孙佳勤1,李江东1,王张强1,俞瑾琦2,金宁雅2,陈诗佳1
(1.海宁森德皮革有限公司,浙江 海宁 314400;
2.浙江方圆皮革轻纺检测认证有限公司,浙江 海宁 314400)
摘 要:从抗张强度、耐摩擦色牢度、禁用偶氮染料含量等物理机械性能、化学性能技术指标要求角度,对应用于服装、鞋类、箱包、家具及汽车装饰领域的5项皮革产品标准进行了比较与分析,为制革企业提升产品质量管理水平及皮革制品企业选购合格、适用的皮革产品,提供参考。
关键词:皮革;物理机械性能;化学性能;标准
Differential analysis on leather product
standards in different fields
SUN Jiaqin1, LI Jiangdong1, WANG Zhangqiang1, YU Jinqi2, JIN Ningya2, CHEN Shijia1
(1.Haining Schinder Tanning Co., Ltd., Haining 314400, China; 2.Zhejiang Fangyuan Leather Textile Testing and Certification Co., Ltd., Haining 314400, China)
Abstract:Based on technical index requirements of physical-mechanical properties and chemical properties, such as tensile strength, color fastness to rubbing, contents of banned azo colorants, etc., five leather product standards are compared and analyzed for garment, footwear, bags and suitcases, furniture and automotive uphostery, in order to provide references for tanning enterprises to improve the product quality management level and leather goods enterprises to select qualified and suitable leather products.
Keywords: leather ; physical-mechanical properties; chemical properties; standards
前 言
在市场上流行的皮革主要是牛、羊、猪等动物皮经过脱毛、鞣制、染整等处理加工制成的具有不同强度、特性、手感、颜色、纹理的皮革产品。
由不同动物皮鞣制加工而成的皮革产品,其特点和用途各不相同。例如牛皮革粒面细致、物理机械强度高、开张大,适用于制作皮鞋、汽车内饰、沙发等;羊皮革轻、薄、软,是制作服装、女鞋的理想皮革材料;猪皮革透气、透水汽性能好,且结实耐用,适合用作鞋里革、鞋底革、轮带革等。
针对皮革在服装、制鞋、箱包、家具、汽车装饰等领域的应用,相关部门制定了不同的皮革产品标准,如GB/T 42167—2022《服装用皮革》[1]、QB/T 1873—2010 《鞋面用皮革》[2]、QB/T 5087—2017《箱包用皮革》[3]、GB/T 16799—2018《家具用皮革》[4]、QB/T 2703—2020《汽车装饰用皮革》[5]标准。通过对不同领域用皮革标准进行差异分析,让企业和消费者对皮革理化性能要求有更全面、具体的了解。
