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耐磨試驗(yàn)機(jī)測(cè)定耐磨性能的不確定度評(píng)定
鞋底的耐磨性能是鞋產(chǎn)品的一個(gè)十分重要的質(zhì)量指標(biāo)，也是決定成鞋耐穿性能的主要因素。目前，由于國(guó)標(biāo)耐磨試驗(yàn)機(jī)的使用方法具備操作簡(jiǎn)單、試驗(yàn)周期短、適用范圍廣等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于鞋類外底耐磨性能的檢測(cè)。
不確定度是對(duì)試驗(yàn)結(jié)果可能誤差的度量，也是定量說(shuō)明試驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確性的一個(gè)參數(shù)。根據(jù)ISO/IEC17025:2005《校準(zhǔn)和檢測(cè)實(shí)驗(yàn)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(shí)，試驗(yàn)報(bào)告需加入有關(guān)不確定度的信息。因此，開展對(duì)國(guó)標(biāo)耐磨試驗(yàn)方法測(cè)定鞋底耐磨性能的不確定度評(píng)定，對(duì)鞋產(chǎn)品的質(zhì)量判定具有重要意義。此外，通過(guò)對(duì)不確定度的評(píng)定，可以明確分析出檢測(cè)過(guò)程中應(yīng)該控制的關(guān)鍵點(diǎn)，并對(duì)影響試驗(yàn)結(jié)果的不確定度因素加以控制，可獲得更加準(zhǔn)確的試驗(yàn)結(jié)果。
1.耐磨試驗(yàn)機(jī)的使用
試驗(yàn)溫度:(23士2)℃。
儀器設(shè)備:Taber耐磨試驗(yàn)機(jī)（如下圖）。磨輪直徑為(20±0.1)mm，轉(zhuǎn)速為(191±5)r/min;附帶自動(dòng)計(jì)時(shí)裝置，精確至0.1min;天平，精確至5g;游標(biāo)卡尺，精確至0.02mm;硅碼，500g.
試樣:TPR鞋底。
試驗(yàn)方法:按照GB/T3903.2-2008《鞋類通用試驗(yàn)方法耐磨性能》標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行試驗(yàn)，在標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)溫度下，將試樣緊固在耐磨試驗(yàn)機(jī)上，在4.9N的外力負(fù)荷和磨輪轉(zhuǎn)速(191±5)r/min的條件下，試驗(yàn)20min，然后用游標(biāo)卡尺量取磨痕長(zhǎng)度，記錄10次試驗(yàn)的磨痕長(zhǎng)度。
2.標(biāo)準(zhǔn)不確定度的評(píng)定
經(jīng)分析，影響鞋底耐磨性能測(cè)量不確定度的主要來(lái)源是:重復(fù)性測(cè)量產(chǎn)生的標(biāo)準(zhǔn)不確定度、耐磨試驗(yàn)機(jī)產(chǎn)生的標(biāo)準(zhǔn)不確定度、游標(biāo)卡尺產(chǎn)生的標(biāo)準(zhǔn)不確定度、外力負(fù)荷產(chǎn)生的標(biāo)準(zhǔn)不確定度和修約產(chǎn)生的標(biāo)準(zhǔn)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(cè)量不確定度評(píng)定與表示》(JJF1059-1999)，對(duì)采用國(guó)標(biāo)耐磨試驗(yàn)方法測(cè)定鞋底耐磨性能的不確定度進(jìn)行評(píng)定。
3.重復(fù)性測(cè)量產(chǎn)生的標(biāo)準(zhǔn)不確定度
在相同試驗(yàn)條件下，對(duì)同一批鞋底試樣重復(fù)試驗(yàn)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(cè)量來(lái)評(píng)價(jià)。
