鞋品耐折性能國外標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試方法及分析

周佳奕，邵曉莉，傅科杰

1.通標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)服務(wù)有限公司寧波分公司，浙江寧波315000；2.中國檢驗(yàn)認(rèn)證集團(tuán)寧波有限公司，浙江寧波315000 3.寧波檢驗(yàn)檢疫科學(xué)技術(shù)研究院，浙江寧波315000

0 引言

在全球，鞋類產(chǎn)品每年銷售量逾百億雙，國際貿(mào)易額一直居高不下。中國是世界上最大的鞋業(yè)制造基地，現(xiàn)年均生產(chǎn)各種鞋品超60億雙，占世界制鞋總量的60%，同時(shí)也是世界上最大的鞋類出口國，鞋類出口占世界出口總量的50%。在出口量每年穩(wěn)步增長(zhǎng)的同時(shí)，國際貿(mào)易壁壘也對(duì)鞋類產(chǎn)品質(zhì)量提出了一系列的要求。此外，隨著消費(fèi)者對(duì)鞋類產(chǎn)品的安全性和舒適性要求進(jìn)一步提升，各國對(duì)鞋類產(chǎn)品，無論是鞋材還是成品，均提出了更多的檢測(cè)要求。

耐折性能是鞋類產(chǎn)品檢測(cè)中最常見的項(xiàng)目之一，常以一定的角度和頻率進(jìn)行屈撓試驗(yàn)，對(duì)鞋幫面、鞋底等鞋材的耐撓強(qiáng)度、成鞋幫底（包括圍條、底墻）結(jié)合部位的黏合牢度等指標(biāo)進(jìn)行考核，直觀反映出鞋類產(chǎn)品在穿用過程中可能出現(xiàn)的質(zhì)量問題。在大多數(shù)企業(yè)的出口檢測(cè)報(bào)告中，都有這一性能的測(cè)試結(jié)果。然而，由于耐折性能涉及的檢測(cè)方法眾多，除了要求對(duì)整鞋的耐折性能進(jìn)行考量之外，還對(duì)鞋幫面、鞋底等鞋材有不同的檢測(cè)方法。本文從整鞋、鞋幫面和鞋底3方面對(duì)目前國外常用的鞋品耐折性能的測(cè)試方法進(jìn)行解讀和分析。

1 整鞋耐折測(cè)試

整鞋耐折測(cè)試是通過對(duì)成品鞋整體試驗(yàn)，一次性對(duì)鞋幫面材料、鞋底、幫底結(jié)合部位等多個(gè)部位進(jìn)行考核，是對(duì)成品鞋工藝質(zhì)量的測(cè)試。ISO國際標(biāo)準(zhǔn)化組織正在對(duì)整鞋的耐折測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行制訂，而英國SATRA技術(shù)研究中心的SATRA TM92∶2016《成品鞋耐曲折試驗(yàn)》（Resistance of footwear to flexing）（以下簡(jiǎn)稱SATRA TM92）標(biāo)準(zhǔn)是國外最常用的整鞋耐折測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)。

1.1 SATRA TM92測(cè)試原理及適用范圍

將成品鞋安裝在耐折試驗(yàn)機(jī)上，通過耐折試驗(yàn)機(jī)帶動(dòng)成品鞋曲折部位以與其鞋型相匹配的曲折角度進(jìn)行反復(fù)曲折，在達(dá)到預(yù)先設(shè)定的時(shí)間或完成規(guī)定的曲折次數(shù)后觀察鞋子曲折部位的破壞情況，以完成曲折次數(shù)無破壞或完成規(guī)定曲折次數(shù)后破壞嚴(yán)重程度來評(píng)估成鞋的耐折性能。耐折試驗(yàn)機(jī)見圖1。該標(biāo)準(zhǔn)適用于大多數(shù)的鞋類產(chǎn)品，但并不適用于評(píng)估鞋幫面或外底材料的耐折性能。

圖1 成品鞋耐折試驗(yàn)機(jī)及試驗(yàn)中的樣品

1.2 SATRA TM92測(cè)試方法

1.2.1 取樣及測(cè)試條件

將一只或一雙成品鞋作為測(cè)試樣，置于溫度為（23±2）℃、相對(duì)濕度為（50±4）%或（20±2）℃、相對(duì)濕度（65±4）%的條件下至少48 h，并在此環(huán)境下按要求進(jìn)行耐折性測(cè)試。

