保護性鞋包頭通常被裝置在能提供抗沖擊和耐壓縮作用的成品鞋中。傳統(tǒng)的鞋包頭一般是鋼包頭，也有一些是鋁制的鞋包頭，而近年來，塑料鞋包頭或非金屬合成鞋包頭也逐漸進入市場。 

    與鋼包頭相比，鋁制包頭及非金屬合成包頭比較輕，但價格通常也貴得多。然而，它們在特定的用途上確實有它們的優(yōu)點，包括在對磁敏感的電子廠和石化工業(yè)中的使用等。用合成包頭和塑料包頭的安全鞋也普遍使用在機場，因為它們的非金屬特性在通過安檢區(qū)域的時候可以將對金屬的干擾降至最低。 

    目前，全球根據(jù)安全鞋鞋包頭具體的保護性能水準(zhǔn)有幾種不同的測試標(biāo)準(zhǔn)和認(rèn)證要求。其中包括加拿大依據(jù)z195-02標(biāo)準(zhǔn)進行的CSA認(rèn)證，美國的ASTM F2413-05標(biāo)準(zhǔn)（該標(biāo)準(zhǔn)在近年取代了ANSI Z41-1999標(biāo)準(zhǔn)），以及適用于歐盟地區(qū)的個人防護裝備（PPE）指令89/686/EEC的相關(guān)法規(guī)。 

    以上所有標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)都要求鞋包頭作為成品鞋內(nèi)部的一部分來進行測試評估。

影響鞋包頭性能的因素 

    鞋包頭的性能可能會受到其他各種因素的影響。根據(jù)工作中的保護空間原理，不僅是鞋包頭必須有足夠的強度，鞋底也應(yīng)該能在受壓力或沖擊時于鞋包頭的褶邊下馬上形成必要的支撐強度，以便受沖擊力可以有效地轉(zhuǎn)移到地面上，而不會導(dǎo)致鞋底上方的鞋包頭等其他零配件在受力后陷入鞋底里。 

歐洲標(biāo)準(zhǔn)的要求 

    個人防護裝備指令CE標(biāo)準(zhǔn)的要求包含對成品例如成品鞋和服裝的要求，不適用于配件、材料和零部件。因此，鞋包頭本身是不可能申請CE標(biāo)準(zhǔn)的。 

    然而，鞋包頭可被當(dāng)作零部件來進行測試，使用專門為鞋包頭設(shè)定的歐洲標(biāo)準(zhǔn)EN 12568：1998的要求和測試方法。此標(biāo)準(zhǔn)的測試條件與成品鞋的測試標(biāo)準(zhǔn)EN ISO 20345相類似，但對沖擊壓縮后的間隙要求更高，以抵消可能由比較軟的鞋底向上擠壓而導(dǎo)致的間隙縮小。 

    EN 12568標(biāo)準(zhǔn)涵蓋了鞋包頭抗沖擊和耐壓縮的性能，也包括對鞋包頭的測量標(biāo)準(zhǔn)，和金屬鞋包頭的防腐蝕性能。 

    封于非金屬的鞋包頭，其抗沖擊性能要通過幾種不同的預(yù)處理之后進行測試，例如高溫和低溫預(yù)處理后的抗沖擊測試以及經(jīng)過幾種不同的化學(xué)品處理后的抗沖擊測試。 

    封于制造銷往歐洲市場的成品鞋的制造商而言，我們強烈建議他們只采購符合EN 12568測試標(biāo)準(zhǔn)的鞋包頭。可能的話，要求鞋包頭的供應(yīng)商提供其產(chǎn)品通過由ISO 17025標(biāo)準(zhǔn)審核的第三方測試機構(gòu)（如SATRA）所簽發(fā)的測試報告。對于非金屬鞋包頭，歐洲安全鞋標(biāo)準(zhǔn)（EN ISO 20345及EN ISO 20346）要求成品鞋只能使用符合EN 12568標(biāo)準(zhǔn)第4.3款要求等類型的鞋包頭。 

    先不談要達到的標(biāo)準(zhǔn)，鞋包頭的設(shè)計對好的性能來說也是非常重要的?；?ldquo;防護空間”原理，鞋包頭的設(shè)計必須使得它有足夠的強度，在一定的范圍內(nèi)限制其破裂或變形，即根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進行沖擊或壓縮測試時，鞋包頭不會被壓碎或被壓變形。 

    除了鞋包頭的材料強度、厚度和形狀以外，沿著鞋包頭底部邊緣形成的褶邊寬度也是一個重要因素，因為這個褶邊可以幫助鞋包頭將其受到的壓力轉(zhuǎn)移到支撐它的鞋底上。另外一個重要的特征就是鞋包頭的內(nèi)部深度，鞋包頭越深，在沖擊時它的可變形量就越大，對穿著者的保護就越好。 

