革制品耐磨性能测试标准的比较与分析

2018-05-31 01:18曹太全段晓霞黎艳莹
西部皮革 2018年9期
关键词:代尔马丁磨损

曹太全,段晓霞,黎艳莹

(1.广州检验检测认证集团有限公司,广东广州510860;2.国家皮革制品质量检验中心(广东),广东广州510860)

1 前言

革制品是我国极其重要的轻工行业产品,包括箱包皮具、鞋类、家具、车用饰品等革制品在人们的日常生活中都扮演着不可或缺的角色。而革类材料的耐磨性是革制品重要的性能指标,是表征革制品使用性能的基本测试项目。耐磨性不好,使产品产生磨损、起皮、脱皮、色差等外观瑕疵,严重影响革制品的外观和使用寿命。

皮革耐磨性能是皮革抵抗磨损的特性,磨损是造成皮革损坏的重要原因,所以,检测皮革抗磨损性能是评价皮革使用性的必要试验。强化对革制品用材料耐磨性能的测试把关,对于提高革制品的耐磨性能、满足消费者日益提升的消费需求具有极其重要的现实意义。

2 测试方法

革制品的耐磨性能测试方法主要有两种:TABER耐磨法和马丁代尔耐磨法。常规革制品产品标准的耐磨性能主要采用这两种测试方法。

2.1 TABER耐磨法

TABER耐磨法的原理为:将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,磨轮的轴与水平面相平行,一个磨轮朝外,另一个朝内,在一定的时间内,记录测试片的所有变化[1,2]。

革制品TABER耐磨法的方法标准主要有QB/T 2726-2005《皮革物理和机械试验耐磨性能的测定》、GB/T 5478-2008《塑料滚动磨损试验方法》和QB/T 2780-2006《鞋面用聚氨酯人造革》5.12。采用TABER耐磨法的主要革制品产品标准及其测试方法见表1。

由表1知,采用TABER耐磨法测试耐磨性能的产品标准,其方法均采用60 r/min的转速度,其余差异主要体现在负重、磨轮类型和转数这三个参数。常用的负重为1000 g,其次为500 g;常用的磨轮类型为CS-10,其次为 H-18和H-22;常用的转数为500,其次为200,还有其他一些转数。

采用TABER耐磨法测试时,需要注意以下事项:

(1)使用新磨轮前需要验收磨轮,检查磨轮是否有表面凹凸不平、边沿缺损、打孔位置不在正中心或打孔内径与磨轮外径不平行的情况。如遇这些情况需要打磨或更换磨轮。

(2)装样时应尽量保持试样平整,避免部分区域凸起而增加试验过程中的摩擦力,造成试样磨损程度不均匀而影响结果准确性。

(3)对于较薄较软的试样,测试时会因试样卷曲凸起而导致测试失败,故应用固定片粘合试样以保持试片的硬度和平整度。若因试样基底有绒毛或其他情况导致试样与固定片仍旧粘合不牢时,应进一步采用胶水、双面胶、订书机等工具将试样与固定片粘牢。

(4)测试过程中除开启吸尘器外,还应用软毛刷随时清理试样或磨轮表面堆积的灰尘粉屑,防止其影响后续测试。

(5)测试过程中应保持两侧负重块固定,防止因仪器运转造成负重块跳动,进而影响摩擦的均匀性。

(6)每次测试完后应用砂纸磨去磨轮边缘的毛刺,如遇磨轮不平整还应用砂纸调整磨轮整个外表面。

表1 采用TABER耐磨法的标准比较

2.2 马丁代尔耐磨法

马丁代尔耐磨法的原理是:将圆形试样安装在马丁代尔耐磨试验仪的试样夹具内,在规定的负荷下,以轨迹为李莎茹(Lissajous)图形的平面运动与磨料(即标准织物)进行摩擦,装有磨料的试样夹具可绕其与水平面垂直的轴自由转动,根据试样的外观变化或质量损失来确定织物的耐磨性能[3,4]。

革制品马丁代尔耐磨法的方法标准主要有GB/T 19089-2003《橡胶或塑料涂覆织物耐磨性的测定马丁代尔法》、GB/T 21196.4-2007《纺织品马丁代尔法织物耐磨性的测定第4部分:外观变化的评定》。采用马丁代尔耐磨法的主要革制品产品标准及其测试方法见表2。

采用马丁代尔耐磨法测试时,需要注意以下事项:

