手套作为手部防护的核心装备，广泛应用于医疗、化工、食品加工、实验室操作等多个领域，其穿刺防护性能直接关系到使用者的手部安全，避免因尖锐物体穿刺导致的伤害或污染。穿刺试验作为评估手套防护能力的关键指标，相关标准的规范执行与测试技术的精准应用，是保障手套产品质量与使用安全的核心环节。本文将系统梳理手套穿刺试验的核心标准、测试原理、操作流程及应用场景，为行业生产、质检及使用方提供技术参考。

一、手套穿刺试验核心标准体系

1. 国际核心标准

• ASTM D6978-15：美国材料与试验协会制定，适用于一次性手套（如丁腈手套、乳胶手套、PVC 手套）的穿刺阻力测试，明确规定了测试设备、穿刺探针类型、试验速度及结果计算方法，是全球医疗与工业领域应应用蕞广泛的标准之一。

• ISO 13997:2019：国际标准化组织发布，覆盖各类防护手套（包括一次性与重复性使用手套），测试原理与 ASTM D6978-15 相近，但在探针尺寸、试样预处理条件上存在差异，更注重全球范围内的通用性与兼容性。

• EN 388:2016：欧盟防护手套标准，将穿刺性能作为手套防护等级评估的重要指标（与耐磨、抗割、抗撕裂性能并列），采用特定穿刺探针与测试流程，测试结果直接对应手套的防护等级标识（如 1-4 级），是欧盟市场准入的核心依据。

2. 国内核心标准

• GB/T 24786-2021：《一次性使用聚氯乙烯手套》，适用于一次性 PVC 手套的穿刺试验，参考 ASTM D6978-15 技术要求，结合国内生产实际优化了试样尺寸与测试环境规定。

• GB/T 10213-2021：《一次性使用橡胶检查手套》，针对乳胶、丁腈等橡胶材质检查手套，明确穿刺试验的设备参数、测试步骤及合格指标，是国内医疗行业手套采购与质检的主要依据。

• GB 24541-2020：《手部防护 机械危害防护手套》，适用于工业场景下防机械穿刺的防护手套，采用与 EN 388:2016 兼容的测试方法，防护等级划分与国际接轨，便于出口型企业应用。

二、穿刺试验的测试原理与设备要求

1. 核心测试原理

穿刺试验通过模拟手套在实际使用中遭遇尖锐物体（如针头、金属碎片、玻璃渣等）的穿刺场景，利用标准化探针以恒定速度垂直穿刺手套试样，记录穿刺过程中所需的最大力值（即穿刺阻力），或判断试样是否被穿刺穿透，以此评估手套的抗穿刺能力。穿刺阻力值越高，表明手套抵御尖锐物体穿透的能力越强；对于分级标准（如 EN 388:2016），则根据测试力值对应不同防护等级。

2. 关键设备与参数

• 测试仪器：需使用专用穿刺试验机（如CS-6089-TP手套防刺穿试验机），具备力值测量精度≥±1%、速度调节范围 0.5-500mm/min、位移测量精度≥±0.01mm 的性能，确保测试数据的准确性与重复性。

• 穿刺探针：不同标准对探针材质、形状、尺寸有明确规定，常见类型包括：

• φ5mm，前段锥形，锥度12°，顶端半径0.8mm；
  φ4.5mm，前段锥形，锥度30°，顶端半径0.5mm，材质为钢（洛氏硬度60HRC）；
  

• 试样制备：从手套的手掌、指尖、手背三个关键部位各截取至少 5 个试样，试样尺寸通常为 50mm×50mm（部分标准要求 60mm×60mm），需确保试样无破损、褶皱、污染，且厚度均匀（厚度偏差≤±0.02mm）。

• 测试环境：标准环境条件为温度 23℃±2℃、相对湿度 50%±5%，试样需在该环境下预处理至少 24 小时，避免温湿度变化影响手套材质性能，导致测试结果失真。

