摘要：随着我国制鞋行业的进步和发展，人们对于安全鞋质量要求也随之提高，安全鞋舒适性指标体系会逐步建立和完善，这对产业升级、产品档次提高、人民生活品质提升等，都具有重大的现实意义。本文就安全鞋外底耐磨性的测试方法探讨，并对对测试方法中的一些问题进行了分析。
关键词：安全鞋外底 耐磨性能测试 测试方法 研究
一、安全鞋鞋底耐磨性能要求
安全鞋是安全类鞋和防护类鞋的统称，指在生产和工作中穿用的具有保护脚部及腿部避免或减轻足（腿）部伤害的个体防护用品。对安全鞋鞋底的性能要求主要有良好的耐磨性、抗化学品腐蚀性、隔热性和防油性，但因鞋底材料不同，其性能也各不同相同。针对橡胶材料外底重量较重、易吐霜、不易降解等问题，聚合材料类外底安全鞋的出现改变了这种现状，且市场份额不断加重。聚合材料类鞋底一般采用聚氨酯材料一次注模成型，可以用作耐油安全鞋、耐酸碱安全鞋、电绝缘安全鞋等的鞋底材料。聚合材料鞋底比普通橡胶底耐磨2~3倍，且重量轻（重量为橡胶底的50%～60%），曲挠性好。双密度注射工艺指的是在制底工艺上采取模压工艺，并通过注射的方法使外层胶为密实层，内层胶为发泡层，形成双密度鞋底。外层胶为密实层，以保证足够的物理强度和良好的耐磨性，以及被赋予良好的防滑和防油脂性能；内层胶为发泡层，以增加胶鞋的缓冲性能，提高弹性，减轻胶鞋的重量，在最大限度的满足劳保鞋所要求的性能。此外，双密度注射工艺还具有节省胶料、自动化程度高等特点。
二、安全鞋外底耐磨性能测试方法
2.1国标耐磨法
采用GB／T3903.2—2008标准检测，原理是用带齿的金属磨轮垂直压在试样鞋底上，以一定的负荷、速度、时间对鞋底进行磨耗。操作程序是：将鞋底或成鞋装于左边的天平上，通过砝码对样品的重量进行调节使天平左右平衡，然后在砝码盘放人500g负荷，调整鞋底平整处于磨轮处，测试样品磨耗20min后的磨痕长度。试验结果采用鞋底磨损部位的磨痕长度来表征鞋底的耐磨性能。
2.2NBS磨耗法
NBS磨耗法是采用美国标准ASTMD1630—06对试样进行检测。该检测方法是以试样2.54mm厚度为准，利用砂轮，对标准胶和检测试样分别进行磨耗测试，达到规定厚度时，导电装置会自动将电源切断，并分别将磨耗次数记录下来。然后对两个数据进行对比。其操作流程大致分为以下几个步骤：首先对标准胶进行预磨，使之与砂纸的磨耗面吻合，然后将标准胶磨完2.54mm的次数进行记录，再以同样的方式对检测试样进行预磨，并记录旋转次数，将得到的数据进行计算，从而得出试样磨耗指数。
2.3阿克隆磨耗法
阿克隆磨耗是采用国标GB/T1689-1998标准对试样进行检测的一种方法，在检测时，在负荷以及倾斜角度一定的前提下，将检测试样与砂轮进行摩擦测试，摩擦测试距离为1.61km，测试后得出磨耗体积。该方法的操作流程大致有几下几点：粘试样胶轮，并将其放在标准温度下，放置时间为16小时。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆对试样轮进行测试，先对其进行15~20分钟的预磨，然后将其取下，进行称重，然后，进行1.61km的距离测试，对试样的密度进行测试，根据上述测试步骤，求出磨耗体积。
2.4DIN磨耗法
