美国运动鞋年销售总额:175亿美元(其中约四分之一是跑鞋)。
最大的销售商:耐克公司,全球销售额为198亿美元。
一般人希望买到的鞋子既舒适又美观。运动员则不同,他们的要求更高,他们还需要支持、保护并且提高自己的运动成绩。为提高运动成绩,制造商、医学顾问包括跑步者大家一起努力,希望制造出更好的鞋子。跑鞋在过去的30年里发生了巨大的变化,这没什么可大惊小怪的,因为越来越多的人参与比赛,或者为了娱乐和健身,他们参加各种各样的运动,像慢跑、远足、散步和跑步等。
人的每只脚有26块脆弱的骨头。每条腿含脚部共有30块骨头。通常我们两只脚大小不同,如果是这样,那建议你买一双更大的鞋,然后在另一只鞋里垫上鞋垫。
跑步者“踩到地面瞬间”落地的力量(地面的反作用力)相当于自身体重的两到三倍。为了缓解这种力量的冲击,运动鞋制造商试图在鞋底夹层加入空气、凝胶、泡沫、**、气体、塑料,甚至是小橡胶球。
赤脚的奥林匹克比赛
1960年罗马奥运会上,埃塞俄比亚长跑运动员阿贝·比基拉(Abebe Bikila)在马拉松比赛中获得金牌。看到他光着脚完成这一壮举,全世界的鞋厂都感到震惊。
古希腊人早就开始了跑步这项运动,强健的体魄和健全的思想深深地扎根于他们的文明当中。在古希腊的竞技赛中,运动员光着脚,而且常常是赤身**地参加比赛。后来罗马人坚持让他们的使者穿着薄底凉鞋去跑步。几个世纪以来,随着制鞋技术的发展,经久耐用的皮革一直深受人们的喜爱。1852年第一双专为跑步设计的鞋问世,历史学家注意到,当时的跑步者穿着钉鞋参加了比赛。
1900年,第一款运动鞋,或称通用运动鞋被设计出来。这款运动鞋主要由帆布制成,其特点是具有舒适的橡胶镶边,这是1839年查尔斯·固特异发现硫化橡胶后才可以制成的。固特异在加热橡胶并将其与硫磺结合时,赋予这种应用范围有限的旧产品一个新的生命。这种硫化过程防止了橡胶硬化和失去弹性。在运动鞋中,橡胶鞋垫有助于缓冲在硬地面上跑步的冲击,但它持续的时间不长。橡胶不够结实,经不起跑步者的艰苦训练,所以皮革很快就成为跑鞋的首选材料。
但皮革远非理想的制鞋材料。皮鞋除了价格昂贵外,还会磨伤运动员的脚。穿跑鞋的人不得不购买麂皮或者羊皮做的鞋垫以获得更多的保护。
一个称作“老先生”的苏格兰人里金斯(Richings)想出了解决办法,他发明了一种特别定制的鞋。这种鞋有一个无缝的脚趾盒,这种脚趾保护装置只是在鞋头和鞋里衬之间插入一块材料,并用一种硬化物质处理。脚趾盒可以保护脆弱的脚趾免受摩擦。
1925年,德国鞋匠阿道夫·达斯勒(Adolf Dassler)与兄弟鲁道夫(Rudolf)合伙开了一家公司,专门制作运动鞋。达斯勒的跑鞋提供了足弓支撑和快速系带,高品质的运动鞋很快赢得了包括一些奥运选手在内的杰出运动员青睐。
达斯勒兄弟后来分开,各自成立了自己的独立公司。阿道夫创立了阿迪达斯(Adidas)公司,鲁道夫创立了彪马(Puma)公司,这两家公司至今仍是运动鞋界的两大巨头。20世纪中期,出现了另一家跑鞋制造商——新英格兰的海德体育公司,其强项是制造足球鞋。1949年对海德(Hyde's)跑鞋的描述是:袋鼠皮、沿条构型(沿条是用来连接鞋帮和鞋底的带子)、弹性三角封盖(鞋帮上的三角形皮革片)和附有皱纹橡胶的皮革鞋底。
在20世纪中期,赢得1951年波士顿马拉松赛冠军的日本选手田中茂木(Shigeki Tanaka)穿了一双不同寻常的跑鞋。这个鞋子的名字叫“老虎”,是仿照传统的日本鞋设计的,这种鞋把大脚趾和其他四个脚趾分开。
在20世纪60年代,一家名为纽巴伦(New Balance)的公司开始研究跑步对脚的实际影响。作为这项研究的成果,纽巴伦在骨骼系统研究的基础上开发了一款新的跑鞋,鞋底有波纹,后跟是楔形的,可以吸收震动。
从海滩到奥运会
