鞋类外底耐磨性能的测定和检测中需注意事项

2021-03-13黄鹏元江紫嫣谭建龙

西部皮革 2021年5期

黄鹏元，江紫嫣，谭建龙

（（1.国家皮革制品质量监督检验中心（广州），广东广州510860）；2.广州检验检测认证集团有限公司，广东广州 510860）

1 前言

鞋靴外底耐磨性能的好坏直接影响着整鞋穿着耐久度的长短，是鞋靴质量的直观体现，又是鞋靴外底防滑性能和外底缓冲减震材料是否能得以保持稳定的重要指标，是实现外底防滑、缓冲减震等功能的基础和前提条件。

目前，外底耐磨性能的检测方法主要有国标耐磨试验法、旋转辊筒式磨耗机法、NBS 磨耗法和阿克隆磨耗试验法。日常检测中应用较为广泛的有国标耐磨试验法GB/T 3903.2《鞋类整鞋试验方法耐磨性能》[1]和旋转辊筒式磨耗机法GB/T 9867-2008《硫化橡胶或热塑性橡胶耐磨性能的测定（旋转辊筒式磨耗机法）》[2]’，国标耐磨试验法GB/T 3903.2《鞋类整鞋试验方法耐磨性能》具有易操作、试验周期短等优点，被广泛应用于我国鞋类产品检测标准中，如：QB/T 1002《皮鞋》、QB/T 2955《休闲鞋》、GB/T 22756《皮凉鞋》等；而旋转辊筒式磨耗机法GB/T 9867-2008《硫化橡胶或热塑性橡胶耐磨性能的测定（旋转辊筒式磨耗机法）》等同采用ISO4649:2002《Rubber,vulcanized or thermoplastic-Determination of abrasion resistance using a rotating cylindrical drum device》标准，在国内专业运动鞋和个体防护鞋靴等标准中同样被广泛应用，如：HG/T 4906《羽毛球鞋》、GB/T 19706《足球鞋》、GB 21536《田径运动鞋》和GB 21147《个体防护装备防护鞋》、GB 21148《个体防护装备安全鞋》等，本文将对这两种标准的试验流程和对检验过程中常见问题及需要注意的事项进行详细的阐述。

2 试验方法

2.1 国标耐磨试验法简述

国标耐磨试验法GB/T 3903.2《鞋类整鞋试验方法耐磨性能》原理是将直径为（20±0.1）mm-（4±0.1）mm 的带齿T12 钢磨轮旋转垂直压在试样上，在特定条件下对试样进行磨耗试验，测量试样磨痕长度来表达试样的耐磨性能。

2.1.1 国标耐磨试验法试验流程

以在室温环境条件下，仪器HY-763GB 国标耐磨试验机为例，整鞋外底耐磨性能操作流程如下：首先每次试验前应将设备磨轮空转5 分钟，试样在测试前应确定外底着力部位接触地面的材料有哪些，外底为单一材料的可在外底任意平整部位进行测试，由两种或两种以上材料构成的，每种材料均应测试，试样表面应平整，必要时应对外底花纹表面进行打磨，打磨深度以刚好去除花纹为准；选取好试样的测试部位后将试样外底朝上紧固在耐磨机左端的天平上，通过调整砝码将天平调节至平衡后施加（4.9±0.1）N 的压力（2017 版较2008 版增加了对施加压力±0.1N 的允差），调节磨轮位置使其对准测试部位，仪器转速设定为（191±5）r/min，试验时间20min 或将总转数设定为3820 转后开始进行试验，直至试验结束在1h 之内用游标卡尺对磨痕长度进行测量；每种材料至少测试两处，取两处四个数值的算术平均值来表示试验结果。

2.2 旋转辊筒式磨耗机法简述

旋转辊筒式磨耗机法GB/T 9867-2008《硫化橡胶或热塑性橡胶耐磨性能的测定（旋转辊筒式磨耗机法）》分为方法A 非旋转试样法和方法B旋转试样法，一般较多使用方法A 非旋转试样法；其原理是在规定的接触压力和一定的面积上，测量圆柱形橡胶试样在一定级别的砂布上和在一定的距离内进行摩擦而产生的磨耗量，磨耗是在圆柱形试样的一端产生，砂布包贴在旋转辊筒的表面，试样紧压在带有砂布的辊筒上，使试样沿辊筒横向移动，测定试样的质量损失并通过试样的密度来计算相对体积磨耗量，通过相对体积磨耗量的数值来判定测定的耐磨性能。