1.2.2 測(cè)試步驟

根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)要求畫出屈撓線；選擇適宜的彎折角度，將試樣安裝于試驗(yàn)機(jī)中，使彎折部位與屈撓線重合；預(yù)置次數(shù)或時(shí)間，啟動(dòng)設(shè)備，定期檢查破損情況并記錄。

1.2.3 與GB/T 3903.1比較

國內(nèi)對(duì)整鞋耐折性能的測(cè)試參照GB/T 3903.1—2017《鞋類整鞋試驗(yàn)方法耐折性能》（以下簡(jiǎn)稱GB/T 3903.1）執(zhí)行。兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)方法在取樣、試驗(yàn)儀器、試驗(yàn)參數(shù)及結(jié)果評(píng)價(jià)等方面存在較大的差異，詳見表1。由表1可知：SATRA TM92在彎折方式上更貼近人走路的狀態(tài)（后跟上起式），且在角度上需根據(jù)鞋的品類選擇彎折角度，也更符合實(shí)際情況，測(cè)試的范圍包括了兒童鞋，適用范圍廣；GB/T 3903.1則考慮到人在穿著過程中遇到的特殊情況（如鞋底被尖銳物割口）及這種情況下被割口位置在彎折情況下的破壞性，結(jié)果充分評(píng)價(jià)了各個(gè)部位的變化情況。

2 幫面材料耐折測(cè)試

幫面材料耐折測(cè)試是通過對(duì)鞋幫面材料按要求制樣后夾持在耐折試驗(yàn)機(jī)上，以某種方式進(jìn)行曲折試驗(yàn)，常用的兩種幫面材料耐折試驗(yàn)方法為伸縮試驗(yàn)法和Bally屈撓試驗(yàn)法。

表1 SATRA TM92與GB/T 3903.1整鞋測(cè)試存在的差異

2.1 伸縮試驗(yàn)法

2.1.1 測(cè)試原理及適用范圍

模擬鞋幫面材料在穿著過程中受到擠壓、拉伸、曲折等受力情況，對(duì)試樣進(jìn)行伸縮式的耐折測(cè)試，在達(dá)到預(yù)先設(shè)定的曲折次數(shù)后，檢查試樣是否有褶皺、裂紋、涂層分層或脫落等情況。該方法常用于人造革和合成革幫面材料的測(cè)試，也可用于評(píng)價(jià)皮革幫面在曲折試驗(yàn)后是否出現(xiàn)鹽斑或涂層分層或脫落的情況。

2.1.2 測(cè)試方法

2.1.2.1 取樣及測(cè)試條件

將預(yù)選裁取好的邊長(zhǎng)為（64±1）mm的正方形試樣置于溫度為（23±2）℃、相對(duì)濕度為（50±4）%或溫度為（20±2）℃、相對(duì)濕度為（65±4）%的規(guī)定條件下，并在此環(huán)境下進(jìn)行耐折性能的測(cè)試（也可在低溫環(huán)境中進(jìn)行試驗(yàn)）。

2.1.2.2測(cè)試步驟

用V形夾具將試樣安裝在耐折試驗(yàn)機(jī)上；設(shè)置往復(fù)頻率和試驗(yàn)次數(shù)；預(yù)置次數(shù)，啟動(dòng)設(shè)備，定期檢查破損情況并記錄。

2.1.2.3與其他國際標(biāo)準(zhǔn)比較

采用伸縮試驗(yàn)法進(jìn)行檢測(cè)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)主要有SATRA TM25∶1992《鞋面曲折試驗(yàn)抗褶皺和開裂》（Vamp flex test：resistance to creasing and cracking）、ISO 4643∶1992《模壓塑料鞋 工業(yè)用有襯里和無襯里聚乙烯鞋：規(guī)范》（Moulded plastics footwear：Lined or unlined poly(vinylchloride)boots for general industrial use— specification）、ISO 5423∶1992《模壓塑料鞋 工業(yè)用有襯里和無襯里聚酯鞋：規(guī)范》（Moulded plastics footwear：Lined or unlined polyurethane boots for general industrial use—specification）和ISO 5402-2∶2015《皮革 耐折牢度的測(cè)定 第2部分：鞋面彎曲法》（Leather：Determination of flex resistance Part 2∶Vamp flex method），它們之間的主要差異見表2。