1不同领域用皮革产品标准及其适用范围
《服装用皮革》标准适用于各种服装用皮革。《鞋面用皮革》标准适用于各种鞋面用皮革,包袋用皮革可参照使用,不适用于移膜皮革。《箱包用皮革》标准适用于各种箱包用皮革(不包括移膜皮革)。《家具用皮革》标准适用于各种家具用皮革,不适用于移膜皮革。《汽车装饰用皮革》标准适用于各类汽车装饰用皮革,不适用于移膜皮革。
2主要理化性能指标对比
从物理机械性能,色牢度、耐污性能、耐热性,散发性能,化学性能,以及其他性能5个方面,对上述5项皮革产品标准的主要技术指标要求,进行对比与分析。
2.1 物理机械性能
皮革的物理机械性能是衡量其是否适应皮革制品加工工艺及其满足皮革制品穿用性能要求的重要指标,共涉及抗张强度、抗张力、规定负荷伸长率、撕裂力等12个项目,见表1。
2.1.1 抗张强度、抗张力、断裂伸长率等
抗张强度、抗张力、断裂伸长率等是评价服装用皮革、汽车用皮革力学性能的常规技术指标。
从表1可以看出,在服装用皮革产品标准中,抗张强度≥6 N/mm2,断裂伸长率为40%~90%。在汽车装饰用皮革产品标准中,对于汽车座垫用皮革和其他装饰用皮革,抗张力≥160 N,对于方向盘皮革,要求更高,抗张力≥200 N。针对鞋面用皮革及箱包用皮革,仅对负荷为10 N/mm2时的伸长率做了要求,分别为≤40%和≤60%。家具用皮革均未对上述测试项目要求进行规定。
2.1.2 撕裂力及针孔撕裂力
撕裂力是评价皮革力学性能的常规技术指标。
从表1可以看出,在5项皮革产品标准中,对该项指标均做了规定。服装用皮革、鞋面用皮革及汽车装饰用皮革的撕裂力,采用QB/T 2711测试方法 (双边撕裂),箱包用皮革及家具用皮革的撕裂力,则采用QB/T 4198测试方法(单边撕裂)。综合测试方法及要求值可以发现,鞋面用皮革中的牛、马、骡、猪皮革及家具用皮革和汽车装饰用皮革对撕裂力的要求,明显高于服装用皮革及箱包用皮革,其中服装用皮革要求最低。
针孔撕裂力是模拟皮革缝纫后的受力情况,以评价皮革力学性能的一项技术指标。 仅汽车装饰用皮革中的汽车方向盘用皮革及其他装饰用皮革对该指标有要求,采用GB/T 17928方法测试。
2.1.3 接缝抗疲劳强度
皮革一般会经拼接缝合后再投入到实际应用中去,反复使用后,会造成缝合部位针孔变大,美观度下降,甚至会破裂损坏,失去使用价值。接缝抗疲劳强度就是在一定负荷作用下,以恒定频率往复运动,来模拟该使用过程。
从表1可以看出,只有汽车装饰用皮革对该指标有所要求,采用QB/T 4874方法测试,在两边各29.4 N的负荷作用下,以30次/min的往复测试频率,测试2500个循环后,测量接缝处的孔径大小,要求孔径≤2 mm。
2.1.4 崩破强度及崩破高度
崩破强度是指皮革肉面受到压力后,粒面出现裂纹或破裂时所承受的压力,与该压力时皮革的伸展高度(崩破高度)的比值。服装用皮革及鞋面用皮革在使用过程中,肉面经常会受到一定压力,有顶破风险,故对该测试项目有要求。
从表1可以看出,在服装用皮革及鞋面用皮革产品标准中,都对崩破强度有要求,且均采用QB/T 2712方法测试,只是鞋面用皮革的相关要求明显高于服装用皮革,且同时要求崩破高度≥7 mm。
2.1.5 涂层粘着牢度
涂层粘着牢度是评估皮革涂饰层与皮革之间(或涂饰层与涂饰层之间)粘着牢度的技术指标。
从表1可以看出,家具用皮革(涂层厚度>25 μm)及汽车装饰用皮革对该指标都有要求,且均采用GB/T 4689.20方法测试。
2.1.6 耐折牢度
耐折牢度是评价皮革涂层性能的一项技术指标,也是企业和消费者共同关注的检测项目。
