卓俊杰

(莆田市產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)所,福建莆田 351100)

成鞋水氣滲透、吸收檢測(cè)方法及設(shè)備的探討

卓俊杰

(莆田市產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)所,福建莆田 351100)

為了評(píng)定成鞋水氣滲透、吸收性能,通過對(duì)目前國內(nèi)外常見的各類水氣滲透、吸收性能試驗(yàn)方法、原理的分析,根據(jù)經(jīng)濟(jì)實(shí)用及結(jié)果可重現(xiàn)性好的原則,研究出符合生產(chǎn)實(shí)際的檢驗(yàn)方法。探討出合格的參數(shù),并試試制出通用試驗(yàn)裝置,以解決目前國內(nèi)外成鞋無水氣滲透及吸收的檢測(cè)方法問題。

成鞋 水氣 滲透 吸收 檢測(cè)

1 引言

當(dāng)前,鞋類產(chǎn)品的健康安全性能已成為衡量鞋類產(chǎn)品質(zhì)量的重要指標(biāo)。舒適性是鞋類健康安全性能的一個(gè)最重要組成部分,鞋的舒適性是指消費(fèi)者在穿著過程中對(duì)鞋所產(chǎn)生的各種性能的綜合評(píng)價(jià),其中鞋腔內(nèi)部的濕熱度是影響成鞋舒適性的最重要因素之一。濕熱度主要由水氣滲透及吸收性能決定的,由于目前國內(nèi)外對(duì)成鞋水汽滲透及水氣吸收的測(cè)定研究非常少,檢測(cè)方法及設(shè)備處于空白階段,衡量成鞋的水汽滲透性及水氣吸收已經(jīng)成為了一個(gè)公認(rèn)的難題。

2 現(xiàn)狀

目前國內(nèi)外僅對(duì)鞋材的水汽滲透和水汽吸收進(jìn)行研究和試驗(yàn),我國修改采用該標(biāo)準(zhǔn)的GB/T 20991-2007《個(gè)體防護(hù)裝備鞋的測(cè)試方法》。國際標(biāo)準(zhǔn)ISO20344：2004、ISO17699：2003以及我國GB/T20991-2007和QB/T1811-1993四個(gè)標(biāo)準(zhǔn)都是對(duì)鞋材的水汽滲透進(jìn)行測(cè)試,標(biāo)準(zhǔn)得到世界鞋業(yè)界內(nèi)外的認(rèn)可。

3 方法的分析研究

本文所研究的水氣滲透及吸收方法是參考ISO20344：2011、ISO17699：2003以及我國GB/T20991-2007和QB/T1811-1993四個(gè)標(biāo)準(zhǔn)制訂的。成品鞋生產(chǎn)過程是由多種鞋材結(jié)合,要經(jīng)過數(shù)十道生產(chǎn)工藝,原材料的水汽滲透性經(jīng)過多種工藝后多數(shù)產(chǎn)生變化,組合制造成的幫面水汽滲透性也相應(yīng)改變,況且成鞋的水汽滲透性能與本身的款式、結(jié)構(gòu)等也存在密不可分的關(guān)系。筆者認(rèn)為成鞋水汽滲透的試驗(yàn)環(huán)境和設(shè)備條件應(yīng)與鞋材水汽滲透的試驗(yàn)環(huán)境條件相同,才能夠準(zhǔn)確找出成鞋在加工中水汽滲透變化的情況,ISO20344：2004、ISO17699：2003、GB/T20991-2007和QB/T1811-1993四個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的試驗(yàn)環(huán)境均為溫度23℃,相對(duì)濕度50%;風(fēng)扇是90mm×75mm,轉(zhuǎn)速為(1400±100)轉(zhuǎn)/分,吸濕條件均為將干燥過的硅膠稱量,裝進(jìn)測(cè)試瓶內(nèi),瓶口直徑為30mm±1mm,試驗(yàn)結(jié)束后將硅膠稱量,硅膠增加的質(zhì)量,即是鞋材的水汽滲透量;試樣中硅膠使用量略有區(qū)別,除QB/T 1811規(guī)定為59g,其它均為半瓶。在試樣安裝上：ISO20344和GB/T 20991規(guī)定對(duì)著腳的一面朝外,ISO17699規(guī)定,如用于評(píng)定鞋子幫面材料的滲透性能,即最靠近腳的面朝上,QB/T181規(guī)定將試樣正面向內(nèi)固定在瓶口上,四個(gè)標(biāo)準(zhǔn)都是模擬成鞋水蒸氣要從鞋腔內(nèi)向外滲透的試驗(yàn)過程,其都是測(cè)試水汽從材料反面向正面滲透的性能。

