Zugfestigkeit von Leder: Normen und Prüfungen

Der Zugfestigkeitstest misst, wie viel Kraft Leder beim Dehnen aushält. Dieser Test zeigt, wie belastbar das Leder unter Belastung ist. Dadurch wird sichergestellt, dass Lederprodukte im tatsächlichen Gebrauch reiß- und bruchfest sind. Durch Tests erfahren Hersteller mehr über die physikalischen Eigenschaften von Leder.
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In diesem Artikel werden die Testmethoden und wichtigsten Informationen zur Zugfestigkeit von Leder erläutert.

1 Zugehörige internationale Normen 

ISO 3376:2020 (IULTCS/IUP 6) – Leder – Bestimmung der Zugfestigkeit und Dehnung

Diese Norm legt Verfahren zur Messung der Zugfestigkeit und Dehnung von Leder fest.

ISO 3377-2 (IULTCS/IUP 8) – Lederprüfungen – Messung der Reißkraft – Teil 2: Doppelkantenriss

Diese Norm erläutert, wie die Reißfestigkeit von Leder geprüft wird. Dabei kommt die Zweikanten-Reißmethode zum Einsatz.

ISO 2418 – Leder – Chemische, physikalische und mechanische Echtheitsprüfungen – Probenahmeorte

Diese Norm definiert die richtigen Probenentnahmestellen auf Leder für verschiedene Labortests.

ISO 2419 – Leder – Physikalische und mechanische Prüfungen – Probenvorbereitung und Konditionierung

Es enthält Richtlinien zur Vorbereitung und Pflege von Lederproben vor dem Testen.

ISO 2589 – Leder – Physikalische und mechanische Prüfungen – Bestimmung der Dicke

Diese Norm beschreibt das Verfahren zur präzisen Messung der Lederdicke.

ISO 7500-1 – Metallische Werkstoffe: Prüfung statischer einachsiger Prüfmaschinen. Teil 1 behandelt Zug-/Druckprüfmaschinen. Er beschreibt die Überprüfung und Kalibrierung des Kraftmesssystems.

2 Ausrüstung und Materialien

In der folgenden Tabelle sind die verwendeten Instrumente und Verbrauchsmaterialien aufgeführt:

2.1 Zugprüfmaschine

Genauigkeit: Klasse 1.0 (größter Fehler innerhalb von ±1 %)
Die Greifer bewegen sich mit einer konstanten Geschwindigkeit von (100 ± 20) mm/min.
Während des Tests wird der Schlupf der Probe zwischen den Griffen 1 % der ursprünglichen Messlänge nicht überschreiten.

2.2 Dehnungsmessgerät

Sie können die Dehnung messen, indem Sie den Abstand der Spannvorrichtung beobachten. Sie können auch Sensoren verwenden, um den Abstand zwischen zwei festen Punkten auf der Probe zu messen.
In den meisten Fällen nutzt die Maschine nun die Verschiebung zwischen den Griffen. Sie ist normalerweise in die Prüfmaschine integriert.

2.3 Dickenmessgerät

Das Instrument sollte den Anforderungen von QB/T 2709 entsprechen.

2.3.1 Messuhr

Kleinster Maßstab: 0.01 mm
Genauigkeit: ±0.02 mm über den gesamten Messbereich.

2.3.2 Testplattform

Eine ebene zylindrische Oberfläche mit einem Durchmesser von (10.00 ± 0.05) mm und einer Höhe von (3.0 ± 0.1) mm.
Montiert auf einer koaxialen Rundbasis mit einem Durchmesser von (50.0 ± 0.2) mm.

2.3.3 Nähfuß

Eine kreisförmige flache Oberfläche mit einem Durchmesser von (10.00 ± 0.05) mm, die in einer Linie mit der Testplattform positioniert ist.
Kann sich vertikal bewegen
Die beim Kontakt des Nähfußes mit der Prüfplattform ausgeübte Last sollte (393 ± 10) cN betragen.
An der Messuhr (3.1) lässt sich die Auslenkung des Nähfußes direkt ablesen.
Hinweis: Durch die Kombination aus Gewicht und Abmessungen des Nähfußes entsteht ein Druck von 49.1 kPa (500 g/cm²).

