分地在特定方向上延伸。所示的空气流动通道延伸到鞋垫的边缘。可以设想,一个或多个空气流动通道可以在到达边缘之前终止。空气流动通道可以对应于例如鞋类制品的材料内的增加通风的区域。例如,一个或多个空气流动通道可以位于鞋类制品中的通风口或开口处或附近,或者位于鞋类制品内的网板处或附近。

说明性实施例

图11A和11B示出在根据ASTM D3574-03-C进行压缩力偏转测试时,常用的聚氨酯泡沫和本文所述的梳理和铺叠的纤维材料之间的说明性比较。图11A示出了聚氨酯泡沫的性能。该图显示泡沫孔迅速破裂。图11B示出了本文所述的梳理和铺叠的纤维材料的性能。在图中箭头标记为“1”的区域,材料轻微变形,导致“触感柔软”。在图中箭头标记为“2”的区域,材料的强度迅速增加。因此,所述梳理和铺叠的材料以独特的方式压缩并且吸收能量。泡沫降至最低点,而本文所述的梳理和铺叠的材料的抗压强度随着材料被压缩而增加。

在另一个实施例中,为进行各种测试准备样品。每个样品具有夹在面层之间的纤维材料。在每个样品中,面层是相同的材料,并且是可渗透的芯吸织物。制备具有不同取向的纤维或不同取向的圈或环之间的段的样品。这些取向如下:

如图2所示,具有大体上垂直取向的纤维或大体上垂直取向的环之间的段的样品(在图中表示为“完全垂直褶皱”);

如图6所示,具有压缩垂直取向的纤维或压缩的大体上垂直取向的环之间的段的样品(在图中表示为“压缩垂直褶皱”);

如图4所示,具有大体上水平取向的纤维或大体上水平取向的环之间的段的样品(在图中表示为“水平褶皱”)。

每种样品类型用低重量纤维材料(约400gsm)和高重量纤维材料(约600gsm)来制备。每个样品具有相同的双组分与短纤维的比率和纤维旦尼尔数。

透气性

使用ASTM D737测试样品的透气性。压缩系数定义为原始厚度的压缩百分比。对于所有三种样品类型(完全垂直褶皱、压缩垂直褶皱、和水平褶皱),以0%(无压缩)、50%和75%的压缩系数收集数据。测试结果如图12所示。

如图所示,完全垂直褶皱具有最高的透气性。在所有样品中,水平褶皱具有最低的透气性。压缩垂直褶皱具有介于完全垂直褶皱和水平褶皱之间的透气性。随着环、圈或褶皱之间的段变得更加垂直,透气性提高。无论样品类型如何,透气性的降低都与压缩系数成比例的。比较样品在最高压缩水平(75%)下的结果,最初完全垂直褶皱样品具有最高的透气性。

不具有面层材料的样品的透气性更高。面层材料的材料类型影响复合材料的最终透气性。对于空气流动,在面层材料和纤维结构之间存在接触阻力。

芯吸性能

在测试芯吸性能时,样品(类型:完全垂直褶皱、压缩垂直褶皱和水平褶皱样品)为2英寸×2英寸的正方形。测试三种样品类型中的每一种的五个。样品的纤维材料中的纤维包括经亲水性处理的纤维,并且可渗透芯吸织物将纤维材料夹在中间。将30mL的有色水放入4英寸直径的培养皿中。将样品与水一起放置在培养皿中15秒,并且以克为单位测量水分芯吸吸收。测试结果如图13所示,其中y-轴为吸收到2英寸×2英寸的样品中的水的克数,该样品在纤维材料的两侧上具有面层。图13中的学生t检验(Student’s t-test)显示,完全垂直褶皱、压缩垂直褶皱和水平褶皱样品之间的结果存在统计学差异。

示出完全垂直褶皱的水分芯吸吸收最高。示出水平褶皱的水分芯吸吸收最低。压缩垂直褶皱的水分芯吸吸收介于其他两种样品类型之间。结果表明,环之间的段或其至少部分的取向对材料将水分从身体移走的能力有影响。