由表2可知：SATRA TM25標(biāo)準(zhǔn)適用于皮革、PU、PVC、織物、涂層織物等材料，相對(duì)其他標(biāo)準(zhǔn)適用范圍更廣泛，且對(duì)幫面材料的考核要求更高，達(dá)到了100萬次；ISO 4643和ISO 5423標(biāo)準(zhǔn)分別適用于PVC和PU兩種鞋材，適用范圍較窄；ISO 5402-2標(biāo)準(zhǔn)則主要適用于厚度＜3.0 mm的皮革材料。

2.2 Bally屈撓試驗(yàn)法

2.2.1 測(cè)試原理及適用范圍

在Bally屈撓試驗(yàn)法中，試樣被上下兩個(gè)夾具同時(shí)夾持，且下夾具固定不動(dòng)，上夾具以22.5°進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)，往復(fù)運(yùn)動(dòng)頻率為（100±5）次/min，在規(guī)定次數(shù)后觀察試樣表面的變化，以表面是否出現(xiàn)折皺、破裂、表面涂層脫落分層等現(xiàn)象及其嚴(yán)重程度等來評(píng)估材料的耐曲折性能。該試驗(yàn)方法模擬了鞋幫面表面向內(nèi)彎折所造成的幫面損壞，但不包括向外彎折引起的破壞。

表2 采用伸縮試驗(yàn)法的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)之間的差異（常溫試驗(yàn)）

2.2.2 測(cè)試方法

2.2.2.1 取樣及測(cè)試條件

將預(yù)先裁取好的70 mm×45 mm的試樣置于標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境中，放置規(guī)定的時(shí)間，并在此環(huán)境下進(jìn)行測(cè)試。該方法可進(jìn)行干、濕兩種狀態(tài)的測(cè)試，也可在低溫環(huán)境中進(jìn)行試驗(yàn)。

2.1.2.2 測(cè)試步驟

將試樣沿長(zhǎng)邊向內(nèi)對(duì)折，對(duì)折后將試樣一端夾持在上夾具中鎖緊，將另一端外翻后兩邊對(duì)齊，自然垂直伸展后夾持在下夾具中；設(shè)置往復(fù)頻率和試驗(yàn)次數(shù)；預(yù)置次數(shù)，啟動(dòng)設(shè)備，定期檢查破損情況并記錄。

2.2.2.3 與其他國際標(biāo)準(zhǔn)比較

采用Bally屈撓試驗(yàn)法進(jìn)行檢測(cè)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)主要有SATRA TM55∶1999《鞋面材料耐折性能：巴利屈撓》（Flexing resistance of upper materials-bally flexometer）、ISO 17694∶2016《鞋類 鞋幫和襯里試驗(yàn)方法：耐折性能》（Footwear—Test methods for uppers and lining：Flex resistance）、ISO 5402∶2017《皮革抗彎性測(cè)定第1部分：彎曲計(jì)法》（Leather—Determination of flex resistance Part 1∶Flexometer method）和ASTMD6182—2015《皮革曲折性和附著性試驗(yàn)方法》（Standard test method for flexibility and adhesion of finish on leather），它們之間的主要差異見表3。

由表3可知：SATRA TM55及ISO 17694適用于各類鞋材，包括了皮革、PU、PVC、織物等，而ISO 5402-1及ASTM D6182僅適用于皮革材料。SATRA TM55對(duì)于幫面、襯里的考核要求相對(duì)其他標(biāo)準(zhǔn)高，其他方面要求基本一致。

3 鞋底材料耐折測(cè)試

針對(duì)鞋底材料進(jìn)行的耐折測(cè)試方法，主要有Ross曲折測(cè)試法、Bennewart曲折測(cè)試法和Belt曲折測(cè)試法。

3.1 Ross曲折測(cè)試法

3.1.1 測(cè)試原理及適用范圍

用割口刀將鞋底測(cè)試樣垂直割口，繞芯軸以90°角反復(fù)屈撓，一定測(cè)試次數(shù)后測(cè)量試片切口的長(zhǎng)度，以割口增長(zhǎng)的程度衡量鞋底材料產(chǎn)生龜裂的程度。本方法模擬鞋底在穿著過程中反復(fù)屈撓過程產(chǎn)生龜裂的現(xiàn)象，適用于天然橡膠、熱塑性橡膠、PVC、EVA等各種材料。

