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靴底の滑り止め性能の研究進(jìn)捗

2008/8/11 10:09:00 41841

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靴の底の滑り止めは靴の履き心地と安全性に直接影響します。

滑り止めが悪いので、歩く時(shí)は滑りやすく、特に濡れ、光、滑りやすい路面にあります。

全世界の建築業(yè)の発展に従って、特に公共の場(chǎng)所の建設(shè)、建築地面はますます高級(jí)になって、華麗で美しくて、立派です。

滑って転んで怪我をするのはもう仕事場(chǎng)になると言われています。公共場(chǎng)所と住宅環(huán)境の意外な事故の主な原因の一つです。

アメリカ國(guó)家安全調(diào)査局の調(diào)査結(jié)果によると、アメリカではスリップ事故による労災(zāi)事故の17%を占め、公共場(chǎng)所の事故の18%を占め、家庭事故の20%を占めている。

毎年滑って転んで怪我をすることによって発生する障害事故は250,000から300,000までで、その中の死亡人數(shù)は1,200から1,600に達(dá)します。

イギリスでのスリップ事故は労災(zāi)事故の20%を占めています。

フィンランドの製造業(yè)、建築業(yè)、交通業(yè)界は毎年スリップ?転倒による労災(zāi)事故が全體の34%、28%、21%を占めています。

巨大な障害の數(shù)字は多くの國(guó)と政府の重視を引き起こして、滑って転んで怪我をする意外な事故に対して相応の法律法規(guī)を制定しました。

アメリカ議會(huì)は1992年7月に「アメリカ公民意外傷痍法案」（ADA）を可決しました。

また、制定された「職業(yè)安全と衛(wèi)生條例」（OHA）は、公共に開(kāi)放されたすべての機(jī)関、學(xué)校、商業(yè)、旅行及び交通部門(mén)などに対して、走行活動(dòng)場(chǎng)所を提供する地面歩道を強(qiáng)調(diào)し、滑り止め摩擦係數(shù)の基準(zhǔn)はいずれも0.6（測(cè)定値）に達(dá)し、傾斜區(qū)域は0.8（測(cè)定値）に達(dá)する必要がある。

地表の摩擦係數(shù)がこの基準(zhǔn)に達(dá)していない場(chǎng)合、所有者は厳しい処罰を受けるか、または訴訟を提起される[3]。

北米地域の標(biāo)準(zhǔn)では、ほとんどがアメリカの規(guī)定に従い、カナダ政府は地面に滑り止めをアメリカの基準(zhǔn)で処理するほか、オンタリオ州の第23項(xiàng)の法案を採(cǎi)択しました。

そのほか多くの國(guó)や地域では、靴底の滑り止めを生産と輸出入靴の品質(zhì)検査の必須項(xiàng)目の一つに挙げています。

國(guó)際靴靴検査標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)は1993年に「ISO 11220専用靴靴の底の滑り止めの検査基準(zhǔn)」を発表しました。この基準(zhǔn)は滑り止めの検査方法と専用靴の滑り止めの分類等級(jí)と基準(zhǔn)を詳しく説明しました。

歐州連合靴標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)は2000年7月と2002年8月19日に靴靴の滑り止めに関する検査基準(zhǔn)を二回発表しました。ENV 13287：2000とENV 13287：2002[5]。

アメリカ國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化機(jī)構(gòu)とアメリカ材料実験協(xié)會(huì)は2001年に「ANSI/ASTM F 695-2001靴底、靴のかかとまたは関連材料の滑り防止性を測(cè)定する試験データの実施規(guī)則」「6」と「ANSI/ASTM F 2400-2001」を制定し、実施しました。

中國(guó)は世界最大の靴類の生産と輸出國(guó)で、現(xiàn)在靴製造業(yè)の生産量は世界総生産量の53%を占めています。靴類の輸出は世界の輸出総量の60%以上を占めています。

中國(guó)の靴類の輸出はアメリカ、EU、日本に集中しています。中國(guó)がWTOに加盟するにつれて、海外の各種割當(dāng)額、數(shù)量制限が次第に開(kāi)放され、中國(guó)の靴類の輸出の拡大に有利です。

しかし、一部の國(guó)は貿(mào)易保護(hù)のために、自身の技術(shù)と経済的優(yōu)位により、環(huán)境保護(hù)と人身安全保障を口実に、立法や厳しい技術(shù)基準(zhǔn)と環(huán)境基準(zhǔn)などを制定して、わが國(guó)の靴類の輸出を制限しています。

ドイツをはじめとする歐州連合の各加盟國(guó)が制定した技術(shù)基準(zhǔn)の中で、労働保護(hù)靴などは歐州共通體のCE安全認(rèn)証マークを取得する必要があり、靴の底の滑り止め性能が含まれています。