2.3.4 Starrer Rahmen

Dient zur Aufnahme der Messuhr (3.1), der Prüfplattform (3.2) und des Nähfußes (3.3).

2.4 Stanzform

Die Stanzform muss den Standards QB/T 2707 entsprechen. Sie sollte Proben in die in Abbildung 1 gezeigte Form und die in Tabelle 1 aufgeführten Größen schneiden.
Abbildung 1 zeigt eine Darstellung der Matrize. Die Innenfläche muss senkrecht zur Oberfläche des Schnittmaterials stehen. An der Schneide sollte der Winkel zwischen Innen- und Außenfläche 20° betragen, sodass eine Keilform entsteht. Die Tiefe (d) des Keils muss größer sein als die Dicke des Leders.
Hinweis: Der Härtegrad des Matrizenmaterials muss für den Einsatz als Stanzform geeignet sein.

Abbildung 1: Beispielform

Tabelle 1: Beispielabmessungen

Einheit: mm

Normen	L	L1	L2	B1	B2	R
Standardgröße	110	50	30	10	20	5
Großformat	190	100	45	20	40	10

Abbildung 2: Stanzer

2.5Noniusschieber

Genauigkeit: 0.1 mm

3 Prüfprinzip

Der Test misst, wie viel Kraft und Dehnung die Probe aushält. Sie dehnt sich mit einer festgelegten Geschwindigkeit, bis sie eine bestimmte Kraft erreicht oder bricht.

4 Probenahme

4.1 Probenahme

Die Anforderungen von QB/T 2706 bestimmen die Entnahme von Proben.

4.2 Probenvorbereitung

Schneiden Sie mit einem Stanzwerkzeug (QB/T 2707) sechs Proben aus der Narbenoberfläche. Positionieren Sie drei Proben so, dass ihre Längskanten parallel zur Mittelgräte verlaufen (Längsproben). Positionieren Sie die anderen drei Proben so, dass ihre Längskanten senkrecht zur Mittelgräte verlaufen. Dies sind die Querproben.
Verwenden Sie zum Schneiden neuer Proben eine größere Matrize, wenn frühere Tests ein Rutschen zwischen der Probe und den Griffen gezeigt haben.

4.3 Probenaufbereitung

Die Probenaufbereitung erfolgt gemäß den Regeln von QB/T 2707.

5-Tests

5.1 Messung der Abmessungen

5.1.1 Messen Sie bei jeder Probe die Breite an drei Punkten.

Führen Sie dies sowohl auf der Maserungs- als auch auf der Fleischseite mit einem Messschieber durch (Genauigkeit: 0.1 mm).
Wählen Sie für jede Gruppe von 3 Messungen einen Mittelpunkt (E), wie in Abbildung 1 gezeigt. Positionieren Sie die anderen beiden Punkte zwischen dem Mittelpunkt (E) und den Linien AB und CD.
Die Forscher ermitteln aus den sechs Messungen den Durchschnitt der Breite (w) jeder Probe.
Hinweis: Als Musterbreite für weiches Leder können Sie die Breite der Stanzform verwenden.

5.1.2 Messen Sie die Dicke jeder Probe gemäß QB/T 2709.

Messen Sie an 3 Punkten: dem Mittelpunkt (E) und den beiden anderen Punkten zwischen (E) und den Linien AB und CD.
Das Team ermittelt die Dicke jeder Probe anhand des Durchschnittswerts der drei Messungen.