(1)装样时应尽量保持聚氨酯泡沫衬垫和试样平整,避免试样部分区域凸起而增加试验过程中的摩擦力,造成试样磨损程度不均匀而影响结果准确性。

(2)磨料安装应平整牢固,防止测试中途磨料凸起或脱落导而致试验失败。

表2 采用马丁代尔耐磨法的标准比较

(3)试验时应注意及时更换磨料、毛毡和聚氨酯泡沫衬垫,避免因使用磨损或变形严重的磨料、毛毡和聚氨酯泡沫衬垫而影响试验结果。简单,测试时间较短,但很难固定较薄或基底有绒毛的特殊试样;马丁代尔耐磨法适用于各种类型的革类材料,但操作复杂,耗时较长,且所需标准耗材较多,测试成本比较高[5]。

2.3 小结

TABER耐磨法相比马丁代尔耐磨法而言,摩擦程度更为严重,适用于耐磨性能相对较少的材料。TABER耐磨法操作较为

3 结果评价

TABER耐磨法和马丁代尔耐磨法的结果评价主要方式为外观评价法,此外QB/T 2780-2006还采用了质量损失法。

表3 采用评级法的产品标准及其标准要求

表4 采用损伤法的产品标准及其标准要求

表5 采用质量损失法的产品标准及其标准要求

3.1 外观评价法

外观评价法中包含评级法和损伤法,采用评级法和损伤法的主要革制品产品标准及其标准要求分别见表3和表4。

在表3中,QB/T4043-2010、QB/T4194-2011、QB/T4673-2014、QB/T4674-2014中评级均按“很明显、比较明显、能分辨出、难以分辨出、无法分辨出”分别评为1级至5 级。QB/T 4119-2010、QB/T 4712-2014中评级相比而言更为详细复杂,在标准中根据亮度变化、印花磨损、顶部涂层损坏、中间层或泡沫层磨损情况评价试样的损坏程度,由无损坏到完全损坏分别评为0级至5级。

在表4中,主要根据产品涂层或表面是否有损伤、剥落来进行结果分析,不同的产品标准中关于要求的描述也略有差异,如有些标准要求中有“明显”二字。

采用外观评价法进行结果分析时,需要注意以下事项:

(1)若测试方法为QB/T 2726-2005,评价时应排除试验面积边沿2 mm范围内的损坏以及因开、停机器对试样造成的挤压面积。

(2)为减小误差,应在统一的合适明亮的灯光环境下进行结果评价,并与测试前的一致样进行对比评价。

(3)必要时折叠试样观察弯曲面,或用放大镜、显微镜等观察试样表面和截面状态来辅助评价损伤情况。

(4)试验人员应操作规范,定期比对,保证结果的一致性。

3.2 质量损失法

采用质量损失法的主要革制品产品标准及其标准要求见表5。

采用质量损失法评价结果时,应注意最好将试验前后的试样分别按照相同的环境条件和时间进行调节,然后分别称重,从而减小称量误差。

3.3 小结

采用外观评价法时,无论是按照评级法还是损伤法,由于标准中关于评级或损坏程度的描述较为简单,不同机构、不同人员对于标准的理解不一,评价时可能得到不同的结果,评价的一致性较差。而采用质量损失法也较难全面反映革制品的耐磨性能,如表层已破损但质量损失很小的试样,按质量损失法评价为耐磨项目合格,但不能说明试样的耐磨性能很好。因此,有必要采用更加合理的结果评价方法,综合根据试样表面变色程度、表面起毛起球程度、表面涂层损伤情况、中间层或泡沫层损伤情况、基布损伤情况、试样质量损失来进行评价。同时,相关机构可制定耐磨后试样的标准图谱或样照,保证结果评价的一致性。

4 结语

随着生活水平的提高,革制品将在人们的生活中扮演越来越重要的角色。无论是企业还是检验机构,都应高度重视革制品的耐磨性能控制。企业应积极开发新型涂层材料、切实完善生产工艺,提升产品的耐磨性能;检验机构应进一步完善耐磨性能的试验方法和评价指标,使之更加科学合理。只有这样,才能更好的提高革制品的耐磨性能,满足消费者日益提高的需求。

[1]QBT 2726-2005皮革物理和机械试验耐磨性能的测定[S].

[2]GB/T 5478-2008,塑料滚动磨损试验方法[S].

[3]GB/T 21196.4-2007,纺织品马丁代尔法织物耐磨性的测定第4部分:外观变化的评定[S].

[4]GB/T 19089-2003《橡胶或塑料涂覆织物耐磨性的测定马丁代尔法》[S].

[5]陈大志,曾董超,闵宝乾.鞋面材料耐磨性能的三种试验方法比较 [J].皮革科学与工程,2013,23(06):50-53.

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