耐磨試驗機測定耐磨性能的不確定度評定

　　鞋底的耐磨性能是鞋產(chǎn)品的一個十分重要的質(zhì)量指標，也是決定成鞋耐穿性能的主要因素。目前，由于國標耐磨試驗機的使用方法具備操作簡單、試驗周期短、適用范圍廣等優(yōu)點，被廣泛應(yīng)用于鞋類外底耐磨性能的檢測。

　　不確定度是對試驗結(jié)果可能誤差的度量，也是定量說明試驗結(jié)果準確性的一個參數(shù)。根據(jù)ISO/IEC17025:2005《校準和檢測實驗室能力的通用要求》的有關(guān)規(guī)定，當(dāng)不確定度影響到規(guī)范限量的符合性判定時，試驗報告需加入有關(guān)不確定度的信息。因此，開展對國標耐磨試驗方法測定鞋底耐磨性能的不確定度評定，對鞋產(chǎn)品的質(zhì)量判定具有重要意義。此外，通過對不確定度的評定，可以明確分析出檢測過程中應(yīng)該控制的關(guān)鍵點，并對影響試驗結(jié)果的不確定度因素加以控制，可獲得更加準確的試驗結(jié)果。

　　1.耐磨試驗機的使用

　　試驗溫度:(23士2)℃。

　　儀器設(shè)備:Taber耐磨試驗機（如下圖）。磨輪直徑為(20±0.1)mm，轉(zhuǎn)速為(191±5)r/min;附帶自動計時裝置，精確至0.1min;天平，精確至5g;游標卡尺，精確至0.02mm;硅碼，500g.

　　試樣:TPR鞋底。

　　試驗方法:按照GB/T3903.2-2008《鞋類通用試驗方法耐磨性能》標準進行試驗，在標準試驗溫度下，將試樣緊固在耐磨試驗機上，在4.9N的外力負荷和磨輪轉(zhuǎn)速(191±5)r/min的條件下，試驗20min，然后用游標卡尺量取磨痕長度，記錄10次試驗的磨痕長度。

　　2.標準不確定度的評定

　　經(jīng)分析，影響鞋底耐磨性能測量不確定度的主要來源是:重復(fù)性測量產(chǎn)生的標準不確定度、耐磨試驗機產(chǎn)生的標準不確定度、游標卡尺產(chǎn)生的標準不確定度、外力負荷產(chǎn)生的標準不確定度和修約產(chǎn)生的標準不確定度。本研究依據(jù)質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局發(fā)布的《測量不確定度評定與表示》(JJF1059-1999)，對采用國標耐磨試驗方法測定鞋底耐磨性能的不確定度進行評定。

　　3.重復(fù)性測量產(chǎn)生的標準不確定度

　　在相同試驗條件下，對同一批鞋底試樣重復(fù)試驗10次。該批鞋底試樣具備相同的材質(zhì)和性能，因此，這些試樣之間的差異引起的不確定度可用重復(fù)性測量來評價。

　　Taber耐磨試驗機在鞋面材料性能測試中的應(yīng)用

　　鞋面材料的耐磨性能是反映鞋類產(chǎn)品質(zhì)量優(yōu)劣的重要指標之一。成鞋在穿用過程中，隨著人腳的活動，鞋頭部位的材料時常會與臺階、地面凸起物等外界環(huán)境產(chǎn)生摩擦，鞋里部位也難免會與腳趾頭和腳面發(fā)生摩擦，如果鞋面材料不具備良好的耐磨性能，隨著摩擦次數(shù)的日積月累，就會引起鞋面材料褪色、起毛、起球甚至破損等，從而影響鞋的穿用壽命。強化對鞋面材料的測試把關(guān)，篩選出具有高耐磨強度的材料用于鞋頭、鞋里等容易破損的部位，對提高成鞋整體耐用性能和使用壽命具有重要意義。

　　以Taber耐磨試驗機為代表的旋轉(zhuǎn)平臺、雙頭耐磨試驗機，因具有操作簡便、結(jié)果穩(wěn)定、適用范圍廣等諸多優(yōu)點，已為越來越多的國內(nèi)外客戶認可，許多企業(yè)和貿(mào)易商指定用Taber耐磨測試結(jié)果做為表征鞋材耐磨性能的重要指標之一。

　　Taber耐磨試驗機的儀器結(jié)構(gòu)和測試原理主要參照ASTMD3884-2009《紡織織物耐磨性指南旋轉(zhuǎn)平臺雙頭法》，但目前山于缺乏統(tǒng)一的測試規(guī)范和穩(wěn)定的數(shù)據(jù)支撐，影響了該方法在材料檢測尤其是紛繁復(fù)雜的鞋類材料檢測方面的廣泛應(yīng)用。

　　本文主要應(yīng)用Taber耐磨試驗機對軟面皮革、人造革、合成革、超纖革、紡織品等常用鞋面材料的耐磨性能進行實際測試與分析研究，重點針對砂輪型號和負荷等試驗條件進行篩選和明確，以便為規(guī)范相關(guān)測試工作及進一步制定行業(yè)標誰提供參考依據(jù)，少仁期望擴大國際先進試驗方法在鞋類質(zhì)量檢測中的應(yīng)用。

　　根據(jù)中華人民共和國工業(yè)和信息化部工信廳科[2011]165號文件《關(guān)于印發(fā)2011年第三批行業(yè)標誰制修訂計劃的通知》，《鞋用材料耐磨性能試驗方法(Taber耐磨試驗機法)》行業(yè)標誰的計劃編號為:2011-2639T-QB,山福建出入境檢驗檢疫局檢驗檢疫技術(shù)中心、鞋類質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心(溫州)等共同組成起草小組，負責(zé)起草該行業(yè)標誰。目前該標誰起草工作已進人送審階段，本文的部分驗證數(shù)據(jù)來源于此制標項目。

　　試驗部分

　　1.1試驗原理

　　被測試樣放置在一個旋轉(zhuǎn)平臺上，通過旋轉(zhuǎn)平臺帶動其余的兩個摩擦輪滾動，摩擦輪在一定負荷下與試樣進行旋轉(zhuǎn)摩擦運動來磨損試樣。一個摩擦輪朝外，另一個摩擦輪朝內(nèi)摩擦試樣。磨耗痕跡為一個重疊的環(huán)形。經(jīng)過規(guī)定摩擦圈數(shù)后，根據(jù)試樣表面磨損情況和顏色變化程度，進行分級評定。

　　1.2試驗儀器

　　上海程斯智能科技有限公司生產(chǎn)的Taber耐磨試驗機，旋轉(zhuǎn)平臺的旋轉(zhuǎn)速度為(60±5)r/min，支撐壓桿通過增加祛碼加大對試樣施加的負荷，可選為(500±10)g或(1000±20)g,摩擦砂輪按磨損強度依次遞增的順序有CS10、CS17、H18和H22四種型號可選。