我が國(guó)の現(xiàn)在の靴の材料と技術(shù)はこれらの技術(shù)、環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)の規(guī)定の要求とまだ大きい隔たりがあります。

このように、スリップ事故による損失を減らすために、消費(fèi)者や靴の生産、輸入國(guó)が靴底の滑り止めを高めることに集中するようになりました。

靴の底の滑り止めの改善は靴の品質(zhì)をさらに向上させ、消費(fèi)者の安全性を保証し、我が國(guó)が靴類の輸入國(guó)の多くの貿(mào)易障壁を突破して引き続き靴類の輸出大國(guó)の地位を維持し、高品質(zhì)の靴類の輸出國(guó)の名聲を勝ち取ることに役立つ。

そのため、どのように靴底の滑り止めが靴製造業(yè)と靴類研究者の注目の焦點(diǎn)となり、國(guó)內(nèi)外のこの方面の研究はすでに規(guī)模を備えています。

1、靴底の滑り止め性能

靴底の滑り止め性能は、靴底と路基の動(dòng)き摩擦係數(shù)（DCOF）と靜摩擦係數(shù)（SCOF）の大きさで表現(xiàn)でき、摩擦係數(shù)が大きいほど滑り止め性能が良い。

James P.Hanson[2]は彼の研究で滑り止めの性能に影響を與える要素が非常に複雑であることを指摘しています。

その中に環(huán)境要因は路面の狀況、靴（主に靴の底の材料、模様と靴のかかとの違う幾何學(xué)の造型）、路面の汚染物質(zhì)（媒體）、路面の傾斜と高さなどが含まれます。人為的な要素は環(huán)境要因に対する感覚能力、生物學(xué)、神経筋肉に対するコントロールと情報(bào)伝達(dá)などが含まれます。

また、材料の性能が溫度と密接に関係していることを示す研究資料がありますので、溫度は靴の底の滑り止めの性能に影響を與える可能性があると推測(cè)されます。

一方、靴の種類によっては滑り止めに対する要求が異なります。

靴の滑り止めを研究することで、靴の滑り止めがよくなり、滑りにくくなります。新しい靴を選ぶために、さまざまな種類の滑り止めの靴底を作る科學(xué)的根拠を提供します。

2、國(guó)內(nèi)外の研究現(xiàn)狀

2、1國(guó)內(nèi)の研究現(xiàn)狀

國(guó)內(nèi)の現(xiàn)在の靴の底の滑り止めの性能に対する研究は主に滑り止めの性能の影響要因の探求と靴底の材料、模様と道が靴の底の滑り止めの影響に直面しています。使っている滑り止めの器は臺(tái)灣のGOTECH會(huì)社が生産したGT-7012-BC型滑り止めの試験機(jī)が多いです。

2、1、1靴底の滑り止め性能に対する影響要因の探索

趙全永、丁紹蘭[9]は臺(tái)灣GOTECH社が生産したGT-7012-BC型スライド止め試験機(jī)でPU、PVC、EVA、NR、TPR、天然底革の六種類の材料の靴底を乾燥狀態(tài)のアスファルト、ガラス、大理石、板、セメント路面の滑り止め性能について一連の試験研究を行った。

試験の結(jié)果、（1）材料によって、路面、濕度、靴底の滑り止め性能が異なります。（2）摩擦係數(shù)が一番大きいのは、PVC靴底が乾き狀態(tài)のガラス路面にあり、靜摩擦係數(shù)が1.1286です。摩擦係數(shù)が一番低いのはEVA靴底が濡れた狀態(tài)のガラス表面にあり、動(dòng)摩擦係數(shù)は0.948です。

このため、靴の底の滑り止めの性能に影響を與える要因は、靴底の材料、路面と靴底の路面との間の媒體（路面の汚染物質(zhì)、例えば水、油、砂土など）であると結(jié)論付けられた。

しかし、材料、路面、乾燥濕度の滑り止め性能への影響の顕著性と滑り止め性能への関連性についての研究はまだない。

2、1、2靴の底の模様と材料の滑り止めの性能に対する影響の研究

張建春、梁高勇など[10]は臺(tái)灣のGOTECH社が生産したGT-7012-BC型スライド止め試験機(jī)で、同じゴムの材料の三つの異なる模様の靴底（図1參照）を比較テストします。

試験を通して、新型の布面ゴム靴は優(yōu)れた滑り防止性を持っています。特に、抗?jié)裥曰晷阅埭瑑?yōu)れています。

これは靴の底の模様が滑り止めの性能に対して大きい影響を與えると説明しています。滑り止めの効果と方向だけではなく、接觸面の狀況に対しても大きな依存性を持っています。

