Resistenza alla trazione della pelle: standard e test

La prova di resistenza alla trazione Misura la forza che la pelle può sopportare quando viene tesa. Questo test mostra la resistenza della pelle sotto stress. Ciò garantisce che i prodotti in pelle resistano a strappi o rotture durante l'uso effettivo. I test aiutano i produttori a conoscere le proprietà fisiche della pelle.
Queste informazioni sono importanti per:
Garantire la qualità
Scelta dei materiali
Progettare prodotti
Valutazione delle prestazioni
In questo articolo vengono spiegati i metodi di prova e fornite informazioni chiave sulla resistenza alla trazione della pelle.

1 Standard internazionali correlati 

ISO 3376:2020 (IULTCS/IUP 6) – Cuoio — Determinazione della resistenza alla trazione e dell’allungamento

La presente norma specifica i metodi per misurare la resistenza alla trazione e l'allungamento del cuoio.

ISO 3377-2 (IULTCS/IUP 8) – Prove sulla pelle – Misurazione del carico di strappo – Parte 2: Strappo a doppio bordo

Questa norma spiega come testare la resistenza allo strappo del cuoio. Utilizza il metodo dello strappo a doppio taglio.

ISO 2418 – Pelle — Prove di solidità chimica, fisica e meccanica — Posizioni di campionamento

Questa norma definisce i punti corretti di campionamento sulla pelle per vari test di laboratorio.

ISO 2419 – Pelle — Prove fisiche e meccaniche — Preparazione e condizionamento del campione

Fornisce linee guida su come preparare e condizionare i campioni di pelle prima di sottoporli a test.

ISO 2589 – Pelle — Prove fisiche e meccaniche — Determinazione dello spessore

La presente norma descrive la procedura per la misurazione precisa dello spessore della pelle.

ISO 7500-1 - Materiali metallici: Verifica delle macchine di prova statiche monoassiali. La Parte 1 riguarda le macchine di prova di trazione/compressione. Illustra come verificare e tarare il sistema di misura della forza.

2 Attrezzature e materiali

Nella tabella seguente sono elencati gli strumenti e i materiali di consumo utilizzati:

2.1 Tensile Testing Machine

Precisione: Classe 1.0 (errore massimo entro ±1%)
Le impugnature si muovono a una velocità costante di (100 ± 20) mm/min.
Durante la prova, lo slittamento del campione tra le impugnature non supererà l'1% della lunghezza iniziale del calibro.

2.2 Dispositivo di misura dell'allungamento

È possibile misurare l'allungamento osservando la separazione delle prese. È anche possibile utilizzare dei sensori per misurare la distanza tra due punti fissi sul campione.
Nella maggior parte dei casi, la macchina ora utilizza lo spostamento tra le impugnature. Di solito è integrato nella macchina di prova.

2.3 Calibro di spessore

Lo strumento deve soddisfare i requisiti della norma QB/T 2709.

2.3.1 Comparatore

Scala più piccola: 0.01 mm
Precisione: ±0.02 mm su tutto il campo di misura.

2.3.2 Piattaforma di test

Una superficie cilindrica piana con un diametro di (10.00 ± 0.05) mm e un'altezza di (3.0 ± 0.1) mm.
Montato su una base circolare coassiale con un diametro di (50.0 ± 0.2) mm.

2.3.3 Piedino premistoffa

Una superficie piana circolare con un diametro di (10.00 ± 0.05) mm, posizionata in linea con la piattaforma di prova.
Capace di movimento verticale
Il carico applicato quando il piedino premistoffa entra in contatto con la piattaforma di prova deve essere (393 ± 10) cN.
Il comparatore (3.1) fornisce una lettura diretta dello spostamento del piedino premistoffa.
Nota: la combinazione del peso e delle dimensioni del piedino premistoffa crea una pressione di 49.1 kPa (500 g/cm²).

2.3.4 Telaio Rigido

Utilizzato per supportare il comparatore a quadrante (3.1), la piattaforma di prova (3.2) e il piedino premistoffa (3.3).

2.4 Fustella

La matrice di taglio deve essere conforme agli standard QB/T 2707. Deve tagliare i campioni nella forma mostrata in Figura 1 e nelle dimensioni elencate nella Tabella 1.
Un'illustrazione della matrice è riportata nella Figura 1. La superficie interna deve essere perpendicolare alla superficie del materiale tagliato. Sul tagliente, l'angolo tra le superfici interna ed esterna deve essere di 20°, formando una forma a cuneo. La profondità (d) del cuneo deve essere maggiore dello spessore della pelle.
Nota: il grado di durezza del materiale della matrice deve essere adatto all'uso come matrice da taglio.