5.2 Zugfestigkeitsmessung

5.2.1 Stellen Sie den Abstand zwischen den oberen und unteren Spannbacken der Zugprüfmaschine für Standardproben auf (50 ± 1) mm ein. Für größere Proben stellen Sie ihn auf (100 ± 2) mm ein. Klemmen Sie die Probe ein. Stellen Sie sicher, dass die Kanten der Spannbacken mit den Linien AB und CD übereinstimmen. Überprüfen Sie außerdem, ob die Faserseite der Probe eben ist. Die Längsachse der Probe sollte parallel zur Zugrichtung verlaufen.
5.2.2 Starten Sie die Zugprüfmaschine und fahren Sie fort, bis die Probe reißt. Notieren Sie die maximale Kraft im Moment des Bruchs als Bruchkraft (F).

5.3 Messung der Dehnung bei vorgegebener Belastung

5.3.1 Klemmen Sie die Probe wie in 2.1 beschrieben ein und messen Sie den Abstand zwischen Ober- und Unterspannvorrichtung. Notieren Sie diesen Abstand als L (auf 0.5 mm genau). Er dient als Ausgangslänge für die Prüfung.
5.3.2 Starten Sie die Zugprüfmaschine. Beobachten Sie bei steigender Kraft den Abstand zwischen den Griffen. Sie können Sensoren verwenden oder die Maschine selbstständig eine Kraft-Dehnungs-Kurve aufzeichnen und darstellen lassen.
5.3.3 Notieren Sie den Abstand zwischen den Spannvorrichtungen (L), wenn die angegebene Last erstmals erreicht wird. Dies entspricht der Dehnung der Probe unter der aufgebrachten Kraft. Beenden Sie den Versuch nicht, bevor Sie die Schritte 2 oder 4 abgeschlossen haben.

5.4 Messung der Bruchdehnung

• Befolgen Sie die Anweisungen unter 3.1.
• Betreiben Sie die Zugprüfmaschine, bis die Probe bricht.
• Notieren Sie den Abstand zwischen den Griffen oder den Sensorwert im Moment des Probenbruchs. Dies entspricht der Länge der Probe beim Bruch.

5.5 Schlupfabweichung

Schlupf zwischen Probe und Spannzeug in den Schritten 2–4 macht die Prüfergebnisse ungültig. Dies gilt, wenn der Schlupfweg mehr als 1 % der Ausgangslänge beträgt. Verwenden Sie in solchen Fällen eine größere Schneide, um eine neue Probe zu erhalten und die Prüfung erneut durchzuführen.

6 Ergebnisse

6.1 Zugfestigkeit

6.2 Spezifizierte Lastdehnungsrate

6.3 Bruchdehnungsrate

Verwenden Sie diese Formeln, um Zugfestigkeit, Dehnungsrate und Bruchdehnungsrate zu ermitteln. Dies sind wichtige Eigenschaften für die Prüfung von Materialien wie Leder und Textilien.

7 Anwendbarkeit der Zugfestigkeit

Die Prüfung der Zugfestigkeit von Leder ist entscheidend für die Beurteilung seiner physikalischen Eigenschaften. Sie ist Standard, um die Qualität und Leistung von Lederprodukten zu prüfen. Nachfolgend finden Sie einige gängige Lederprodukte und ihre Anwendungen für die Zugfestigkeitsprüfung:

7.1 Schuhindustrie

• Oberleder: Das Oberleder von Schuhen dehnt sich beim Gehen, Laufen und anderen Aktivitäten. Durch Zugfestigkeitsprüfungen wird geprüft, ob das Leder der Spannung standhält. Dies trägt dazu bei, dass die Schuhe langlebig bleiben und gut aussehen.
• Sohlenleder: Ledersohlen müssen robust sein. Sie sollten beim Gehen nicht biegen und dehnen. Das beugt Rissen vor und hält die Sohle in Form.
  Wir müssen das Leder der Innensohle auf seine Zugfestigkeit prüfen. Dadurch bleibt es elastisch. Es reißt nicht durch wiederholtes Zusammendrücken und Dehnen mit der Zeit.

