休闲/运动鞋防污性能测试方法的研究

摘要：摘要：鉴于休闲/运动鞋市场占有率的持续增长，产品侧边墙普遍采用白色设计，帮面亦多采用浅色调，加之其使用频率远低于服装，研究其防污性能显得尤为重要。文章探讨了休闲/运动鞋的污染源及其影响区域，并创新性地构建了侧边墙防地面污染物、帮面防尘污、帮面防生活污渍的三重

休闲/运动鞋防污性能测试方法的研究

李玲，冯伟宏

（广州检验检测认证集团有限公司，广东广州 510520）

摘要：鉴于休闲/运动鞋市场占有率的持续增长，产品侧边墙普遍采用白色设计，帮面亦多采用浅色调，加之其使用频率远低于服装，研究其防污性能显得尤为重要。文章探讨了休闲/运动鞋的污染源及其影响区域，并创新性地构建了侧边墙防地面污染物、帮面防尘污、帮面防生活污渍的三重防污性能测试体系。通过对测试关键参数和耗材的研究与验证，构建了与实际使用场景高度模拟的防污测试方案。实验结果表明，在相同条件下，不同休闲/运动鞋的防污效果存在显著差异。

关键词：休闲鞋；运动鞋；防污性能；侧边墙防污；帮面防污；测试方法

The Testing Methods for the Stain-Resistant Performance of Casual/Sports Footwear

LI Ling, FENG Weihong

(Guangzhou Inspection and Testing Certification Group Co., Ltd, Guangzhou 510520, China)

Abstract: Given the continuous growth of the casual/sports footwear market, with white sidewalls and light-colored uppers becoming common design features, and considering the relatively low frequency of use compared to apparel, researching their stain-resistant properties becomes especially crucial. This article explores the sources of contamination and the affected areas on casual/sports footwear, and innovatively establishes a triple-layer stain-resistant testing system: sidewall protection against ground contaminants, upper protection against dust and dirt, and upper protection against everyday stains. Through the study and verification of key testing parameters and materials, a testing protocol closely simulating real-world usage scenarios was developed. Experimental results demonstrate significant variations in stain-resistant performance among different casual/sports footwear under identical conditions.

Keywords: casual footwear; sports footwear; stain-resistant performance; sidewall protection; upper protection; testing methods

第一作者简介：李玲（1988－），女，硕士研究生，广州检验检测认证集团有限公司，广纺院技术部副部长（工程师），研究方向为功能性材料及功能性检测方法。

0 引言

运动/休闲鞋因其轻便、舒适备受现代人欢迎。但运动/休闲鞋鞋底侧边墙一般多为白色、帮面也较多浅色，污物极其影响美观。鞋虽然可洗涤，但洗涤频率远低于服装，因此其防污能力更重要。目前国内外防污性能测试方法只有织物、人造革的测试方法，无鞋类最常用材料橡塑材料的测试方法，且现有材质的方法仅针对原材料。成鞋因运动方式及使用场合，沾污形式与原材料模拟有较大差别。基于以上原因，开发整鞋防污性能的测试方法显得非常迫切和重要。

文章整理归纳了运动/休闲鞋沾污的主要原因，并提出不同情况的防污性能测试方法，实现对运动/休闲鞋侧边墙防污性能的客观评价。

1 常见脏污类型及污染部位分析

根据日常穿用情况，运动/休闲鞋脏污一般有以下几种原因：1）地面的污染物。雨天行走，泥水粘附到鞋侧边墙；晴天行走，脚步向下运动的外力致使地面的尘土轻微飞扬至侧边墙，长时间的尘土堆积形成污物；少量尘土堆积但与外界水渍结合形成污物。2）空气中灰尘。日常通勤，空气中的灰尘沉降在鞋面，一定时间后因为静电效应而吸附在鞋表面，长时间堆积形成污渍。3）生活污渍。花生油、酱油、果汁的生活液体，意外溅落至鞋帮面。

2 现有防污性能测试方法

防污主要包括耐沾污和易去污，本项目主要研究耐沾污。目前耐沾污对于织物、革类的原材料有诸多测试方法，主要包括滴液法、喷淋法、固态污物充分接触比较法等（见表1）[1-7]。通过比较可见，无鞋类常见使用场合污渍的评价，如地面泥土、灰尘混合的污渍评价，无橡胶、EVA、TPR等鞋底材质测试评价方法，亦无整鞋防污性能测试方法的相关研究。

