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安全鞋止滑性能分析及发展方向研究

添加时间:2019-09-24 15:33:27    查看:

恒宇仪器生产的电脑系统鞋子止滑试验机(见下图):试验机具有使鞋类试样与测试地板接触,并能施加一个稳定增长的向下力的装置(实验设定为400N),在经过短暂的静接触后,使鞋和地板之间以恒定的速度(0.1±0.05 ) m/s。相对另一个运动的装置。当测试地板相对于鞋类试样运动时,它可能受到约束,反之亦然。在特定的测试条件下,使表而相对运动所需的力就被测量了,在规定时间后的值除以接触力就得到摩擦系数。鞋子止滑试验机能测知鞋底摩擦系数,以判定鞋子的止滑性,鞋底胶料混炼时,或因止滑剂添加数量。种类之不同,而产生不同之摩擦系数,亦可测出比较,做为研发配料之依据。

   鞋子止滑试验机

2. 鞋底止滑试验机

    恒宇仪器生产的鞋底止滑试验机(见下图):试验机能使在一定负荷压力下的试样在水平试验平板上做水平方向匀速滑动,并具有连接在试验平板上能精确感测、显示摩擦力和系数变化的装置,由于鞋底配料的不同,将产生不同的摩擦系数,鞋底止滑试验机可测知鞋底的摩擦系数以供企业参考.

 鞋底止滑试验机


 安全鞋防滑性能实验结果与分析

    美国保险商实验室(UL)和美国材料与测试学会(ASTM)曾提供测试数据:当摩擦系数小于0.40时为非常危险范围;摩擦系数在0.50~0.60之间为基本安全范围;摩擦系数大于0.60时为非常安全范围。一般情况,在干燥状态下,地面材料的静摩擦系数在0.50以上即可确认达到安全的标准。如果摩擦系数在0.50以下则认定未达到安全标准。未作防滑处理的材料一般摩擦系数低于0.45,经过防滑处理的材料,可达到不同条件的摩擦系数要求

1. GB/T 3903.6-2005《鞋类通用试验方法一防滑性能》的测试结果

  依据GB/T 3903.6-2005《鞋类通用试验方法一防滑性能》标准得到的测试结果见表1。

鞋类通用试验方法一防滑性能

2. SATRA TM 144《鞋类和地板材料摩擦一防滑性能》的测试结果

    依据SATRA TM 144《鞋类和地板材料摩擦一防滑性能》得到的测试结果见表2。

 鞋类和地板材料摩擦一防滑性能

3.实验结果

    由表1和表2的两种方法,通过实验我们可以得出以下结果。

(1) EVA材料测试结果

    在干态时EVA材料在各种路而上的动摩擦系数大小为:玻璃二木板>大理石>柏油>瓷砖>水泥。在干态时EVA材料在玻璃而上的动摩擦系数最大,防滑性能最好。但EVA鞋底干态时动摩擦系数均大于0.7,在通常使用的各种路而上行走都是安全的。

    在湿态时EVA材料在各种路而上的动摩擦系数大小为:柏油二木板二瓷砖>水泥>大理石>玻璃。可以看出湿态时EVA材料动摩擦系数都显著降低,其中玻璃路而降低最多。柏油路而、瓷砖路而、水泥路而的降低不是很大。在湿态时EVA材料在玻璃而上的动摩擦系数最小,防滑性能最差。EVA鞋底在湿的玻璃路而和大理石路而上摩擦系数小于0.40,行走是很危险的,但在柏油路而、瓷砖而、木板路而上的防湿滑性很好。

(2) TRP材料测试结果

    在干态时TPR材料在各种路而上的动摩擦系数大小为:柏油>瓷砖>水泥>大理石>木板>玻璃。也就是说,干态时TPR鞋底在柏油路而上的防滑性最好,在玻璃表而上最差。在湿态时TPR材料在在各种路而上的动摩擦系数大小为:柏油二水泥二瓷砖>木板>大理石>玻璃。

    可以看出TPR鞋底在柏油路而、水泥路而和瓷砖而上不论是干态或是湿态动摩擦系数均大于0.7,达到了非常安全范围,而且在柏油路而上的湿态和干态动摩擦系数变化很小,在水泥路而上的湿态动摩擦系数反倒大于湿态,结合玻璃表而、大理石路而和木板路而的测试结果都可看出,TPR的湿态防滑性能优于干态。在玻璃表而上不论是干态或是湿态动摩擦系数均小于0.4,属于危险的范围。

 (3) PVC材料测试结果

    在干态时PVC材料在各种路而上的动摩擦系数大小为:玻璃>木板二大理石>柏油二瓷砖>水泥。也就是说,干态时PVC鞋底在玻璃路而上的防滑性最好,在水泥路而上最差。在湿态时PVC材料在在各种路而上的动摩擦系数大小为:水泥>瓷砖二柏油>木板>大理石>玻璃。同样,湿态时PVC鞋底在水泥路而上防滑性能最好,在玻璃而上最差。

