Taber耐磨试验机在鞋面材料的测试应用

发布时间:2016-01-18 | 阅读次数:998

  鞋面材料的耐磨性能是反映鞋类产品质量优劣的重要指标之一。成鞋在穿用过程中,随着人脚的活动,鞋头部位的材料时常会与台阶、地面凸起物等外界环境产生摩擦,鞋里部位也难免会与脚趾头和脚面发生摩擦,如果鞋面材料不具备良好的耐磨性能,随着摩擦次数的日积月累,就会引起鞋面材料褪色、起毛、起球甚至破损等,从而影响鞋的穿用寿命。强化对鞋面材料的测试把关,筛选出具有高耐磨强度的材料用于鞋头、鞋里等容易破损的部位,对提高成鞋整体耐用性能和使用寿命具有重要意义。

  以Taber耐磨试验机为代表的旋转平台、双头耐磨试验机,因具有操作简便、结果稳定、适用范围广等诸多优点,已为越来越多的国内外客户认可,许多企业和贸易商指定用Taber耐磨测试结果做为表征鞋材耐磨性能的重要指标之一。

  Taber 耐磨试验机的仪器结构和测试原理主要参照ASTM D 3884-2009《纺织织物耐磨性指南 旋转平台 双头法》(Standard Guide for Abrasion Resistance of Textile Fabrics ,Rotary Platform, Double-Head Method),但目前由于缺乏统一的测试规范和稳定的数据支撑,影响了该方法在材料检测尤其是纷繁复杂的鞋类材料检测方面的广泛应用。

  本文主要应用Taber耐磨试验机对软面皮革、人造革、合成革、超纤革、纺织品等常用鞋面材料的耐磨性能进行实际测试与分析研究,重点针对砂轮型号和负荷等试验条件进行筛选和明确,以便为规范相关测试工作及进一步制定行业标准提供参考依据,并期望扩大国际先进试验方法在鞋类质量检测中的应用。

  根据中华人民共和国工业和信息化部工信厅科[2011]165号文件《关于印发2011年第三批行业标准制修订计划的通知》,《鞋用材料耐磨性能试验方法(Taber耐磨试验机法)》行业标准的计划编号为:2011-2639T-QB,由福建出入境检验检疫局检验检疫技术中心、国家鞋类质量监督检验中心(温州)等共同组成起草小组,负责起草该行业标准。目前该标准起草工作已进入送审阶段,本文的部分验证数据来源于此制标项目。

1 试验部分

  1.1 试验原理

  被测试样放置在一个旋转平台上,通过旋转平台带动其上方的两个摩擦轮滚动,摩擦轮在一定负荷下与试样进行旋转摩擦运动来磨损试样。一个摩擦轮朝外,另一个摩擦轮朝内摩擦试样。磨耗痕迹为一个重叠的环形。经过规定摩擦圈数后,根据试样表面磨损情况和颜色变化程度,进行分级评定。

  1.2 试验仪器

  TABER耐磨试验机,旋转平台的旋转速度为(60±5)r/min,支撑压杆通过增加砝码加大对试样施加的负荷,可选为(500±10)g或(1000±20)g,摩擦砂轮按磨损强度依次递增的顺序有CS10、CS17、H18和H22四种型号可选。

Taber 5135耐磨试验机

Taber 磨耗试验机

  1.3 试样制取

  取软面皮革、人造革、合成革、超纤革、纺织品等5种常见类型的鞋面材料作为试验样品,每种类型取3个代表性的样品进行试验,每个试验样品各裁取8块直径为(106±1)mm的圆形待测试样,并将待测试样对折两次后,用剪刀切去叠角,使其中心形成一个直径为6mm的圆孔。试验结果见表1~表5。

软面皮革耐磨测试结果

人造皮革耐磨性能测试结果

合成革及纺织品耐磨测试结果

超纤革耐磨性能测试结果

  1.4 试验条件

  在温度( 2 0 ± 2 )℃、湿度( 65% ± 5 % )的条件下进行试验。试验前,应将试样放置于GB/T22049-2008《鞋类 鞋类和鞋类部件环境调节及试验用标准环境》[2]要求的标准环境中,调节4h以上。

  1.5 试验程序

  将试样正面朝上固定于旋转平台上,并将选定的砂轮安装在支撑压杆上。选择合适的负荷后,将支撑压杆放下,使砂轮与试样表面接触,连接并打开吸尘装置。启动仪器,按计数器设定的旋转次数进行测试。对于鞋面材料,摩擦次数统一采用500次。测试结束后,取下试样,检查并记录试样的磨损情况,并用灰色样卡按GB/T 250-2008《纺织品色牢度试验 评定变色用灰色样卡》[3]评定试验区域内的颜色变化情况及色牢度等级。

2 结果与讨论

  2.1 软面皮革的耐磨性能通过测试,得到软面皮革耐磨性能的测试结果,见表1。从表1可看出:

  (1)随着砂轮磨损强度的增强,山羊皮、绵羊皮和牛软面皮等软面皮革的鞋面材料试样受损程度和变色明显变化,而试验负荷对试样的受损程度影响不大,仅是使试验区域的颜色发生较小变化。

  (2)型号为CS17的砂轮可使软面皮革产生明显的磨损和变色,而型号为H18的砂轮则会导致软面皮革的粒面被磨掉和中间层产生较严重的破坏。因此,选用型号为CS17的砂轮,就可以明确分辨出软面皮革耐磨性能的好坏,而对于试验负荷,则应选用1000g,以使试验变色更为明显。

  2.2 人造革、合成革和纺织品的耐磨性能砂轮H22,则会使超纤革产生严重破坏。

  (2)当砂轮对超纤革的磨损产生明显变化时,试验负荷的增加会加剧试验区域的颜色发生变化。因此,选用型号为H18的砂轮可以明确分辨出超纤革耐磨性能的好坏,而对于试验负荷,则应选用1000g,以使试验变色更为明显。

3 结 论

  通过对软面皮革、人造革、合成革、超纤革和纺织品等5种类型的常用鞋面材料的耐磨性能进行测试与分析,得出以下结论:

  (1)对软面皮革的鞋面材料进行耐磨性能试验,宜采用CS17的砂轮和1000g的试验负荷;对人造革、合成革和纺织品的鞋面材料进行耐磨性能试验,宜采用H18的砂轮和500g的试验负荷;对于超纤革的鞋面材料进行耐磨性能试验,则宜采用H18的砂轮和1000g的试验负荷。

  (2)5种类型的常用鞋面材料耐磨性能优劣顺序大体为:超纤革>人造革>合成革>纺织品>天然皮革。在对鞋类产品的帮面进行设计研发时,可根据各种鞋面材料耐磨性能的优劣,进行合理的选材与搭配,从而达到有效提高鞋类产品的耐用性能和穿用寿命的目的。

  (3)Taber耐磨试验机法适用于各类常用鞋面材料的耐磨性能测试,其原理科学,试验步骤合理规范且便于操作,试验结果评定较为切合实际,可在此基础上,形成测试评估各类鞋用材料耐磨性能的标准规范。