3.1.2 測(cè)試方法

3.1.2.1 取樣及測(cè)試條件

標(biāo)準(zhǔn)試樣為寬25 mm、長(zhǎng)150 mm或以上的試樣（厚度根據(jù)材質(zhì)和標(biāo)準(zhǔn)要求各異），也可以直接對(duì)外底進(jìn)行試驗(yàn)，但需要去除幫面、襯里、鞋跟等部件。該方法可在常溫或低溫兩種狀態(tài)下進(jìn)行測(cè)試。

3.1.2.2 測(cè)試步驟

按標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行制樣，并用割口刀進(jìn)行割口處理；設(shè)置往復(fù)頻率和試驗(yàn)次數(shù)；預(yù)置次數(shù)，啟動(dòng)設(shè)備，定期檢查割口情況并記錄。

表3采用Bally屈撓試驗(yàn)法的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)差異（常溫試驗(yàn)）

3.1.2.3 與其他國際標(biāo)準(zhǔn)比較

采用Ross曲折測(cè)試法進(jìn)行檢測(cè)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)主要有SATRA TM60∶1992《曲折試驗(yàn)Ross曲折過程中抗切口擴(kuò)展測(cè)試》（Ross flex test-resistance to cut growth on flexing）、BS5153-2.1∶1991《鞋靴和鞋靴材料試驗(yàn)方法第2部分鞋底第1節(jié)鞋底材料抗切口延伸試驗(yàn)∶Ross屈撓法》（Methods of test for footwear and footwear materials.Part 2∶Solings.Section 2.1∶Ross flexing method for cut growth resistance of soling materials）和ASTM1052∶09—2014《橡膠性能測(cè)試方法：用ROSS撓曲裝置測(cè)定橡膠切口擴(kuò)展》（Standard test method for measuring rubber deterioration—Cut growth using Ross flexing apparatus），它們之間的主要差異見表4。

3.2 Bennewart曲折測(cè)試法

3.2.1 測(cè)試原理及適用范圍

在屈撓線上進(jìn)行割口處理，將試樣安裝在Bennewart曲折機(jī)上，通過曲折機(jī)帶動(dòng)試片在軸上進(jìn)行向上90°曲折，一定測(cè)試次數(shù)后，測(cè)量試片割口的長(zhǎng)度，以割口增長(zhǎng)長(zhǎng)度和新裂紋的情況來評(píng)估鞋底的耐折性能。

3.2.2 測(cè)試方法

3.2.2.1 取樣

由整鞋取樣時(shí)，從子口處分離鞋靴的幫面和外底，保留內(nèi)底和黏合繃幫區(qū)域。若試樣為成型外底時(shí)，應(yīng)在試驗(yàn)前用黏合劑黏合適合尺寸和形狀的標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)底。

3.2.2.2 測(cè)試步驟

按標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行制樣，并用割口刀進(jìn)行割口處理；設(shè)置往復(fù)頻率和試驗(yàn)次數(shù)；預(yù)置次數(shù)，啟動(dòng)設(shè)備，定期檢查割口長(zhǎng)度和裂紋情況，并記錄。

3.2.2.3與其他國際標(biāo)準(zhǔn)比較

采用Bennewart曲折試驗(yàn)法進(jìn)行檢測(cè)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)主要有SATRA TM161∶2014《彎折測(cè)試：Bennewart曲折過程中抗切口擴(kuò)展測(cè)試》（Bennewart flex test-resistance to cut growth on flexing）、ISO 17707∶2005《鞋靴外底試驗(yàn)方法∶耐折性能》（Footwear—Test method for outsole∶Flex resistance）和 ISO 20344∶2011《個(gè)人防護(hù)裝備鞋類的試驗(yàn)方法》（Personal protective equipment—Test methods for footwear），它們之間的主要差異見表5。