从表1可以看出,服装用皮革、鞋面用皮革、箱包用皮革、家具用皮革、汽车座垫用皮革、汽车其他装饰用皮革,对常温耐折牢度都有要求,其中汽车座垫用皮革、汽车其他装饰用皮革的要求明显高于家具用皮革和箱包用皮革(汽车座垫用皮革、汽车其他装饰用皮革还对低温耐折牢度有要求),且均采用QB/T 2714方法测试。
2.1.7 耐磨性
耐磨性是评价皮革涂层性能的一项技术指标。
从表1可以看出,一些在使用过程中经常受到摩擦的家具用皮革、汽车座垫用皮革、汽车方向盘用皮革等,对涂层的耐磨性都有严格的要求,且均采用QB/T 2726方法测试,砂轮型号为CS-10。
根据使用过程中对皮革耐磨性能要求的不同,对测试过程中的负重及旋转次数要求有所不同:家具用皮革,负重为500 g,旋转次数为500转;汽车座垫用皮革,负重为1000 g,旋转次数为1000转;汽车方向盘用皮革,负荷为1000 g,旋转次数为2000转。判定产品合格的条件,均要求测试结果为涂层无明显损伤、剥落。综合测试条件可以得出,各类皮革耐磨性要求由高到低的顺序:汽车方向盘用皮革>汽车座垫用皮革>家具用皮革。
2.2色牢度、耐污性能、耐热性等
在5项皮革产品标准中,对皮革色牢度、耐污性、耐热性等7个指标的要求各有不同,见表2。
2.2.1 耐摩擦色牢度
耐摩擦色牢度项目是一项常规的色牢度性能指标。
从表2可以看出,由于干态和湿态条件在日常生活中最为常见,所以在5项皮革产品标准中,对这两种条件下的皮革耐摩擦色牢度都有要求,均采用QB/T 2537方法测试。结合干态摩擦次数及要求值,对该测试项目要求的严苛程度排序为:汽车装饰用皮革>家具用皮革(涂层厚度>25 μm)>箱包用皮革(涂层厚度>20 μm)>鞋面用皮革、家具用皮革(涂层厚度≤25 μm)、箱包用皮革(涂层厚度≤20 μm)、服装用皮革(涂层厚度>15 μm)>服装用皮革(涂层厚度≤15 μm)。对于湿态摩擦色牢度,排序为:汽车装饰用皮革>家具用皮革(涂层厚度>25 μm)、家具用皮革(涂层厚度≤25 μm)、服装用皮革(涂层厚度≤15 μm)>箱包用皮革(涂层厚度>20 μm)、鞋面用皮革、服装用皮革(涂层厚度>15 μm)。此外,服装用皮革、家具用皮革对碱性汗液,汽车装饰用皮革对碱性汗液、乙醇及中性皂液都有额外要求。综上所述,汽车装饰用皮革对于摩擦色牢度要求明显高于其他领域用皮革产品标准。
2.2.2 耐人造光色牢度
耐人造光色牢度是一项常见的皮革色牢度性能指标,是测试用人造光模拟在长期光照下,皮革表面出现颜色变化的情况。从表2可以看出,箱包用皮革、家具用皮革及汽车装饰用皮革,都对该项目有要求,均采用QB/T 2727方法测试,但由于测试条件差异较大,无法比较,在此处不展开叙述。
2.2.3 耐水渍色牢度
耐水渍色牢度是一种通过观察水滴滴落到皮革表面后其表面发生变化的程度,以评估皮革产品穿用性能的性能指标。从表2可以看出,由于服装、箱包在户外状态下穿用、使用的频率较高,因此在相关皮革产品标准中,都对皮革的耐水渍色牢度有要求,且均采用GB/T 22886方法测试。
2.2.4 耐污性能、耐清洁性能等
从表2可以看出,由于汽车装饰用皮革产品使用环境的特殊性,在相关标准中,对其耐沾污性能(QB/T 5253.1方法测试)、耐清洁性能(QB/T 5248方法测试)、耐热性能(QB/T 5250 方法测试,表1 6H)及耐湿热性能(QB/T 5250方法测试表2 7D)也有较高的要求。
2.3散发性能
随着生活水平的日益提高,人们对家具革、汽车革等用于家居、汽车领域的皮革产品散发性能的关注度越来越高。
常见的评价皮革散发性能的指标有气味、游离甲醛含量、总有机挥发物含量和雾化性能,见表3。
