使用砂纸的旋转滚筒耐磨试验机的主要目的是对乙烯-醋酸乙烯共聚物 (EVA) 鞋底的耐磨性进行受控的科学评估。通过在特定条件下将 EVA 样品在标准化的磨料表面上进行研磨,该测试模拟了地面接触的摩擦,通过质量损失来量化耐用性。
核心要点 虽然实际磨损是不可预测的,但该测试可以隔离耐磨性这个变量。通过使 EVA 化合物——特别是回收混合材料——在硬质氧化铝上承受恒定的摩擦,它将“耐用性”这个抽象概念转化为精确、可比的指标:材料损失量。
模拟的力学原理
砂纸的作用
为了准确模拟日常使用的磨损,该测试使用覆盖着砂纸(氧化铝)的滚筒。
选择这种材料是因为它具有极高的硬度和一致性。标准规范通常使用60 目砂砾,其粗糙度有效地模拟了沥青、混凝土和其他行走表面的磨蚀性。
控制变量
科学有效性需要可重复性。旋转滚筒试验机通过严格控制三个机械因素来实现这一点:
- 接触压力:鞋底压在滚筒上的力。
- 滑动距离:样品在磨料上移动的总长度。
- 转速:滚筒旋转的速率。
消除变量
通过锁定这些参数,该设备确保结果中的任何差异都归因于 EVA 的材料特性,而不是测试环境的不一致。
量化材料性能
测量质量损失
此测试的最终输出是质量损失。
在耐磨循环之前和之后,都会称量 EVA 样品。重量差异代表在测试过程中磨损的材料。较低的质量损失表明耐磨性更优,意味着鞋底寿命更长。
验证回收化合物
这种测试方法在开发可持续鞋类时尤其重要。
参考资料强调了其在评估回收 EVA 化合物方面的应用。制造商使用这些数据来确定添加回收材料是否会损害鞋底的结构完整性或与原生 EVA 相比的寿命。
理解权衡
加速测试与实时测试
这是一项加速应力测试。它将数月或数年的磨损压缩成一个简短的实验室程序。
虽然效率很高,但它并不能完美地复制行走的复杂力学,例如压缩和释放的循环(冲击)或在户外遇到的温度波动。
磨损的局限性
高耐磨性并不总是等于舒适的鞋子。
严格优化 EVA 化合物以在滚筒上实现低质量损失,可能会导致鞋底更硬、更密实。这可能会牺牲其他关键性能,如减震或灵活性。
根据您的目标做出正确的选择
在解释旋转滚筒耐磨试验机的数据时,请将重点与您的具体目标保持一致。
- 如果您的主要重点是材料配方:使用质量损失数据将回收的 EVA 混合材料与原生材料进行基准比较,以确保达到耐用性标准。
- 如果您的主要重点是质量保证:监控批次之间质量损失的一致性,以检测制造过程中的不规则性。
EVA 测试的成功取决于在高耐磨性与最终用户所需的舒适度之间取得平衡。
摘要表:
| 特性 | 测试规范 | 在 EVA 分析中的作用 |
|---|---|---|
| 磨料介质 | 60 目砂纸 | 模拟沥青/混凝土的摩擦水平 |
| 受控因素 | 压力、距离、速度 | 确保可重复的科学有效性 |
| 主要指标 | 质量损失(重量差) | 量化材料耐用性和寿命 |
| 关键应用 | 回收与原生 EVA | 验证可持续混合材料的结构完整性 |
| 主要优点 | 加速应力测试 | 将数月的磨损压缩到几分钟内 |
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参考文献
- Iacopo Bianchi, Alessio Vita. Mechanical characterization and sustainability assessment of recycled EVA for footwears. DOI: 10.1007/s00170-023-11332-1
本文还参考了以下技术资料 3515 知识库 .