鞋在日常穿用过程易受紫外光照、雨淋、气温变化等自然环境的影响，出现整鞋变色、鞋底开裂、帮面撕裂、帮底开胶等老化现象，其中光降解是导致鞋类老化的一个重要原因。为减少老化后鞋类产品主要性能的变化，防止鞋类产品的老化现象，对鞋类产品在光降解老化前后其主要使用性能变化的研究迫在眉睫。
由于紫外光是造成光降解作用的主要因素，而荧光紫外灯在光谱的紫外区域(如400nm以下)中产生的辐射光可占总光能输出量的至少80％，因此本研究中拟采用荧光紫外灯为照射光源，模拟阳光中最重要的短波紫外光，对不同鞋类产品进行老化，研究其对鞋类产品主要物理性能的影响。
1.试验部分
1.1试验样品
在日常生活中，鞋产品的种类繁多，考虑到试验的可操作性和试验结果的代表性，本研究选取登山鞋、皮鞋、旅游鞋作为试验样品，分别为牛漆皮面仿皮底女皮鞋、织物／牛绒面EVA发泡橡胶成型底女登山鞋和合成革／织物面EVA发泡橡胶复合底男旅游鞋。
样品数量分别为皮鞋24双、旅游鞋15双、登山鞋15双，3类鞋分别均为同一批次产品。老化前每类鞋随机抽取2只做物理性能试验，作为对比；老化后取1只样品进行检测，与老化前物理性能进行对比。为了考察不同帮面材料的撕裂力变化，还分别选取合成革、牛皮革、纺织品3种不同的材料进行老化试验。
1.2试验仪器
紫外灯试验箱(QUV一340)，美国Q—LAB公司。
耐磨试验机(XM一1)，温州轻工仪器厂。
耐折试验机(GT一7011-NGB4)，高铁检测仪器(东莞)有限公司。
拉力机(TCS 2000)，高铁检测仪器(东莞)有限公司。
橡胶硬度计(LX-A)，无锡前洲测量仪器厂。
色差仪(CM-1)，美能达；评定变色用灰卡，中国纺织科学研究院。
1.3试验条件
本研究采用UVA一340荧光紫外灯：这种灯在300nm下的辐射低于总光能输出的2％，在343nm有发射峰，用来模拟300、340nm的日光，试验方法如表1所示。
由于登山鞋和旅游鞋经常在户外使用，故A法适用于登山鞋和旅游鞋，B法适用于皮鞋。
试验方法 A法 B法
辐照度 0．76W/ m2 0．76W/ m2
光照波长 340nm 340nm
光照循环温度 60°C 60°C
冷凝循环温度 50°C 50°C
喷淋循环温度 不控制黑板温度 -
光照时间 8h 8h
冷凝时间 3 75h 4h
喷淋时间 0 25h -
试验时间 336h 168h
1.4物理机械性能测试方法
紫外灯加速老化试验结束后，将鞋放置于标准空气中调节24h，使用色差计测量登山鞋、旅游鞋、皮鞋帮面颜色变化，同时依据GB／T 250—2008《纺织品色牢度试验评定变色用灰色样卡》，用变色灰卡目测评定变**况(色牢度等级)，然后分别采用GB／T 3903．1-2008《鞋类通用试验方法耐折性能》、GB／T 3903．2-2008《鞋类通用试验方法耐磨性能》、GB／T 3903．3-201 1《鞋类通用试验方法剥离强度》、QB／T 2886—2007《鞋类整鞋试验方法帮底粘合强度》、QB／T 2711—2005《皮革物理和机械试验撕裂力的测定双边撕裂》，测试其物理机械性能。
帮面颜色、物理机械性能变化评估周期：24、72、120、168、336h。
1.5物性性能变化率计算方法
评价样品紫外灯老化后的性能主要是测试其经紫外灯老化后物理性能的变化率，可以按照式(1)进行计算。
式(1)中：P-老化前后性能变化率；Xo-初始力学性能值；X1-老化后力学性能值。
2.结果与讨论
2.1登山鞋和旅游鞋老化试验结果
按照1.3中A法对登山鞋和旅游鞋进行紫外灯老化试验，因帮面颜色的变化对鞋类感官质量的影响较大，所以本试验选取变色用灰色样卡目测比对和色差计仪器测试两种方法评定帮面颜色的变化。
为了评价复合鞋底粘合强度的变化，选取复合底旅游鞋试样进行老化试验。登山鞋的鞋底多为成型底，所以登山鞋不进行鞋底粘合强度的测试。
由于试样的特点和剥离设备的原因，对老化前后试样的前尖、后跟部位进行剥离试验，均未开胶，无法得到帮底剥离时的数据，故以下不再对老化前后帮底剥离强度的变化进行讨论。
2.1.1登山鞋和旅游鞋老化前后耐折性能变化情况
登山鞋、旅游鞋老化前及老化120、168、336h后的耐折性能测试结果均为裂缝长度5．Omm，无新裂纹、无裂面、裂浆，无开胶，裂口长度变化率为0％。
2.1.22登山鞋老化前后耐磨性能、颜色变化情况
登山鞋老化前后耐磨性能、颜色变化情况见表2。
2.1.3旅游鞋老化前后耐磨性能、粘合强度、颜色变化情况
旅游鞋老化前后耐磨性能、粘合强度、颜色变化情况见表3。
由表2一表3可以看出：随着老化时间的增加，鞋的性能变化也呈增长的趋势。
在336h的紫外灯老化后，登山鞋和旅游鞋的耐折性能、耐磨性能未出现明显变化，但是帮面颜色变化明显。老化后旅游鞋外底与外中底的粘合强度下降明显，变化率达到17．0％，使用色差仪所测试的帮面颜色变化值与变色用灰卡测试的结果变化趋势相吻合，测试值均随着老化时间的延长而逐渐增加。