2.3.1 气味
气味是皮革产品使用者能直接感受到的、最主要的一项皮革散发性能,因此,也最容易受到人们的关注。皮革中的气味来源主要有以下三种:一是皮革本身的天然味道,动物本身就带有体味,经过加工处理,也不能完全去除。二是皮革制作过程中使用的化学制剂,如在制革水场工艺中所使用的强碱、强酸、鞣剂、加脂剂、染料、防霉剂及固色剂等散发出来的气味,以及在制革涂饰工艺中所使用的溶剂、成膜剂、柔软剂、光亮剂、其他助剂等散发出来的气味。三是储存、运输过程中,受到温度、湿度及光照等因素的影响,皮革内的鞣剂、加脂剂、涂饰材料会发生分解、氧化、迁移、挥发等而产生的气味[6]。气味是皮革产品使用者能直接感受到的、最主要的一项皮革散发性能,因此,也最容易受到人们的关注。
2.3.2 游离甲醛
众所周知,甲醛是一种具有较高毒性的物质,甲醛中毒会导致人体出现嗅觉异常、过敏、肺功能异常、肝功能异常和免疫功能异常等,具有强烈的促癌和致癌作用,已经被世界卫生组织确定为致癌和致畸形物质,是公认的变态反应源,也是潜在的强致突变物之一。游离甲醛会刺激人的眼睛、喉咙、胸腔等,长期吸入会使人体部分组织遭到破坏,使免疫力下降。
从表3可以看出,在5项皮革产品标准中,均对游离甲醛有限量要求,采用GB/T 19941方法测试。按照要求的严苛程度排序:汽车装饰用皮革、服装用皮革(婴幼儿用品)、鞋面用皮革(婴幼儿用品)>家具用皮革、服装用皮革(直接接触皮肤的产品)、鞋面用皮革(直接接触皮肤的产品)>服装用皮革(非直接接触皮肤的产品)、箱包用皮革>鞋面用皮革(非直接接触皮肤的产品)。
2.3.3总有机挥发物
皮革产品中所含有的挥发性有机物中包含一些致癌物质,对人体的危害很明显,当房屋、汽车内的这类挥发性有机物浓度超过一定值时,在短时间内人会感到头痛、恶心、呕吐、四肢乏力,严重时会出现抽搐、昏迷、记忆力减退等症状。挥发性有机物伤害人的肝脏、肾脏、大脑和神经系统。因此,针对皮革产品中的总有机挥发物限量已引起各界重视。
从表3可以看出,由于皮革家具及皮革汽车装饰产品均是在一定空间内使用,因此在家具用皮革、汽车装饰用皮革产品标准中,对总有机挥发物的限量都有较高的要求,其中,汽车装饰用皮革要求总有机挥发物≤100 mg/kg,家具用皮革要求总有机挥发物≤150 mg/kg,且均采用QB/T 5249方法测试。
2.3.4 雾化性能
如果汽车内饰材料中含有过多可挥发物质,这些物质在高温环境下挥发并冷凝到挡风玻璃上,会影响驾驶者视线,易造成安全风险。故在汽车装饰用皮革产品标准中,对雾化性能有严格的要求,要求雾化值≤5 mg,采用QB/T 2728方法测测。
2.4 化学性能
在5项皮革产品标准中,涉及到的化学性能指标要求主要为pH值及稀释差、禁用偶氮染料、致癌染料、致敏性分散染料、重金属总量、六价铬、含氯苯酚含量等,见表4。
2.4.1 pH值及稀释差
由于生产制造过程中所使用的化工材料及工艺上的区别,为保证皮革材料具有良好的加工性能及皮革制品具有良好的使用性能,成品革的pH应该控制在合适范围。从表4可以看出,在5项皮革产品标准中,均对pH和稀释差有具体要求,采用QB/T 2724方法测试[7]。
2.4.2有毒有害染料
可分解有害芳香胺染料在一定条件下,可还原出某些对人体或动物有致癌作用的芳香胺的偶氮染料,也就是人们常说的“禁用偶氮染料”。如果与“肌肤相亲”的物品中含有毒物质,很可能会被皮肤吸收,引起人体病变和诱发癌症。所以各行各业对可分解有害芳香胺的染料的管控越来越严苛。