    我们可以看到干态时PVC鞋底在柏油路而、水泥路而、木板路而、大理石路而、瓷砖路而以及玻璃表而摩擦系数都远大于0.6,达到了非常安全的范围。同时也可以看出湿态时除了在水泥路而,其余路而上的动摩擦系数均小于干态。可以看出PVC鞋底在此路而上的防湿滑性能优于干滑性能。在湿的玻璃表而和大理石路而上动摩擦系数均小于0.5,属于危险的范围。

(4) NR材料测试结果

    在干态时NR材料在各种路而上的动摩擦系数大小为:大理石>玻璃>瓷砖二木板>水泥>柏油。也就是说,干态时 NR鞋底在大理石而上的防滑性最好,在柏油路而上最差。在湿态时NR材料在在各种路而上的动摩擦系数大小为:水泥>瓷砖>柏油>木板>大理石>玻璃。同样,湿态时NR鞋底在水泥路而上防滑性能最好,在玻璃而上最差。

    我们可以看到NR鞋底在干态和湿态时,在柏油路而、水泥路而、木板路而、大理石路而、瓷砖路而以及玻璃表而摩擦系数都远大于0.6,达到了非常安全的范围,所有测试数据都大于0.5,所以NR鞋底在这些路而上行走,不论干湿都是安全的。我们还可以看到除了柏油路而干态摩擦系数大于湿态摩擦系数和水泥路而干、湿摩擦系数基本相近,其余路而上的湿摩擦系数均小于干态,这也说明NR鞋底在柏油路而干态防滑性能一般来说要好于湿态。

(5)不同材料间防滑性能比较

    通过上述4种材料测试结果的分析可以看出:

    在柏油路而上的防滑性能为:干态时,PVC>TPR>EVA>NR;湿态时,TPR>PVC>NR>EVA。

    在玻璃表而上的防滑性能为:干态时,EVA>PVC>NR>TPR;湿态时,NR>TPR>PVC>EVA。

    在大理石路而上的防滑性能为:干态时,NR>PVC>EVA >TPR;湿态时,NR>TPR>PVC>EVA。

    在木板路而上的防滑性能为:干态时,EVA>PVC>NR>TPR;湿态时,PVC>EVA>NR >TPR。

    在水泥路而上的防滑性能为:干态时,NR>TPR>EVA>PVC;湿态时,PVC>NR>TPR>EVA。

    在瓷砖路而上的防滑性能为:干态时,NR>PVC>TPR>EVA;湿态时,NR>PVC≈TPR>EVA。

(6)不同方法间防滑性能比较

   GB/T 3903.6-2005标准方法采用的是取3个相近数据的平均值(而且数据和平均值之间的偏差不超过2%),但在实际操作中,稳定性稍差,需要测较多数据来取值。而SATRA TM144标准方法采用的是取5个数据的平均值,实际测试结果稳定性相对较好,基本没有偏差。同时可以从表1和表2中看出,用GB/T 3903.6-2005标准方法测出的各种材料在不同路而上的防滑性能基本同SATRATM 144标准方法测出的数据性能一致,只是SATRA TM 144标准方法测出各种数值稍高于GB/T3903.6标准方法,这是因为SATRA TM 144标准本身在运动中施加的力要高于GB/T 3903.6标准,可以看出,防滑性能还和施加力成正比。



安全鞋止滑性能分析

   (1)不同鞋底材料,不同路而,不同干湿度,鞋底的防滑性能都不同。

    (2)防滑性受材料、湿度影响最大的表而是玻璃。影响最小的表而是柏油而和瓷砖而。

   (3)防滑性受路而影响较大的是TPR鞋底,影响较小的是NR鞋底。

   (4)以上数据基本表征不同鞋底材料在干湿不同路而上的防滑性能,同样符合满帮的皮鞋、运动鞋、胶鞋和劳保鞋等,可为制鞋厂家生产合适的防滑性能成鞋提供参考依据。

 安全鞋止滑性能的发展方向

    通过研究和分析目前国内外现状,预测对鞋底防滑性能的实验方法研究将会向以下方向而发展:

   (1)根据不同种类的鞋子,研究制定相应的鞋底防滑性能的检测评估方法和优劣等级,并且在全球鞋类质量检测中建立统一的标准。

   (2)研究更多的影响因素,如材料性能、花纹造型、路而污染物和温度之间的相关性,找出这些因素同防滑性能之间存在的某些内在规律。

   (3)就单一因素的研究向更深、更理论化发展。如对鞋底花纹的研究,建立鞋底防滑值与花纹中横条纹、纵条纹、方块状、圆点等设计因素所占的而积或花纹深度关系的数学模型,便于更直观地根据花纹中设计因素的而积和深度,来推断鞋底防滑性能的大小。

   (4)研究材料配方中各微量填充物对防滑滑性能的影响,寻求特殊材料的微量填充物,来提高鞋底的防滑性能。

   (5)建立鞋底防滑值的数据库查询系统。用户根据需要的防滑值的大小范围、穿着的环境温度和路而状况,就可以在数据库中查到参考的鞋底图片,包括鞋底材料和花纹,同时用户也可以根据鞋底的材料和花纹,查询该鞋底在不同的路而状况和环境温度下,防滑值的大小范围。


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