Taber耐磨試驗(yàn)機(jī)在鞋面材料性能測(cè)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?jī)?yōu)劣的重要指標(biāo)之一。成鞋在穿用過(guò)程中，隨著人腳的活動(dòng)，鞋頭部位的材料時(shí)常會(huì)與臺(tái)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(huì)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(huì)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(qiáng)化對(duì)鞋面材料的測(cè)試把關(guān)，篩選出具有高耐磨強(qiáng)度的材料用于鞋頭、鞋里等容易破損的部位，對(duì)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(yàn)機(jī)為代表的旋轉(zhuǎn)平臺(tái)、雙頭耐磨試驗(yàn)機(jī)，因具有操作簡(jiǎn)便、結(jié)果穩(wěn)定、適用范圍廣等諸多優(yōu)點(diǎn)，已為越來(lái)越多的國(guó)內(nèi)外客戶認(rèn)可，許多企業(yè)和貿(mào)易商指定用Taber耐磨測(cè)試結(jié)果做為表征鞋材耐磨性能的重要指標(biāo)之一。
Taber耐磨試驗(yàn)機(jī)的儀器結(jié)構(gòu)和測(cè)試原理主要參照ASTMD3884-2009《紡織織物耐磨性指南旋轉(zhuǎn)平臺(tái)雙頭法》，但目前山于缺乏統(tǒng)一的測(cè)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(cè)尤其是紛繁復(fù)雜的鞋類材料檢測(cè)方面的廣泛應(yīng)用。
本文主要應(yīng)用Taber耐磨試驗(yàn)機(jī)對(duì)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(jìn)行實(shí)際測(cè)試與分析研究，重點(diǎn)針對(duì)砂輪型號(hào)和負(fù)荷等試驗(yàn)條件進(jìn)行篩選和明確，以便為規(guī)范相關(guān)測(cè)試工作及進(jìn)一步制定行業(yè)標(biāo)誰(shuí)提供參考依據(jù)，少仁期望擴(kuò)大國(guó)際先進(jìn)試驗(yàn)方法在鞋類質(zhì)量檢測(cè)中的應(yīng)用。
根據(jù)中華人民共和國(guó)工業(yè)和信息化部工信廳科[2011]165號(hào)文件《關(guān)于印發(fā)2011年第三批行業(yè)標(biāo)誰(shuí)制修訂計(jì)劃的通知》，《鞋用材料耐磨性能試驗(yàn)方法(Taber耐磨試驗(yàn)機(jī)法)》行業(yè)標(biāo)誰(shuí)的計(jì)劃編號(hào)為:2011-2639T-QB,山福建出入境檢驗(yàn)檢疫局檢驗(yàn)檢疫技術(shù)中心、鞋類質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心(溫州)等共同組成起草小組，負(fù)責(zé)起草該行業(yè)標(biāo)誰(shuí)。目前該標(biāo)誰(shuí)起草工作已進(jìn)人送審階段，本文的部分驗(yàn)證數(shù)據(jù)來(lái)源于此制標(biāo)項(xiàng)目。
試驗(yàn)部分
1.1試驗(yàn)原理
被測(cè)試樣放置在一個(gè)旋轉(zhuǎn)平臺(tái)上，通過(guò)旋轉(zhuǎn)平臺(tái)帶動(dòng)其余的兩個(gè)摩擦輪滾動(dòng)，摩擦輪在一定負(fù)荷下與試樣進(jìn)行旋轉(zhuǎn)摩擦運(yùn)動(dòng)來(lái)磨損試樣。一個(gè)摩擦輪朝外，另一個(gè)摩擦輪朝內(nèi)摩擦試樣。磨耗痕跡為一個(gè)重疊的環(huán)形。經(jīng)過(guò)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(jìn)行分級(jí)評(píng)定。
1.2試驗(yàn)儀器
上海程斯智能科技有限公司生產(chǎn)的Taber耐磨試驗(yàn)機(jī)，旋轉(zhuǎn)平臺(tái)的旋轉(zhuǎn)速度為(60±5)r/min，支撐壓桿通過(guò)增加祛碼加大對(duì)試樣施加的負(fù)荷，可選為(500±10)g或(1000±20)g,摩擦砂輪按磨損強(qiáng)度依次遞增的順序有CS10、CS17、H18和H22四種型號(hào)可選。
