安全鞋檢測標準
2011-04-13
保護性鞋包頭通常被裝置在能提供抗沖擊和耐壓縮作用的成品鞋中。傳統的鞋包頭一般是鋼包頭，有一些是鋁制的鞋包頭，而近年來，塑料鞋包頭或非金屬合成鞋包頭也逐漸進入市場。與鋼包頭相比，鋁制包頭及非金屬合成包頭比較輕，但價格通常也貴得多。然而，它們在特定的用途上確實有它們的優點，包括在對磁敏感的電子廠和石化工業中的使用等。用合成包頭和塑料包頭的安全鞋也普遍使用機場，因為它們的非金屬特性
通過安檢區域的時候可以將對金屬的干擾降至最低。
目前，全球根據安全鞋鞋包頭具體的保護性能水準有幾種不同的測試標準和認證要求。其中包括加拿大依據z195-02標準進行的CSA認證，美國的ASTM F2413-05標準(該標準在近年取代了ANSIZ41-1999標準)，以及適用于歐盟地區的個人防護裝備(PPE)指令89/686/EEC的相關法規。
以上所有標準和法規都要求鞋包頭作為成品鞋內部的一部分來進行測試評估。
歐洲標準的要求
安全鞋檢測標準:個人防護裝備指令CE標準的要求包含對成品例如成品鞋和服裝的要求，不適用于配件、材料和零部件。因此，鞋包頭本身是不可能申請CE標準的。
然而，鞋包頭可被當作零部件來進行測試，使用專門為鞋包頭設定的歐洲標準EN 12568：1998的要求和測試方法。此標準的測試條件與成品鞋的測試標準EN ISO20345相類似，但對沖擊壓縮后的間隙要求更高，以抵消可能由比較軟的鞋底向上擠壓而導致的間隙縮小。
EN12568標準涵蓋了鞋包頭抗沖擊和耐壓縮的性能(如圖1和圖2)，也包括對鞋包頭的測量標準，和金屬鞋包頭的防腐蝕性能。
封于非金屬的鞋包頭，其抗沖擊性能要通過幾種不同的預處理之后進行測試，例如高溫和低溫預處理后的抗沖擊測試以及經過幾種不同的化學品處理后的抗沖擊測試。
封于制造銷往歐洲市場的成品鞋的制造商而言，我們強烈建議他們只采購符合EN 12568測試標準的鞋包頭。可能的話，要求鞋包頭的供應商提供其產品通過由ISO 17025標準審核的第三方測試機構(如SATRA)所簽發的測試報告。對于非金屬鞋包頭，歐洲安全鞋標準(EN ISO20345及EN ISO 20346)要求成品鞋只能使用符合EN12568標準第4.3款要求等類型的鞋包頭。
先不談要達到的標準，鞋包頭的設計對好的性能來說也是非常重要的。基于“防護空間”原理，鞋包頭的設計必須使得它有足夠的強度，在一定的范圍內限制其破裂或變形，即根據相關標準進行沖擊或壓縮測試時，鞋包頭不會被壓碎或被壓變形。
除了鞋包頭的材料強度、厚度和形狀以外，沿著鞋包頭底部邊緣形成的褶邊寬度也是一個重要因素，因為這個褶邊可以幫助鞋包頭將其受到的壓力轉移到支撐它的鞋底上。另外一個重要的特征就是鞋包頭的內部深度，鞋包頭越深，在沖擊時它的可變形量就越大，對穿著者的保護就越好。
不同標準的耐壓縮測試(如ASTM、CSA、EN)都是非常相似的，而抗沖擊測試則因沖擊包頭的形狀、沖擊的能量以及標準要求的沖擊后的最小間隙等因素的不一樣而有些許改變。
