鞋品耐折性能国外标准测试方法及分析

2019-10-30周佳奕邵晓莉傅科杰

纺织检测与标准 2019年5期

周佳奕，邵晓莉，傅科杰

1.通标标准技术服务有限公司宁波分公司，浙江宁波315000；2.中国检验认证集团宁波有限公司，浙江宁波315000 3.宁波检验检疫科学技术研究院，浙江宁波315000

0 引言

在全球，鞋类产品每年销售量逾百亿双，国际贸易额一直居高不下。中国是世界上最大的鞋业制造基地，现年均生产各种鞋品超60亿双，占世界制鞋总量的60%，同时也是世界上最大的鞋类出口国，鞋类出口占世界出口总量的50%。在出口量每年稳步增长的同时，国际贸易壁垒也对鞋类产品质量提出了一系列的要求。此外，随着消费者对鞋类产品的安全性和舒适性要求进一步提升，各国对鞋类产品，无论是鞋材还是成品，均提出了更多的检测要求。

耐折性能是鞋类产品检测中最常见的项目之一，常以一定的角度和频率进行屈挠试验，对鞋帮面、鞋底等鞋材的耐挠强度、成鞋帮底（包括围条、底墙）结合部位的黏合牢度等指标进行考核，直观反映出鞋类产品在穿用过程中可能出现的质量问题。在大多数企业的出口检测报告中，都有这一性能的测试结果。然而，由于耐折性能涉及的检测方法众多，除了要求对整鞋的耐折性能进行考量之外，还对鞋帮面、鞋底等鞋材有不同的检测方法。本文从整鞋、鞋帮面和鞋底3方面对目前国外常用的鞋品耐折性能的测试方法进行解读和分析。

1 整鞋耐折测试

整鞋耐折测试是通过对成品鞋整体试验，一次性对鞋帮面材料、鞋底、帮底结合部位等多个部位进行考核，是对成品鞋工艺质量的测试。ISO国际标准化组织正在对整鞋的耐折测试标准进行制订，而英国SATRA技术研究中心的SATRA TM92∶2016《成品鞋耐曲折试验》（Resistance of footwear to flexing）（以下简称SATRA TM92）标准是国外最常用的整鞋耐折测试标准。

1.1 SATRA TM92测试原理及适用范围

将成品鞋安装在耐折试验机上，通过耐折试验机带动成品鞋曲折部位以与其鞋型相匹配的曲折角度进行反复曲折，在达到预先设定的时间或完成规定的曲折次数后观察鞋子曲折部位的破坏情况，以完成曲折次数无破坏或完成规定曲折次数后破坏严重程度来评估成鞋的耐折性能。耐折试验机见图1。该标准适用于大多数的鞋类产品，但并不适用于评估鞋帮面或外底材料的耐折性能。

图1 成品鞋耐折试验机及试验中的样品

1.2 SATRA TM92测试方法

1.2.1 取样及测试条件

将一只或一双成品鞋作为测试样，置于温度为（23±2）℃、相对湿度为（50±4）%或（20±2）℃、相对湿度（65±4）%的条件下至少48 h，并在此环境下按要求进行耐折性测试。

1.2.2 测试步骤

根据标准要求画出屈挠线；选择适宜的弯折角度，将试样安装于试验机中，使弯折部位与屈挠线重合；预置次数或时间，启动设备，定期检查破损情况并记录。

1.2.3 与GB/T 3903.1比较

国内对整鞋耐折性能的测试参照GB/T 3903.1—2017《鞋类整鞋试验方法耐折性能》（以下简称GB/T 3903.1）执行。两个标准方法在取样、试验仪器、试验参数及结果评价等方面存在较大的差异，详见表1。由表1可知：SATRA TM92在弯折方式上更贴近人走路的状态（后跟上起式），且在角度上需根据鞋的品类选择弯折角度，也更符合实际情况，测试的范围包括了儿童鞋，适用范围广；GB/T 3903.1则考虑到人在穿着过程中遇到的特殊情况（如鞋底被尖锐物割口）及这种情况下被割口位置在弯折情况下的破坏性，结果充分评价了各个部位的变化情况。

2 帮面材料耐折测试

帮面材料耐折测试是通过对鞋帮面材料按要求制样后夹持在耐折试验机上，以某种方式进行曲折试验，常用的两种帮面材料耐折试验方法为伸缩试验法和Bally屈挠试验法。

表1 SATRA TM92与GB/T 3903.1整鞋测试存在的差异

2.1 伸缩试验法

2.1.1 测试原理及适用范围

模拟鞋帮面材料在穿着过程中受到挤压、拉伸、曲折等受力情况，对试样进行伸缩式的耐折测试，在达到预先设定的曲折次数后，检查试样是否有褶皱、裂纹、涂层分层或脱落等情况。该方法常用于人造革和合成革帮面材料的测试，也可用于评价皮革帮面在曲折试验后是否出现盐斑或涂层分层或脱落的情况。

