Per quanto riguarda comfort e sicurezza, oggigiorno l'attenzione si concentra sempre di più sulle prestazioni antiscivolo delle calzature. Questo articolo, basato su ricerche nazionali e internazionali, pone l'accento sui principali fattori che influenzano la resistenza allo scivolamento delle calzature. Oltre a presentare la macchina di prova e il metodo di prova per valutare le prestazioni di resistenza allo scivolamento delle calzature, fornisce anche alcuni suggerimenti su come migliorare il metodo di prova e perfezionare la resistenza allo scivolamento.

1. I fattori influenzanti

La resistenza allo scivolamento è uno dei parametri fisici più importanti che influenza la qualità del materiale della suola e la sicurezza, la salute e il comfort durante l'uso. Negli ultimi anni, l'Unione Europea e le organizzazioni competenti negli Stati Uniti sono estremamente preoccupate per i potenziali danni causati dalla mancanza di resistenza allo scivolamento. Molte calzature in vendita sul mercato sono state ritirate a causa delle prestazioni antiscivolo non qualificate, principalmente per quanto riguarda scarpe per bambini, scarpe in plastica e altre calzature.

2. Descrizione delle prestazioni di resistenza allo scivolamento

Quando si cammina, il piede (o le scarpe) si ferma per un attimo sul terreno dove è atterrato. Tra la suola e la strada esiste un coefficiente di attrito statico (SCOF).

Se il coefficiente di attrito dinamico (SCOF) è troppo basso, il piede scivolerà sul terreno, creando un coefficiente di attrito dinamico (DCOF) tra la suola e il terreno. Se il valore del DCOF è sufficiente a impedire questo tipo di scivolamento delle scarpe, la probabilità di scivolamento o caduta non si verificherà o sarà minima, quindi una camminata sicura richiede che le scarpe siano sottoposte a una forza di trazione non superiore alla forza di attrito che ricevono. Secondo la seconda legge di Newton, a pressione costante, la forza di attrito della scarpa dipende dal coefficiente di attrito. Pertanto, il coefficiente di attrito diventa il parametro di valutazione per le prestazioni antiscivolo.

3. Metodo di prova per la resistenza allo scivolamento delle calzature

Esistono numerosi metodi di prova per il coefficiente di attrito e anche i tester di resistenza allo scivolamento delle scarpe sono diversi. In base al principio di prova del coefficiente di attrito, il metodo di prestazione antiscivolo può essere suddiviso in 4 categorie: metodo di spinta obliqua della piastra inferiore orizzontale, metodo di trascinamento della piastra inferiore orizzontale, metodo di prova dell'angolo di inclinazione e metodo di misurazione del pendolo.

3.1 Principio e metodo di misurazione del metodo della spinta obliqua del pavimento orizzontale

3.1.1 Tester di resistenza allo scivolamento James

Il metodo di prova per il tester delle prestazioni antiscivolo James è specificato in ASTM F489-96 "Metodi di prova per l'uso di macchine James" e ASTM D2047-99 "Metodo di prova per la misurazione del coefficiente di attrito statico delle superfici del pavimento utilizzando sbiancanti con macchine James".

Come strumento per la prova di slittamento dei montanti a cerniera, la macchina James applica una pressione verticale costante sul campione piatto sottoposto a prova e poi aumenta gradualmente la spinta laterale fino a farla scivolare. A questo punto, la forza laterale rappresenta l'attrito statico scorrevole misurato e il suo rapporto con la pressione verticale rappresenta il coefficiente di attrito statico. Questo tipo di strumento viene utilizzato per testare il coefficiente di attrito statico su strade asciutte.

3.1.2 Resistenza allo scivolamento del marchio Brungraber

I metodi ASTM F1678-96 "Metodo di prova per il tester portatile di scorrimento di cerniere a montante (PAST)" e ASTM F1677-96 "Metodo di prova per il tester portatile di scorrimento di cerniere a inclinazione (PIAST)" vengono utilizzati per testare il coefficiente di attrito sul terreno in condizioni asciutte o bagnate. Il principio di prova è simile a quello del tester James. La differenza è che il tester Mark è facile da trasportare e può testare il coefficiente di attrito sulla superficie stradale durante l'uso. Inoltre, Mark ha progettato una scala per leggere il valore misurato direttamente sulla scala. >> Tester di resistenza allo scivolamento MARK II GT-KB49

3.1.3 Tester di resistenza allo scivolamento

L'English XL è un misuratore di attrito a inclinazione variabile in grado di misurare il coefficiente di attrito su terreno asciutto e bagnato (VIT). I suoi metodi di prova sono descritti in dettaglio in ASTM F1679-2000 "Metodo di prova del misuratore di attrito a inclinazione variabile (VIT)" e ASTM D5859 "Misurazione dell'attrito del materiale delle calzature sulla superficie del rivestimento mediante VIT". È anche una struttura a montante incernierato il cui principio operativo è simile a quello di James e Brungraber Mark. La differenza è che invece di affidarsi alla gravità, l'English XL utilizza un cilindro riempito di anidride carbonica per fornire pressione.