虽然鞋子和防护鞋已经有几千年的历史了,但是第一双胶底鞋[众所周知的“橡胶底帆布鞋”(Plimsolls)]是由利物浦(Liverpool Rubber)橡胶公司生产的,它是一种沙滩休闲鞋。1916年,美国橡胶公司将其旗下所有的鞋类品牌合并为一个名称——“Keds”,并于1917年生产了美国第一双适用于普通大众的运动鞋。但是要想占领职业运动员和各个年龄段儿童需求的高端运动鞋市场,还有包括顶尖设计等很多的工作要做。1962年,前俄勒冈大学学院赛跑运动员菲尔·奈特(Phil Knight)加入了运动鞋行业。奈特的鞋子采用了华夫饼形状的鞋底、楔形鞋跟、有缓冲的中底,以及比帆布鞋更轻的尼龙鞋面。10年后,忙于俄勒冈州尤金(Eugene)市的奥运会选拔赛的奈特,正式推出以希腊胜利女神命名的耐克(Nike)运动鞋。
随着跑步运动越来越流行,跑步者对鞋的要求也越来越高,希望在运动中能穿上减少伤害的鞋子。很多跑步者要求运动鞋既轻便又能提供支撑。发明于第二次世界大战期间的尼龙,显然满足了这一要求,开始取代以前用来制作跑鞋的较重的皮革和帆布。
现如今,舒适的跑鞋已不单单是跑者的专享。制造商会根据不同运动特性设计出不同类别的运动鞋,如篮球、网球、棒球、足球、交叉训练、健美操等运动的运动鞋应运而生。几乎所有热爱舒适和时尚的人都穿上运动鞋,而不仅仅是运动员。即使是穿着正式的上班族也开始在上下班的路上换上跑鞋。只要不是非常正式的场合,你会发现穿着运动鞋的人们来回穿梭,而那些一天大部分时间都站着工作的人更是独爱拥有良好舒适性和支撑力的鞋子。消费者在跑鞋和其他运动鞋上花费了数十亿美元。专家指出,大多数人购买跑鞋是因为穿着舒适,而不是要参加什么运动。
跑鞋可能有多达20个部分,且有多种材料组合而成。下面所说的几个部分都是最基本的,每双鞋有两个最主要部分组成:鞋面,覆盖了脚的顶部和两侧;鞋底,与地面接触的部位。
品牌运动鞋制造商设计一种鞋内支架系统,可以减少或阻止脚向内或向外的扭转。支架系统有助于跑步者的脚在鞋内沿着直线和限定的范围内活动。
鞋底有三层:内底、中底和大底(见图1)。
图1 跑鞋的各部位名称。
位于鞋内的内底也包含拱形支撑(有时称为“脚掌拱形片”)。内底是由轻质薄层缓冲材料制成的,它们通常是乙烯醋酸乙烯酯(EVA)泡沫、开孔聚氨酯泡沫或闭孔氯丁橡胶泡沫。内底也可以单独购买,然后根据运动员的具体需要添加。如在缓冲层下面增加一层更硬的塑料层来提高支撑作用。
跟腱软组织
跟腱是一种连接脚后跟骨和小腿肌肉的坚韧软组织。它以希腊神话中的英雄阿基里斯(Achilles)的名字命名,阿基里斯唯一的弱点就是他的脚后跟。
中底是专门为减震设计的,有楔形支撑体。制造商们可能使用不同的材料制造中底。一般来说,中底是由聚氨酯(一种塑料:树脂泡沫)包裹另一种材料,如凝胶或**硅酮,或由制造商指定特殊品牌的聚氨酯泡沫制造。在某些情况下,可能是聚氨酯包裹压缩空气或热塑性聚氨酯(TPU)胶囊。
大底可以提供牵引力和吸收冲击力。尽管制造商使用各种各样的材料来生产不同质地的大底,但大底通常是由硬的碳橡胶或软的吹制橡胶制成。
鞋表面(称为鞋面),是由合成材料如人造麂皮或尼龙织物制成的,并用塑料片或塑料板塑形,通常带有网眼。也有可能用皮革或尼龙和皮革混搭在一起制作鞋面。穿过鞋眼的鞋带是机织物。
使用不同的构式(或拉帮)技术,将鞋面和鞋底缝合或使用胶水贴合。鞋楦是一个脚鞋的立体模型,可以使鞋面贴在上面,鞋子构形技术包括滑块入楦(鞋面拉在楦头上然后贴在中底),中底板拉帮(鞋面拉在软纸板底部并贴在中底上)和缝帮入楦(鞋面车缝在一块布类中底并套楦后和中底黏合)或者有时综合使用这些技术。缝帮入楦和中底板拉帮非常相似,但中底材料更轻,更有弹性。这也是现在最常见的一种类型,中底板拉帮已经很少用于运动鞋了。滑块入楦更灵活,但提供的支撑更少。
绕着鞋子看(见图1),从前面开始,鞋面的部分是挡泥板,它覆盖了鞋的前部,直到大底的边缘。下一个是脚面,通常是一块单独的材料,形成鞋的形状和提供脚趾空间。鞋面也有附件,如鞋口,其中包含鞋眼片和系鞋带部分。在鞋口下面是鞋舌,它保护脚不直接接触鞋带。鞋面两侧还附着有补强材料。如果缝在鞋的外面,这些补强材料就叫作马鞍;如果缝在里面,就叫作弓带。在鞋子的后面是“领口”,通常在鞋领口的里面有一层跟腱保护材料。“外片”是一种可以塑造鞋子后面形状的材料。在它里面是一个塑料模型叫作后套,支撑着脚后跟。