7.2 Bekleidungsindustrie

• Lederjacken und -hosen: Durch das Tragen von Leder wird es dehnbar, biegsam und reibungsbeständig. Durch Zugfestigkeitsprüfungen wird geprüft, ob Leder unter Druck reißt oder seine Form verändert. Dies trägt dazu bei, dass das Kleidungsstück länger hält und gut aussieht.
• Lederaccessoires: Gegenstände wie Gürtel, Taschen und Handschuhe müssen robust sein. Diese Festigkeit schützt sie vor Beschädigungen durch Dehnung oder Reißen während des Gebrauchs. Ein Gürtel muss Dehnungskräften bei körperlicher Aktivität standhalten. Auch die Griffe von Ledertaschen müssen beim Heben schwerer Gegenstände Zugkräften standhalten.

7.3 Möbelindustrie

• Sofaleder: Sofaleder muss der Dehnung und dem Gewicht beim Sitzen oder Liegen standhalten. Durch Zugfestigkeitsprüfungen wird sichergestellt, dass das Leder stabil bleibt. Selbst nach mehrmaligem Dehnen reißt oder reißt es nicht.
• Ledersitze: Das Leder von Autositzen und Bürostühlen muss robust sein. Es muss Beschädigungen durch Reibung und Dehnung während der Nutzung standhalten.

7.4 Gepäckindustrie

• Reisetaschen und Handtaschen: Diese Taschen benötigen robustes Leder. Es muss schwerem Gepäck und Zugkräften beim Transport standhalten. Durch Zugfestigkeitsprüfungen wird geprüft, ob das Leder beim Drücken reißt oder seine Form verändert.
• Geldbörsen und Schlüsseletuis: Diese kleinen Lederartikel werden nicht so häufig verwendet, aber wir testen ihre Festigkeit trotzdem. So stellen wir sicher, dass sie lange halten und dem täglichen Gebrauch standhalten.

7.5 Sportartikelindustrie

• Sporthandschuhe: Baseball- und Boxhandschuhe müssen robust sein. Sie müssen der Dehnung und Reibung beim Sport standhalten, um Schäden zu vermeiden.
• Sportschuhe: Profischuhe wie Fußball- und Basketballschuhe haben ein robustes Obermaterial aus Leder. Diese Stärke hilft ihnen, Dehnung und Reibung bei harten Spielen zu widerstehen.

7.6 Automobilinnenausstattungsindustrie

• Autositzleder: Das Leder in Autositzen ist ständigen Bewegungen und Fahrvibrationen ausgesetzt. Zugfestigkeitsprüfungen stellen sicher, dass das Leder bei diesen Kräften nicht reißt oder reißt.
• Autotürverkleidungsleder: Das Leder in Autotürverkleidungen muss robust sein. Es darf sich beim Öffnen und Schließen der Türen nicht ausdehnen.

8 Lederbezogene Standards

8.1 Chinesische nationale Normen

Allgemeine technische Informationen und Probenahme

• GB/T 38412-2019: Allgemeine technische Spezifikationen für Lederprodukte
• GB/T 39376-2020: Leder – Probenahme – Probengröße für Chargenprobenahme
• GB/T 39364-2020: Leder – Chemische, physikalische, mechanische und Farbechtheitsprüfungen – Probenahmestellen

