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儿童拖鞋防滑性能风险评估报告

2019/08/02 阅读:

摘要:作为涉及人身安全的项目之一,防滑性能对于鞋类产品而言至关重要。本文对50批儿童橡塑拖鞋产品进行鞋底主成分定性和防滑试验。并结合摩擦理论对防滑性能的影响因素进行了分析。结合防滑性不佳可导致伤害的严重程度和风险可能性分级对不同材质的儿童橡塑拖鞋防滑性安全风险进行评估,最终将EVA材质拖鞋防滑性风险等级评定为“低风险”。

关键词:儿童拖鞋;防滑;影响因素;风险评估

前言

儿童足部未发育完全,步态相对成人不够平稳,且安全意识不强,穿着防滑性能不佳的鞋子走路或玩耍时,造成滑倒的风险较大。根据我国《全国伤害医院监测数据集(2015)》[1]的统计显示,2015年0~14岁的儿童发生的伤害事件合计112340例次,其中伤害原因为跌倒/坠落的事件合计60567例次,占儿童所有伤害事件的54%。欧洲和美国非常关注产品的安全,相关机构会对消费者人身安全造成潜在危害的产品发出召回通报,比如,2017年欧洲非食品类消费产品快速预警系统(RAPEX)显示有一起与鞋类防滑性能相关的女式时装鞋自愿性召回。而众多鞋类产品中,橡塑拖鞋因易排水、易清洗而多被用于浴室、泳池等湿滑场景,若防滑性能不佳,穿着时产生滑倒的几率更高。

1国内外标准状况分析

1.1防滑性能要求

国内外鞋类产品标准和技术规范中对于摩擦系数的要求见表1。国内目前有1项儿童鞋强制性标准和5项儿童鞋产品标准,均未提及对防滑性能的要求。多个拖鞋相关行业标准中,只有HG/T3086-2011《橡塑凉、拖鞋》[2]对防滑性能进行了规范。

1.2防滑性能测试方法

GB/T3903.6-2017《鞋类整鞋试验方法防滑性能》[9]和GB/T28287-2012《足部防护鞋防滑性测试方法》[10]为整鞋测试法。方法以成人体重至少50%(即400~830N)为依据根据鞋号不同分为两种不同的垂直载荷(GB/T3903.6-2017分为350N和400N,GB/T28287-2012分为400N和500N)。此外,GB/T28287-2012和ISO13287:2012《个体防护装备-鞋类-防滑测试方法》[11]适用于个体防护鞋,标准所选用的介面和介质均是为了评估个体防护鞋在极端环境下的防滑性能。而GB/T3903.6-2017适用于整鞋和鞋底,可根据具体使用场景选择合适的介面和介质。不同鞋类防滑测试方法的比较见表2。

2试验部分

2.1样品情况

根据GB/T26158-2010《中国未成年人人体尺寸》[12]的统计,中国4~6岁男童足长中位数172mm,4~6岁女童足长中位数169mm。7~10岁男童足长中位数205mm,7~10岁女童足长中位数201mm。在流通领域共购买50批次样品,同款儿童橡塑拖鞋各4双作为检测样品,其中两双的鞋号170~180号段,两双的鞋号200~210号段。电商运营平台购买34批次样品。实体流通领域购买16批次样品。所购买样品包含国外知名品牌、国内主流产品和小众拖鞋产品,生产地覆盖9个省市,主要分布在江浙、福建和广东。