表4 采用Ross曲折試驗(yàn)法的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)的適用范圍及其差異

3.3 帶式曲折測(cè)試法

3.3.1 測(cè)試原理及適用范圍

用黏膠劑將試樣黏附在傳送帶上，通過彎折試驗(yàn)機(jī)驅(qū)動(dòng)輪帶動(dòng)傳送帶在選定的從動(dòng)輪上模擬人實(shí)際穿著的狀態(tài)（存在短暫的彎折和長(zhǎng)時(shí)間的非屈撓兩種狀態(tài)）進(jìn)行曲折，達(dá)到規(guī)定的次數(shù)后，觀察鞋底出現(xiàn)的裂紋和裂紋程度，以此來評(píng)估鞋底的耐曲折性能。

3.3.2 測(cè)試方法

3.3.2.1 取樣

直接模壓取樣時(shí)，模壓底需要在鑄模48 h后；整鞋取樣需要去除內(nèi)底、幫面部分，打磨掉繃幫幫腳，且不能損傷外底，并按標(biāo)準(zhǔn)剪掉鞋跟與腰窩部位，留10～20 mm腰窩部位在前掌。若外底厚度大于15 mm，制備試樣時(shí)應(yīng)使其厚度降至15 mm以保證彎折效果。

表5 采用Bennewart曲折試驗(yàn)法的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)的適用范圍及其差異

3.3.2.2 測(cè)試步驟

制備傳送帶；按標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行制樣，對(duì)前掌部位內(nèi)表面按標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行處理并黏合到傳送帶上；將傳送帶兩端黏合，選擇合適的從動(dòng)輪后，待黏合劑固定后安裝至彎折機(jī)的兩個(gè)輥輪上，調(diào)節(jié)傳送帶張力，使其剛剛繃緊；預(yù)置次數(shù)，啟動(dòng)設(shè)備，定期檢查裂紋情況并記錄。

3.3.2.3 與其他國際標(biāo)準(zhǔn)比較

帶式曲折試驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)主要有ISO 16177∶2012《鞋類抗裂紋開裂和擴(kuò)展性∶帶式曲折法》和SATRA TM133∶1933《抗裂紋開裂和擴(kuò)展性∶帶式曲折法》，兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)存在的差異不大，適用于各類外底，根據(jù)鞋底的特征在3種規(guī)格的從動(dòng)輪中選擇一種進(jìn)行試驗(yàn)。驅(qū)動(dòng)輪按（247±20）r/min的速度旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)皮帶以（90±8）r/min的速度運(yùn)動(dòng)，記錄試驗(yàn)過程中產(chǎn)生的裂紋及裂紋的深淺程度。與Ross曲折試驗(yàn)法和Bennewart曲折試驗(yàn)法的連續(xù)曲折相比，此法根據(jù)鞋底的軟硬、厚度等情況旋轉(zhuǎn)從動(dòng)輪顯得更合理，但其制樣和操作過程繁瑣，實(shí)際耗時(shí)更長(zhǎng)。

4 結(jié)論

（1）每個(gè)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)適用的范圍和測(cè)試程序都有所不同，要根據(jù)測(cè)試樣品的規(guī)格選擇適合的標(biāo)準(zhǔn)方法進(jìn)行測(cè)試。

（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)分析，柔軟性好、強(qiáng)度高的真皮幫面的耐折性能較好，而合成革經(jīng)過耐折測(cè)試后可能會(huì)出現(xiàn)材料表面涂層和下面的網(wǎng)狀層斷裂脫開的現(xiàn)象。對(duì)鞋底來說，塑料鞋底的耐曲折性能會(huì)稍差一些。

（3）為改善鞋幫面或者鞋底材料的耐折性能，可在生產(chǎn)過程中加入柔軟劑或在大底生產(chǎn)中加入增塑劑，但會(huì)對(duì)其化學(xué)性能（如鄰苯）的測(cè)試結(jié)果等帶來影響。

（4）鞋品的耐折性能直接影響鞋子的壽命和穿著感受。上述鞋品的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)可幫助相關(guān)生產(chǎn)商更好地控制鞋子質(zhì)量。希望“中國制造”能成為“中國質(zhì)造”，走出國門，走向世界。

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