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运动鞋用材料崩裂性能受汗液老化的影响探究

2020-07-02 360 上传者：管理员

摘要：依据QB/T2712-2005《皮革物理和机械试验粒面强度和伸展高度的测定:球形崩裂试验》对几种运动鞋常用材料进行了崩裂性能测定。结果发现,汗液老化后,牛皮革与绒面革,崩裂强度与崩裂高度均下降较多,其中崩裂强度分别约为15.4%、13.4%,崩裂高度分别约为20.4%、10.3%。对于其它四类人造材料,其崩裂性能变化不大。

关键词：
制鞋工业
崩裂
汗液
老化
运动鞋
鞋材
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1、引言

健身运动对人的好处不言而喻,其中跑步可以说是一种主流的运动方式。运动鞋是健身锻炼时不可或缺的装备,随着健身运动的流行,其销量大幅增加。运动鞋帮面和内垫常用的材料主要包括天然皮革、合成革、织物等。脚部产生的汗液在运动的过程中对鞋帮面、内垫及内底材料均会产生一定损伤,从而影响鞋子的舒适性。本文通过对几种运动鞋常用材料进行汗液老化处理,然后测试老化后材料的崩裂性能,探究运动鞋鞋用材料的耐汗性能。

2、试验

2.1材料及仪器

2.1.1主要材料

磷酸氢二钠水合物(Na2HPO4·2H2O)、氯化钠(NaCl)、冰醋酸(CH3COOH)均为分析纯,购于广东省惠州市奇丰仪器仪表总公司;试验用样品均采购于广东省惠州市惠东县大岭鞋材市场。

2.1.2主要仪器

HY-953A全自动破裂强度试验机、HY-853B皮革崩裂试验机,HY-699-2型台式数显厚度计,均购于东莞市恒宇仪器有限公司。

2.2方法

2.2.1人工汗液配制[1]

按照QB/T1646-2007《聚氨酯合成革》中5.11.4.1的方法配制人工汗液。取磷酸氢二钠水合物(Na2HPO4·2H2O)20g,氯化钠(NaCl)40g,冰醋酸(CH3COOH)25g,溶入5L蒸馏水中,此溶液为测试用人工汗液。

2.2.2样品制备[2]

天然皮革取样规则按QB/T2706-2005《皮革化学、物理、机械和色牢度试验取样部位》中要求,PU合成革、PVC人造革、织物沿同一方向取样。将空白组试样用蒸馏水浸润,对照组试样用2.2.1中人工汗液浸润,继续用汗液浸泡对照组样品24h、48h、96h、168h,空白组样用蒸馏水浸泡168h,原样组不做任何处理。处理结束后,取出用自来水冲洗干净,放入烘箱中,40℃烘至干,然后放入温度(23±2)℃,相对湿度(50±5)%的恒温恒湿环境中调节24h,备用。

2.2.3崩裂负荷及崩裂高度测试[3]

按照QB/T2712-2005《皮革物理和机械试验粒面强度和伸展高度的测定:球形崩裂试验》中规定试验,首先测试试样中心点厚度,将试样平整的夹入崩裂仪中,正面向上。以0.2mm/s的伸展速度伸展试样,当试样正面出现裂纹时,记录崩裂强度及崩裂高度。

图3-1汗液老化对试样崩裂强度的影响

3、结果及讨论

按照2.2.3中描述方法,对原样、空白样和对照样进行崩裂强度及崩裂高度测试,测试结果见图3-1、3-2。

从图3-1中可以看出,汗液老化后对牛皮革的崩裂强度影响较大,对其它五类材料影响相对较小。对比空白组试样与原样曲线可以发现,经过蒸馏水处理后的试样崩裂强度几乎未发生变化,牛皮革与绒面革仅有少量下降趋势。对比空白组试样与对照组试样发现,牛皮革汗液老化48h后,崩裂强度下降最大,由700.9N/mm下降至593.0N/mm,下降约15.4%。对于绒面革材料汗液老化96h后可以发现有一定下降,由303.5N/mm下降至262.0N/mm,下降约13.4%。

图3-2汗液老化对试样崩裂高度的影响

从图3-2中可以看出汗液老化对各类试样的崩裂高度均产生了一定影响。对比空白组试样与对照组试样,各类材料的崩裂高度均有所下降,其中牛皮革、绒面革、PU鞋里、PVC人造革下降幅度相对较大,分别由11.3mm、12.6mm、9.7mm、7.3mm下降至9.0mm、11.3mm、8.7mm、6.8mm,分别下降了约20.4%、10.3%、10.3%、6.8%。仅PU鞋面与超纤材料下降相对较小。

4、结论

通过对几种常用运动鞋用材料汗液老化后崩裂性的测试,可以得出,天然牛皮革、绒面革,崩裂强度值以及崩裂高度值较高,但相对不够耐汗液老化,因此经过汗液处理后,下降幅度较大。对于其它人造类材料来说,崩裂强度值及崩裂高度值不够优异,但相对更耐汗液老化。因此在选用材料时,可以根据鞋的性能要求来搭配天然材料与人造材料。

参考文献：

[1]QB/T1646-2007.聚氨酯合成革[S].

[2]QB/T2706-2005.皮革化学､物理､机械和色牢度试验取样部位[S].

[3]QB/T2712-2005.皮革物理和机械试验粒面强度和伸展高度的测定:球形崩裂试验[S].

张本民.汗液老化对几种运动鞋用材料的崩裂性能影响[J].西部皮革,2019,41(17):59-60.