ISO 20345:2021《個體防護裝備安全鞋》標準更新解讀

黃勝

（通標標準技術服務有限公司廣州分公司，廣東 廣州 510663）

前言

安全鞋指的是安全類鞋和防護類鞋的統稱，一般指在不同工作場合穿用的具有保護腳部及腿部免受可預見的傷害的鞋類。根據不同使用場合，安全鞋具有足趾保護、防穿刺、抗靜電，隔熱、低溫保暖、防水、防滑、防切割等防護性能。除了保證安全方面的要求，安全鞋還應具備人體舒適的各項性能，如鞋后座能能量吸收，鞋子的透氣性，綜合的人體工效學評估等。近年來，歐洲、美國、澳大利亞、新西蘭及加拿大等各個國家和地區對個人在不同工作場合的防護保護越來越重視。歐盟技術委員會于2018 年8月3 日開始對安全鞋標準EN ISO 20345:2011 版本進行修訂更新，美國于2018 年發布了新版本標準ASTM F2413-2018《防護（安全）鞋的性能要求標準規范》，澳大利亞和新西蘭地區于2019 年發布了新版本標準AS 2210.3-2019《個體防護裝備第3 部分安全鞋》，我國也于2020 年實施了最新的強制性標準GB 21148-2020《足部防護安全鞋》標準，并于2022 年1 月1 日正式實施GB 39800-2020《個體防護裝備配備規范》系列國家強制性標準。2021 年12 月，標準ISO 20345:2021《個體防護裝備安全鞋》正式出版，該標準是國際安全鞋標準，本文對標準更新的項目進行解讀，有助于個體防護裝備生產和銷售企業更好地理解和使用標準；并提出相關建議，為今后標準的修訂提供參考。

1 更新內容解讀

1.1 術語

標準新增了幫面、鞋座墊、腳床、外底、防磨損鞋頭、鞋后跟區域和定制安全鞋的定義。解讀如下：幫面、鞋座墊、腳床、外底、鞋后跟區域屬于鞋類常規部位定義；常規定義中的鞋后跟區域標準定義為后港寶區域，鞋的后部區域；標準5.2.3 章節規定后跟區域為從鞋的后跟部往鞋頭方向，占整個鞋長（10±2%）的區域[1]。防磨損鞋頭為滿足安全鞋多樣化需求而增加的定義。防磨損鞋頭（scuff cap）標準定義為防磨損材料或部件，以防止在跪姿活動期間磨損鞋幫外部足趾區域[1]；理解為該組件位于保護鞋頭區域，作為防磨損材料覆蓋在保護鞋頭區域上方，可作為幫面的一部分，也可覆蓋在其他幫面材料上。目前，市場上只有少量安全鞋有防磨鞋頭的設計，舊標準對于防磨損鞋頭沒有相應的定義和考核項目。

修訂了防刺穿墊和混合鞋的定義，防刺穿墊由舊版標準的單獨放置在外底上使用以提供穿刺保護[2]增加了非金屬防穿刺墊作為內底使用時的場景。新版細化了混合鞋的定義，將混合鞋分為兩類：混合“注塑”鞋，即硫化橡膠或聚合物整體成型在保護鞋頭周圍的安全鞋，通常包括外底，無襯里，不包含內底；混合“組裝”鞋，即所有硫化橡膠或聚合物鞋類組件單獨預制，圍邊貼合傳統結構如襯里/內底車幫結構，與獨立外底進行粘合。

刪除了前幫襯里，后幫襯里、發泡外底、后座區域、電絕緣鞋及特殊工種安全鞋的定義。

1.2 設計、分類

在設計與分類章節，舊標準定義了I 類安全鞋和II 類安全鞋，新標準在舊標準的基礎上增加了混合鞋的分類，具體為I 類安全鞋、II 類安全鞋和混合鞋，并將混合鞋細分為混合“注塑”鞋和混合“組裝”鞋，并增加了相關的示例圖。

