Résistance au glissement des chaussures : analyse complète des indicateurs caractéristiques et des essais

Les glissades, les trébuchements et les chutes sont reconnus comme une cause majeure d'accidents sur les lieux de travail, dans les espaces publics et à domicile. Par conséquent, l'adhérence des chaussures est devenue un critère essentiel. Cet article rassemble des informations sur les méthodes d'essai et les facteurs influençant l'adhérence des chaussures.

Le bon sens nous indique qu'un glissement se produit entre deux objets lorsque leur force de frottement mutuelle est inférieure à la force motrice extérieure. Si la force de frottement entre la chaussure et le sol excède la composante tangentielle générée lors de la marche, elle suffit à empêcher la chaussure de glisser, éliminant ou réduisant ainsi considérablement le risque de glissades et de chutes. Par conséquent, la force de frottement est le facteur déterminant du glissement entre la chaussure et le sol.

Quantifié par deux indicateurs :

Coefficient de frottement (COF)

On distingue le coefficient de frottement statique (μs, limite de résistance au glissement statique) et le coefficient de frottement cinétique (μk, stabilité lors du glissement). En général, une valeur de μ ≥ 0,4 est requise pour la sécurité sur les surfaces mouillées ou glissantes, et des exigences plus élevées sont nécessaires dans les cuisines, notamment en présence de graisses.

Angle d'inclinaison critique (CTA)

L'angle d'inclinaison de la plateforme à partir duquel la semelle commence à glisser ; plus l'angle est grand, meilleure est la résistance au glissement. La norme EN ISO 13287 impose un CTA mouillé ≥ 8°, tandis que la norme DIN 51130 classe la résistance au glissement de classe A comme le niveau optimal pour les surfaces huileuses.

Protocole de test : Placer l’échantillon de chaussure sur une plateforme à angle réglable (recouverte de surfaces standard comme des carreaux de céramique ou des plaques d’acier huilées), augmenter progressivement l’inclinaison jusqu’à l’apparition du glissement et noter l’angle critique. Ce test simule directement la limite d’adhérence lors de la marche et convient aux chaussures de sécurité et aux bottes d’extérieur.

Équipement de base : Plateforme antidérapante inclinable (précision ±0,1°, capacité de charge 50-100 kg).

2.2 Méthode d'essai du coefficient de frottement (méthode instrumentale)

Normes : ASTM F2913, GB/T 3903.6-2024

Logique du test : Basée sur la loi de Coulomb (μ=F/N), la force de frottement et la pression verticale sont mesurées par des capteurs. Les instruments de type pendule mesurent le frottement dynamique, tandis que les instruments de type traction simulent les vitesses de marche (0,3 m/s ± 0,02 m/s).

2.3 Tests de simulation de scénarios

Pour la personnalisation de chaussures spécialisées (par exemple, tests dynamiques sur gravier pour les chaussures de randonnée ou validation de la résistance à l'huile de cuisson pour les chaussures de cuisine), une jambe mécanique à six degrés de liberté reproduit la démarche réelle. Des caméras haute vitesse analysent les trajectoires de glissement.

3.1 Sélectionnez les formes d’essai appropriées et insérez-les dans les chaussures ;

3.2 Choisir les supports de test et les interfaces correspondants en fonction du type de chaussures ou des scénarios d’utilisation ;

3.3 Sélectionnez le mode de test en fonction de l’objectif du test ou des exigences de la norme du produit ;

3.4 Monter l’échantillon d’essai sur le dispositif de fixation de l’instrument d’essai ;

3.5 Appliquer la charge spécifiée à l'éprouvette dans les 0,2 secondes précédant le glissement et effectuer l'essai à la vitesse prescrite. Enregistrer toutes les forces de frottement entre 0,3 et 0,6 seconde après le début du glissement, puis calculer le coefficient de frottement de l'éprouvette.

4.1 L'augmentation du frottement entre la semelle extérieure et le sol est la principale méthode pour améliorer l'adhérence des chaussures, le coefficient de frottement du matériau de la semelle extérieure étant le facteur clé. Des améliorations peuvent être obtenues grâce au choix du matériau, à la conception des crampons et à la profondeur des rainures.

4.2 Les matériaux actuellement utilisés pour les semelles extérieures comprennent le caoutchouc, le PU, l'EVA, le PVC, le SSBR, le cuir naturel et le TPU. Parmi ceux-ci, le caoutchouc est largement reconnu comme l'un des meilleurs matériaux pour son adhérence.

4.3 À matériau identique, modifier la structure de la semelle extérieure permet d'améliorer son adhérence et d'accroître significativement sa résistance au glissement. Par exemple, il est préférable d'éviter les semelles lisses et rigides et d'opter pour des structures texturées, à motifs ou rainurées. De plus, différents modèles de semelles extérieures présentent des niveaux de friction et d'adhérence variables selon les surfaces.

4.4 Par ailleurs, des exigences spécifiques s'appliquent à la disposition et à la profondeur des motifs sur les semelles extérieures des chaussures. De manière générale, les motifs doivent être concentrés sur les zones de contact avec l'avant-pied et le talon, et présenter un design diagonal. Lorsque la profondeur des motifs dépasse 2,5 mm, la chaussure offre une adhérence optimale.