2.1.2 测试方法

2.1.2.1 取样及测试条件

将预选裁取好的边长为（64±1）mm的正方形试样置于温度为（23±2）℃、相对湿度为（50±4）%或温度为（20±2）℃、相对湿度为（65±4）%的规定条件下，并在此环境下进行耐折性能的测试（也可在低温环境中进行试验）。

2.1.2.2测试步骤

用V形夹具将试样安装在耐折试验机上；设置往复频率和试验次数；预置次数，启动设备，定期检查破损情况并记录。

2.1.2.3与其他国际标准比较

采用伸缩试验法进行检测的相关标准主要有SATRA TM25∶1992《鞋面曲折试验抗褶皱和开裂》（Vamp flex test：resistance to creasing and cracking）、ISO 4643∶1992《模压塑料鞋工业用有衬里和无衬里聚乙烯鞋：规范》（Moulded plastics footwear：Lined or unlined poly(vinylchloride)boots for general industrial use— specification）、ISO 5423∶1992《模压塑料鞋工业用有衬里和无衬里聚酯鞋：规范》（Moulded plastics footwear：Lined or unlined polyurethane boots for general industrial use—specification）和ISO 5402-2∶2015《皮革耐折牢度的测定第2部分：鞋面弯曲法》（Leather：Determination of flex resistance Part 2∶Vamp flex method），它们之间的主要差异见表2。

由表2可知：SATRA TM25标准适用于皮革、PU、PVC、织物、涂层织物等材料，相对其他标准适用范围更广泛，且对帮面材料的考核要求更高，达到了100万次；ISO 4643和ISO 5423标准分别适用于PVC和PU两种鞋材，适用范围较窄；ISO 5402-2标准则主要适用于厚度＜3.0 mm的皮革材料。

2.2 Bally屈挠试验法

2.2.1 测试原理及适用范围

在Bally屈挠试验法中，试样被上下两个夹具同时夹持，且下夹具固定不动，上夹具以22.5°进行往复运动，往复运动频率为（100±5）次/min，在规定次数后观察试样表面的变化，以表面是否出现折皱、破裂、表面涂层脱落分层等现象及其严重程度等来评估材料的耐曲折性能。该试验方法模拟了鞋帮面表面向内弯折所造成的帮面损坏，但不包括向外弯折引起的破坏。

表2 采用伸缩试验法的检测标准之间的差异（常温试验）

2.2.2 测试方法

2.2.2.1 取样及测试条件

将预先裁取好的70 mm×45 mm的试样置于标准环境中，放置规定的时间，并在此环境下进行测试。该方法可进行干、湿两种状态的测试，也可在低温环境中进行试验。

2.1.2.2 测试步骤

将试样沿长边向内对折，对折后将试样一端夹持在上夹具中锁紧，将另一端外翻后两边对齐，自然垂直伸展后夹持在下夹具中；设置往复频率和试验次数；预置次数，启动设备，定期检查破损情况并记录。

2.2.2.3 与其他国际标准比较

采用Bally屈挠试验法进行检测的相关标准主要有SATRA TM55∶1999《鞋面材料耐折性能：巴利屈挠》（Flexing resistance of upper materials-bally flexometer）、ISO 17694∶2016《鞋类鞋帮和衬里试验方法：耐折性能》（Footwear—Test methods for uppers and lining：Flex resistance）、ISO 5402∶2017《皮革抗弯性测定第1部分：弯曲计法》（Leather—Determination of flex resistance Part 1∶Flexometer method）和ASTMD6182—2015《皮革曲折性和附着性试验方法》（Standard test method for flexibility and adhesion of finish on leather），它们之间的主要差异见表3。

由表3可知：SATRA TM55及ISO 17694适用于各类鞋材，包括了皮革、PU、PVC、织物等，而ISO 5402-1及ASTM D6182仅适用于皮革材料。SATRA TM55对于帮面、衬里的考核要求相对其他标准高，其他方面要求基本一致。

3 鞋底材料耐折测试

针对鞋底材料进行的耐折测试方法，主要有Ross曲折测试法、Bennewart曲折测试法和Belt曲折测试法。

3.1 Ross曲折测试法

3.1.1 测试原理及适用范围

用割口刀将鞋底测试样垂直割口，绕芯轴以90°角反复屈挠，一定测试次数后测量试片切口的长度，以割口增长的程度衡量鞋底材料产生龟裂的程度。本方法模拟鞋底在穿着过程中反复屈挠过程产生龟裂的现象，适用于天然橡胶、热塑性橡胶、PVC、EVA等各种材料。