1.3 性能要求變化

1.3.1 標準新增項目要求

標準新增了混合“注塑”鞋和混合“組裝”鞋的測試要求，包括以下部位項目：整鞋、幫面、襯里、內底和鞋墊、鞋舌、外底。新增了接縫強力測試和防磨鞋頭的耐磨測試。接縫強力為混合鞋的基本要求，測試部位為混合鞋區域A 橡膠或聚合物材料和區域B 其他材料縫線結合處，標準要求接縫強力不應小于10 N/mm。

當安全鞋有防磨鞋頭（SC）設計時，需對防磨鞋頭的材料進行耐磨性能測試，用馬丁戴爾耐磨測試儀，磨料為180#砂紙，在壓力為9kPa 的條件下，測試8000 轉后材料不得磨穿[3]。

當安全鞋外底有梯形抓地（LG）設計時，鞋腰區域梯形抓地外底設計的附加指標要求如下：外底鞋腰處應有橫向花紋，高度至少1.5 mm，跟口設計要求：傾斜的跟口設計；鞋腰區域開口應至少35 mm，跟口角度應在90°～120°之間；跟口高度應至少10 mm。梯形抓地（LG）設計的鞋底主要應用于某些需要攀爬梯子的場合，可增加鞋底與梯子之間的抓握摩擦力。

1.3.2 幫面水蒸氣滲透性項目修訂

舊標準的幫面水蒸氣滲透性要求為透氣量不應小于0.8 mg/(cm2.h)，水蒸氣系數不應小于15 mg/cm2，若幫面材料使用非水蒸氣滲透材料，則該測試項目很難通過。新標準則允許非水蒸氣滲透材料的設計，但對非水蒸氣滲透材料占幫面的面積百分比有了明確的規定，在不同的面積百分比下，對于其他材料的要求不同，具體如下：非水蒸氣滲透材料的面積小于10%，其他材料的水蒸氣透氣量不應小于0.8 mg/(cm2.h)，水蒸氣系數不應小于15 mg/cm2.非水蒸氣滲透材料的面積在10%～25%，其他材料水蒸氣透氣不應小于2.0 mg/(cm2.h)。在安全鞋設計時，應注意非水蒸氣滲透材料的面積百分比不應超過整個幫面的25%，同時應確保其他材料應有較好的水蒸氣滲透性。

幫面非水蒸氣滲透面積可通過ISO 20344:2021 條款6.2.3確定[3]。用成鞋作為試樣，對于低幫鞋（式樣A），測試整個鞋幫。對于其他式樣鞋，在如表1 式樣A 的鞋幫高度要求做標記線，標記線上方的鞋幫部分應除去，見圖1。

表1 式樣A鞋幫高度Tab.1 Design Aupper height

拆解鞋，以便能將鞋幫放平并去除以下相應區域：標記線H1上方的鞋幫材料、保護包頭、鞋帶系統（鞋眼支撐，鉤連接）、鞋領口、主跟、幫/底結合區域，確定整個區域的總表面積ST，見圖2。識別ST區域中使用的所有不同材料并測定非水蒸氣滲透材料的表面積Si。用公式（1）計算每種材料百分比Pi：

1.3.3 足趾保護性項目修訂

標準修訂了防護包頭設計要求，提供足趾保護的保護包頭的卷邊寬度由舊版的不應超過10 mm，更新為金屬保護頭卷邊寬度不應大于12 mm，非金屬保護頭卷邊寬度不應大于15 mm。卷邊寬度放寬要求有利于提升安全鞋足趾保護的防砸和防壓性能，對保護包頭和安全鞋的生產廠家在設計上有更多的選擇余地。

1.3.4 安全鞋防滑性能項目修訂

標準刪除舊版的安全鞋防滑性能SRA,SRB,SRC 標識，引入和SR 標識。對于特殊設計的鞋底，如鞋底設計包含金屬釘或類似物等用于特殊的工作場所(如沙地、污泥、林業等)使用的鞋，不適合測試防滑，此類鞋應標注“”(表示“未測試”)。附加特殊防滑條件用SR 表示。新版的滑動模式由舊版的平滑和后跟模式更新為前掌和后跟滑動模式，防滑測試條件取消了鋼板加甘油的條件，原舊版的瓷磚加洗滌劑在新版為強制性的基本要求，增加了瓷磚加甘油的附加條件測試。具體要求見表2。