    不同標(biāo)準(zhǔn)的耐壓縮測試（如ASTM、CSA、EN）都是非常相似的，而抗沖擊測試則因沖擊包頭的形狀、沖擊的能量以及標(biāo)準(zhǔn)要求的沖擊后的最小間隙等因素的不一樣而有些許改變。 

    明顯地，實際使用的鞋包頭的規(guī)格和性能對任何安全鞋能提供的保護能力是至關(guān)重要的因素。然而，安全鞋本身的設(shè)計和結(jié)構(gòu)也反過來影響著鞋包頭的性能，這就是為什么要從成品鞋上把鞋包頭部分取下來做測試，因為只有這樣才能測試出鞋包頭對穿著者的實際保護水平。          

鞋包頭的耐壓縮性能測試

    基于這個原因，可以說如果鞋底的配方的硬度相對大些，它對鞋包頭的支撐就更有效些。另外一個需要考慮的因素就是，設(shè)計的時候鞋底要與鞋包頭邊緣保持在一直線上，而且鞋底要有齒紋。這是因為鞋底齒紋間的間隔區(qū)域不能提供很好的支撐，因此可能的話盡量避免鞋包頭邊緣與鞋底齒紋的間隔區(qū)域重合。 

    另外一個可能影響鞋包頭保護能力的鞋底設(shè)計特征，是鞋底的總厚度朝鞋頭的方向逐漸減少，這就增加了鞋頭蹺度。相反地這會影響鞋包頭的保護性能，在受到?jīng)_擊或撞擊的時候前蹺的鞋頭向前傾，因而使得鞋包頭的前殼低于鞋包頭后緣。 

    因為多數(shù)安全鞋鞋包頭的設(shè)計是通過它的前殼傳導(dǎo)沖擊力和壓力，如果它的前殼被壓低到低于鞋包頭后緣，那么它的力轉(zhuǎn)移機制就不能有效地起作用，鞋包頭后緣就會遭受嚴(yán)重的變形。 

    還有一個鞋底組成部分的特征也能影響鞋包頭的保護能力，那就是沿鞋底寬度切下，縱橫切面看到的鞋面表面的縱斷面。此處凹入鞋底的鞋面材料增加了安全鞋鞋包頭中間的間隙，因此鞋包頭的變形量在受到可能發(fā)生的傷害時會更大一些。 
         
腳底的鞋床護墊 

    大多數(shù)安全鞋都有鞋床護墊，通常是一個合腳的固定鞋墊。然而，如果鞋墊覆蓋了鞋底的整個長度，那么毫無疑同地它也延伸到了鞋包頭下方的防護空間里。這就減少了鞋包頭的內(nèi)部間隙，而對鞋包頭能提供的保護作用產(chǎn)生不良的影響。因此，可以考慮將鞋墊的鞋頭部位打薄。一旦鞋包頭的內(nèi)部間隙被評估符合要求，就不要再改變鞋墊。 
         
防穿刺中底 

    由于各種原因，防穿刺中底通常不覆蓋鞋底的整個寬度，EN ISO 20344系列標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)要求也允許防穿刺中底的邊緣和拉幫中底的邊緣之間有至少6.5mm的距離。然而，在受壓縮的情況下，鞋包頭的褶邊有可能會越過防穿刺中底的外沿而陷入鞋底中。然后防穿刺中底就會在鞋包頭里面蹺起，并且，因為防穿刺中底此時是平面受力的，它就會向上變形并擠壓鞋包頭的內(nèi)部空間。 

    為了提高抗沖擊和耐壓縮測試的性能，防穿刺中底必須固定在鞋底上，使得它完全被壓在鞋包頭褶邊的下面。這樣，在測試的時候，它就會成為鞋包頭的底座，并阻止鞋包頭在被壓縮的時候陷入鞋底中。另外，鞋包頭的褶邊還要完全放置在防穿刺中底板的上面，以防止它在測試的時候移動而蹺進鞋包頭的褶邊里面。 

    最后還有重要的一點，在生產(chǎn)過程中要將鞋包頭正確地安裝在鞋楦上。安裝不好的話可能導(dǎo)致鞋包頭位移，以致性能的嚴(yán)重不穩(wěn)定。 

    現(xiàn)在，鞋包頭種類和所用材料的選擇都比以前多了很多。安全鞋制造商就要以既定的產(chǎn)品市場以及產(chǎn)品用途進行選擇，并確保鞋類的設(shè)計能發(fā)揮其最大程度的保護作用。