Прочность кожи на разрыв: стандарты и испытания

Испытание на прочность при растяжении измеряет, какую силу может выдержать кожа при растяжении. Этот тест показывает, насколько прочна кожа под нагрузкой. Это гарантирует, что кожаные изделия не рвутся и не ломаются во время фактического использования. Тестирование помогает производителям узнать о физических свойствах кожи.
Эта информация важна для:
Обеспечение качества
Выбор материалов
Дизайн продуктов
Оценка производительности
В этой статье объясняются методы испытаний и приводится основная информация о прочности кожи на разрыв.

1 Сопутствующие международные стандарты 

ISO 3376:2020 (IULTCS/IUP 6) – Кожа. Определение прочности на разрыв и удлинения.

В настоящем стандарте указаны методы измерения прочности на разрыв и удлинения кожи.

ISO 3377-2 (IULTCS/IUP 8) – Испытания кожи – Измерение нагрузки на разрыв – Часть 2: Разрыв по двум кромкам

Этот стандарт объясняет, как проверить прочность кожи на разрыв. Он использует метод двухстороннего разрыва.

ISO 2418 – Кожа. Испытания на химическую, физическую и механическую стойкость. Места отбора образцов

Этот стандарт определяет правильные места отбора проб кожи для различных лабораторных испытаний.

ISO 2419 – Кожа. Физические и механические испытания. Подготовка и кондиционирование образцов.

В нем содержатся рекомендации по подготовке и кондиционированию образцов кожи перед тестированием.

ISO 2589 – Кожа. Физические и механические испытания. Определение толщины.

В настоящем стандарте описана процедура точного измерения толщины кожи.

ISO 7500-1 — Металлические материалы: Проверка статических одноосных испытательных машин. Часть 1 посвящена машинам для испытаний на растяжение/сжатие. В ней рассматривается, как проверять и калибровать систему измерения силы.

2 Оборудование и материалы

В таблице ниже перечислены используемые инструменты и расходные материалы:

2.1 Испытательная машина

Точность: класс 1.0 (максимальная погрешность в пределах ±1%)
Захваты движутся с постоянной скоростью (100 ± 20) мм/мин.
В ходе испытания проскальзывание образца между захватами не должно превышать 1% от первоначальной длины образца.

2.2 Устройство для измерения удлинения

Вы можете измерить удлинение, наблюдая за разделением захвата. Вы также можете использовать датчики для измерения расстояния между двумя фиксированными точками на образце.
В большинстве случаев машина теперь использует смещение между захватами. Обычно это встроено в испытательную машину.

2.3 Толщиномер

Прибор должен соответствовать требованиям QB/T 2709.

2.3.1 Индикатор часового типа

Наименьший масштаб: 0.01 мм
Точность: ±0.02 мм во всем диапазоне измерений.

2.3.2 Тестовая платформа

Ровная цилиндрическая поверхность диаметром (10.00 ± 0.05) мм и высотой (3.0 ± 0.1) мм.
Установлен на коаксиальном круглом основании диаметром (50.0 ± 0.2) мм.

2.3.3 Прижимная лапка

Круглая плоская поверхность диаметром (10.00 ± 0.05) мм, расположенная на одной линии с испытательной платформой.
Способен к вертикальному движению
Нагрузка, прикладываемая при контакте прижимной лапки с испытательной платформой, должна составлять (393 ± 10) сН.
Индикатор часового типа (3.1) обеспечивает непосредственное считывание перемещения прижимной лапки.
Примечание: Сочетание веса и размеров прижимной лапки создает давление 49.1 кПа (500 г/см²).

2.3.4 Жесткая рама

Используется для поддержки циферблатного индикатора (3.1), испытательной платформы (3.2) и прижимной лапки (3.3).

2.4 Вырубной штамп

Режущий штамп должен соответствовать стандартам QB/T 2707. Он должен вырезать образцы в форме, показанной на рисунке 1, и размерах, указанных в таблице 1.
Иллюстрация штампа представлена ​​на рисунке 1. Внутренняя поверхность должна быть перпендикулярна поверхности разрезаемого материала. На режущей кромке угол между внутренней и внешней поверхностями должен составлять 20°, образуя форму клина. Глубина (d) клина должна быть больше толщины кожи.
Примечание: Степень твердости материала штампа должна быть подходящей для использования в качестве вырубного штампа.