表2 ISO 20345:2021 防滑標準要求Tab.2 ISO 20345:2021 Slip resistance requirement

1.3.5 安全鞋防穿刺性項目修訂

標準修訂了防穿刺性，舊版本不論是金屬還是非金屬防穿刺墊，測試時用同規格穿刺針，新版修訂為金屬和非金屬的測試針不同，金屬為Type P[4]，非金屬分為Type PL 和Type PS[5]，對應的標準要求也不同，測試針規格和標準要求見表3。

表3 金屬和非金屬防穿刺性測試參數比較Tab.3 Comparison ofpuncture resistance test parameters between metaland non-metal

1.3.6 安全鞋整鞋防水項目修訂

整鞋防水性能針對I 類安全鞋為附加防護性能，SR 為標記，而對于混合鞋為基本要求，需強制測試。防水的測試方法有兩種：走路法和機器法。標準要求由舊版的測試80 min 后，透水面積不超過3 cm2更新為測試80 min 后，不得出現透水現象。

1.4 標識和防護等級標記的變化

新版本標準在舊版標準的基礎上將防護等級S3 更新為I 類安全鞋使用金屬防穿刺墊標記為S3 和使用非金屬防穿刺墊標記為S3L 和S3S，II 類安全鞋使用金屬防穿刺墊標記為S5 更新為金屬S5 和使用非金屬防穿刺墊標記為S5L 和S5S。I 類安全鞋增加具有整鞋防水性能的防護等級S6 和S7，S6 在防護等級S2 的基礎上增加整鞋防水WR，S7 在防護等級S3 的基礎上增加整鞋防水WR。安全鞋標記類別對應的性能組合見表4。

表4 安全鞋標記類別對應的性能組合Tab.4 Marking categories ofsafety footwear

混合鞋應標為SBH，若有任何附加防護性能要求，應增加對應防護性能的標識，標識代號見表5。

表5 附加防護性能項目及標識Tab.5 Additionalrequirement for protective performance for marking

2 總結及建議

隨著安全鞋設計及款式，應用場合等發生日新月異地變化，ISO 20345:2021《個體防護裝備—安全鞋》新版本對技術要求進行了完善，技術要求更加全面，標準的實施和應用更加人性化。如幫面、襯里及鞋舌部位若為皮革材質，涉及的項目可接受皮革材料進行測試；若鞋底為預制底，后期通過膠粘等工藝組合的安全鞋，可接受半成品鞋底測試相關項目，安全鞋生產企業可更加靈活地對該類半成品試樣進行質量管控。I 類鞋允許非水蒸氣滲透材料的面積占比不超過25%的幫面設計，滿足市場上安全鞋多樣化的外觀設計要求。新標準只保留了安全防護項目要求大中小碼的測試要求，其他項目只需要測試不同碼數，安全鞋生產企業在擴充鞋碼段時更加靈活。

建議在未來的標準制定中，幫面、襯里及鞋舌部位的常規測試項目如拉伸強度，撕裂強度等性能允許全部用材料進行測試；非水蒸氣滲透材料的面積占比為10%～25%之間，保留材料的水蒸氣滲透系數指標要求；增加安全鞋使用非金屬防穿刺墊時的穿刺性能測試如何選用穿刺針的相關內容，另ISO 20344:2021條款5.10.4.1 的測試樣品準備描述了非金屬防穿刺墊不作為內底使用時[3]，應采用條款5.9.3 的方法，直接穿透測試最大穿刺力，但在ISO 20345:2021 的要求條款6.2.1.1.3 對不作為中底使用的非金屬防穿刺墊的防穿刺性未提及最小力值的要求，建議增加條款6.2.1.1.2 中最小穿刺力1100 N 的要求。