三、穿刺试验完整操作流程

1. 试样预处理

• 从待测试手套上按规定部位截取试样，每个部位至少 5 个平行样，标注试样编号与取样位置。

• 将试样放入标准环境箱中预处理 24 小时，期间避免阳光直射、灰尘污染及机械损伤。

• 测量每个试样的厚度（在试样中心及四角共 5 个点测量，取平均值），记录厚度数据作为辅助分析依据。

2. 设备调试

• 安装对应标准要求的穿刺探针，检查针头是否完好（无磨损、变形、毛刺），确保探针垂直于试样夹持装置。

• 校准试验机的力值传感器与位移传感器，设定测试速度（常见标准速度为 100mm/min，部分工业手套标准为 50mm/min）。

• 调整试样夹持装置，确保夹持牢固且不损伤试样，试样表面保持平整，无拉伸或褶皱。

3. 正式测试

• 将预处理后的试样固定在夹持装置上，使探针对准试样中心位置。

• 启动试验机，探针以设定速度向试样移动并穿刺，实时记录穿刺过程中的力值 - 位移曲线。

• 当探针全部穿透试样（力值出现明显下降拐点）时，停止测试，记录最大穿刺力值（单位：N）。

• 重复上述步骤，完成所有试样的测试，剔除异常数据（如因试样缺陷导致的力值突变），保留有效数据。

4. 结果计算与评定

• 计算每个取样部位试样的平均穿刺力值（取有效数据的算术平均值），保留两位小数。

• 按对应标准判断合格性：① 定量标准（如 ASTM D6978-15）：平均穿刺力值需≥标准规定下限（如一次性医疗手套通常要求≥1.5N）；② 分级标准（如 EN 388:2016）：根据平均力值对应防护等级（1 级：≥1.2N，2 级：≥2.5N，3 级：≥5.0N，4 级：≥10.0N）。

• 出具测试报告，明确标注测试标准、设备型号、环境条件、取样位置、厚度数据、平均穿刺力值及合格评定结果。

四、试验常见问题与注意事项

1. 测试结果偏差的主要原因

• 试样制备不当：取样位置偏差（如未避开手套接缝、加厚部位）、试样厚度不均、预处理环境不符合要求，会导致力值波动过大。

• 设备问题：探针磨损变形、夹持装置松动、力值传感器未校准，会影响测试数据的准确性。

• 操作误差：探针未对准试样中心、测试速度设定错误、穿刺过程中试样滑动，会导致穿刺力值偏低或数据失真。

2. 关键注意事项

• 定期维护测试设备：每周检查探针状态，每月校准力值与位移传感器，每年进行设备计量检定，确保设备性能稳定。

• 规范试样处理：严格按标准要求取样，避免在手套边缘、破损处截取试样，预处理过程中保持环境参数稳定。

• 平行样数量充足：每个部位至少测试 5 个平行样，剔除异常值后需保证有效数据不少于 3 个，确保结果的代表性。

• 结合实际场景分析：不同使用场景对穿刺性能要求不同（如医疗手套需抵御针头穿刺，工业手套需抵御金属碎片穿刺），需选择对应的测试标准与探针类型。

五、标准应用场景与行业价值

1. 主要应用场景

• 生产企业质量控制：在手套生产过程中，通过穿刺试验监控产品一致性，及时调整生产工艺（如材质配方、厚度控制），确保产品符合标准要求。

• 第三方检测机构认证：作为手套产品市场准入、CE 认证、FDA 注册的核心检测项目，为产品合规性提供依据。

• 终端用户采购验收：医疗、化工、食品等行业企业在采购手套时，通过核查穿刺试验报告，判断产品是否满足使用场景的防护需求。

2. 行业价值

• 保障使用者安全：通过标准化测试，筛选出穿刺防护性能达标的手套，降低因尖锐物体穿刺导致的工伤、感染风险。

• 规范市场秩序：统一的试验标准为企业生产、检测机构检验、监管部门监管提供统一依据，避免劣质产品流入市场。

• 推动技术升级：标准的更新与完善（如针对新型材质手套的测试方法优化），引导企业研发更具防护性能的手套产品，促进行业高质量发展。

结语