3 鞋鞋防性能测试方法设计

依据前文常见脏污类型及污染部位分析，休闲/运动鞋脏污主要是因地面污物的侧边墙脏污、帮面尘污、帮面溅落的生活污渍三类。本项目逐一分析污染物主要成分、不同污染的污物与鞋子接触方式、及模拟实际的测试方法，针对测试方法中关键参数、耗材予以研究和验证，研究制定出与实际场景模拟程度的三种防污测试方案。

3.1 侧边墙防地面污物

3.1.1 测试原理

将成鞋在有地面污染物的液浴中以一定屈挠角度和频率弯折一定次数后，观测鞋底侧边墙、帮底结合处污染情况。

3.1.2 仪器设备

本文参考并优化SATRA TM230 Dynamic water penetration test设备，将弯折脚跖趾部位前半部分改造为半楦，使鞋子运动时更符合实际行走时弯折的角度。

3.1.3 测试耗材及参数确定

（1）地面污染物配方

因鞋侧边墙的污染物主要来自地面，因此主要考虑地面污染物的成分。地面污染物与地毯污染成分接近，参考QB/T 2999-2008《地毯耐脏污性能滚筒试验方法及评定》标准附录C中标准人造污染合成物C.5，并结合实际予以优化。泥炭沼主要是水生植分解不充分的植物残体积累并形成泥炭层的土壤，与日常生活地面污染物存在差异，且试验发现泥炭沼加入会产生大量残渣，影响污液悬浮特性，因此不纳入配方。矿物油是各种成分的混合剂，但也会形成漂浮物，影响污液的悬浮特性及结果。因此，本项目泥污配方不含泥炭沼和矿物油，最终定为：水泥、高岭土、硅（200栅）、炭黑（油灯烟灰/炉灰）、红色氧化铁。

（2）耐折角度、频率、弯折次数、水位线

由于成品鞋遇地面污染物基本处于行走过程中，因此本项目参考SATRA TM230《Dynamic water penetration test》的测试方法。测试参数：参照SATRA TM230，耐折角度25±2°，弯折频率60±6次/min，弯折次数2 000次，水位达到鞋子口位置。

（3）地面污染物与水比例

考虑到污物中水含量的比例对结果的影响最大，对水含量进行阶梯式验证，初步小试发现固体泥污∶水的质量比为1∶80或1∶100结果相对合适，于是选取泥污∶水=1∶80或1∶100进行验证试验，试验结果见表2和表3。通过试验发现，试后样与日常通勤穿用的运动/休闲鞋侧边墙污染情况类似，表明采用该方法可有效模拟鞋侧边墙污染测试。同时，比较试验结果发现泥污∶水=1∶80，结果≤3级占比87.5%，可见配比较浓，因此选取泥污∶水=1∶100。

3.1.4 试验结果分析

泥污∶水质量比1∶100共测试15份样品，测试结果见表3。其中4~5级共8份，占比53%，≥4级占比73.3%，≥3~4占比86.7%。可见本测试方法可有效、有梯度的区分不同产品防污效果优异与否，试后样与日常通勤穿用效果一致性高。因此，使用本污染物和参数的动态行走法对休闲运动鞋侧边墙防日常通勤路面污染的评价是有效的。

3.2 帮面防尘

浅色鞋帮面脏，较多时候是灰尘沉降在鞋面，一定时间后因为静电效应而吸附在鞋表面，使鞋面变脏。现如今合成纤维材料在帮面上应用越来越广，合成材料容易因摩擦而产生静电，从而吸附更多环境中的粉尘。在有静电的情况下，即使电中性粉尘也会被极化，呈现反向电性而被吸附。因此，参考GB/T 12703.5-2020《纺织品静电性能试验方法第5部分：旋转机械摩擦法》，采用静电吸灰的方法来考核表面的防污性能。

3.2.1 测试原理

将帮面试样安装在转鼓上，随着转鼓旋转,试样与标准摩擦布之间产生机械摩擦,观察摩擦后吸附的标准灰尘程度。

3.2.2 测试耗材选择

粉尘的选择：建筑物表面的灰尘与空气中悬浮的灰尘较相似，因此本项目选取择建筑涂料涂层耐沾污性试验用灰标准样品，国家标准样品编号GSB 08-2992-2019。标准样品粉尘为磨细粉煤灰，呈灰色粉末状，性能稳定，可被带电荷的物体吸附，满足模拟日常灰尘要求。

