GBT 47711-2026 刷制品耐磨性能试验方法标准立项发展报告

刷制品耐磨性能试验方法StandardizationDevelopmentReport:TestMethodforWearResistanceofBrushProducts摘要关键词：刷制品；耐磨性能；试验方法；国家标准；质量损失法；磨耗高度法AbstractAsfundamentaltoolsinindustrialcleaning,surfacetreatment,precisionmachining,anddailylife,thewearresistanceofbrushproductsdirectlyaffectsservicelife,operationalefficiency,andprocessqualitystability.Foralongtime,Chinahaslackedaunifiednationalstandardforwearresistancetestmethodsinthebrushproductsfield.Manufacturers,testinginstitutions,andusershavemostlyreferredtointernalenterprisespecificationsorstandardsfromrelatedindustries,resultingininconsistenttestprinciples,varyingequipmentparameters,andpoorcomparabilityofresults,whichhasseverelyconstrainedproductqualityimprovementandinternationaltrademutualrecognition.Thisreportsystematicallyelaboratesonthedevelopmentbackground,compilationprinciples,technicalcontent,andexpectedbenefitsofGB/T47711-2026*TestMethodforWearResistanceofBrushProducts*.Thestandard,groundedinthecurrentstateofChina'sbrushproductsindustry,systematicallyspecifiestheterminology,testprinciples,equipmentrequirements,specimenpreparation,testprocedures,resultcalculation,andtestreporting,establishingatestmethodsystemcenteredonthemasslossmethodandwearheightmethod,withscientificallyselectedparameterrangesfordifferentbrushbodymaterialsandoperatingconditions.ThereleaseandimplementationofthisstandardwilleffectivelyfillthegapinthisfieldinChina,providingunifiedtechnicalbasisforqualitygrading,processoptimization,supervisionandinspection,andinternationaltradeofbrushproducts,andofferingimportantfoundationalsupportforpromotinghigh-qualitydevelopmentofthebrushproductsindustry.Keywords:brushproducts;wearresistance;testmethod;nationalstandard;masslossmethod;wearheightmethod1引言1.1标准立项背景刷制品是以刷丝（刷毛）、刷体（基体）及固定连接件为主要组成部分，通过刷丝与被作用表面的相对运动实现清洁、抛光、去毛刺、传递介质等功能的一类工业与民用产品。按用途划分，刷制品涵盖工业刷（如清扫刷辊、洗地刷盘、研磨刷、管道清管刷）、商用清洁刷（洗地机刷盘、扫地机主刷）、个人日用刷（牙刷、鞋刷、衣刷）以及特种功能刷（防静电刷、导电刷、高温刷）等数百个品种规格。近年来，随着智能制造、绿色清洁、精密表面工程等领域的快速发展，刷制品市场需求持续增长，应用场景不断拓展，对产品耐磨性能的要求日益提高。据行业统计，我国刷制品年产值已逾百亿元人民币，生产制造企业超过两千家，已成为全球最大的刷制品生产基地和消费市场。然而，在标准体系建设方面，我国刷制品领域长期缺乏专门针对耐磨性能试验方法的国家标准。现有涉及刷制品的标准主要包括部分产品类行业标准（如QB/T系列清洁刷具标准），但其对耐磨性能的规定较为笼统，多采用定性描述或引用非专用试验方法，无法客观、定量地评价刷制品在实际工况下的耐磨水平。1.2标准编制的必要性（1）产业发展的迫切需求。