黃鵬元，江紫嫣，譚建龍

（（1.國(guó)家皮革制品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心（廣州），廣東廣州510860）；2.廣州檢驗(yàn)檢測(cè)認(rèn)證集團(tuán)有限公司，廣東廣州 510860）

1 前言

鞋靴外底耐磨性能的好壞直接影響著整鞋穿著耐久度的長(zhǎng)短，是鞋靴質(zhì)量的直觀體現(xiàn)，又是鞋靴外底防滑性能和外底緩沖減震材料是否能得以保持穩(wěn)定的重要指標(biāo)，是實(shí)現(xiàn)外底防滑、緩沖減震等功能的基礎(chǔ)和前提條件。

目前，外底耐磨性能的檢測(cè)方法主要有國(guó)標(biāo)耐磨試驗(yàn)法、旋轉(zhuǎn)輥筒式磨耗機(jī)法、NBS 磨耗法和阿克隆磨耗試驗(yàn)法。日常檢測(cè)中應(yīng)用較為廣泛的有國(guó)標(biāo)耐磨試驗(yàn)法GB/T 3903.2《鞋類整鞋試驗(yàn)方法耐磨性能》[1]和旋轉(zhuǎn)輥筒式磨耗機(jī)法GB/T 9867-2008《硫化橡膠或熱塑性橡膠耐磨性能的測(cè)定（旋轉(zhuǎn)輥筒式磨耗機(jī)法）》[2]’，國(guó)標(biāo)耐磨試驗(yàn)法GB/T 3903.2《鞋類整鞋試驗(yàn)方法耐磨性能》具有易操作、試驗(yàn)周期短等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于我國(guó)鞋類產(chǎn)品檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)中，如：QB/T 1002《皮鞋》、QB/T 2955《休閑鞋》、GB/T 22756《皮涼鞋》等；而旋轉(zhuǎn)輥筒式磨耗機(jī)法GB/T 9867-2008《硫化橡膠或熱塑性橡膠耐磨性能的測(cè)定（旋轉(zhuǎn)輥筒式磨耗機(jī)法）》等同采用ISO4649:2002《Rubber,vulcanized or thermoplastic-Determination of abrasion resistance using a rotating cylindrical drum device》標(biāo)準(zhǔn)，在國(guó)內(nèi)專業(yè)運(yùn)動(dòng)鞋和個(gè)體防護(hù)鞋靴等標(biāo)準(zhǔn)中同樣被廣泛應(yīng)用，如：HG/T 4906《羽毛球鞋》、GB/T 19706《足球鞋》、GB 21536《田徑運(yùn)動(dòng)鞋》和GB 21147《個(gè)體防護(hù)裝備防護(hù)鞋》、GB 21148《個(gè)體防護(hù)裝備安全鞋》等，本文將對(duì)這兩種標(biāo)準(zhǔn)的試驗(yàn)流程和對(duì)檢驗(yàn)過(guò)程中常見(jiàn)問(wèn)題及需要注意的事項(xiàng)進(jìn)行詳細(xì)的闡述。

2 試驗(yàn)方法

2.1 國(guó)標(biāo)耐磨試驗(yàn)法簡(jiǎn)述

國(guó)標(biāo)耐磨試驗(yàn)法GB/T 3903.2《鞋類整鞋試驗(yàn)方法耐磨性能》原理是將直徑為（20±0.1）mm-（4±0.1）mm 的帶齒T12 鋼磨輪旋轉(zhuǎn)垂直壓在試樣上，在特定條件下對(duì)試樣進(jìn)行磨耗試驗(yàn)，測(cè)量試樣磨痕長(zhǎng)度來(lái)表達(dá)試樣的耐磨性能。

