導讀鞋墊材料與結構對舒適性的影響綜述揭紅琴，陳崟，張杰增，黃少青*（泉州師范學院，福建泉州362000）摘要：文章綜述了影響鞋底舒適情況即鞋墊舒適度的主要因素，....

鞋墊材料與結構對舒適性的影響綜述

揭紅琴，陳崟，張杰增，黃少青*

（泉州師范學院，福建 泉州 362000）

摘 要：文章綜述了影響鞋底舒適情況即鞋墊舒適度的主要因素，總結出當前鞋墊材料工藝與鞋墊結構工藝的研究進展，提出改善鞋墊舒適度的研究方向，傳達美好愿景。

關鍵詞：鞋墊；足底壓力；舒適性

A Review of the Influence of Insole Material and Construction on Comfort

JIE Hongqin, CHEN Yin, ZHANG Jiezeng, HUANG Shaoqing*

(Quanzhou Normal University, Quanzhou 362000, China)

Abstract:The paper reviews the main factors affecting the comfort of the sole, i.e. the comfort of the insole, summarises the current research progress in the material process of the insole and the structure process of the insole, proposes research directions for improving the comfort of the insole and conveys a good vision.

Keywords:insoles; plantar pressure; comfort

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第一作者簡介：揭紅琴（2000.05－），女，漢族，江西撫州人，泉州師范學院2021級碩士研究生，藝術設計專業，研究方向為服飾設計，417673475@qq.com。

*通信聯系人：黃少青（1963.09－），男，漢族，福建泉州人，泉州師范學院藝術學院副教授，huang338339@163.com。

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舒適性是人們對客觀環境從生理和心理方面進行的綜合評價[1]。作為鞋底的重要部件之一，鞋墊因為與足底的直接接觸，在決定舒適度方面發揮著重要作用。鞋墊可以有效地分散足部的壓力，減少運動時對腳的沖擊，改善鞋靴的緩沖性能。鞋墊材料工藝與參數因素、鞋墊結構工藝因素是鞋墊舒適性研究的核心，是深入研究鞋的舒適性以及在各種領域設計和制造鞋墊的參考和指南。

1 鞋墊材料工藝及其參數因素

1.1 鞋墊材料工藝因素

據文獻記載，最早出現的是用獸皮制作的鞋墊，可追溯到長江流域的文化，在漢代被廣泛使用，而鞋墊的圖案則出現在唐代[2]。傳統手工繡花鞋墊通常就地取材，粗布和棉線是最經濟和實用的材料。手工縫制的鞋墊的缺點是當有大量運動時，容易導致腳部腫脹和疲勞。

目前，乙烯-醋酸乙烯共聚物（EVA）是制作鞋墊的首選材料，因為EVA成本低，可占領低端產品的市場，且重量輕、絕緣、有彈性、有緩沖、耐腐蝕并防壓。但EVA鞋墊透氣性差，缺乏耐用性，按壓后無反彈，有腳汗多或有腳臭的人應避免使用。

聚氨酯（PU）是繼EVA之后的另一種主材料，具有良好的透氣性和吸水性，占據了中高端產品市場。作為一種鞋底材料，PU具有緩沖、吸濕、抗菌、吸汗、透氣、防水和防滑等優點，及優良的物理性能（高彈性、低壓縮變形）。缺點是排汗能力低、在水中容易水解、材料強度低，在長期磨損后可能會分解。

乳膠具有高彈、抗菌、防臭腳等特點。其鞋墊健康環保、易清洗耐用，可以改善人體的靜態和動態穩定性[3]，減少足部壓力、緩沖前足和緩解局部疼痛。雖然乳膠有彈性，但在使用一段時間后易老化并變得脆弱，且質地較軟不能很好地放平整，透氣性和吸汗性差，而且與其他材料相比非常重。

皮革具有柔軟、有韌性、舒適優雅等特點，其鞋墊涼爽，吸汗性強。但皮革會隨著時間的推移而變硬，而且皮革鞋底吸收異味但不具備除臭功能，因此不適合腳汗多或有腳臭的人使用。皮革根據制造方式的不同，可分為人造革和天然皮革，Wioleta Serweta[4]對三種不同鞋墊材料的溫度和濕度指數進行了統計分析，發現天然皮革比纖維素或再生皮革更衛生。