从表4可以看出,在5项皮革产品标准中,都要求可分解有害芳香胺染料≤30 mg/kg,均采用GB/T 19942方法测试。此外,在箱包用皮革标准中,还要求致癌染料和致敏性分散染料≤30 mg/kg,分别采用GB/T 30399方法测试11种致癌染料及GB/T 30398方法测试20种致敏性分散染料。
2.4.3 重金属、含氯苯酚
重金属是指密度大于4.5 g/cm3的金属,包括金、银、铜、铁、汞、铅、镉等。重金属难以被生物降解,当其在人体中累积达到一定程度时,会造成慢性中毒。鉴于重金属对人体的伤害,各行各业对重金属进行了严格控制。
从表4可以看出,在家具用皮革产品标准中,对可萃取重金属限量进行了规定,要求铅≤90 mg/kg,镉≤75 mg/kg,采用GB/T 22930.1方法测试。在汽车装饰用皮革标准中,对重金属总量及六价铬限量进行了规定,要求铅≤1000 mg/kg、汞含量≤1000 mg/kg、镉含量≤100 mg/kg,采用GB/T 22930.2方法测试;六价铬≤10 mg/kg,采用GB/T 22807或GB/T 38402方法测试,发生争议时,以GB/T 38402方法测试结果为准。在服装用皮革产品标准中,要求六价铬≤5 mg/kg,测试方法同汽车装饰用皮革;对总含氯苯酚及5种含氯苯酚限量进行了规定,采用GB/T 22808方法测试。
2.5 其他性能指标
除以上几大类性能指标要求之外,在服装用皮革和鞋面用皮革产品标准中,对皮革收缩温度提出了要求。在汽车装饰用皮革产品标准中,对皮革视密度、阻燃性提出了要求。见表5。
表 5 不同用途皮革其他性能指标要求对比
皮革收缩温度是表征皮革的鞣制程度和耐湿热稳定性的一项特征指标,对皮革产品的加工性能与皮革制品的穿用性能均有影响。
从表5可以看出,在服装用皮革产品标准中,要求收缩温度≥85 ℃;在鞋面用皮革产品标准中,要求收缩温度≥90 ℃(非铬鞣鞋面革收缩温度>80 ℃,硫化鞋鞋面用皮革收缩温度>100 ℃),均采用QB/T 2713方法测试。
视密度是皮革产品的一项常规性能指标,皮革阻燃性则是一项关乎汽车安全的重要指标之一,因此,在汽车装饰用皮革产品标准中,对皮革视密度及阻燃性进行了规定,要求视密度指标0.6~0.8 g/cm3,采用QB/T 2715方法测试;阻燃性≤100 mm/min,采用GB 8410方法测试。
3结束语
服装用皮革、鞋面用皮革、箱包用皮革、家具用皮革及汽车装饰用皮革产品标准中,对机械性能、色牢度、散发性能、化学性能及其他性能等的要求,都存在一定的差别。由于汽车行业的特殊性,不管是从测试项目数量,还是有害物质限量方面,汽车装饰用皮革产品标准的要求都明显高于其他几类皮革,而箱包用皮革产品标准的要求相对较低。
随着人们生活水平的提高,对皮革制品的舒适性、环保性、时尚性、功能性等方面的要求也不断提升,因而皮革产品标准也在不断更新。企业为了实现可持续发展,需要准确掌握不同皮革产品标准之间的差异,及时了解其修订、更新内容,才能在有效控制生产成本的基础上,通过工艺改进和技术创新,使产品质量不断提升。
参考文献
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[2]鞋面用皮革QB/T 1873—2010[S].
[3] 箱包用皮革QB/T 5087—2017[S].
[4] 家具用皮革GB/T 16799—2018[S].
[5] 汽车装饰用皮革QB/T 2703—2020[S].
[6] 任飞娟,李露. 皮革和鞋类异味指标要求及测试方法标准[J]. 北京皮革,2022,47(6):37-41.
[7] 朱广忠,徐晔,王超奇,等. 皮革和毛皮及其服装产品标准中pH要求差异性分析[J]. 北京皮革,2023,48(4):63-65.