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)

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(guò)對(duì)目前國(guó)內(nèi)外常見(jiàn)的各類(lèi)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(guó)內(nèi)外成鞋無(wú)水氣滲透及吸收的檢測(cè)方法問(wèn)題。

成鞋 水氣 滲透 吸收 檢測(cè)

1 引言

當(dāng)前,鞋類(lèi)產(chǎn)品的健康安全性能已成為衡量鞋類(lèi)產(chǎn)品質(zhì)量的重要指標(biāo)。舒適性是鞋類(lèi)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(guò)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(guó)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(guó)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(guó)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(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO20344：2004、ISO17699：2003以及我國(guó)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(guó)GB/T20991-2007和QB/T1811-1993四個(gè)標(biāo)準(zhǔn)制訂的。成品鞋生產(chǎn)過(guò)程是由多種鞋材結(jié)合,要經(jīng)過(guò)數(shù)十道生產(chǎn)工藝,原材料的水汽滲透性經(jīng)過(guò)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(guò)的硅膠稱(chēng)量,裝進(jìn)測(cè)試瓶?jī)?nèi),瓶口直徑為30mm±1mm,試驗(yàn)結(jié)束后將硅膠稱(chēng)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(guò)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(guò)對(duì)各方資料的收集研究,并通過(guò)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(guò)規(guī)定的時(shí)間,通過(guò)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(lái)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(pán)及扇葉尺寸90mm×75mm,轉(zhuǎn)速(1400±100)r/min的風(fēng)扇;稱(chēng)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(guò)硅膠自身的顏色變化來(lái)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(wú)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(chēng)量安放硅膠,裝入專(zhuān)用密封袋內(nèi)后置于鞋幫兩側(cè),用熱塑膜將試樣及專(zhuān)用密封袋密封。后將鞋統(tǒng)口處熱塑膜開(kāi)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(pán)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(chēng)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(chēng)重,精確到0.01g,將專(zhuān)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(kāi)熱塑密封膜,取出專(zhuān)用水盆,稱(chēng)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(yǔ)

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(jiǎn)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(xiě)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(lèi)術(shù)語(yǔ)[S].北京：中國(guó)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(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社,2007.