3.2.3 验证分析

参考GB/T 12703.5-2020《纺织品静电性能试验方法第5部分：旋转机械摩擦法》，从帮面裁取40 mm×30 mm试样2个，将其夹入转鼓中。对试样、加有粉尘的玻璃容器、夹入标准布夹间的棉标准布消电。启动测试（60±1） s后，保留试样夹持状态，快速用手（穿上绝缘手套）转动仪器使摩擦面朝下，将装有粉尘的玻璃容器向上接触摩擦面，保持5 s后撤除容器，评估沾污情况。

随机选取样品14份进行测试（织物9份，人造革3份，皮革2份），结果中4级以上占比85.7%，4级以下占比14.3%，一个为1级，一个为2级。可见本测试方法可一定程度上区分不同产品防污效果优异与否，污染程度高的试后样与日常通勤穿用效果相似度高。

3.3 帮面防生活污渍

日常生活中的果汁、酱油等意外洒落至鞋上，污染帮面。国内外标准都是对材料进行测试，本项目参考QB/T 4548《高尔夫球鞋》的拒水性能，利用帮面拒污渍试验机直接对成品进行测试，模拟日常生活中被三种常见的生活污渍（花生油、酱油、果汁）溅泼到后鞋子抗污能力，省时省力也更贴近实际。

3.3.1 测试原理

将成鞋安装在与水平方向成45°角的试验装置上，样品中心位于喷嘴下面规定距离，用规定体积的生活污染物（花生油、酱油、果汁）喷淋样品，观察试后样污染程度。

3.3.2 参数确定

（1）污渍用量：三种不同用量（20 mL、40 mL、60 mL）污渍造成的污染，花生油、果汁、酱油测试均发现：只在污染面积大小上有差异，无颜色深浅方面差异，冲水后差异更加不明显，因此最终选最少的20 mL用量。

（2）沾污后处理方式：鞋子溅到生活污渍时，一般采取纸巾干/湿擦或用水冲洗，但擦拭对飞织等不平表面会因施加外力导致原本不在缝隙中的污渍浸入缝隙而加大污染面积，因此采用冲水方式处理。

3.3.3 验证分析

取1只鞋，将鞋装在样品支座上，鞋面朝上，保持鞋头部位在喷嘴表面中心的正下方。调整支架上、下位置，以使喷嘴表面到样品鞋头部位的距离相对固定，将20 mL花生油、酱油或果汁迅速而平稳地注入漏斗中，以便淋液持续进行。待生活污渍5s内不再滴出，将样品取下，用三级水冲洗5 s后进行沾污等级评定。

利用酱油作为污渍按此方法共测试8份样品，其中4~5级5份，4级2份，3级1份，可见本测试方法可有效、有梯度的区分不同产品防污效果优异与否。

4 结论

本研究针对休闲/运动鞋的污染状况进行了深入探讨，并构建了包括鞋侧边墙防地面污物、帮面防尘污、帮面防生活污渍在内的三重防污性能测试体系。研究过程中，确立了与现实使用场景高度相似的污物种类、测试方法及参数，进而总结了一套全面的运动/休闲鞋防污性能评估方法。通过一系列试验验证，该测试方法能够高度模拟日常通勤穿着效果，并能有效区分不同产品在防污性能上的差异。该方案以其全面性、高仿真度、操作简便性、测试周期短以及结果的高重现性等优势，为科学评估休闲/运动鞋的防污性能提供了有效工具，同时为鞋类产品的设计与生产提供了重要的参考。

参考文献：

[1]GB/T 30159.1-2013 纺织品防污性能的检测和评价第1部分：耐沾污性[S]．

[2]FZ/T 24012-2021 拒水、拒油、抗污山羊绒针织品[S]．

[3]JIS L 1919:2012 Testing methods for soil resistance and soil release of textiles[S]．

[4]AATCC 118-2020e Test method for oil repellency: hydrocarbon resistance[S]．

[5]QB/T 5070-2017 人造革合成革试验方法耐污染性的测定[S]．

[6]GB/T 12703.5-2020 纺织品静电性能试验方法第5部分：旋转机械摩擦法[S]．

[7]QB/T 4548-2013 高尔夫球鞋[S]．

原载：《西部皮革》杂志2024年11月第22期