鞋墊壓力對鞋的舒適度影響研究

鞋墊壓力對鞋的舒適度影響研究

隨著社會物質(zhì)和文化生活水平的提高，人們對服裝產(chǎn)品的需求不斷增加，皮質(zhì)的舒適度也越來越受到重視。這直接影響到大多數(shù)鞋匠開始關(guān)注折射鞋的舒適度。人腳感知舒適度指標(biāo)成為當(dāng)前鞋類設(shè)計的主要內(nèi)容之一。鞋類舒適度是一種個性化較強的感官體驗,受到穿著者的感官和各方面?zhèn)€體因素的影響,所以要根據(jù)大量的感知試驗加以歸類、統(tǒng)計與研究。皮鞋做為鞋類產(chǎn)品的重要組成部分,影響其舒適度的因素眾多,如材料、結(jié)構(gòu)、工藝、楦型設(shè)計等,都與穿著舒適度有直接聯(lián)系,這就使得皮鞋的舒適度研究不僅復(fù)雜,而且是一項系統(tǒng)的長期工程。而鞋墊做為皮鞋結(jié)構(gòu)的重要組成部分,由于其直接與足底進(jìn)行接觸,緩沖人體步行時每一步的地面沖擊,對鞋的穿著舒適度有重要影響,并且相比于皮鞋舒適度系統(tǒng)的提升,通過改進(jìn)鞋墊結(jié)構(gòu)或制作材料物性指標(biāo)的手段以改進(jìn)皮鞋穿著舒適度的方法,更加有效并且成本較低。借鑒以往的研究經(jīng)驗,通過預(yù)先統(tǒng)一制作的男士正裝皮鞋,配以不同厚度、硬度的EVA鞋墊,進(jìn)行行進(jìn)間“足鞋界面”壓力的采集,以獲取穿著不同鞋墊厚度和硬度皮鞋行走狀態(tài)下的穿著者足底壓力分布信息,進(jìn)而評價不同指標(biāo)組合鞋墊對皮鞋穿著舒適度的影響,研究結(jié)果可為企業(yè)相關(guān)產(chǎn)品設(shè)計及生產(chǎn)提供客觀的理論依據(jù),為正裝皮鞋的舒適度改良,尤其是鞋墊的設(shè)計,提供參考。1試驗部分1.1足弓著地面積試驗者選取在校男性大學(xué)生10人,年齡(21.5±1.2)歲,腳長(24.9±1.1)cm,無下肢疾病和足部損傷史,經(jīng)Footscan足底壓力平板測試,每名受試者足弓著地面積約為全足著地面積的21%~28%之間,確定試驗者足型均為正常。1.2鞋墊壓力測試系統(tǒng)選取比利時RS-Scan公司制造的Footscan足底壓力平板和德國Novel鞋墊壓力測試系統(tǒng)以及相應(yīng)分析軟件,其中Footscan足底壓力平板用于對試驗者足型進(jìn)行篩選,Novel鞋墊壓力測試系統(tǒng)用于采集試驗者穿著不同鞋墊時“足鞋界面”的壓力;舒華家用跑步機BC-1001、邵爾C硬度計、測厚儀、卷尺、三角板。1.3試驗用鞋碼數(shù)試驗用鞋:統(tǒng)一使用定制的男士正裝皮鞋,鞋底為橡膠材料,鞋跟高度2.5cm,鞋底最薄處厚度4mm;試驗用鞋共3雙,碼數(shù)分別為38碼、39碼、40碼。試驗鞋墊:制作材料為發(fā)泡EVA,經(jīng)邵爾C硬度計測試,硬度分別為低硬度(17±2)邵爾C、中硬度(25±2)邵爾C、高硬度(35±2)邵爾C三種,不同硬度的鞋墊厚度又可分為前2mm、后5mm和前3mm、后6mm及前4mm后、7mm三種。1.4材料的硬度和厚度首先對研究對象進(jìn)行了篩選,通過足底壓力平板測試,排除高弓足和扁平足后,選取10名正常足型的男性大學(xué)生做為試驗者;應(yīng)用邵爾C型硬度計對定制的EVA鞋墊硬度是否符合研究的要求,進(jìn)行確認(rèn),確定研究樣品的硬度范圍;選用厚度儀對鞋墊的前后厚度進(jìn)行測量,確定了鞋墊厚度的分布情況;使用游標(biāo)卡尺對試驗者的足長進(jìn)行了測試,以便選取測試用鞋碼數(shù)。1.5測試過程1.5.1人腳感知問卷對鞋墊堅持主觀感受的影響遵照單位面積分布壓力越大,足底舒適性感覺越差的原則,足底壓力分布特征能夠客觀的評價鞋類的穿著舒適度,但對于復(fù)雜的人體結(jié)構(gòu)而言,由于測試方法和采樣的局限性,為了真實反映鞋墊變化對皮鞋舒適度的影響,本試驗設(shè)定了人腳感知問卷,通過收集試驗者試穿感受,整理得出其對不同試驗材料的主觀感受統(tǒng)計表,并與足底壓力測試結(jié)果比較,進(jìn)行壓力分布與主觀感受的分析。