2.2检测方法和判定

以GB/T3903.6-2017作为防滑性能的检测方法。选择与拖鞋主要穿用场所接近的瓷砖(ISO13287:2012,附录D)以及陶砖(GB/T3903.6-2017,5.3.2)作为测试介面。考核干态和湿态下的前掌向后、后跟向前和水平向前的静摩擦系数和动摩擦系数。考虑到标准中垂直载荷根据鞋号分为(400±20)N和(350±20)N,而根据GB/T26158-2010《中国未成年人人体尺寸》的统计,中国4~6岁男童体重中位数18.9kg,4~6岁女童体重中位数18.1kg。7~10岁男童体重中位数27.9kg,7~10岁女童体重中位数26kg。对于4~6岁的儿童而言350N的垂直载荷比实际体重偏高。因此,垂直载荷除了350N,还根据4~6岁儿童体重对170~180号段的拖鞋增加了200N的垂直载荷测试条件。根据MickWilson[13]关于利用SATRA摩擦测试仪评估鞋底防滑性能的研究,当鞋与地面的摩擦系小于0.30时更易滑倒,且滑到几率随摩擦系数的减小而升高。同时根据表1中内鞋类产品标准/技术规范中提及的防滑性能指标要求,确定本次试验的防滑性能的参考值为干态摩擦系数≥0.30,湿态摩擦系数≥0.30。为了分析鞋底材质、花纹沟槽深度对防滑性能的影响,根据GB/T6040-2002《红外光谱分析方法通则》[14]对鞋底材料进行主成分定性分析,并对鞋底花纹高度的测量,具体检测项目见表3。

2.3检测结果和结果分析

对摩擦系数做正态分布曲线如图1所示。68.28%的主体区间是(0.52~0.88),根据统计摩擦系数0.74~0.81分布最多,说明多数样品的防滑性能超过参考值。

2.3.1介面影响摩擦系数与接触介面的粗糙度有关,如图2~3所示。总体而言陶砖(GB/T3903.6-2017,5.3.2,干态摩擦系数0.57~0.63)测得的摩擦系数相对瓷砖(ISO13287:2012,附录DEurotile2,干态摩擦系数0.22~0.26)的摩擦系数更大。其中,两种介面测得的湿态摩擦系数的差异性更显著。这与实际穿着感受一致,即浴室、泳池环境滑倒的概率相较室外更高。

2.3.2介质影响如图4所示,同鞋号拖鞋在同压力同介面条件下湿态摩擦系数低于干态摩擦系数,这是因为当介面上有液体存在时,水会阻止材料之间的分子结合,减小了两介面有效接触面积,使摩擦系数减小。同时发现动摩擦系数受介质影响相对静摩擦系数要大,这是因为静摩擦反映动静临界时的状态,从拉力逐渐增大到鞋相对于介面运动两者有充分时间接触,而动摩擦反应的是相对运动状态,每个点的接触时间较短,此时介质对于有效接触面积的影响变得显著。

2.3.3垂直载荷影响如图5所示,350N垂直载荷作用下动摩擦系数大于200N垂直载荷作用下动摩擦系数,即垂直载荷越大摩擦系数越大。这与鞋底结构的弹性形变有关,橡塑拖鞋样品鞋底材质以PVC和EVA为主,材质柔软易产生形变,压力越大鞋底与介面的相互作用越大,产生的摩擦阻力越大。

2.3.4鞋底材质影响根据鞋底成分定性,所购买样品的鞋底材质涵盖PVC、EVA和SBS三种,由于SBS鞋底材质拖鞋样本只有1批次,因此不计入统计。如图6所示,PVC材质比EVA材质的摩擦系数高,湿态介质条件下该情况更显著。EVA材质拖鞋的干态摩擦系数显著高于湿态摩擦系数,同时3批次未达到参考值的样品均为EVA鞋底。说明相同情况下PVC鞋底材质的防滑性能比EVA鞋底材质更好。

2.3.5鞋底花纹深度影响为比较鞋底花纹深度对防滑性能的影响,对每批次产品的前掌和后跟花纹深度进行了测量,花纹深度的主要集中在1~3mm区间,其中1.3~1.7mm区间的拖鞋较多。如图7~10所示,花纹沟槽深度对摩擦系数有一定的影响,随花纹深度的增加动摩擦系数有增大趋势,湿态测试的变化趋势相对明显。拖鞋的花纹作为直接和介面接触的部分,它决定了鞋底与介面实际接触面积、鞋底对介面的吸附能力、鞋底排开路面污染物的能力等。水介质存在时,花纹突起部分在垂直压力的作用下和已形成的水膜之间会发生剪切,这种剪切力破坏了水膜,鞋底与界面接触,且花纹间的沟槽也能适当地排开一部分液体。