在观察由于培养皿中的水中的染料引起的水分行进的方向时,显示水分在纤维或织带的方向上移动。

没有亲水性纤维的测试样品显示出很少或没有将水分吸收到结构中的倾向。

干燥性能

在测试干燥性能时,样品(类型:完全垂直褶皱、压缩垂直褶皱和水平褶皱样品)为4英寸×4英寸的正方形。将样品置于4英寸×4英寸×0.75英寸的聚苯乙烯托盘中。样品架使样品边缘暴露在外。将15克的水分引入样品中,并且将风扇放置在距样品表面2英尺处。测试结果如图14所示。

与水平褶皱样品相比,完全垂直褶皱样品中的A-表面织物干燥更快。观察到水分在褶皱方向上移动。在完全垂直褶皱样品中,水分向相反侧移动。完全垂直褶皱样品的A-表面或适于接触穿着者的表面比水平褶皱样品指触干燥更快。即使整个结构尚未完全干燥,褶皱的取向也会影响从身体吸走水分并且给予穿着者干燥的感觉。

压缩力偏转

根据ASTM D3574测试C测试样品的压缩力偏转。测试结果如图15所示。L表示低重量纤维材料(约400gsm),H表示高重量纤维材料(约600gsm)。针对三种样品类型(类型:完全垂直褶皱、压缩垂直褶皱和水平褶皱样品)测试十个样品,每个样品重复三次。

结果示出压缩结构所需的力对于完全垂直褶皱样品最大,而对于水平褶皱样品最小,压缩垂直褶皱样品介于两者之间。

本文所述的材料中的任一种可以与本文所述的其他材料组合(例如,在层状材料的同一层或不同层中)。层可以由不同的材料形成。一些层或所有层可以由相同的材料形成,或者可以包括共同的材料或纤维。形成层的材料的类型、层的顺序、层数、层的定位、层的厚度或其组合可以基于每种材料的期望性质(例如,芯吸性质、凉爽性质、绝缘性质等)、材料整体的期望气流阻力性质、材料的期望重量、密度和/或厚度、材料的期望柔性(或受控柔性的位置)或其组合来选择。可以选择所述层以提供不同的纤维取向。

如本文所用的重量份是指具体提及的组合物的100重量份。上述申请中列举的任何数值包括从下限值到上限值以一个单位递增的所有值,条件为在任何下限值与任何更高值之间有至少2个单位的间隔。作为示例,如果说到组分的量或工艺变量(例如温度、压力、时间等)的值为例如1至90、优选20至80、更优选30至70,则本说明书意图明确列举诸如15至85、22至68、43至51、30至32等的值。对于小于1的值,视情况将一个单位视为0.0001、0.001、0.01或0.1。这些仅是具体意图的示例,并且所列举的最低值与最高值之间的数值的所有可能的组合将以类似的方式明确地陈述在本申请中。除另有说明外,所有的范围都包括两个端点和介于端点之间的所有数字。与范围有关的“约”或“大约”的使用适用于范围的两端。因此,“约20至30”旨在涵盖“约20至约30”,包括至少指定的端点。描述组合的术语“基本上由…组成”应包括所确认的要素、成分、部件或步骤以及不实质上影响所述组合的基本和新颖特性的那类其他要素、成分、部件或步骤。本文使用术语“包含”或“包括”来描述要素、成分、部件或步骤的组合也设想了基本上由所述要素、成分、部件或步骤组成的实施方案。可以通过单个集成的要素、成分、部件或步骤来提供多个要素、成分、部件或步骤。替代地,单个集成的要素、成分、部件或步骤可以被分成多个单独的要素、成分、部件或步骤。公开“一个”或“一种”来描述要素、成分、部件或步骤并不旨在排除另外的要素、成分、部件或步骤。

元件列表

相关技术
  • 用于衣物和鞋类的蒸气可透的插入件以及具有这种插入件的衣物和鞋类
  • 具有插入件的直接装底鞋类制品
技术分类

06120116672449