温度、鞋底花纹和路面介质对鞋子止滑性能影响的研究
鞋底的止滑性直接影响着鞋子穿用时的舒适性和安全性。滑跌摔伤已经被认为是酿成工作、公共场所和家居环境意外事故的主要原因之一。可见如何提高鞋子的止滑性能，减少和避免滑跌事故发生的问题亟待解决。
影响止滑性能的因素非常复杂，概括起来有两大类：环境因素和人为因素。本课题使用GT-7012-BC鞋子止滑性能测试仪主要研究温度、鞋底花纹沟槽宽度与路面介质对鞋底止滑性能的影响，为鞋底生产厂家进行防滑鞋底设计提供一定的科学依据，同时也为广大消费者针对具体工作生活娱乐环境如何选购安全防滑的鞋子提供一定的理论指导。
在研究温度对鞋底止滑性能的影响时，选择了双因素(7种温度×4种鞋底材料)等重复全面试验。研究鞋底花纹沟槽宽度和路面介质对鞋子止滑性能的影响时，设计了四因素(4种鞋底材料×4种路面×4种污染物×5种花纹沟槽宽度)的全面试验，同时测试了试验鞋底在干路面上的止滑性能。
试验结果表明：
1.温度、材料以及温度与材料的交互作用对鞋底止滑性能的影响都是显著的(P＜0.05)。10℃～40℃，温度对各种材料的鞋底止滑性能影响不大；-15℃～10℃各种材料的摩擦系数(COF)随温度的降低而大幅度减少，-30℃和-15℃的冰面上，四种鞋底的止滑性能均未达到安全范围，-30℃比-15℃下好。单纯从COF上判断，TPR适合做极限低温(温度低于-30℃)硬冰面上防滑鞋的鞋底材料，但是还需要结合鞋底花纹和路面作进一步的研究和验证。
2.鞋底材料、路面、污染物和鞋底花纹的沟槽宽度以及四因素之间的各级交互作用对鞋底止滑性能的影响都是显著的(P＜0.05)。不同材料的鞋底在相同条件下获得的止滑性能之间存在显著差异(P＜0.05)；路面粗糙度的四个参数值Ra、Rtm、Rq和Rpm与COF都显著相关，且为正相关(R2＞0.96)。
3.鞋底的COF随沟槽宽度的增加而增大，在相同条件下沟槽宽度为1.2cm的鞋底的止滑性能最好。在有污染物的路面上，鞋底的花纹沟槽宽度与COF值有显著的线性正相关性(P＜0.001)，它们之间存在一元线性关系：y=ax+b，其中y为动COF，x为鞋底花纹的沟槽宽度，a为一次项系数，b为常数项，参数a、b的值和回归拟合优度检验值R2见附表B。
4.试验鞋底在干燥的路面上完全达到了安全的止滑要求，当路面上有污染物时，鞋底的COF剧烈下降，水、水和地面清洁剂的混合物、植物油和机油下的COF损失率分别为44.6％，58.1％，76.0％和79.0％，污染物的粘度越大，鞋底在该污染物下的止滑性能越差。路面粗糙度越大，污染物的粘度越小，所造成的摩擦损失率越小，反之亦然；增大沟槽宽度可以改善鞋底在有污染物路面上的止滑性能，这种作用在机油污染的路面上尤其明显。
止滑性能;路面介质;鞋底材料;花纹沟槽宽度;防滑鞋底
陕西科技大学
硕士
皮革化学与工程
杨承杰;丁绍兰
2006
中文
TS943.31
79
2007-08-07（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）