3风险分析与评估

3.1伤害严重程度分析

根据新闻报道、舆情分析、文献调研等,对儿童橡塑拖鞋在使用过程中主要的伤害场景进行梳理,构建出儿童橡塑拖鞋伤害场景,见表4。根据GB/T22760-2008《消费品安全风险评估通则》[15]风险严重程度分级表对儿童滑倒伤害进行进行严重等级划分,并参考马慧芬等[16]对于2012年上海市松江区跌倒/坠落伤害的流行特征分析,预估伤害发生可能性,见表5。

3.2风险发生可能性分析

根据成分定性,PVC材质拖鞋26批,EVA材质拖鞋13批,SBS1批(忽略不计)。统计防滑试验测试结果,摩擦系数低于参考值的主要集中在湿态的瓷砖测试,其中有3个批次动摩擦系数小于参考值0.30,有1批次动、静摩擦系数均小于参考值。橡塑拖鞋一般在春夏秋穿着,所以一年中穿着概率为3/4,每天穿着橡塑拖鞋的时间约占一天的1/8;由于不同鞋底材质其防滑性能不同,因此对不同鞋底材质拖鞋风险发生的可能性分别进行分析,根据不同鞋底材质对穿着未达到参考值拖鞋的概率进行分析,见表6。对不同鞋底材质的橡塑拖鞋发生滑倒伤害的可能性值进行统计,并根据GB/T22760-2008《消费品安全风险评估通则》风险发生的可能性分级表,对各伤害进行可能性分级,见表7。

3.3风险评估

采取定性的方法对儿童橡塑拖鞋整体质量安全开展风险评估,产品风险等级评价表见表8。就本次试验结果评估EVA鞋底儿童橡塑拖鞋为低风险,PVC鞋底儿童橡塑拖鞋为可容许风险。

4总结

鞋底防滑性能是多种因素作用的综合结果,鞋底材质、鞋底结构、接触介面、润滑介质等多种因素均会影响摩擦系数。橡塑拖鞋中,以PVC、E-VA材质的市场占有率最高且PVC鞋底儿童橡塑拖鞋的防滑性能大多较好。儿童穿着防滑性能不佳的拖鞋在湿滑地面行走时易滑倒而跌伤,危害人身安全,提醒家长尤其在选购浴室、泳池用拖鞋时多关注其防滑性能,并在儿童穿着行动时提高警惕。

参考文献:

[1]中国疾病预防控制中心慢性非传染性疾病预防控制中心.全国伤害医院监测数据集(2015)[M].北京:人民卫生出版社,2016:11-15.

[2]全国橡胶与橡胶制品标准化技术委员会胶鞋分技术委员会.HG/T3086-2011,橡塑凉、拖鞋[S].北京:化学工业出版社,2012.

[3]全国制鞋标准化技术委员会.QB/T4549-2013,滑板鞋[S].北京:中国轻工业出版社,2014.

[4]全国制鞋标准化技术委员会.QB/T4553-2013,轻型登山鞋[S].北京:中国轻工业出版社,2014

[5]全国制鞋标准化技术委员会.QB/T4556-2013,雪地靴[S].北京:中国轻工业出版社,2014.

[9]全国制鞋标准化技术委员会.GB/T3903.6-2017,鞋类整鞋试验方法防滑性能[S].北京:中国标准出版社,2017.

[10]全国个体防护装备标准化技术委员会.GBT28287-2012,足部防护鞋防滑性测试方法[S].北京:中国标准出版社,2013.

[12]全国人类工效学标准化技术委员.GB/T26158-2010,中国未成年人人体尺寸[S].北京:中国标准出版社,2011.

[14]全国化学标准化技术委员会.GB/T6040-2002,红外光谱分析方法通则[S].北京:中国标准出版社,2003.

[15]中国标准化研究院.GB/T22760-2008,消费品安全风险评估通则[S].北京:中国标准出版社,2009.

[16]马慧芬,严卫军,朱美英,等.2012年上海市松江区跌倒/坠落伤害的流行特征分析[J].伤害医学,2013,2(2):22-25.

作者:谢萌萌 应楚楚 单位:通标标准技术服务有限公司

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