实验原理是在规定的接触压力和一定面积上，测定圆柱形橡胶试样在一定粒度的砂布上和一定距离内进行磨耗而产生的磨耗量。可分为旋转试样法和非旋转试样法。非旋转试样法操作程序是：预磨标准胶，测试标准胶的磨耗质量，共进行三次。再预磨试验胶，测试试验胶的磨耗质量。然后再预磨标准胶，测试标准胶的磨耗质量，共进行三次。最后测试试样和标准胶的密度并求出标准胶和试验胶的平均质量损耗和试样的相对磨耗量。试验结果表征：相对体积磨耗量=（试验胶的质量损失值×参照胶的固定质量损失值200mg）÷（试验胶的密度×参照胶的质量损失值）。
三、安全鞋外底耐磨性能测试实验
3.1试样的裁取
对于橡胶外底，试样形状对于其外底耐磨性几乎是没有影响的，而对于双密度聚氨酯材料类外底的安全鞋，试样形状的不同对其外底耐磨性能的试验结果有显著的影响。试验前，试样要进行预磨，从而使得试样与辊筒上的砂纸完全贴合，这样才能保证试验数据的真实性。但是对于部分聚合材料类的鞋底，如果将高密度层与发泡层一起进行取样，不仅会使得试样夹持不紧，而且试样在试验过程中会产生跳动现象，对试验结果有很大的影响。此时就必须在试样的背面粘贴一个与试样等直径的橡胶圆柱体，且将整个试样安装在夹持器上，并使其高度控制在标准要求的范围内，进行试验。
3.2密度的测定
全橡胶或全聚合类鞋底的密度，按照GB/T533-2008《硫化橡胶或热塑性橡胶密度的测定》提供的方法进行测定。双密度聚氨酯材料鞋底的耐磨性主要就是依靠其最外层的高密度层，而不是中间的发泡层，因此其密度的测定也应该是测定最高密度外层的密度。此外，在进行密度测定的过程中，试样表面一般都带有油成分，由于水的表面张力之故，易附着气泡。这些附着在试样表面的气泡对试样密度测量的结果影响是相当大的。因此，试验时要注意浸入水中的试样表面一定不能有气泡出现。此外，为了防止试样内部含有气泡以及消除系统误差，该试验应重复进行3次。
3.3质量磨耗量的判定
标准规定，对于皮鞋的非皮革外底：密度≤0.9g/cm3的材料，相对体积磨耗量应<250mm3；密度>0.9g/cm3的材料，相对体积磨耗量<150mm3。由于双密度聚氨酯底的的最外层的密度通常都>0.9g/cm3，而如将带有发泡层的试样进行整体的密度测定，其密度就可能会≤0.9g/cm3，此时判定的依据则发生变化，会导致错误的试验结果。对于双密度聚氨酯鞋底，由于其最外层较薄，所以在试验时要时刻注意其厚度的变化，以免试验过程中将高密度层磨完而磨至发泡层，从而导致试验数据的误差。安全鞋橡胶外底的密度通常都>0.9g/cm3，而聚氨酯材料类外底的密度通常都<0.9g/cm3。然而标准要求对于皮鞋的非皮革外底：密度≤0.9g/cm3的材料，相对体积磨耗量应<250mm3；密度>0.9g/cm3材料的相对体积磨耗量应<150mm3，即对橡胶类外底的耐磨性要求高于聚氨酯材料外底。但针对安全鞋外底的耐磨性能，在致密层不破坏的情况下，双密度氨酯材料类外底的耐磨性能一般优于橡胶材料类外底的耐磨性能。
四、结束语
采取科学合理的安全鞋外底耐磨性测试方法，有利于确保安全鞋的使用性能。通过对相关测试方法的研究发现目前市场上的双密度聚氨酯底安全鞋外底耐磨性测试标准不够完善，需要进一步明确其耐磨性测试的取样部位和判别依据，从而确保测试结果的客观性和准确性，促进安全鞋质量的提高。
参考文献
[1]郭永刚.橡胶鞋底耐磨性能测试方法的研究[J].中国皮革,2016（45）
[2]黄凯旋,张素璇.皮鞋外底耐磨性能测量不确定度的评定[J].西部皮革,2017（39）
论文作者:刘宪君
论文发表刊物:《防护工程》2017年第32期
论文发表时间:2018/3/22
标签：试样论文; 磨耗论文; 密度论文; 鞋底论文; 耐磨论文; 测试论文; 安全鞋论文; 《防护工程》2017年第32期论文;