Figura 1: Forma campione

Tabella 1: Dimensioni del campione

Unità: mm

Specificazione	L	L1	L2	B1	B2	R
Taglia standard	110	50	30	10	20	5
Taglia Large	190	100	45	20	40	10

Figura 2: Fustellatrice

2.5Vernier Caliper

Precisione: 0.1 mm

3 Principio di verifica

Il test misura la forza e l'allungamento che il campione può sopportare. Si allunga a una velocità prestabilita fino a raggiungere una forza specifica o rompersi.

4 Campionamento

4.1 Campionamento

I requisiti della norma QB/T 2706 determineranno le modalità del prelievo dei campioni.

4.2 Preparazione del campione

Utilizzando una fustella QB/T 2707, tagliare sei campioni dalla superficie del grano. Posizionare tre campioni con i bordi lunghi paralleli alla spina dorsale (campioni longitudinali). Posizionare gli altri tre campioni in modo che i bordi lunghi siano perpendicolari alla spina dorsale. Questi sono i campioni trasversali.
Utilizzare una matrice più grande per tagliare nuovi campioni se i test precedenti mostrano uno slittamento tra il campione e le impugnature.

4.3 Condizionamento del campione

Il condizionamento del campione seguirà le regole QB/T 2707.

5 Test

5.1 Misurazione delle dimensioni

5.1.1 Per ogni campione, misurare la larghezza in tre punti.

Eseguire questa operazione sia sul lato venatura che su quello polpa utilizzando un calibro a corsoio (precisione: 0.1 mm).
Per ogni gruppo di 3 misurazioni, seleziona un punto medio (E), come mostrato nella Figura 1. Posiziona gli altri due punti tra il punto medio (E) e le linee AB e CD.
I ricercatori calcoleranno la media delle sei misurazioni per trovare la larghezza (w) di ciascun campione.
Nota: è possibile utilizzare la larghezza della fustella come larghezza campione per la pelle morbida.

5.1.2 Misurare lo spessore di ciascun campione secondo QB/T 2709.

Misurare in 3 punti: il punto medio (E) e gli altri due punti posizionati tra (E) e le linee AB e CD.
Il team calcolerà lo spessore di ciascun campione utilizzando la media delle tre misurazioni.

5.2 Misurazione della resistenza alla trazione

5.2.1 Impostare la distanza tra le pinze superiore e inferiore della macchina per prove di trazione a (50 ± 1) mm per campioni standard. Per campioni più grandi, impostarla a (100 ± 2) mm. Serrare il provino. Assicurarsi che i bordi delle pinze siano allineati con le linee AB e CD. Verificare inoltre che il lato della fibra del provino sia a livello. L'asse longitudinale del provino deve essere parallelo alla direzione di trazione.
5.2.2 Avviare la macchina per prove di trazione e continuare fino alla rottura del provino. Registrare la forza massima al momento della rottura come forza di rottura (F).

5.3 Misurazione dell'allungamento al carico specificato

5.3.1 Seguendo la procedura descritta al punto 2.1, serrare il provino e misurare la distanza tra le impugnature superiore e inferiore. Registrare questa distanza come L (con una precisione di 0.5 mm), che servirà come lunghezza iniziale per la prova.
5.3.2 Avviare la macchina per prove di trazione. Man mano che la forza aumenta, osservare la distanza tra le impugnature. È possibile utilizzare dei sensori o lasciare che la macchina registri e tracci autonomamente una curva forza-allungamento.
5.3.3 Registrare la distanza tra le impugnature (L) al primo raggiungimento del carico specificato. Questo valore rappresenta l'allungamento del provino sotto l'azione della forza applicata. Non interrompere la prova prima di aver completato i passaggi 2 o 4.

5.4 Misurazione dell'allungamento a rottura

• Seguire la procedura descritta al punto 3.1.
• Azionare la macchina per prove di trazione fino alla rottura del provino.
• Registrare la distanza tra le impugnature o la lettura del sensore al momento della rottura del provino. Questa sarà la lunghezza del provino a rottura.

5.5 Deviazione di slittamento

Lo slittamento tra il campione e le impugnature nei passaggi da 2 a 4 invalida i risultati del test. Questo vale se la distanza di slittamento è superiore all'1% della lunghezza iniziale. In questi casi, utilizzare una matrice di taglio più grande per ottenere un nuovo campione e ripetere il test.