針織間隔織物是一種三維立體織物，由兩塊獨立的織物用不同硬度的間隔紗連接而成。這種特殊間隔結構具有良好的抗壓回彈性和緩沖彈性，作為鞋墊材料，不僅改善了鞋底的壓力分布，而且由于其特殊的微氣候調節功能，為腳部創造了舒適的微氣候，使其成為理想的鞋墊材料。

除此之外，還有以竹炭、聚酰胺材料（PA）、TPU、POLIYOU等為主要材料的鞋墊。隨著科學技術和材料科學的進步，制造鞋墊的材料不再局限于單一的材料，復合材料的使用成為新趨勢。復合材料是通過使用先進的材料制備技術來優化具有不同特性的材料成分的組合而生產的新材料，目前已有學者探索研究使用復合材料來提高鞋墊的強度、耐熱性、彈性和吸水性等[5]。

1.2 鞋墊參數因素

鞋墊的設計參數，如厚度和硬度，對鞋子的舒適度有很大影響。研究表明，降低足部的沖擊負荷可以減少從足部傳遞到下肢骨骼的壓力，降低運動損傷的可能性。鞋墊與足部直接接觸，材料的硬度和厚度會影響穿著者的內在感覺和穿著者自己對外部沖擊力的感知，并適當地改變它們[6]。

足弓高度方面其實存在爭議，趙闖[7]認為，鞋墊的厚度需要根據每個部位的需要而變化。對于前腳掌和后腳跟5 mm較為合適，而對于中足6 mm較為合適。羅向東等人[8]發現，厚度為1.5~4.68 mm、硬度為23.7°~33.7°的鞋墊更舒適，其中硬度為33邵爾C的鞋墊最舒適。關于厚度，湯運啟等人和羅向東等人都認為鞋墊的厚度在4.5 mm左右時最為舒適；鐘福添等人[9]發現，前腳掌的舒適度更受鞋墊厚度的影響；足弓高度和鞋墊硬度都會影響足弓的舒適度；后跟的舒適度更受鞋墊硬度的影響。目前，當前學者普遍研究得出硬度為33邵爾C，鞋墊厚度為4~5 mm舒適度體驗最佳。

鞋墊是鞋的底部件之一，影響著鞋的整體緩沖作用。趙碎浪等人[10]對國內外文獻研究表明，緩沖鞋墊可以改善異常的足底壓力分布，而合適的鞋墊材料和鞋墊硬度可以影響緩沖鞋墊的效果。湯運啟等人[11]研究了不同硬度的鞋墊對鞋靴緩沖性的影響，得出增加鞋墊可以在一定程度上改善戰靴的緩沖性，在前腳掌使用較硬的鞋墊材料，在中腳掌和后跟使用較軟的材料可以改善戰靴的整體緩沖性。湯運啟、秦蕾等人[12]發現，與沒有鞋墊的鞋子相比，帶有較硬鞋墊的安全靴在向前跳躍時改善了橫向穩定性，而且能量吸收率先是增加，然后隨著鞋墊硬度的增加而減少。

2 鞋墊結構工藝因素

2.1 局部式功能鞋墊

鞋墊的足弓部位是結構設計的重要部分。選擇好舒適的足弓高度，可以增加鞋墊和鞋底之間的接觸面積，減少鞋底的峰值壓力，增加舒適度，而不會壓迫足弓區域的組織或導致疲勞。

洪曉玲[13]采用主觀實驗方法發現，足弓墊能使根據國際標準扁平足的舞者的疼痛改善39.63 %，平衡改善46.30 %，足底疲勞改善39.37 %。雖然這種方法過于主觀和有限，但它為足弓墊減少足底疲勞的效果提供了一些證據。王康康等人[14]研究了足弓支撐鞋墊對業余運動員的足底壓力和減少過度使用損傷的影響，結果顯示，足弓支撐鞋墊減少了跖骨頭和腳跟處的峰值壓力和動力，這表明鞋墊能減少這些區域過度使用造成的傷害風險。

