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两种皮革 耐磨性能检测方法的对比研究

2022-07-25

来源:《北京皮革》

作者:

金月华,吴 谦,曹佳雷,孙 霞,查吉丹,许子青

(浙江方圆皮革轻纺检测认证有限公司,浙江 海宁 314400)

摘 要:从适用范围、测试原理、取样尺寸、测试程序、结果表示和注意事项6方面,对QB/T 2726—2005和GB/T 39507—2020两种皮革耐磨性能测试方法进行了对比研究,为生产企业及检测机构选择合适的检测方法提供参考。

关键词:皮革;耐磨性能;Taber耐磨法;马丁代尔耐磨法

Comparative study on two testing methods

for abrasion resistance of leather

JIN Yuehua, WU Qian, CAO Jialei, SUN Xia, ZHA Jidan, XU Ziqing

(Zhejiang Fangyuan Leather Textile Testing and Certification Co., Ltd., Haining 314400, China)

Abstract:QB/T 2726—2005 standard and GB/T 39507—2020 standard are two standards for testing the abrasion resistance of leather. This paper compares and analyzes the application scope, test principle, sampling size, test procedure, result representation and precautions. The study provides a reference for manufacturers and testing institutions to select appropriate testing methods.

Keywords: leather; abrasion resistance; Taber abrasion resistance method; Martindale abrasion resistance method



前 言

耐磨性能主要是考核皮革产品表面涂层的牢固程度,若耐磨性能差,皮革产品使用不久后就会出现表面涂层脱落,影响其使用性能,若遇深色皮革产品甚至还会污染使用者的衣服、鞋子和袜子等,故它是皮革的一项重要物理性能考核指标。

目前皮革耐磨性能测试方法有两种,一种是Taber耐磨法,采用的国际标准为ISO 17076-1:2020,相对应的国内标准是QB/T 2726—2005(以下简称“Taber耐磨法”,检测设备见图1);另一种是马丁代尔耐磨法,采用的国际标准为ISO 17076-2:2011,相对应的国内标准是GB/T 39507—2020(以下简称“马丁代尔耐磨法”,检测设备见图2),以下从适用范围、测试原理、取样尺寸、测试程序、结果表示和注意事项6方面,对Taber耐磨法和马丁代尔耐磨法进行对比分析。

图1 GT-7012-T型 TABER 耐磨耗性试验机

图2 GT-7012-M型 马丁代尔耐磨仪

1 适用范围

Taber耐磨法适用于包括皮革在内的各种硬度材料的耐磨性能检测。马丁代尔耐磨法不适合用于较厚、较硬的鞋面革、家具革、箱包革和汽车革耐磨性能测试。

2 测试原理

Taber耐磨法是将被测试的试样放在水平平台上旋转,两个磨轮被赋予特定的压力压在试片上旋转,磨轮的轴与水平面平行,磨轮标签面朝外,按照设定的转数进行测试,并记录试验前后试样的所有变化,如表面涂层的损坏程度、颜色变化等。马丁代尔耐磨法是使安装在马丁代尔耐磨试验仪耐磨夹具内的磨料,在规定的负荷下,以李莎茹平面图形为运动轨迹,对球盘上的皮革试样进行摩擦,装有磨料的耐磨夹具可环绕与皮革试样表面垂直的轴自由转动,用试样表面出现4个或以上磨损点时的摩擦次数表征皮革的耐磨性能。

3 取样尺寸及数量

Taber耐磨法:取直径为(106±1)mm的圆形试样3片。

马丁代尔耐磨法:取直径为(150±1)mm的圆形试样2片,若进行人工汗液测试则再取直径为(150±1)mm的圆形试样2片。

4 测试程序

4.1 Taber耐磨法测试程序

4.1.1 磨轮调整

(1)CS系列橡胶磨轮

将橡胶磨轮安装到支承臂上,保证有标签的一面朝外,增加每个磨轮的负重至1000 g,选用E150级砂纸,放在试样夹持器上,并将磨轮放在砂纸的表面,打开吸尘装置,开动机器,运行20转后,检查磨轮,如果磨轮表面颜色不一致,用新砂纸重新运行20转,如果颜色还是不一致,应舍去这对磨轮。修整好的橡胶磨轮最后用软刷子或压缩空气去除表面碎屑。

(2)S系列碳化钨磨轮

每次测试前用硬刷子刷去碳化钨磨轮表面附着物。

(3)H系列碳化硅磨轮

每次测试前用打磨机将使用过的一对碳化硅磨轮修磨成直径大小一致,并用硬刷子刷去表面附着物。

4.1.2测试步骤

(1)将准备好的磨轮安装到支承臂上,标签朝外,选择合适的负重(250 g、500 g、1000 g),将试样服帖地安装在固定片上,并装到试样夹持器上,将所用磨轮放到试样表面,选择60 r/min速率,打开吸尘装置,开动机器,当转数达到设定值后,关闭机器,取下试样。

(2)采用4~6倍放大镜观察并记录试样表面损坏情况,评价时应排除试验面积边沿2mm范围内的损坏以及因开停机器对试样造成的挤压面积。需要时,还可用灰色样卡评定试验面积内的颜色变化。