在过去的30年里,跑鞋有了极大的改进,现在有很多款式和配色。时装鞋设计师专注于解剖学和脚的运动性能。他们通过运用摄影和电脑分析肢体运动的各种因素,包括不同地形及脚的位置对冲击的影响。如果跑步者的脚向内翻转,则称为旋前肌,反之则称为旋后肌。
说做就做
1972年,俄勒冈大学(University of Oregon)田径教练、耐克(Nike)联合创始人比尔·鲍尔曼(Bill Bowerman)因往妻子的华夫饼机里倒入聚氨酯,把华夫饼机弄坏了。幸运的是,没有人尝试去吃它,鲍尔曼的厨房发明导致牵引力和舒适性方面超过了所有其他材料的大底诞生。第二年耐克推出了“华夫训练鞋”。
设计师们把压力点、摩擦模式和冲击力信息输入电脑,电脑根据这些条件进行模拟并做出最佳调整。接下来,通过对慢跑者和专业跑步者的研究,测试并开发样品鞋,为量产定型设计做准备。
制鞋业需要大量熟练工人,生产的每个阶段都要技艺精湛和准确到位,靠投机取巧来降低成本只会降低鞋的质量。
由于大多数跑鞋都使用缝帮入楦的方法,这种方法将集中在制造过程中,鞋面是车缝在中底上面的一块轻量柔性材料的底部。
使用鞋业及联合贸易研究会开发的检验程序对成品跑鞋进行质量测试。检查鞋子是否存在拉帮、黏合、缝合等方面的缺陷。
织物的运输和冲压
1.首先,准备好的合成材料辊筒和染色辊筒,将剪开的和起绒面的皮革(用作鞋面的一部分)送到工厂。
2.然后,钢模机给鞋样打上标记,用模切机切出带有各种标记样式的部件,以方便组装其他部分(见图2)。这些零件被捆扎和贴标签后,被送到工厂的另一个地方进行缝合。
图2 跑鞋制造的第一步是用模切机(模切机是用于切割、成型或冲压材料的工具)模切鞋零件。接下来,将构成鞋面的部分缝合或黏合在一起。鞋面被加热并贴在一个塑料模具(称为鞋楦)上,内底、中底和大底被黏合到鞋面上。
装配鞋面和内底
3.将构成鞋面的部分缝合或黏合在一起,然后打出鞋带的孔。这些部件包括鞋脚面、挡泥板、鞋口(包含鞋眼片和系鞋带部分)、鞋舌、补强(如马鞍或弓带)、领口(带有跟腱保护材料)、外片和商标。在这一点上,鞋面看起来更像一顶圆帽子,而不是鞋子,因为鞋面有一层多出的边也叫拉帮边,当它与鞋底黏合时,会在鞋的下面折叠起来。
4.接下来,鞋内底被缝合到鞋面两侧。在鞋内底插入能使脚跟和脚趾空间变硬的物质。
连接鞋面和底部部件
5.制成后的鞋面被加热并套装在鞋楦上——鞋楦是形成鞋的最终形状的塑料模具。然后由一台自动拉帮机把鞋面拉下来。
6.最后,喷嘴在鞋面和柔性内底板之间涂上胶,机器将两块压合在一起。至此鞋面有了成品鞋的完整形状。
7.预冲压和切割的中底和大底或楔形物是分层胶结到鞋面的。首先,大底和中底对齐并黏合在一起。接下来,大底和中底与鞋面对齐并放置在加热器加热,胶受热软化,冷却后鞋面和底部贴合起来。
8.将鞋从鞋楦上取下并检查,刮掉任何多余的胶。
制造商可以使用由鞋业及联合贸易研究会(SATRA)开发的程序来测试他们的材料,并通过该协会设计的设备来测试鞋子的每一种要素。鞋子完工后,检验员就会检查鞋子是否存在拉帮、胶粘、缝合等方面的缺陷。由于跑步会对脚以及腿部的肌腱和韧带造成伤害,目前正在开发另一种测试方法来评估鞋子的减震能力。
制造商将持续改进设计方案,使用更轻质的材料,做出提供更好的支撑和稳定性的鞋子。
改进生产工艺可以使得企业更容易根据个人消费者的需求提供定制的跑鞋,高端跑鞋制造商为高要求的运动员提供定制鞋服务成为一种趋势。
装有电子芯片鞋跟的“智能”跑鞋,可以测量跑步者的速度、距离、心率和消耗的能量。该芯片可以与电脑或智能手机通信,以便读取和分析数据。
既然有人愿意继续花费数百万美元购买跑鞋的舒适性,为了争夺这片市场,制造商考虑在生产日常鞋中加入跑鞋的设计,这对普通消费者来说是件值得庆贺的事。