3.1.2 测试方法

3.1.2.1 取样及测试条件

标准试样为宽25 mm、长150 mm或以上的试样（厚度根据材质和标准要求各异），也可以直接对外底进行试验，但需要去除帮面、衬里、鞋跟等部件。该方法可在常温或低温两种状态下进行测试。

3.1.2.2 测试步骤

按标准要求进行制样，并用割口刀进行割口处理；设置往复频率和试验次数；预置次数，启动设备，定期检查割口情况并记录。

表3采用Bally屈挠试验法的检测标准差异（常温试验）

3.1.2.3 与其他国际标准比较

采用Ross曲折测试法进行检测的相关标准主要有SATRA TM60∶1992《曲折试验Ross曲折过程中抗切口扩展测试》（Ross flex test-resistance to cut growth on flexing）、BS5153-2.1∶1991《鞋靴和鞋靴材料试验方法第2部分鞋底第1节鞋底材料抗切口延伸试验∶Ross屈挠法》（Methods of test for footwear and footwear materials.Part 2∶Solings.Section 2.1∶Ross flexing method for cut growth resistance of soling materials）和ASTM1052∶09—2014《橡胶性能测试方法：用ROSS挠曲装置测定橡胶切口扩展》（Standard test method for measuring rubber deterioration—Cut growth using Ross flexing apparatus），它们之间的主要差异见表4。

3.2 Bennewart曲折测试法

3.2.1 测试原理及适用范围

在屈挠线上进行割口处理，将试样安装在Bennewart曲折机上，通过曲折机带动试片在轴上进行向上90°曲折，一定测试次数后，测量试片割口的长度，以割口增长长度和新裂纹的情况来评估鞋底的耐折性能。

3.2.2 测试方法

3.2.2.1 取样

由整鞋取样时，从子口处分离鞋靴的帮面和外底，保留内底和黏合绷帮区域。若试样为成型外底时，应在试验前用黏合剂黏合适合尺寸和形状的标准内底。

3.2.2.2 测试步骤

按标准要求进行制样，并用割口刀进行割口处理；设置往复频率和试验次数；预置次数，启动设备，定期检查割口长度和裂纹情况，并记录。

3.2.2.3与其他国际标准比较

采用Bennewart曲折试验法进行检测的相关标准主要有SATRA TM161∶2014《弯折测试：Bennewart曲折过程中抗切口扩展测试》（Bennewart flex test-resistance to cut growth on flexing）、ISO 17707∶2005《鞋靴外底试验方法∶耐折性能》（Footwear—Test method for outsole∶Flex resistance）和 ISO 20344∶2011《个人防护装备鞋类的试验方法》（Personal protective equipment—Test methods for footwear），它们之间的主要差异见表5。

表4 采用Ross曲折试验法的检测标准的适用范围及其差异

3.3 带式曲折测试法

3.3.1 测试原理及适用范围

用黏胶剂将试样黏附在传送带上，通过弯折试验机驱动轮带动传送带在选定的从动轮上模拟人实际穿着的状态（存在短暂的弯折和长时间的非屈挠两种状态）进行曲折，达到规定的次数后，观察鞋底出现的裂纹和裂纹程度，以此来评估鞋底的耐曲折性能。

3.3.2 测试方法

3.3.2.1 取样

直接模压取样时，模压底需要在铸模48 h后；整鞋取样需要去除内底、帮面部分，打磨掉绷帮帮脚，且不能损伤外底，并按标准剪掉鞋跟与腰窝部位，留10～20 mm腰窝部位在前掌。若外底厚度大于15 mm，制备试样时应使其厚度降至15 mm以保证弯折效果。

表5 采用Bennewart曲折试验法的检测标准的适用范围及其差异

3.3.2.2 测试步骤

制备传送带；按标准要求进行制样，对前掌部位内表面按标准进行处理并黏合到传送带上；将传送带两端黏合，选择合适的从动轮后，待黏合剂固定后安装至弯折机的两个辊轮上，调节传送带张力，使其刚刚绷紧；预置次数，启动设备，定期检查裂纹情况并记录。

3.3.2.3 与其他国际标准比较

带式曲折试验的标准主要有ISO 16177∶2012《鞋类抗裂纹开裂和扩展性∶带式曲折法》和SATRA TM133∶1933《抗裂纹开裂和扩展性∶带式曲折法》，两个标准存在的差异不大，适用于各类外底，根据鞋底的特征在3种规格的从动轮中选择一种进行试验。驱动轮按（247±20）r/min的速度旋转，带动皮带以（90±8）r/min的速度运动，记录试验过程中产生的裂纹及裂纹的深浅程度。与Ross曲折试验法和Bennewart曲折试验法的连续曲折相比，此法根据鞋底的软硬、厚度等情况旋转从动轮显得更合理，但其制样和操作过程繁琐，实际耗时更长。