刷制品耐磨性能是评价产品品质的核心指标之一，直接关系用户的使用成本与工艺效果。由于缺少统一的试验方法标准，不同企业采用各自的测试方法所获得的耐磨数据缺乏可比性，用户无法依据检测结果科学选型，监管部门难以实施有效质量抽检，制约了优质产品的市场辨识度与竞争力。（2）国际贸易互认的需要。刷制品出口贸易中，国外客户通常要求供方提供依据公认标准出具的耐磨性能检测报告。我国缺乏相应的国家标准，企业不得不依托国外标准进行检测，不仅增加了检测成本和时间周期，而且在一定程度上削弱了我国在刷制品国际标准制定领域的话语权。（3）新材料新工艺的涌现。近年来，高性能合成刷丝（如PA6、PA612、PBT、PP、PE、聚砜以及含磨料刷丝等）和新型刷体加工技术不断涌现。不同材料体系下刷制品的磨损机制存在显著差异，亟需建立能够客观反映实际使用工况、适应多种材料体系的通用试验方法标准。1.3标准制定依据本标准的编制严格遵循GB/T1.1-2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定，在充分调研国内外相关标准和行业现状的基础上完成。编制过程中参考了以下主要技术文件：-GB/T3960-2016《塑料滑动摩擦磨损试验方法》-GB/T12444-2006《金属材料磨损试验方法试环-试块滑动磨损试验》-ISO9352:2012《Plastics—Determinationofresistancetowearbyabrasivewheels》-ASTMD4966-22《StandardTestMethodforAbrasionResistanceofTextileFabrics(MartindaleAbrasionTesterMethod)》-QB/T4401-2019《清洁刷磨料刷》上述标准的试验原理和装置结构为本标准的参数设置和方法选择提供了有益借鉴。2标准编制原则与工作过程2.1编制原则（1）科学性。试验方法的建立以摩擦学和磨损机理的基础理论为依据，确保试验结果能够真实反映刷制品在实际使用过程中的耐磨特性和失效模式。（2）适用性。充分考虑刷制品品类繁多、规格跨度大的行业特征，在试验装置的设计、参数的设置以及试样制备要求等方面兼顾不同类别刷制品的测试需求，力求做到通用性与特殊性的合理平衡。（3）可操作性。试验操作力求简便易行，试验装置适当考虑目前行业内已有检测设备的兼容性，降低标准实施门槛，便于生产企业质检、第三方检测机构和用户验货等不同应用场景的推广执行。（4）协调一致性。标准技术内容与现行有效的国家标准、行业标准保持适度衔接，在术语定义、参数选取等方面避免冲突或重复，同时积极接轨国际先进标准，为后续国际标准制定储备技术基础。2.2主要编制过程本标准编制经历了前期预研、立项申报、工作组组建、草案研讨、试验验证、征求意见、送审报批等阶段。编制组广泛征集了刷制品生产企业、检测机构、科研院所和用户单位等各利益相关方的意见建议，组织开展了多轮比对验证试验，对不同试验条件下的测试精度、重复性和再现性进行了系统评价，为标准技术指标的最终确定提供了翔实的试验数据支撑。3标准主要技术内容说明3.1术语和定义为统一理解与执行，标准对以下关键术语进行了定义：（1）刷制品（brushproducts）。由刷丝或等效刷元件与刷体（基体）构成，通过刷丝与作用对象表面的相对运动实现清洁、表面处理等功能的组件或器具。（2）耐磨性能（wearresistance）。刷制品在规定试验条件下抵抗磨损的能力，以质量损失量或磨耗高度变化量等指标进行量化表征。（3）对磨件（counterface）。试验中与刷丝试样接触并产生相对运动、使试样发生磨损的配对部件，其材质与表面状态对磨损结果具有重要影响。（4）质量损失法（masslossmethod）。通过测定试样在规定摩擦行程或规定时间内因磨损导致的质量减少量来评价耐磨性能的试验方法，适用于刷丝与刷体可分离称量的刷制品。（5）磨耗高度法（wearheightmethod）。通过测定试样工作表面因磨损在垂直方向上的减少量来评价耐磨性能的试验方法，适用于刷丝簇高度较大、磨损后高度变化易于精确测量的刷制品。3.2试验原理本标准确立了两类互为补充的试验原理：（1）质量损失法原理。将按规定方法制备的刷制品试样安装于试验装置上，在设定的正压力、对磨速度和摩擦行程条件下，使试样刷丝表面与对磨件发生持续可控的相对滑动摩擦。经过规定试验次数或时间后，取下试样，清除磨屑及附着物，在规定的环境条件下调理后称量，计算试样摩擦前后的质量差，以质量损失量评价其耐磨性能。该方法直接反映了材料去除总量，对材质均匀的刷丝尤为适用。（2）磨耗高度法原理。以恒定压力将刷制品试样压向旋转或往复运动的标准对磨平面，使刷丝端部在对磨面上产生均匀磨损，经过规定的摩擦行程后，测定刷丝自由端相对于基准面（刷体底面或专用夹具定位面）的高度变化量，以磨耗高度值评价其耐磨性能。该方法更加直观地反映了刷丝在使用过程中有效工作长度的衰减程度，与实际应用场景的对应性更强。3.3试验设备标准对试验装置提出了明确的技术要求：（1）试验主机。试验机应能驱动对磨件或试样实现连续平稳的相对运动，运动形式可为旋转运动或往复直线运动，转速（或往复频率）应可调节并保持稳定，转速波动不超过设定值的±3%。试验机应具备试样夹持装置，能够牢固安装不同规格的刷制品试样，保证试验过程中试样不产生松动和位移。