(3)重复上述(1)、(2)步操作,测试第2片、第3片试样。

4.2 马丁代尔耐磨法测试程序

4.2.1 干态测试程序

将符合标准要求的羊毛磨料和泡沫塑料安装在直径为38 mm的耐磨夹具上,依次将毛毡、球盘和皮革试样安装在马丁代尔耐磨试验仪的平台上,调整球盘钢珠向上并使其网格线与李莎茹图形的对角线平行,然后用2.5 kg压锤固定试样,确保试样表面平整、无皱纹。

检查试样、球盘和毛毡处于耐磨平台的夹具中央,试样夹紧后钢珠不移位,再将装有磨料的耐磨夹具安装在马丁代尔耐磨试验仪上,并安装795 g的加载块后,将2片相同试样同时安装在马丁代尔耐磨试验仪对角线上一起进行100次的摩擦测试,完成测试后,取下含磨料的耐磨夹具,用4~6倍的放大镜或放大倍数为50倍的显微镜观察试样表面变化,记录试样表面涂层磨损点的数量。重复以上测试,直至试样表面涂层出现4处及以上的磨损点,记录此时的摩擦次数和相应的磨损点个数。

4.2.2人工汗液测试程序

按标准要求将羊毛磨料和泡沫塑料安装在直径为38 mm的耐磨夹具上,并把它放入加有2 mL人工汗液的圆柱形容器内,使磨料接触人工汗液5 min,然后按干法测试程序进行测试,每达到500次后,如果测试还未达到终点,需要换用新配制的人工汗液润湿新的羊毛磨料和泡沫塑料继续进行测试,直至试样表面涂层出现4处及以上的磨损点,记录此时的摩擦次数和相应的磨损点个数。

5 结果表示

Taber耐磨法:记录每片试样出现的损坏程度以及试样的颜色变化,最后用3片中的最差结果来表示测试结果。若3片的损坏程度差异较大或颜色等级变化差异大于一级,应重新取样测试。

马丁代尔耐磨法:记录每个试样达到4处及以上磨损点时的摩擦次数,最后以2块试样的平均摩擦次数值来表示测试结果。若2片的检测结果平行性差(测定结果超过平均值的10%),应重新取样测试。

6 注意事项

6.1 Taber耐磨法注意事项

(1)在试验开始前,务必认真清理砂轮与试样表面的碎屑,砂轮应牢固安装在支承臂上,以防测试过程中脱落,试样也应牢固地粘贴在固定片上,以防测试过程中试样起皱和脱落,影响测试结果。

(2)用E150级的砂纸修整橡胶磨轮,每张砂纸最多只能使用60转,因此平时应做到及时更换砂纸,以确保磨轮修整后符合标准要求。

(3)根据检测经验和文献可知,Taber耐磨法常见磨轮类型见表1。

表1 Taber耐磨法常见磨轮类型对比

由表1可知,磨轮的选择依据是皮革的柔软性,皮革从软到硬,磨轮的选择从CS系列到H 系列再到S系列,其中各系列中不同型号磨轮的选择是按数字的大小顺序进行,数字越小,适合的皮革相对更加柔软。

6.2 马丁代尔耐磨法注意事项

(1)羊毛磨料、泡沫塑料应服贴地安装在磨料夹具上,试样、球盘和毛毡应平整地安装在试验平台上,安装完成后应确保钢珠不移位。

(2)汗液测试500次后未达到测试终点,务必换用新配制的汗液重新润湿新的羊毛磨料和泡沫塑料,方可继续进行测试。

(3)较厚、较硬的鞋面革、家具革、箱包革和汽车革无法安装在试验平台上,故不适宜使用此法测试其耐磨性能。

7 结 语

针对一般柔软性的皮革耐磨性能测试,Taber耐磨法及马丁代尔耐磨法都可使用,而厚度较大、较硬的皮革,只能采用Taber耐磨法进行检测。两种耐磨方法最大的差异在于产品耐磨性能好坏的评价方式,Taber耐磨法是以试样经过规定转数的摩擦后其涂层表面的损坏程度来表示其耐磨性,而马丁代尔耐磨法是以出现4处及以上磨损点时的摩擦次数来表示其耐磨性。

由于国内皮革Taber耐磨法标准已实施近17年,其修改采用的国际标准ISO/NP 17076:2004现已改版2次,分别是2012版和2020版,为了与国际标准保持一致,建议尽快对现行Taber耐磨法标准进行修改。

参考文献

[1] ISO 17076-1:2020 Leather Determination of abrasion resistance Part 1:Taber method[S].

[2] ISO 17076-2:2011 Leather Determination of abrasion resistance Part 2:Martindale ball plate method[S].

[3] GB/T 39507—2020皮革 物理和机械试验 耐磨性能的测定:马丁代尔球盘法[S].

[4] QB/T 2726—2005皮革 物理和机械试验 耐磨性能的测定[S].

表1 Taber耐磨法常见磨轮类型对比


第一作者简介:金月华(1974—),女,大学本科,高级工程师,824021954@qq.com,主要从事皮革及相关产品的检测及研究

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