機械危害防護手套性能要求

近年來全球勞工安全意識抬頭,對於工作場所安全防護日漸看重。手部在工作場所容易受到各種危害,包括許多機械風險,無論是搬運設備,進行組裝、拆卸,使用玻璃還是操作其他許多工作等,都會面臨手部割傷或劃傷的風險,因此需要為特定工作提供最合適的防護手套。

防護手套若選擇錯誤,不僅可能與沒有穿戴一樣危險,且會使人們對於防範危害過於自信而不太謹慎處理。除此之外,更可能會嚴重影響到作業操作上的靈活性或面臨手套被設備捲入等危害。

機械危害防護手套(protective glove against mechanical risks)提供手部物理性和機械損傷的防護,其性能要求可參考機械性風險防護手套國家標準CNS 14511 Z2122-2017、台灣產業用紡織品驗證規範FTTS-FP-105及英國歐洲標準BS EN 388:2016+A1:2018。本文將就上述試驗標準之性能要求進行說明。

 

機械危害防護手套應具有一種(含)以上的防護性能,如表一所示之性能「水準1」以上的耐磨性、耐刀片切割性、耐撕裂性或耐穿刺性(此四項性能最高防護水準為4或5);或具有如表二所示之符合EN ISO 13997 (Tomodynamometer;TDM)耐切割試驗中的「水準A」以上之性能(此項最高防護水準為F)。

若額外宣稱具有衝擊防護之機械危害防護手套,則應針對具有衝擊防護區域進行試驗(例:手背、手掌之衝擊防護區塊),並符合表三之要求。但由於試驗方法及樣品尺寸關係,手指部分無法進行衝擊防護性試驗。

表一、機械危害防護手套性能水準

性能水準

測試項目

水準1

水準2

水準3

水準4

水準5

耐磨性(次數)

100

500

2000

8000

----

耐刀片切割性(指數)

1.2

2.5

5.0

10.0

20.0

耐撕裂性(N)

10

25

50

75

----

耐穿刺性(N)

20

60

100

150

----

註:N為牛頓,是力的公制單位

表二、EN ISO 13997 試驗之耐切割性能水準

性能水準

測試項目

水準A

水準B

水準C

水準D

水準E

水準F

TDM:耐切割方法(N)

2

5

10

15

22

30

表三、防護手套衝擊衰減的最低要求

抗衝擊衰減性 (關節保護/所有層)

等級1 (選擇性)

等級2 (強制性)

單一結果

≦9.0 kN

≦5.0 kN

平均傳輸力

≦7.0 kN

≦4.0 kN

註:kN為千牛頓

 

以下說明機械危害防護手套各項測試評判方式及圖示標示方法:

一、耐磨性

以4個圓形試驗樣品,在9±0.2 KPa之壓力下,做往復平面移動之方式研磨,並以發生磨穿時所需研磨次數中的最差測試結果加以判定性能水準(參照表一)。而試樣被磨穿之評估方式,則參照表四。

表四、耐磨評估方式

布樣種類 

Type

評估方式 

Evaluation criteria

紗線 

On yarns

布 

On fabrics

梭織物 

Woven fabric

斷2根

2 broken threads

破洞

An appearing hole

針織物 

Knitted fabric

斷1根

1 broken thread

破洞

An appearing hole

黏著織物 

Bonded layers

---

所有層次磨損

導致破洞為直徑1mm以上

The wear resulting a hole

through all layer together

    (of diameter ≤ 1 mm) 

其他 

Other materials

---

磨損

導致破洞為直徑1mm以上

  The wear resulting a hole

    (of diameter ≤ 1 mm)

耐磨檢測說明影片https://youtu.be/C_FeM30TpyA

 

二、耐刀片切割性

試驗樣品係由轉動圓形刀刃加以切割,該刀刃係在5.0 N之載重下,以往復運動方式進行移動,直至試樣割破或試樣鈍化刀刃片停止。當為試樣割破而停止時,記錄計次器上數值並導入計算公式(註)中計算,重複測試5組並計算平均值。手套左、右手將分別做測試以取得各別平均值,並以測試最差之結果評判性能水準(參照表一)。若因試樣鈍化刀刃片停止時,則應實施EN ISO 13997 TDM之耐切割方法。