（2）加载系统。加载机构应能对试样施加稳定的法向压力，压力范围应覆盖刷制品典型使用工况下的接触压力区间（通常为1N～200N），示值精度不低于±2%。加载方式可采用砝码直接加载或气动/伺服加载。（3）对磨件。对磨件材质与表面状态直接影响磨损过程和试验结果。标准规定了对磨件的材质要求（推荐使用规定硬度范围的碳素结构钢或不锈钢，表面粗糙度Ra控制在0.4μm～1.6μm）、外形尺寸及更换判定条件（当表面出现明显磨损沟槽或粗糙度超出规定范围时应予以更换）。（4）测量装置。质量损失法所用天平的分度值应不低于0.1mg；磨耗高度法所用测量仪器分辨力应不低于0.01mm。3.4试样制备试样的制备是保证试验结果准确性和可比性的关键环节，标准对以下几个方面做出了规定：（1）取样要求。成品刷制品直接取样时，应在刷面工作区域均匀分布的位置截取试样。对于大型工业刷辊，可采用专用取样器在同一刷面轴向不同位置截取多个试样；对于小型日用刷，可以完整刷制品作为试验单元。（2）试样数量。每组试验试样数量不少于3个，试验结果取算术平均值。当单个试样测试结果的离散程度超出规定范围（变异系数大于10%）时，应增加试样数量重新试验。（3）预处理。试样在试验前应在温度（23±2）℃、相对湿度（50±10）%的标准环境下进行状态调节，时间不少于24小时。对于吸湿性较强的刷丝材料（如PA类），状态调节时间应适当延长至48小时以上。（4）刷丝修整。新制刷试样刷丝端面可能存在毛刺或不平整，试验前应进行预磨处理，使刷丝端面与对磨件表面良好贴合，预磨参数不计入正式试验数据。3.5试验条件与参数选择试验参数的选择对结果影响显著。标准在规定技术内容时，充分考虑到刷制品种类和用途差异悬殊的特点，对试验参数的默认设置和调整范围做了系统规定：（1）法向压力。标准给出了不同刷制品类别对应的推荐压力范围，如清洁刷类推荐接触压力范围为0.5N/cm²～5N/cm²，研磨刷类推荐为2N/cm²～10N/cm²。具体试验压力可根据刷制品实际工况由相关方协商确定，并在试验报告中注明。（2）相对运动速度。标准推荐了旋转式和往复式两种运动方式下的速度范围。旋转式试验时，对磨轮或试样的线速度控制在0.5m/s～5.0m/s范围内；往复式试验时，往复频率控制在0.5Hz～5Hz范围内。（3）摩擦行程与试验终点。试验总摩擦行程应保证刷丝产生足够的磨损量以满足测量精度要求，同时不应导致刷丝因过度磨损而出现大面积断裂或刷体裸露。标准按照刷丝材质和用途的不同给出了推荐的总摩擦行程范围，并规定当刷丝磨耗高度达到原始刷丝自由长度的50%时，可提前终止试验。3.6结果计算与表示（1）质量损失法结果计算。单个试样的质量损失量按式（1）计算：Δm=m₀-m₁（1）式中：-Δm——质量损失量，单位为毫克（mg）；-m₀——试样磨损前质量，单位为毫克（mg）；-m₁——试样磨损后质量，单位为毫克（mg）。每组试验结果为所有试样质量损失量的算术平均值，保留三位有效数字。（2）磨耗高度法结果计算。磨耗高度值按式（2）计算：Δh=h₀-h₁（2）式中：-Δh——磨耗高度值，单位为毫米（mm）；-h₀——试验前刷丝自由端相对基准面的平均高度，单位为毫米（mm）；-h₁——试验后刷丝自由端相对基准面的平均高度，单位为毫米（mm）。每组试验结果为所有试样磨耗高度值的算术平均值，保留两位有效数字。（3）结果表示。耐磨性能的评价以质量损失量或磨耗高度值作为基本表征参数。质量损失量越小或磨耗高度值越小，表明刷制品耐磨性能越好。在出具试验结果时，宜同时给出试验条件、试样信息及必要的磨损形貌观察描述。3.7试验报告标准规定试验报告应包含以下主要内容：标准编号；试样名称、规格型号、材质、生产单位及批号；试验方法（质量损失法或磨耗高度法）；试验设备信息（型号、生产厂家、校准有效期）；试验条件（法向压力、运动速度、摩擦行程、对磨件材质与表面状态、环境温湿度）；试验结果（单个值、平均值、标准差）；试验人员及日期；与规定试验条件的任何偏离说明。4标准实施预期效益分析4.1经济效益标准的实施将为企业提供统一、可靠的耐磨性能评价手段，有助于企业在产品研发阶段科学筛选刷丝材料与配方工艺，缩短新品开发周期、降低试验验证成本。同时，统一的标准便于用户依据标准检测数据进行产品选型和采购比价，促进市场优胜劣汰，引导行业资源向优质企业集聚。4.2社会效益标准可为监管部门开展刷制品质量监督抽查提供明确的技术依据，有力地支撑刷制品产品质量安全监管。同时，统一的试验方法标准有助于解决因检测方法不一致引起的贸易纠纷，为国内企业参与国际市场竞争提供标准保障，促进刷制品国际贸易健康发展。4.3对标准化体系建设的意义本标准的发布填补了我国刷制品领域通用试验方法标准的空白，与现有的刷制品产品标准、术语标准共同构成更加完善的标准体系。同时，标准的制定也为我国主导或参与刷制品领域国际标准化工作积累了技术经验和话语权基础。5主要参编单位简介——安徽三鹰刷业有限公司安徽三鹰刷业有限公司（以下简称"三鹰刷业"）是我国刷制品行业具有代表性的高新技术企业之一，总部位于安徽省潜山市源潭工业区。源潭镇享有"中国刷业之都"的称号，是国内重要的刷制品产业集群地，集聚了数百家刷制品及配套原材料生产企业。三鹰刷业自成立以来，深耕工业刷和民用刷领域