3.2 Principio di prova e metodo di misurazione del metodo di trascinamento del pavimento orizzontale

3.2.1 Misuratore di resistenza allo scivolamento a trazione orizzontale (HPS)

Riferimento alla norma ASTM F609-96 "Utilizzo del metodo di prova delle prestazioni di scorrimento orizzontale (HPS)".

Il principio di base consiste nel tirare la scarpa o il materiale della suola di prova a una certa velocità e a una pressione fissa. La scarpa scivola rispetto alla superficie del marciapiede. I contrappesi dell'HPS sono direttamente collegati all'indicatore di scorrimento: un dispositivo di scorrimento collegato alla scarpa o alla suola è collegato tramite un filo di nylon e un motore ad albero principale; la suola della scarpa scivola sulla superficie del marciapiede grazie alla potenza di un motore elettrico. Questo strumento può essere utilizzato per misurare il coefficiente di attrito su pavimentazione bagnata, grazie all'uso di una fune elastica e alla mancanza di una struttura fissa al centro del motore. Come altri tester del principio di trazione, i risultati dei test su pavimentazione bagnata sono scarsi. >>> Tester di resistenza allo scivolamento statico GT-KB43

3.2.2 Misuratore di slittamento JSMA

Il misuratore di scivolamento JSMA è un tester di scorrimento controllato da computer sviluppato dalla Japan Shoe Industry Association (JSMA), che può essere misurato direttamente sulle scarpe finite. Durante il test, le scarpe vengono posizionate sulla macchina di prova per verificare il coefficiente di attrito della suola rispetto alla suola dello strumento, e viene applicata una forza verticale alla suola in anticipo, quindi si misura la forza quando la suola si muove orizzontalmente; il rapporto tra questa forza e la forza verticale applicata è il coefficiente di attrito della suola. I materiali per pavimenti di uso quotidiano possono essere selezionati in base alle esigenze degli esperimenti, come acciaio inossidabile commerciale, piastrelle in PVC, marmo artificiale, e questi possono testare il coefficiente di attrito delle suole su pavimentazione bagnata. Attualmente, non è stato emesso uno standard o una normativa per il metodo di prova abbinato a questo strumento.

3.2.3 Tester di resistenza allo scivolamento delle scarpe GT-7012-BC

Il misuratore di resistenza allo scivolamento delle calzature GT-7012-BC soddisfa i requisiti della norma ISO/TR 11200 "Calzature protettive speciali - Test delle prestazioni di resistenza allo scivolamento" e GB/T 3903.6-2005 "Metodo di prova generale per le prestazioni di resistenza allo scivolamento delle calzature". Può testare direttamente il coefficiente di attrito tra la scarpa finita o la suola formata e la pavimentazione di prova. Il suo principio di funzionamento è simile a quello del misuratore di scivolamento JSMA, che consiste nell'applicare preventivamente una forza verticale alla scarpa o alla suola. La differenza è che il misuratore di scivolamento JSMA ha la suola fissa, mentre l'attrito tra la pavimentazione di prova e la suola durante il movimento orizzontale, il GT-7012-BC, è la forza di attrito quando la suola della scarpa di prova scivola sulla pavimentazione di prova fissa a una certa velocità. Il rapporto tra la forza di attrito e la pressione verticale è il coefficiente di attrito della suola.

3.3 Metodo di misurazione dell'angolo di inclinazione

Nella norma DIN 51097-1992 "Prestazioni di resistenza allo scivolamento del materiale per pavimentazione in luoghi bagnati a piedi nudi mediante metodo di camminata obliqua" e nella norma DIN 51130-1992 "Proprietà di resistenza allo scivolamento dei materiali per pavimentazione in luoghi di lavoro e luoghi ad alto rischio di scivolamento misurati mediante metodo di camminata obliqua", è richiesto che un certo numero di tester cammini su diverse pavimentazioni bagnate e che l'angolo di inclinazione della pavimentazione continui ad aumentare finché il tester non sta per scivolare. Questo metodo presenta però alcuni problemi.

4.Conclusione:

La proprietà antiscivolo della suola influisce direttamente sul comfort e sulla sicurezza delle scarpe durante l'uso. A causa della varietà di materiali utilizzati per la fabbricazione delle calzature, delle complesse variazioni nelle occasioni d'uso e negli impianti sportivi, nonché delle diverse strutture delle suole, ecc., fino ad ora sono stati compiuti alcuni progressi nella ricerca sui fattori che influenzano le prestazioni antiscivolo e sui relativi criteri di test e valutazione in patria e all'estero. Una comprensione completa dei fattori che influenzano le prestazioni antiscivolo delle scarpe e della loro relazione è un prerequisito importante per migliorarle. Soprattutto per un gran numero di tipi di scarpe per uso quotidiano, è di grande importanza studiarne l'indice di prestazione antiscivolo e i metodi di rilevamento per guidare la progettazione delle scarpe, migliorare la tecnologia di produzione e sviluppare nuove varietà.