註:公式為
 

Forfula is i = ( A+B ) / B

 

i = the Cut Index

A = The Average value of cycles on the cotton canvas before and after the cut of the test specimen

B = The value of cycles on the test specimen
 

表五、圓刀切割與水平刀切割比較

Comparison table of Coup tester and TDM - 100

 

測試方法

Test Method

EN388

hk4g4ISO13997

機型

Instrument

Coup tester

TDM - 100

刀片形狀

Blade kind

圓形刀片

Circular Blade

直刀片

Flat Blade

刀片使用

Blade usage

單一測試中可持續使用

Reusable in a single test cycle

一次性刀片 切過即汰換

Not reusable; replaced after cutting

切割距離

Stroke length

80 mm

20 mm

施力大小

Force

定重 5 牛頓

Fixed to 5 N

依據三個切割距離決定三種荷重測試

Depending on the 3 load ranges

測試強度

Test Intensity

僅初階防護等級

Limited to lower levels

所有防護等級皆可

All levels

屬性

Properties

不適用於纖維內含有玻璃或鋼材質之手套,刀片接觸後可能變鈍,測試結果可能與材料的實際性能不一致,導致此類手套的切痕異常高

Not applicable to gloves containing glass fiber or stainless steel which may dull the blade and cause affect the testing results, such as unusual long cutting stroke

每測試一次就必須換一次刀片,測試時的時間與金錢成本很高

High costs of time and money due to the blade changed every test

 

三、耐切割方法

此試驗方法與性能等級判定,皆採用EN ISO 13997:1999防護服抗尖銳物品切割試驗規範。耐切割方法係以切割行程長度分佈在三個切割區間,分別為5.0 mm ~15.0 mm、15.0 mm ~ 30.0 mm及30.0 mm ~ 50.0 mm時,以相對應的適當荷重進行測試,每個切割區間分別獲得五個數值,直至獲得共15個數值。將三個切割區間所測得15次的數值( mm )及所使用荷重(N)*2,使用Excel繪出迴歸曲線圖,再依據所顯示之公式計算位移20.0 mm時之力量( N ),並以此值作性能評級(參照表二)。

與前項「二、耐刀片切割性」相較,本試驗方法能更準確試驗含有玻璃、鋼等強韌材質的手套耐切割性。

耐刀片切割&耐切割方法檢測說明影片:https://youtu.be/By9y7jjaeXc

四、耐撕裂性

從手套之手掌區域取樣(如圖一、圖二所示),測量可將長方形試樣切口沿著其長邊方向,以100.0±10.0 mm/min的速度撕裂至其一半所需之力作性能評級(參照表一),若以超過75.0 N之施力仍未能將試樣完全撕開時,則得停止該試驗,並記錄所到達之最大力量。

圖一、試驗片

圖二、撕裂試驗-試驗區域

耐撕裂檢測說明影片https://youtu.be/RoecuFOvtbI

 

五、耐穿刺性

耐穿刺性試驗係指用力將規定之尺度的鋼尖筆插入支撐在固定裝置上的試驗樣品。夾距至少約50.0 mm,在夾妥試片後,以100.0±10.0 mm/min的速度進行測試,持續移動到由樣品高度起之經量測的移動距離達到50.0 mm為止,記錄鋼尖筆穿刺的力量最大值,即使試樣並未被穿刺亦同。重複測試4組,並以測試最差之結果評判性能水準(參照表一)。

耐穿刺檢測說明影片https://youtu.be/bzJI0yuQM5U

 

六、衝擊試驗

此試驗是針對於指關節,係以5.0 J(焦耳)之衝擊能量,依EN 13594機車騎士防護手套試驗規範中6.9規定實施試驗。如係其他部分(手背、手掌等),亦同EN 13594中6.9之規定對其所宣稱之防護部分進行試驗。應在4個不同手套之防護區域的中央處做4次衝擊試驗,並依EN 13594中6.9(h)之規定方式得到其結果並評級(參照表三)。

七、圖示

對於符合上述試驗規定之防護手套,應於圖示的旁邊依序標示每項機械性防護試驗對應之等級性能水準(參照表一、表二);當耐衝擊試驗結果之性能符合表三「等級1」的要求時,則在5個性能等級數字後面加上標示碼〝P〞。機械性防護手套圖示如圖三所示,當評級越高,該手套提供的保護力相對就越好。

圖三、機械性風險用圖示範例