2.1.1 國(guó)標(biāo)耐磨試驗(yàn)法試驗(yàn)流程

以在室溫環(huán)境條件下，儀器HY-763GB 國(guó)標(biāo)耐磨試驗(yàn)機(jī)為例，整鞋外底耐磨性能操作流程如下：首先每次試驗(yàn)前應(yīng)將設(shè)備磨輪空轉(zhuǎn)5 分鐘，試樣在測(cè)試前應(yīng)確定外底著力部位接觸地面的材料有哪些，外底為單一材料的可在外底任意平整部位進(jìn)行測(cè)試，由兩種或兩種以上材料構(gòu)成的，每種材料均應(yīng)測(cè)試，試樣表面應(yīng)平整，必要時(shí)應(yīng)對(duì)外底花紋表面進(jìn)行打磨，打磨深度以剛好去除花紋為準(zhǔn)；選取好試樣的測(cè)試部位后將試樣外底朝上緊固在耐磨機(jī)左端的天平上，通過(guò)調(diào)整砝碼將天平調(diào)節(jié)至平衡后施加（4.9±0.1）N 的壓力（2017 版較2008 版增加了對(duì)施加壓力±0.1N 的允差），調(diào)節(jié)磨輪位置使其對(duì)準(zhǔn)測(cè)試部位，儀器轉(zhuǎn)速設(shè)定為（191±5）r/min，試驗(yàn)時(shí)間20min 或?qū)⒖傓D(zhuǎn)數(shù)設(shè)定為3820 轉(zhuǎn)后開(kāi)始進(jìn)行試驗(yàn)，直至試驗(yàn)結(jié)束在1h 之內(nèi)用游標(biāo)卡尺對(duì)磨痕長(zhǎng)度進(jìn)行測(cè)量；每種材料至少測(cè)試兩處，取兩處四個(gè)數(shù)值的算術(shù)平均值來(lái)表示試驗(yàn)結(jié)果。

2.2 旋轉(zhuǎn)輥筒式磨耗機(jī)法簡(jiǎn)述

旋轉(zhuǎn)輥筒式磨耗機(jī)法GB/T 9867-2008《硫化橡膠或熱塑性橡膠耐磨性能的測(cè)定（旋轉(zhuǎn)輥筒式磨耗機(jī)法）》分為方法A 非旋轉(zhuǎn)試樣法和方法B旋轉(zhuǎn)試樣法，一般較多使用方法A 非旋轉(zhuǎn)試樣法；其原理是在規(guī)定的接觸壓力和一定的面積上，測(cè)量圓柱形橡膠試樣在一定級(jí)別的砂布上和在一定的距離內(nèi)進(jìn)行摩擦而產(chǎn)生的磨耗量，磨耗是在圓柱形試樣的一端產(chǎn)生，砂布包貼在旋轉(zhuǎn)輥筒的表面，試樣緊壓在帶有砂布的輥筒上，使試樣沿輥筒橫向移動(dòng)，測(cè)定試樣的質(zhì)量損失并通過(guò)試樣的密度來(lái)計(jì)算相對(duì)體積磨耗量，通過(guò)相對(duì)體積磨耗量的數(shù)值來(lái)判定測(cè)定的耐磨性能。