2.2.1 旋转辊筒式磨耗机法试验流程

仪器辊筒直径为（150.0±0.2）mm，旋转速度为（40±1）r/min，试验全程磨耗（40.0±0.2）m；试验前应确认被测试试样厚度不低于2 mm，将试样制备成直径(16±0.2)mm，高度不小于6 mm 的圆柱形至少3 个，对于试样高度达不到6 mm 的可将其粘在硬度不低于80 邵尔A 的基片上，将制备好的试样和标准参照胶按GB/T 2941 标准实验室温度环境下至少调节16 h 后开始进行试验；试验在标准实验室环境温度下，仪器以JK-6002D DIN 磨耗试验机为例，旋转辊筒式磨耗机法操作流程如下：每次试验前先将设备打扫干净，称取标准参照胶试验前质量，将标准参照胶装置于仪器夹持器上伸出(2.0±0.2)mm 长度，用（10±0.2）N 的垂直作用力将试样紧压在辊筒上，通过控制面板设置转速为（40±1）r/min，磨耗行程40m 进行磨耗试验,待试验结束后取下标准参照胶去除胶屑称取其试验后质量，根据试验前质量-试验后质量得出磨耗量，重复之前步骤共进行三次试验；然后参照标准参照胶质量损失的测定将试验胶也按上述步骤进行磨耗至少三次，每次试验都应使用新的试样，称取试验胶密度；最后重复之前步骤对标准参照胶再进行三次试验，根据公式（试验胶的质量损失值×参照胶的固定质量损失值200 mg）÷（试验胶的密度×参照胶的质量损失值）得出相对体积磨耗量来判定测定的耐磨性能。

3 检测过程中常见问题和需注意事项

3.1 国标耐磨试验法

（1）耐磨试验机各部位如：转速、定时设置、天平的灵敏性和准确度对整个耐磨试验的结果影响重大，因此有必要定期对耐磨试验机进行检查，加强日常的清洁维护，并让专业计量人员对设备进行校准计量。

（2）通常对于大多数鞋底，特别是发泡、微孔材料外底接触地面处会经特殊加工处理在表面覆盖一层抗耐磨性较好的涂层，按日常穿着优先选取外底接触地面着力部位平整处进行测试，对于无平整部位的外底花纹表面打磨深度应以刚好去除花纹为准。

（3）对于测试后磨痕出现三角形、梯形的问题，在安装试样过程中，一定要将试样紧固服帖在鞋楦上并调至水平，检查试样是否有松动，调节磨轮对准测试部位是否平贴，这样可以减少试验过程中耐磨测试部位因试样出现移动而产生偏移或试验结束后磨痕出现三角形、梯形长边与短边相差大于短边的10%等结果。

（4）当测试过程中试样出现抖动时，第一检查试样是否紧固并调至水平，第二是否有胶屑卷入测试部位或磨轮上，有应及时用毛刷进行清洁，可参考高铁GT-7012-GB 设备在磨轮上方安置一个带旋转硬毛刷对整个测试环节进行实时清洁作业；如发现磨损部位出现发粘或粘轮现象，则应停止试验，用有机溶剂对磨轮进行清洗。

（5）外底材料对温度及其敏感，在连续测试时应注意磨轮温度的冷却，当温度较高时磨痕则会变的越深越长。

3.2 旋转辊筒式磨耗机法

（1）因试验容易产生较多灰尘胶屑，因此每次试验前均应使用硬毛刷（如：猪鬓毛刷、硬尼龙毛刷）和吸尘器对仪器进行打扫，确保试验砂布清洁干净，防止试验过程中出现异常振动影响试验结果。

（2）标准参照胶应储存在标准实验温度下，避免阳光直射，注意储存时间，用密封袋封装存放防止橡胶过快老化。

（3）标准参照胶40 m 行程磨耗量应在180～220 mg 之间，当磨耗量小于180 mg 时应及时更换砂布，更换砂布时需注意砂布背面的箭头指示，每次试验都应与标明的方向一致，将砂布牢固的包贴在辊筒表面上，以使整个辊筒表面形成一个均匀一致的摩擦面，砂布接头之间应紧密粘接，接缝空隙不得超过2 mm。

（4）在装取试样时容易将试样的边角扯下，称取质量时应将扯下的小胶边一起称量，天平称取质量应能精确到±1 mg。

（5）在测试密度时，试样入水时应小心轻放，以斜入角切入进水，注意观察试样表面是否粘附有小气泡，气泡的存在会使测得的结果出现偏差，影响计算结果。

（6）当试样在40 m 行程内磨耗量大于400 mg 时，试样可在20 m 行程时停止，然后将试样伸出长度重新调整为（2.0±0.2）mm 后继续进行试验以便完成剩下的20 m 行程；若试样40 m 行程内磨耗量大于600 mg时，试样只需进行20 m 磨耗，并在报告中注明，将此时的磨耗量乘以2，从而得到40 m 磨耗量。