明顯地，實際使用的鞋包頭的規格和性能對任何安全鞋能提供的保護能力是至關重要的因素。然而，安全鞋本身的設計和結構也反過來影響著鞋包頭的性能，這就是為什么要從成品鞋上把鞋包頭部分取下來做測試，因為只有這樣才能測試出鞋包頭對穿著者的實際保護水平。
安全鞋檢測標準：影響鞋包頭性能的因素
鞋包頭的性能可能會受到其他各種因素的影響。根據工作中的保護空間原理，不僅是鞋包頭必須有足夠的強度，鞋底也應該能在受壓力或沖擊時于鞋包頭的褶邊下馬上形成必要的支撐強度，以便受沖擊力可以有效地轉移到地面上，而不會導致鞋底上方的鞋包頭等其他零配件在受力后陷入鞋底里。
基于這個原因，可以說如果鞋底的配方的硬度相對大些，它對鞋包頭的支撐就更有效些。另外一個需要考慮的因素就是，設計的時候鞋底要與鞋包頭邊緣保持在一直線上，而且鞋底要有齒紋。這是因為鞋底齒紋間的間隔區域不能提供很好的支撐，因此可能的話盡量避免鞋包頭邊緣與鞋底齒紋的間隔區域重合。
另外一個可能影響鞋包頭保護能力的鞋底設計特征，是鞋底的總厚度朝鞋頭的方向逐漸減少，這就增加了鞋頭蹺度。相反地這會影響鞋包頭的保護性能，在受到沖擊或撞擊的時候前蹺的鞋頭向前傾，因而使得鞋包頭的前殼低于鞋包頭后緣。
因為多數安全鞋鞋包頭的設計是通過它的前殼傳導沖擊力和壓力，如果它的前殼被壓低到低于鞋包頭后緣，那么它的力轉移機制就不能有效地起作用，鞋包頭后緣就會遭受嚴重的變形。
還有一個鞋底組成部分的特征也能影響鞋包頭的保護能力，那就是沿鞋底寬度切下，縱橫切面看到的鞋面表面的縱斷面。此處凹入鞋底的鞋面材料增加了安全鞋鞋包頭中間的間隙，因此鞋包頭的變形量在受到可能發生的傷害時會更大一些。
腳底的鞋床護墊
大多數安全鞋都有鞋床護墊，通常是一個合腳的固定鞋墊。然而，如果鞋墊覆蓋了鞋底的整個長度，那么毫無疑同地它也延伸到了鞋包頭下方的防護空間里。這就減少了鞋包頭的內部間隙，而對鞋包頭能提供的保護作用產生不良的影響。因此，可以考慮將鞋墊的鞋頭部位打薄。一旦鞋包頭的內部間隙被評估符合要求，就不要再改變鞋墊。
防穿刺中底
由于各種原因，防穿刺中底通常不覆蓋鞋底的整個寬度，EN ISO20344系列標準的相關要求也允許防穿刺中底的邊緣和拉幫中底的邊緣之間有至少6.5mm的距離。然而，在受壓縮的情況下，鞋包頭的褶邊有可能會越過防穿刺中底的外沿而陷入鞋底中。然后防穿刺中底就會在鞋包頭里面蹺起，并且，因為防穿刺中底此時是平面受力的，它就會向上變形并擠壓鞋包頭的內部空間。
為了提高抗沖擊和耐壓縮測試的性能，防穿刺中底必須固定在鞋底上，使得它完全被壓在鞋包頭褶邊的下面。這樣，在測試的時候，它就會成為鞋包頭的底座，并阻止鞋包頭在被壓縮的時候陷入鞋底中。另外，鞋包頭的褶邊還要完全放置在防穿刺中底板的上面，以防止它在測試的時候移動而蹺進鞋包頭的褶邊里面。
最后還有重要的一點，在生產過程中要將鞋包頭正確地安裝在鞋楦上。安裝不好的話可能導致鞋包頭位移，以致性能的嚴重不穩定。
現在，鞋包頭種類和所用材料的選擇都比以前多了很多。安全鞋制造商就要以既定的產品市場以及產品用途進行選擇，并確保鞋類的設計能發揮其最大程度的保護作用。
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