4 檢測(cè)方法的確定

通過對(duì)各方資料的收集研究,并通過大量試驗(yàn),筆者最終確定了檢測(cè)方法的原理為：(一)水汽滲透檢測(cè)方法原理：利用硅膠的吸水性,將試樣放置在恒溫恒濕條件下,在鞋腔內(nèi)通入濕氣,經(jīng)過規(guī)定的時(shí)間,通過硅膠的吸水量,評(píng)價(jià)成鞋的水汽滲透性能。(二)水汽吸收檢測(cè)方法原理：試樣在恒溫恒濕條件下放置規(guī)定的時(shí)間,測(cè)量試驗(yàn)前后的試樣重量變化,計(jì)算試樣重量變化量,來評(píng)價(jià)整鞋水汽吸收性能。

5 試驗(yàn)裝置

根據(jù)確定的方法原理,筆者試制出該方法所需使用的試驗(yàn)裝置,工作尺寸大于(500×500×500)mm的試驗(yàn)箱,試驗(yàn)箱溫度可調(diào)至(23±2)℃,相對(duì)濕度(50±5)%。內(nèi)有直徑為350mm,轉(zhuǎn)速(75±5)r/min的托盤及扇葉尺寸90mm×75mm,轉(zhuǎn)速(1400±100)r/min的風(fēng)扇;稱重采用量程≥1000g,精度為0.01g的天平;計(jì)時(shí)器采用至少量程為8h以上,精度為0.1h;吸水硅膠采用顆粒直徑約為2mm的吸水變色硅膠,使用前先在120±5℃烘箱中烘干16h后,移至干燥密閉容器中冷卻6h。硅膠可在密閉容器中保持幾天,最為代表性是可通過硅膠自身的顏色變化來判斷其干燥與否干燥的時(shí)候顯蘭色,浸透的時(shí)候顯粉紅色或無色。另外須配有直徑為3mm的不銹鋼鋼珠及量程為1000mL,精度為1mL量杯。

6 試驗(yàn)程序及結(jié)果表達(dá)

水汽滲透率試驗(yàn)：測(cè)量鞋腔體積后,稱量安放硅膠,裝入專用密封袋內(nèi)后置于鞋幫兩側(cè),用熱塑膜將試樣及專用密封袋密封。后將鞋統(tǒng)口處熱塑膜開口,用雙面膠布將鞋統(tǒng)口邊熱塑膜粘牢。將試樣固定在標(biāo)準(zhǔn)要求環(huán)境試驗(yàn)箱的轉(zhuǎn)盤上,試驗(yàn)裝置以(75±5)r/min的速度轉(zhuǎn)動(dòng),風(fēng)扇對(duì)準(zhǔn)鞋統(tǒng)口以(1400±100)r/min與試樣反方向轉(zhuǎn)動(dòng)。試驗(yàn)時(shí)間為(8±0.1)h;結(jié)束后迅速將試樣內(nèi)的硅膠倒出稱重,精確到1mg。結(jié)果采按公式計(jì)算,式中W3：水汽滲透率,單位為毫克每小時(shí)每立方厘米(mg/cm3·h),M1：干燥硅膠初始質(zhì)量,單位為毫克(mg);M2：驗(yàn)后硅膠質(zhì)量,單位為毫克(mg);V1：試樣鞋腔體積,單位為立方厘米(cm3);h：試驗(yàn)時(shí)間,單位為小時(shí)(h)。

水汽吸收率試驗(yàn)：將試樣稱重,精確到0.01g,將專用水盆放進(jìn)鞋腔內(nèi),向?qū)Ｓ盟鑳?nèi)注入一定量的蒸餾水,蒸餾水不得外濺。用熱塑膜對(duì)試樣進(jìn)行密封,防止漏氣。在試驗(yàn)溫度為23℃±2℃,相對(duì)溫度為(50±5)%的試驗(yàn)條件下進(jìn)行試驗(yàn),試驗(yàn)時(shí)間8h。試驗(yàn)結(jié)束,打開熱塑密封膜,取出專用水盆,稱量試驗(yàn)后的試樣重量,精確到0.01g。結(jié)果按計(jì)算,式中：W1：水汽吸收率,單位為毫克每立方厘米(mg/cm3);M1：試驗(yàn)前試樣質(zhì)量,單位為毫克(mg);M2：試驗(yàn)后試樣質(zhì)量,單位為毫克(mg);V2：試樣鞋腔體積,單位為立方厘米(cm3)。

7 結(jié)語

本文所研究的試驗(yàn)方法及試驗(yàn)裝置已在筆者所在單位及多個(gè)檢測(cè)機(jī)構(gòu)、鞋企的投入使用,經(jīng)實(shí)踐證明,該方法及樣機(jī)能滿足水氣滲透及吸收性能檢測(cè),是一種操作簡便、測(cè)試成本低廉,結(jié)果重現(xiàn)性好的測(cè)試方法,普遍受到用戶的好評(píng),該方法目前也已正式寫入《成鞋水汽滲透和水汽吸收試驗(yàn)方法》福建省地方標(biāo)準(zhǔn)的報(bào)批稿中。

[1]GB/T 2703-2008.鞋類術(shù)語[S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社,2008.

[2]GB/T 20991-2007.個(gè)體防護(hù)裝備鞋的測(cè)試方法[S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社,2007.