防寒保暖鞋墊和鞋的製作方法

2023-05-22 12:15:16

專利名稱：防寒保暖鞋墊和鞋的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種人類生活必需的日用品，具體地說是一種防寒保暖鞋墊和鞋。
近年來，市場上出現了電熱鞋之類的電子保暖鞋，但這些產品僅適用於家庭，由於耗電、需外接電源，人們在活動和工作過程中，外出、走路或野外時均無法使用，尤其在高寒地區的勘探、採油和野外執勤的工作人員和部隊指戰員，他們既不能直接取到電能，又因人體必須不斷移動，所以目前使用的電熱或其它形式的防寒鞋墊或鞋均不適用。因此，一種使用方便、熱源易得、能重複使用、價格低廉、製作簡單和能滿足人們活動時需要的防寒保暖鞋墊和鞋仍是人們渴望解決的課題。
本實用新型的目的是提供一種防寒保暖鞋墊和鞋，具體地說是一種鞋墊中間具有一定空間的、空間中充填相變材料的鞋墊，或是具有這種鞋底結構的鞋。
眾所周知，在熱能儲存過程中，儲熱材料起著一定作用，它對熱能的儲存有二種形式，一是顯熱儲存，即靠儲熱材料的熱容來儲熱，溫度隨儲存時的載熱或失熱而發生變化；另一種是潛熱儲存，即靠儲熱材料的相變潛熱，這種潛熱材料的溫度始終保持在恆定的相變化溫度範圍內，相變儲熱的潛熱也比熱容儲熱大得多，且在恆定溫度下提供熱量，這種儲熱材料稱作相變材料。
本實用新型即是利用溫控儲熱相變材料充填於鞋墊內或鞋底內成為防寒保暖鞋墊和鞋。為了適用於人體的最佳適應溫度，本實用新型所用的相變材料其相變溫度應在20－37℃範圍內，最好相變溫度是25－30℃。所採用的相變材料潛熱要求愈高愈好，潛熱愈大，即在防寒保暖鞋墊和鞋中單位體積或重量裡儲存的熱量越高。因為鞋和鞋墊體積本身就不大，潛熱太低的相變材料無法適用，否則造成鞋或鞋墊體積太大和重量太重，人們無法穿著和運動，或者儲存熱量太小，使用過程中很快熱量釋放完畢，導致保溫時間太短。所以，要求相變材料的潛熱在40卡／克以上。眾多的有機或無機相變材料均能滿足上述的要求，如有機相變材料中，長鏈烷烴、丁二胺、硬脂酸丁酯等，無機材料通常是一價或二價金屬的無機水合鹽類化合物等，如硫酸鈉、氯化鈣水合物等。或它們的混合物由於無機相變材料密度比有機相變材料高，即在相同體積內，無機相變材料可以多儲存熱量，所以，採用無機相變材料比有機相變材料更合適。
本實用新型的防寒保暖鞋墊和防寒保暖鞋的鞋底殼體可以是由尼龍、纖維、橡膠和塑料或它們的混合物或複合材料所構成。所述的纖維最好是經過表面塗層能防水的纖維。所述的塑料可以是聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚丙烯腈、聚苯乙烯、聚氨酯等它們的複合材料。防寒保暖鞋墊的外形與一般鞋墊相似，但是中間應有夾層空間，可以填充相變材料。夾層空間最好有80cm2或300cm2所選用的外殼材料必須能支掌人體的重量，低溫時不脆裂，能耐100℃的溫度而不變型。也可以用簡易的塑封方法使灌入相變材料後，能充分密封而不滲漏，最好選用有彈性、柔軟的材料。
為了防止變形，也可以在夾層空間充填泡沫塑料，以吸附相變材料。也可以在夾層空間設立支掌點或支掌部位，如支點型、迷宮型、條型或叉型等支掌點或支掌部位，增強對人體壓力的承受能力而不變型。若將支掌點或支掌部位的位置與足底某些經絡穴位相適應時，還可起到治療和保鍵的作用。
本實用新型的防寒保暖鞋墊或鞋，最好選用不同的塑料、尼龍、纖維和橡膠或它們的混合物或複合材料，上層接觸足底的材料要求導熱較快，下層底部材料要求隔熱或絕緣性好的材料，防止熱量向下損失。防寒保暖鞋墊的厚度通常選擇在0.5－2cm之間，最好在0.5～1cm之間。太薄則充填相變材料太少，儲存熱量太少。太厚則普遍的鞋子中不易放入。
將本實用新型的防寒保暖鞋墊置於保暖性好、輕巧的普通鞋子中即可構成最簡單的防寒保暖鞋。也可以由具有這種鞋底結構的鞋墊構成防寒保暖鞋，也就是說在這種防寒保暖鞋的鞋底具有接近足底的部份有一填充相變材料的空間。可以在製鞋過程中，將鞋底上部置一夾層空間，注入相變材料後塑料，製成相應的防寒保暖鞋。
採用本實用新型的防寒保暖鞋墊和鞋，將它們置於50～100℃下數分鐘即可使相變材料熔化，使相變材料儲存了熱能，當在10℃室溫內，與空氣交換熱量情況下可保持20～30℃恆溫約7－8小時，5℃左右室溫環境下可保溫5－6小時，0℃左右則可保持3－4小時。放完熱量後，防寒保暖鞋底或鞋內相變材料結成固體，不再放熱，這時可重新加熱處理，可反覆使用。
本實用新型的防寒保暖鞋或鞋墊製造簡易，材料易得，可以在一定時間內持續恆溫，除了作為防寒、保暖，對工業應用和家用，尤其對於寒冷地區野外工作時更具使用價值，可克服現有電子保暖鞋的耗電，不能移動和恆溫困難的缺點。採用本實用新型的防寒保暖鞋墊或鞋，還具有使用方便、節能、適用於移動、走路和勞動者，能給足底以舒適溫度的感覺。
下述實施例和附圖將有助於進一步理解本實用新型