6 Risultati

6.1 Resistenza alla trazione

6.2 Tasso di allungamento del carico specificato

6.3 Velocità di allungamento a rottura

Utilizzate queste formule per calcolare la resistenza alla trazione, l'allungamento a carico e l'allungamento a rottura. Queste sono proprietà cruciali per testare materiali come pelle e tessuti.

7 Applicabilità della resistenza alla trazione

Testare la resistenza alla trazione della pelle è fondamentale per valutarne le proprietà fisiche. È una prassi standard per verificare la qualità e le prestazioni dei prodotti in pelle. Di seguito sono riportati alcuni prodotti in pelle comuni e le relative applicazioni per le prove di resistenza alla trazione:

7.1 Industria calzaturiera

• Tomaia in pelle: La tomaia in pelle delle scarpe si allunga durante le camminate, la corsa e altre attività. Il test di resistenza alla trazione verifica se la pelle è in grado di sopportare la tensione. Questo contribuisce a mantenere le scarpe resistenti e dall'aspetto impeccabile.
• Suola in cuoio: Le suole in cuoio devono essere resistenti. Devono resistere a flessioni e allungamenti durante la camminata. Questo aiuta a prevenire crepe e a mantenere la suola in forma.
  Dobbiamo testare la resistenza alla trazione del cuoio delle solette. Questo lo mantiene elastico. Non si romperà a causa di ripetute compressioni e allungamenti nel tempo.

7.2 Industria dell'abbigliamento

• Giacche e pantaloni in pelle: Indossare la pelle la rende elastica, flessibile e resistente all'attrito. I test di resistenza alla trazione verificano se la pelle si strappa o si deforma sotto pressione. Questo contribuisce a garantire che il capo duri più a lungo e abbia un bell'aspetto.
• Accessori in pelle: Articoli come cinture, borse e guanti devono essere resistenti. Questa resistenza li aiuta a resistere ai danni causati da stiramenti o strappi durante l'uso. Una cintura deve sopportare le forze di stiramento durante l'attività fisica. Inoltre, i manici delle borse in pelle devono resistere alle forze di trazione quando si sollevano oggetti pesanti.

7.3 Industria del mobile

• Divano in pelle: La pelle dei divani deve resistere allo stiramento e al peso di chi è seduto o sdraiato. I test di resistenza alla trazione verificano che la pelle rimanga resistente. Non si crepa né si strappa nemmeno dopo essere stata sottoposta a numerosi stiramenti nel corso della sua vita utile.
• Sedili in pelle: La pelle dei sedili delle auto e delle sedie da ufficio deve essere resistente. Deve resistere ai danni causati dall'attrito e dallo stiramento durante l'uso.

7.4 Industria dei bagagli

• Borse da viaggio e borse a mano: Queste borse necessitano di pelle resistente. Deve sopportare carichi pesanti e sollecitazioni di trazione durante il trasporto. I test di resistenza alla trazione verificano se la pelle si strappa o si deforma se pressata.
• Portafogli e portachiavi: Questi piccoli articoli in pelle non vengono usati molto, ma ne testiamo comunque la resistenza. Questo ne garantisce la durata e la resistenza all'uso quotidiano.

7.5 Industria degli articoli sportivi

• Guanti sportivi: I guantoni da baseball e da boxe devono essere resistenti. Devono resistere allo stiramento e all'attrito durante l'attività sportiva per evitare danni.
• Scarpe sportive: Le scarpe da calcio e da basket hanno una tomaia in pelle resistente. Questa resistenza le aiuta a resistere all'allungamento e all'attrito durante le partite più impegnative.

7.6 Industria degli interni automobilistici

• Pelle del sedile dell'auto: La pelle dei sedili delle auto è sottoposta a movimenti costanti e vibrazioni di guida. I test di resistenza alla trazione assicurano che la pelle non si crepi o si strappi quando è sottoposta a queste forze.
• Rivestimento in pelle per portiera auto: La pelle dei rivestimenti delle portiere delle auto deve essere resistente. Deve resistere all'allungamento quando le portiere si aprono e si chiudono.