2.2.1 旋轉(zhuǎn)輥筒式磨耗機(jī)法試驗(yàn)流程

儀器輥筒直徑為（150.0±0.2）mm，旋轉(zhuǎn)速度為（40±1）r/min，試驗(yàn)全程磨耗（40.0±0.2）m；試驗(yàn)前應(yīng)確認(rèn)被測(cè)試試樣厚度不低于2 mm，將試樣制備成直徑(16±0.2)mm，高度不小于6 mm 的圓柱形至少3 個(gè)，對(duì)于試樣高度達(dá)不到6 mm 的可將其粘在硬度不低于80 邵爾A 的基片上，將制備好的試樣和標(biāo)準(zhǔn)參照膠按GB/T 2941 標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室溫度環(huán)境下至少調(diào)節(jié)16 h 后開(kāi)始進(jìn)行試驗(yàn)；試驗(yàn)在標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室環(huán)境溫度下，儀器以JK-6002D DIN 磨耗試驗(yàn)機(jī)為例，旋轉(zhuǎn)輥筒式磨耗機(jī)法操作流程如下：每次試驗(yàn)前先將設(shè)備打掃干凈，稱取標(biāo)準(zhǔn)參照膠試驗(yàn)前質(zhì)量，將標(biāo)準(zhǔn)參照膠裝置于儀器夾持器上伸出(2.0±0.2)mm 長(zhǎng)度，用（10±0.2）N 的垂直作用力將試樣緊壓在輥筒上，通過(guò)控制面板設(shè)置轉(zhuǎn)速為（40±1）r/min，磨耗行程40m 進(jìn)行磨耗試驗(yàn),待試驗(yàn)結(jié)束后取下標(biāo)準(zhǔn)參照膠去除膠屑稱取其試驗(yàn)后質(zhì)量，根據(jù)試驗(yàn)前質(zhì)量-試驗(yàn)后質(zhì)量得出磨耗量，重復(fù)之前步驟共進(jìn)行三次試驗(yàn)；然后參照標(biāo)準(zhǔn)參照膠質(zhì)量損失的測(cè)定將試驗(yàn)?zāi)z也按上述步驟進(jìn)行磨耗至少三次，每次試驗(yàn)都應(yīng)使用新的試樣，稱取試驗(yàn)?zāi)z密度；最后重復(fù)之前步驟對(duì)標(biāo)準(zhǔn)參照膠再進(jìn)行三次試驗(yàn)，根據(jù)公式（試驗(yàn)?zāi)z的質(zhì)量損失值×參照膠的固定質(zhì)量損失值200 mg）÷（試驗(yàn)?zāi)z的密度×參照膠的質(zhì)量損失值）得出相對(duì)體積磨耗量來(lái)判定測(cè)定的耐磨性能。

3 檢測(cè)過(guò)程中常見(jiàn)問(wèn)題和需注意事項(xiàng)

3.1 國(guó)標(biāo)耐磨試驗(yàn)法

（1）耐磨試驗(yàn)機(jī)各部位如：轉(zhuǎn)速、定時(shí)設(shè)置、天平的靈敏性和準(zhǔn)確度對(duì)整個(gè)耐磨試驗(yàn)的結(jié)果影響重大，因此有必要定期對(duì)耐磨試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行檢查，加強(qiáng)日常的清潔維護(hù)，并讓專業(yè)計(jì)量人員對(duì)設(shè)備進(jìn)行校準(zhǔn)計(jì)量。

（2）通常對(duì)于大多數(shù)鞋底，特別是發(fā)泡、微孔材料外底接觸地面處會(huì)經(jīng)特殊加工處理在表面覆蓋一層抗耐磨性較好的涂層，按日常穿著優(yōu)先選取外底接觸地面著力部位平整處進(jìn)行測(cè)試，對(duì)于無(wú)平整部位的外底花紋表面打磨深度應(yīng)以剛好去除花紋為準(zhǔn)。

（3）對(duì)于測(cè)試后磨痕出現(xiàn)三角形、梯形的問(wèn)題，在安裝試樣過(guò)程中，一定要將試樣緊固服帖在鞋楦上并調(diào)至水平，檢查試樣是否有松動(dòng)，調(diào)節(jié)磨輪對(duì)準(zhǔn)測(cè)試部位是否平貼，這樣可以減少試驗(yàn)過(guò)程中耐磨測(cè)試部位因試樣出現(xiàn)移動(dòng)而產(chǎn)生偏移或試驗(yàn)結(jié)束后磨痕出現(xiàn)三角形、梯形長(zhǎng)邊與短邊相差大于短邊的10%等結(jié)果。