1.5.2試驗過程控制試驗者在裸足狀態(tài)下穿著試驗用鞋并分別更換不同硬度和厚度的鞋墊,使用Novel鞋墊壓力測試系統(tǒng),對不同條件下足底壓力分布數(shù)據(jù)進(jìn)行采集,為了消除試驗者心理活動和行走速度變化對試驗結(jié)果的影響,使用跑步機對試驗者的行走速度進(jìn)行控制,測試速度統(tǒng)一設(shè)定為8km/h(約2m/s),同時在試驗前給試驗者講述試驗?zāi)康募傲鞒?并要求每名試驗者在跑步機上分別進(jìn)行5min的適應(yīng)性行走,以降低試驗結(jié)果的誤差。試驗過程中采集穿著不同硬度、厚度的鞋墊時的足底前掌跖骨、后跟踵心單位面積壓力分布數(shù)據(jù),借助壓力分析軟件,分析足底壓力分布的特征,比較在固定速度行進(jìn)狀態(tài)下,鞋墊厚度和硬度對足底壓力分布的影響。2分析與討論2.1鞋墊厚度對人腳主觀感知舒適性主觀評價的影響根據(jù)測試材料鞋墊的厚度和硬度分類,10名受試者分別穿著不同鞋墊以8km/h速度行走于跑步機,測試時間為2min,試驗中,采用主觀評價中的心理學(xué)標(biāo)尺的方法,來建構(gòu)感覺尺度,感覺尺度的分級點定為7個,其中7完全舒適、6很舒適、5舒適、4一般、3不舒適、2很不舒適、1完全不舒適。結(jié)果見表1,圖1。表1為10名試驗者分別穿著不同鞋墊正裝皮鞋人腳感知舒適度主觀評價匯總。通過表1可以看出:不同鞋墊厚度下,人腳感知舒適度的主觀變化情況,同時當(dāng)鞋墊硬度一定時,鞋墊厚度的變化對人腳感知主觀舒適度的影響。研究結(jié)果標(biāo)明:在本研究確定的鞋墊厚度和硬度范圍內(nèi),穿著正裝皮鞋時隨著鞋墊硬度和厚度的增加,人腳主觀感知舒適度均明顯提高。圖1表明:鞋墊硬度在(35±2)邵爾C、厚度為前4mm、后7mm時,人腳感知主觀舒適度最佳。2.2鞋底壓力試驗結(jié)果的分析2.2.1不同鞋墊組合的鞋底壓分布特征不同鞋墊組合,足底前掌、后跟最大壓力見表2、表3。2.2.2一定厚度和不同硬度的襪子外殼的壓力比較(1)鞋墊硬度對可吸收溫度的影響以有效影響在鞋墊厚度一定的情況下,前2mm、后5mm與前3mm、后6mm鞋墊相比,足底壓強峰值在前掌處無明顯變化(P≥0.05)。當(dāng)鞋墊厚度為前4mm、后7mm時,隨著硬度的增加,足底前掌壓強峰值呈現(xiàn)逐漸降低的趨勢,且相比于其它兩種硬度鞋墊,存在統(tǒng)計學(xué)上差異(P≤0.01)。見圖2~圖4(不同圖案立柱代表不同編號試驗者,下同)。(2)一定厚度和不同硬度的鞋墊后的壓力比較無論何種厚度鞋墊,隨著硬度變化,足底壓強峰值在后跟均無明顯變化,見圖5~圖7。2.2.3在一定的硬度下，不同厚度下的鞋底壓力(1)鞋墊前掌壓力值比較在硬度一定的情況下,隨著鞋墊厚度的增加,同樣足底最大峰值壓強前掌變化明顯,鞋墊越厚,足底前掌最大壓強值越小,相對比較三種厚度鞋墊前掌壓強值變化,前4mm、后7mm鞋墊,對于足底前掌壓強峰值的降低作用明顯,存在統(tǒng)計學(xué)上意義(P≤0.01),而前2mm、后5mm與前3mm、后6mm鞋墊足底前掌壓強比較,無統(tǒng)計學(xué)意義,見圖8~圖10。(2)在一定的硬度和不同的厚度之后，它是硬的和強的無論何種硬度鞋墊,隨著厚度變化,足底壓強峰值在后跟均無明顯變化,見圖11~圖13。3鞋墊厚度、硬度(1)當(dāng)鞋墊厚度前4mm、后7mm,隨著鞋墊硬度的增加,足底壓力分布在前掌越均勻,人腳感覺越舒適,與人腳感知試驗結(jié)果一致。相對于正裝皮鞋,鞋跟高度為2.5cm時,前4mm、后7mm的鞋墊厚度、(35±2)邵爾C硬度的設(shè)