そのため、素材を選んだ後は、滑り止めの靴底の模様や滑り止めの靴底の花のデザインが重要です。

図1の3つの異なる模様の靴底

靴底の滑り止め性能の研究進(jìn)捗

2008-4-6 15:30:00

表1の3種類の綿靴がガラス上で自由に滑り落ちる試験データ（うち、下付き1は重力を加えない試験データ、下付き2は底に2.5 kgの重力を加えた試験データ）

何香芹、王玉倩[11]は滑り止め靴の摩擦係數(shù)に関する初歩的な測(cè)定と検討から摩擦係數(shù)を測(cè)定する公式を?qū)С訾筏?。μ＝h/sである。そのうち、hは靴が坂道から滑り落ちる高さであり、sは靴の滑りの距離である。

この公式から三つの異なった番號(hào)の綿靴のガラス路面の摩擦係數(shù)を測(cè)定しました。上の表1を參照してください。

テーブルのデータから、滑り止めの靴の摩擦係數(shù)は、重力の印加に関係していることが分かります。

いかなる重力を加えない場(chǎng)合には、細(xì)い花柄の底の摩擦係數(shù)が大きく、一定の重力の場(chǎng)合には、パターン幅の摩擦係數(shù)が逆に大きくなる。

つまり、靴底の模様の幅は5 mmぐらいがいいです。

羅向東、弓太生、楊敏貞など[12]はGT-7012-BC型スライド止め試験機(jī)で縦縞、橫縞、折れ線の三つの模様の疎密なゴム底を乾燥セメント、アスファルト、大理石の路面で滑り止め、靴底の模様の型と模様の配列密度の両面から、靴底の模様と滑り止め性能の関係を探った。

試験結(jié)果は張建春らの結(jié)論を確認(rèn)し、セメントやアスファルトの路面や乾式大理石の模様の中で橫向きの要因が多い靴底は滑り止めが良いが、濡れた狀態(tài)の大理石の路面では試験狀況が異常になり、模様の中で縦の要因が多い靴底の滑り止めがむしろ良いと結(jié)論した。

羅向東[13]は修士論文で靴の底の模様のデザインと底の滑り止めの性能の関係をさらに研究しました。

彼はいくつかの典型的な模様のゴムの底を選んで、それぞれそれらの3つの路面の上の滑り止め性をテストして、靴の底の模様の形と造型が滑り止め性に影響があることを発見(jiàn)するだけではなくて、模様の深さと底と路面の接觸面積をも探測(cè)して滑り止め性に対してわりに大きい影響があって、しかし深い研究は行っていないで、しかも靴底の材料はゴムだけに限られます。

2、海外の研究現(xiàn)狀

海外では現(xiàn)在滑り止めに関する研究がまとめられています。主に滑り止め性能の影響要因の研究と靴の滑り止め性能基準(zhǔn)の評(píng)価の研究に集中しています。

2、2、1靴底の滑り止め性能の影響要因の研究

日本では1995年7月からPL法が施行されました。そこで、業(yè)界関係者は靴の底の滑りの問(wèn)題に特に関心を持っています。

[15]日本で使用されているスライド止めテスターは日本靴業(yè)協(xié)會(huì)（JSMA）が開(kāi)発した日本東洋精機(jī)製作所が生産したJSMAスライダー計(jì)、ASTM D 1344とoy-pullスライダー計(jì)があります。

日本靴業(yè)協(xié)會(huì)は、皮革、ポリウレタン、PVC、ゴムの4つの材料の無(wú)地の靴底を研究しました。ステンレス、床れんが、人造大理石、じゅうたんとフェルトの路面の滑り止めです。

靴の滑り止めの性能に影響を與える要因は、靴底の材料、模様、路面の狀況などです。

靴の底の材料の性能は滑り止めに大きな影響を與えています。また、どの床の材料でも運(yùn)動(dòng)摩擦係數(shù)はゴムの底の値が一番大きく、皮革の底の値が一番小さいことを示しています。

Hylon B.Menz，Stephhen R.LordとAndrew S.McIntosh[16]動(dòng)摩擦力試験器(DFTD)[17,18]を使って、靴のかかとの違いをテストしました。オックスフォード靴(Oxford shes)は丈夫な足の甲に靴ひもを結(jié)ぶローウエストシューズと女性用の靴(図2を參照)は家庭の浴室で床とセメントの色を塗ります。

完成靴をテスターの振り子に固定し、油圧伝動(dòng)によって靴を床（DはAの靴と手のひらに滑り止めを付けたものです。