Physikalische und mechanische Tests

• GB/T 39374-2020: Bestimmung der Biegefestigkeit
• GB/T 39371-2020: Bestimmung der Weichheit
• GB/T 39375-2020: Bestimmung der Maßänderung
• GB/T 17928-2023: Bestimmung der Durchstoß-Reißfestigkeit
• GB/T 40938-2021: Bestimmung des Wasserdurchlässigkeitsdrucks
• GB/T 22889-2021: Bestimmung der Oberflächenbeschichtungsdicke
• GB/T 39372-2020: Bestimmung der Dehnung
• GB/T 39370-2020: Bestimmung der Oberflächenreflexion
• GB/T 39369-2020: Bestimmung der Wasserdampfdurchlässigkeit
• GB/T 39452-2020: Bestimmung der Haftfestigkeit von Beschichtungen
• GB/T 39365-2020: Bestimmung der Trockenhitzebeständigkeit
• GB/T 40927-2021: Bestimmung der Hitzebeständigkeit von Lackleder
• GB/T 22891-2008: Wasserdichte Leistung von schwerem Leder
• GB/T 40936-2021: Wasserdichtigkeitsbewertung für Bekleidungsleder
• GB/T 22888-2021: Rissbildung von Oberflächenbeschichtungen bei niedrigen Temperaturen
• GB/T 39368-2020: Haltbarkeit von Falten: Biegemethode für Schuhoberteile
• GB/T 43818.1-2024: Abriebfestigkeit – Taber-Methode
• GB/T 39507-2020: Abriebfestigkeit – Martindale-Methode
• GB/T 39500-2020: Scheinbare Dichte und Flächeneinheitsmasse
• GB/T 4689.21-2008: Messung der statischen Wasseraufnahme

Prüfung der Wasserbeständigkeit

• GB/T 22890.1-2024: Wasserbeständigkeit – Leitungskompressionsverfahren
• GB/T 22890.2-2024: Wasserbeständigkeit – Winkelkompression (Mezze-Methode)

Farbechtheit

• GB/T 42949-2023: Farbechtheit durch rotierende Reibung

Produktspezifisch

• GB/T 42167-2022: Leder für Bekleidung
• GB/T 16799-2018: Leder für Möbel

Chinesische Industriestandards

Mechanische und physikalische Tests

• QB/T 2710-2018: Tests auf Festigkeit und Dehnung
• QB/T 2714-2018: Prüfung der Falzhaltbarkeit
• QB/T 2707-2018: Probenvorbereitung und -konditionierung
• QB/T 5253.1-2018: Anschmutzverhalten – Martindale-Methode
• QB/T 2726-2005: Abriebfestigkeitstest
• QB/T 2711-2005: Reißfestigkeit – Doppelreißverfahren
• QB/T 2712-2005: Kornfestigkeit und Dehnung – Kugelförmiges Bersten
• QB/T 2728-2005: Zerstäubungsleistungstest
• QB/T 2713-2005: Schrumpftemperaturprüfung
• QB/T 4198-2011: Reißfestigkeit – Einzelreißmethode

Produktspezifisch

• QB/T 5796-2023: Chromfreies Schuhoberleder
• QB/T 2540-2023: Lederriemen
• QB/T 1873-2023: Chromgegerbtes Schuhoberleder
• QB/T 2703-2020: Leder für die Automobildekoration
• QB/T 1615-2018: Lederbekleidung
• QB/T 5245-2018: Lederbekleidung mit Daunenfutter
• QB/T 5087-2017: Leder für Gepäck
• QB/T 1872-2004 / 1993: Leder für Bekleidung
• QB/T 1873-1993: Leder für Schuhoberteile
• QB/T 2709-2005: Bestimmung der Dicke
• QB/T 2001-1994: Leder für Schuhsohlen
• QB/T 2680-2004: Leder für Schuhfutter
• QB/T 2704-2005: Leder für Handschuhe
• QB/T 2288-2004: Transferfolie Leder

Terminologie und Supportstandards

• QB/T 1582-1992: Terminologie der Lederwarenindustrie
• QB/T 2262-1996: Terminologie der Lederindustrie
• QB/T 5054-2017: Trennpapier für Kunstleder

SN/T-Inspektions- und Teststandards

• SN/T 5230-2019: Bewitterungstest für Auto-Lederausstattungen
• SN/T 3704.3-2013: Inspektionsregeln für Lederbekleidung für Import/Export
• SN/T 3474-2014: Konformitätsbewertung von Lederbekleidung und -produkten