8 standard relativi alla pelle

8.1 Standard nazionali cinesi

Tecnico generale e campionamento

• GB/T 38412-2019: Specifiche tecniche generali per i prodotti in pelle
• GB/T 39376-2020: Pelle – Campionamento – Dimensione del campione per il campionamento in lotti
• GB/T 39364-2020: Pelle – Prove chimiche, fisiche, meccaniche e di solidità del colore – Posizioni di campionamento

Test fisici e meccanici

• GB/T 39374-2020: Determinazione della resistenza alla flessione
• GB/T 39371-2020: Determinazione della morbidezza
• GB/T 39375-2020: Determinazione della variazione dimensionale
• GB/T 17928-2023: Determinazione della resistenza alla lacerazione per perforazione
• GB/T 40938-2021: Determinazione della pressione di permeabilità all'acqua
• GB/T 22889-2021: Determinazione dello spessore del rivestimento superficiale
• GB/T 39372-2020: Determinazione dell'allungamento
• GB/T 39370-2020: Determinazione della riflettanza superficiale
• GB/T 39369-2020: Determinazione della permeabilità al vapore acqueo
• GB/T 39452-2020: Determinazione della forza di adesione del rivestimento
• GB/T 39365-2020: Determinazione della resistenza al calore secco
• GB/T 40927-2021: Determinazione della resistenza al calore della pelle verniciata
• GB/T 22891-2008: Prestazioni impermeabili della pelle pesante
• GB/T 40936-2021: Valutazione dell'impermeabilità della pelle per abbigliamento
• GB/T 22888-2021: Crepe a bassa temperatura nei rivestimenti superficiali
• GB/T 39368-2020: Resistenza alla piegatura: metodo di piegatura della tomaia della scarpa
• GB/T 43818.1-2024: Resistenza all'abrasione – Metodo Taber
• GB/T 39507-2020: Resistenza all'abrasione – Metodo Martindale
• GB/T 39500-2020: Densità apparente e massa unitaria
• GB/T 4689.21-2008: Misurazione dell'assorbimento statico dell'acqua

Test di resistenza all'acqua

• GB/T 22890.1-2024: Resistenza all'acqua – Metodo di compressione della linea
• GB/T 22890.2-2024: Resistenza all'acqua – Compressione angolare (metodo Mezze)

solidità del colore

• GB/T 42949-2023: Solidità del colore all'attrito rotante

Specifico del prodotto

• GB/T 42167-2022: Pelle per abbigliamento
• GB/T 16799-2018: Pelle per arredamento

Standard industriali cinesi

Test meccanici e fisici

• QB/T 2710-2018: Test di resistenza e allungamento
• QB/T 2714-2018: Test di durata della piega
• QB/T 2707-2018: Preparazione e condizionamento del campione
• QB/T 5253.1-2018: Prestazioni di sporcamento – Metodo Martindale
• QB/T 2726-2005: Test di resistenza all'abrasione
• QB/T 2711-2005: Resistenza allo strappo – Metodo a doppio strappo
• QB/T 2712-2005: Resistenza e allungamento dei grani – Scoppio sferico
• QB/T 2728-2005: Test delle prestazioni di atomizzazione
• QB/T 2713-2005: Test della temperatura di restringimento
• QB/T 4198-2011: Resistenza allo strappo – Metodo a strappo singolo

Specifico del prodotto

• QB/T 5796-2023: Tomaia in pelle senza cromo
• QB/T 2540-2023: Cinturini in pelle
• QB/T 1873-2023: Tomaia in pelle conciata al cromo
• QB/T 2703-2020: Pelle per decorazione automobilistica
• QB/T 1615-2018: Capi in pelle
• QB/T 5245-2018: Abbigliamento in pelle con fodera in piumino
• QB/T 5087-2017: Pelle per bagagli
• QB/T 1872-2004 / 1993: Pelle per abbigliamento
• QB/T 1873-1993: Pelle per tomaie di calzature
• QB/T 2709-2005: Determinazione dello spessore
• QB/T 2001-1994: Pelle per suole di scarpe
• QB/T 2680-2004: Pelle per fodere di scarpe
• QB/T 2704-2005: Pelle per guanti
• QB/T 2288-2004: Pellicola di trasferimento pelle

Terminologia e standard di supporto

• QB/T 1582-1992: Terminologia del settore dell'hardware in pelle
• QB/T 2262-1996: Terminologia dell'industria della pelle
• QB/T 5054-2017: Carta distaccante per pelle sintetica

Standard di ispezione e collaudo SN/T

• SN/T 5230-2019: Test di resistenza agli agenti atmosferici per interni in pelle per autoveicoli
• SN/T 3704.3-2013: Norme di ispezione per indumenti in pelle per l'importazione/esportazione
• SN/T 3474-2014: Valutazione della conformità di indumenti e prodotti in pelle