2.2皮鞋老化试验结果
2.2.1皮鞋老化前后剥离强度变化情况
皮鞋老化前的剥离强度测试结果为51N／cm，老化24h后帮底均出现开胶现象，见表4。
2.2.2皮鞋老化前后耐磨性能、耐折性能、颜色变化情况皮鞋老化前后耐折性能、粘合性能、耐磨性能、颜色变化情况，见表4。
由表4可以看出：试验样品(牛漆皮面仿皮底女皮鞋)在紫外灯照射168h后，老化过程中耐磨性能变化不大，最高仅为9．1％。剥离强度下降明显，说明紫外灯照射对样品剥离强度破坏性较大，仅老化24h后，样品前端帮底结合部位就出现了开胶。
老化后样品的耐折性能也下降明显，5mm的预割口增长到8．9mm，且出现多处新裂纹，老化前后的预割口变化率高达32．8％；老化后，帮面颜色也出现了明显变化，随着时间的增加，色差等级逐渐变小，当老化时间为120h时，色差等级为2级，差异非常明显。
2.3帮面材料老化前后的撕裂力及颜色变化
在日常生活中，有时会出现鞋类帮面断裂或严重变色的情况，为了进一步研究鞋类产品耐老化性能，选取鞋类常用的3种不同材质的帮面材料进行老化试验，比较老化前后其撕裂力及颜色的变化，见表5一表6。
老化时间/h 磨痕长度／mm 颜色变化
老化前 老化后 老化前后变化率／％ 老化前色差／级 老化后色差／级 色差仪t. E
1 20 3 5 3 , 5 0 5 3~4 0 93
168 3. 4 2 9 3 3.04
336 3 4 2 9 1 ~2 7 21
表2登山鞋老化前后耐磨性能、颜色的变化
老化时间／h 磨痕长度／mm 粘合强度／（ N .cm-1 ) 颜色变化
老化前 老化后 老化前后变化率／％ 老化前 老化后 老化前后变化率／％ 老化前色差／级 老化后色差／级 色差仪 AE
120 4 4 0.0 31.8 27.2 -14.5 5 2~3 1.08
168 3.6 -10.0 26.5 -16.7 2~3 0.99
336 3.5 -12.5 26.4 -17.0 2~3 2.42
表3旅游鞋老化前后耐磨性能、粘合性能、颜色的变化
老化时间／h 磨痕长度／mm 剥离强度／(N·cm-1) 裂纹长度／mm 颜色变化
老化前 老化后 老化前后变化率／％ 老化前 老化后 老化前老化后 老化前后变化率／％ 老化前色差／级 老化后色差／级 色差仪AE
24 3.3 3.1 -6.1 5.1 帮底开胶 6.7 6.7 0 0 5 4 4.31
72 3.1 -6.1 帮底开胶 6.7 0 0 3 9.85
120 3.0 -9.1 帮底开胶 6.7 0 2 10.72
168 3.0 -9.1 帮底开胶 8.9 32.8 2 11.25
表4皮鞋老化前后的耐磨性能、粘合性能、耐折性能、颜色变化
试样名称 方法A 方法B
老化前撕裂力／ N 老化后撕裂力／ N 老化前后变化率／％ 老化前撕裂力／ N 老化后撕裂力／ N 老化前后变化率／％
白色合成革 157.8 148.3 60.0 157.8 157.1 0.4
白色牛皮革 248.8 164.5 33.9 248.8 155.6 37.5
蓝色纺织品 110.6 60.0 45.8 110.6 89.6 19.0
表5帮面材料老化前后撕裂力的变化
方法A 方法B
试样名称 老化前色差/级 老化后色差／级 色差仪 A E 老化前色差／级 老化后色差／级 色差仪 A E
白色合成革 5 5 4~5 0.10 5 4~5 0.14
白色牛皮革 5 5 4~5 1.12 5 4~5 1.48
蓝色纺织品 5 5 2~3 4.29 5 2~3 5.94
表6帮面材料老化前后颜色的变化
由表5可以看出：无论是合成革、牛皮革还是纺织品材料在经过168h老化后撕裂力明显下降，使用紫外灯老化的A方法变化更为明显。
从表6可以看出：老化后材料颜色均出现了不同程度的变化，其中变化率最高的为蓝色纺织品。
3.结论
3个不同种类的鞋在经过紫外灯加速老化后，物理性能有不同程度的变化，并且老化时间对鞋的性能有明显影响，具体表现有以下几方面：
(1)随着老化时间的增加，除了耐磨性能以外，整鞋的物理性能有不同程度的下降趋势。
(2)登山鞋及旅游鞋在经过336h老化后，帮面颜色变化明显；随着老化时间的增加，旅游鞋粘合性能、耐折性能、帮面颜色也呈现增加趋势，且外底与外中底粘合强度下降明显，变化率达到17．0％。
(3)皮鞋在经过168h老化后物理性能变化明显，均全部开胶；折后裂口变化率达到32．8％，并出现了多处微小裂纹；帮面颜色随着老化时间的增加，其变化同样呈现增加趋势。
(4)帮面材料在168h老化后，撕裂力明显下降，老化前后的变化率J烂U45．8％，颜色变化也比较明显。 |
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