（4）當(dāng)測(cè)試過(guò)程中試樣出現(xiàn)抖動(dòng)時(shí)，第一檢查試樣是否緊固并調(diào)至水平，第二是否有膠屑卷入測(cè)試部位或磨輪上，有應(yīng)及時(shí)用毛刷進(jìn)行清潔，可參考高鐵GT-7012-GB 設(shè)備在磨輪上方安置一個(gè)帶旋轉(zhuǎn)硬毛刷對(duì)整個(gè)測(cè)試環(huán)節(jié)進(jìn)行實(shí)時(shí)清潔作業(yè)；如發(fā)現(xiàn)磨損部位出現(xiàn)發(fā)粘或粘輪現(xiàn)象，則應(yīng)停止試驗(yàn)，用有機(jī)溶劑對(duì)磨輪進(jìn)行清洗。

（5）外底材料對(duì)溫度及其敏感，在連續(xù)測(cè)試時(shí)應(yīng)注意磨輪溫度的冷卻，當(dāng)溫度較高時(shí)磨痕則會(huì)變的越深越長(zhǎng)。

3.2 旋轉(zhuǎn)輥筒式磨耗機(jī)法

（1）因試驗(yàn)容易產(chǎn)生較多灰塵膠屑，因此每次試驗(yàn)前均應(yīng)使用硬毛刷（如：豬鬢毛刷、硬尼龍毛刷）和吸塵器對(duì)儀器進(jìn)行打掃，確保試驗(yàn)砂布清潔干凈，防止試驗(yàn)過(guò)程中出現(xiàn)異常振動(dòng)影響試驗(yàn)結(jié)果。

（2）標(biāo)準(zhǔn)參照膠應(yīng)儲(chǔ)存在標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)溫度下，避免陽(yáng)光直射，注意儲(chǔ)存時(shí)間，用密封袋封裝存放防止橡膠過(guò)快老化。

（3）標(biāo)準(zhǔn)參照膠40 m 行程磨耗量應(yīng)在180～220 mg 之間，當(dāng)磨耗量小于180 mg 時(shí)應(yīng)及時(shí)更換砂布，更換砂布時(shí)需注意砂布背面的箭頭指示，每次試驗(yàn)都應(yīng)與標(biāo)明的方向一致，將砂布牢固的包貼在輥筒表面上，以使整個(gè)輥筒表面形成一個(gè)均勻一致的摩擦面，砂布接頭之間應(yīng)緊密粘接，接縫空隙不得超過(guò)2 mm。

（4）在裝取試樣時(shí)容易將試樣的邊角扯下，稱取質(zhì)量時(shí)應(yīng)將扯下的小膠邊一起稱量，天平稱取質(zhì)量應(yīng)能精確到±1 mg。

（5）在測(cè)試密度時(shí)，試樣入水時(shí)應(yīng)小心輕放，以斜入角切入進(jìn)水，注意觀察試樣表面是否粘附有小氣泡，氣泡的存在會(huì)使測(cè)得的結(jié)果出現(xiàn)偏差，影響計(jì)算結(jié)果。

（6）當(dāng)試樣在40 m 行程內(nèi)磨耗量大于400 mg 時(shí)，試樣可在20 m 行程時(shí)停止，然后將試樣伸出長(zhǎng)度重新調(diào)整為（2.0±0.2）mm 后繼續(xù)進(jìn)行試驗(yàn)以便完成剩下的20 m 行程；若試樣40 m 行程內(nèi)磨耗量大于600 mg時(shí)，試樣只需進(jìn)行20 m 磨耗，并在報(bào)告中注明，將此時(shí)的磨耗量乘以2，從而得到40 m 磨耗量。

4 結(jié)束語(yǔ)

在日常檢測(cè)過(guò)程中，通過(guò)對(duì)兩種鞋類外底耐磨性能標(biāo)準(zhǔn)的分析和對(duì)操作流程的梳理總結(jié)了一些常見(jiàn)問(wèn)題及注意事項(xiàng)進(jìn)行詳細(xì)的闡述，希望能給廣大鞋類檢測(cè)工作者和學(xué)習(xí)者帶來(lái)積極的參考價(jià)值。