圖1－4是一種具有支掌點或部位的防寒保暖鞋底圖5是一種具有支掌點的一次注射成型的聚乙烯防寒保暖鞋墊圖6是一種防寒保暖鞋其中8是防寒保暖鞋墊的平面剖視圖，9是防寒保暖鞋墊的側視圖，1是支掌點或支掌部位，2是空間，3是外殼，4是鞋底，5是相變材料，6是鞋底面，7是鞋幫。
圖1－4分別是具有橫條、縱條、點或叉支掌的防寒保暖鞋，可以由塑料、橡膠或尼龍等構成，空間2中可填充相變材料後構成防寒保暖鞋。
圖5是由聚乙烯一次注射成型的由支掌點支掌的防寒保暖鞋墊，可由注射口灌入Na2SO4·10H2O後塑封，成防寒保暖鞋墊，厚度1cm。相變材料可以在一定時間內恆溫釋放33℃能量。
圖6是一種防寒保暖鞋，4是橡膠製成，5是CaCl2·6H2O或十四烷或丁二胺，6是聚氨酯，7是普通鞋幫，與鞋底4相連接，可以在一定時間內恆溫釋放27－29℃的能量。夾層空間是200cm2。
權利要求1.一種防寒保暖鞋墊或鞋，其特徵是鞋墊或鞋底中間有一夾層空間填充相變溫度在20-37℃的相變材料。
2.如權利要求1所述的防寒保暖鞋墊或鞋，其特徵是所述的鞋底或鞋墊中的夾層空間具有80－300cm2體積。
3.如權利要求1所述的防寒保暖鞋墊或鞋，其特徵是夾層空間設有支掌部位，所述的支掌點可以是支點型，支掌部位可以是條型、叉型、迷宮型。
4.如權利要求1所述的防寒保暖鞋墊或鞋，其特徵是外殼是由塑料、尼龍、橡膠或纖維及其它們的複合材料製成。
5.如權利要求1所述的防寒保暖鞋墊或鞋，其特徵是所述的相變材料是有機相變材料，如長鏈烷烴、丁二胺、硬脂酸丁酯，或一價或二價金屬的無機水合鹽，如硫酸鈉、氯化鈣的水合鹽，或它們的混合物。
專利摘要本實用新型是一種防寒保暖鞋墊和鞋。鞋墊或鞋底中有一80-300cm本實用新型具有製作簡單，原料易得，價格低廉，熱源易得，能滿足人們活動時所需的防寒保暖。
文檔編號A43B13/02GK2087896SQ90215579
公開日1991年11月6日 申請日期1990年12月22日 優先權日1990年12月22日
發明者袁群, 沈學強, 胡志敏, 陳民權, 崔正華, 李康民 申請人:中國科學院上海有機化學研究所