不少學者對于腰窩功能部位的鞋墊舒適性做出研究。喻偉才等人[15]通過改變鞋墊的腰窩部位高度，發現帶腰窩的鞋墊比傳統鞋墊更舒適，舒適度隨腰窩的高度而變化，當腰窩高度適中（2/4和3/4鞋墊）最舒適；李鑫等人[16]認為，當足弓支撐高度為腰部高度的3/4時，鞋墊最舒適；而在徐玲玲和湯運啟[17]的研究中，最適合軍人跑步訓練的鞋墊被發現是緊貼在腰窩上的鞋墊。林田[18]則使用有限元軟件對足部的有限元模型和各種腰部高度進行靜態模擬，發現全腰部高度的鞋墊會壓迫第二跖骨，降低舒適度，而腰窩高度為1/2至3/4的鞋墊最為舒適。顯示是最舒適的。由此可觀之，目前學界對于腰窩部位高度在何時鞋墊最為舒適的研究中，多數只確認了一定閾值，缺少更精確的實驗及研究。

2.2 全接觸式定制鞋墊

隨著人們越來越重視足部的健康和舒適，使得定制鞋墊的研究有了很大的進步，使用改進的全接觸式鞋墊來分散腳底的過高壓力是一種常見的非侵入性治療方法，得到了許多學者和普通大眾的認可。

國內外對功能性鞋墊的研究主要集中在對足部進行生理矯正的鞋墊上，即糖尿病鞋墊、扁平足鞋墊等。一些學者研究了足部損傷的形態和生理結構，并專注于設計糾正足部運動的鞋墊。目前，功能性鞋墊的開發主要有兩種類型：一種是考慮鞋墊與腳型和鞋型相適應的足部貼合功能的開發，考慮腳的穿著形態和鞋墊的形狀；另一種是熱濕舒適性功能的開發。

Sicco[19]研究調查了神經性糖尿病患者定制鞋墊的足底壓力和負荷的分布情況，結果顯示，通過將壓力分布到鄰近區域，重度負荷的斜面上的壓力明顯減少，腳跟處的減少幅度最大。Cheung[20]等研究了定制鞋墊對足底壓力的影響，鞋墊是根據受試者的腳型定制的全接觸鞋墊，這種情況下所得前腳掌和后腳跟的壓力峰值降低，而足弓處的壓力峰值增加。

此外，一些學者在定制鞋墊上利用3D打印工藝進行應用研究。姜繆文[21]在SLS工藝中3D打印了具有全足弓支撐的足部矯形器，結果顯示具有全貼合式足弓支撐的矯形鞋墊在一定程度上減少了足底壓力。馬儷芳等人[22]認為與傳統的矯形鞋墊制造方法不同，3D打印技術具有高效、定制、復雜形體成型和環境友好等特點，可以有效地簡化矯形鞋墊的制作過程，提高矯形鞋墊的整體性能，是未來矯形鞋墊的一個重要焦點。

隨著對定制鞋墊的需求增加，對全接觸鞋墊的研究也越來越多。然而，關于全接觸鞋墊的研究仍然存在問題，研究課題相對較少，很多研究是針對一些足部疾病，特別是糖尿病患者，而針對普通人群的研究相對較少；研究內容主要集中在運動生物力學方面；研究儀器與方法對測試相關的鞋墊關注較少；研究結果往往從實驗室測試，而不是臨床隨訪。

3 展望

對鞋底舒適性工藝的研究反映了消費社會的需求，也是現代社會的發展下的必然。隨著時代的進步和物質生活的提高，人們對足部護理的興趣也越來越濃厚，越來越多的人不滿足于鞋底中鞋墊的基本功能，而對鞋墊的舒適度更加注重，紛紛選擇適應個人腳型的鞋墊。總的來說，鞋墊領域的研究正一步步從研究階段走向成熟階段，無疑為有效治療足部疾病和改善足部壓力舒適度帶來了光明和希望。

探討國內外鞋底舒適性工藝的研究方法及影響因素的研究進展，對鞋墊材料工藝及其參數因素、鞋墊結構工藝因素進行充分闡析。目前研究人員進行的鞋墊舒適性研究大多使用設備和軟件來測量鞋墊的足底受力狀態，通過主觀評價方法來研究鞋墊結構工藝和材料工藝對鞋墊舒適性的影響，結合鞋墊壓力和內部環境數據與足部變形程度、骨骼監測，綜合用于分析鞋墊的舒適度。除了用于研究病足的步態特征外，這些鞋墊足底壓力舒適度的測量可以為未來的鞋墊設計和定制鞋墊制造提供堅實的數據和理論基礎。在今后的鞋墊舒適性研究方面，除對足底壓力分布需進行更精確的技術測量外，還應考慮研發新的多功能環保材料與創新的結構設計。

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原載：《西部皮革》雜志2023年1月第2期