Рисунок 1: Образец формы

Таблица 1: Примерные размеры

Единица измерения: мм

Спецификация	L	L1	L2	B1	B2	R
Стандартный размер	110	50	30	10	20	5
Большой размер	190	100	45	20	40	10

Рисунок 2: Высекальный пресс

2.5Штангенциркуль

Точность: 0.1 мм

3 Принцип тестирования

Испытание измеряет, какую силу и растяжение может выдержать образец. Он растягивается с заданной скоростью, пока не достигнет определенной силы или не сломается.

4 Отбор проб

4.1 Отбор проб

Требования QB/T 2706 будут определять порядок отбора проб.

4.2 Подготовка проб

Используя режущий штамп QB/T 2707, вырежьте шесть образцов с поверхности зерна. Расположите три образца так, чтобы их длинные края были параллельны позвоночнику (продольные образцы). Расположите остальные три образца так, чтобы их длинные края были перпендикулярны позвоночнику. Это поперечные образцы.
Если предыдущие испытания выявили проскальзывание между образцом и захватами, используйте штамп большего размера для вырезания новых образцов.

4.3 Подготовка образца

Подготовка образцов будет осуществляться в соответствии с правилами QB/T 2707.

Тестирование 5

5.1 Измерение размеров

5.1.1 Для каждого образца измерьте ширину в трех точках.

Сделайте это как со стороны зерен, так и со стороны мякоти с помощью штангенциркуля (точность: 0.1 мм).
Для каждой группы из 3 измерений выберите среднюю точку (E), как показано на рисунке 1. Расположите две другие точки между средней точкой (E) и линиями AB и CD.
Исследователи возьмут среднее значение из шести измерений, чтобы определить ширину (w) каждого образца.
Примечание: для мягкой кожи в качестве ширины образца можно использовать ширину вырубного штампа.

5.1.2 Измерьте толщину каждого образца в соответствии с QB/T 2709.

Измерения проводите в трех точках: средней точке (E) и двух других точках, расположенных между (E) и линиями AB и CD.
Команда определит толщину каждого образца, используя среднее значение трех измерений.

5.2 Измерение прочности на растяжение

5.2.1 Установите расстояние между верхним и нижним захватами разрывной машины на (50 ± 1) мм для стандартных образцов. Для более крупных образцов установите его на (100 ± 2) мм. Зажмите образец. Убедитесь, что края захвата совпадают с линиями AB и CD. Также проверьте, чтобы сторона зерна образца была ровной. Длинная ось образца должна быть параллельна направлению растяжения.
5.2.2 Запустите машину для испытания на растяжение и продолжайте до тех пор, пока образец не разорвется. Запишите максимальную силу в момент разрыва как разрушающее усилие (F).

5.3 Измерение удлинения при заданной нагрузке

5.3.1 Следуя процедуре, описанной в п. 2.1, зажмите образец и измерьте расстояние между верхним и нижним захватами. Запишите это расстояние как L (с точностью до 0.5 мм), которое будет служить начальной длиной для испытания.
5.3.2 Запустите машину для испытания на растяжение. По мере увеличения силы следите за расстоянием между захватами. Вы можете либо использовать датчики, либо позволить машине самостоятельно записывать и строить кривую силы-удлинения.
5.3.3 Запишите расстояние между захватами (L) при первом достижении указанной нагрузки. Это представляет собой удлинение образца под действием приложенной силы. Не останавливайте испытание до завершения шагов 2 или 4.

5.4 Измерение удлинения при разрыве

• Следуйте процедуре, описанной в пункте 3.1.
• Эксплуатируйте машину для испытания на растяжение до тех пор, пока образец не сломается.
• Запишите расстояние между захватами или показания датчика в момент разрыва образца. Это будет длина образца при разрыве.

5.5 Отклонение проскальзывания

Проскальзывание между образцом и захватами на этапах 2-4 делает результаты теста недействительными. Это справедливо, если расстояние проскальзывания составляет более 1% от первоначальной длины. В таких случаях используйте больший режущий штамп, чтобы получить новый образец и провести повторное испытание.

Результаты 6

6.1 Прочность на растяжение

6.2 Указанная скорость удлинения при нагрузке

6.3 Коэффициент удлинения при разрыве

Используйте эти формулы для определения предела прочности на разрыв, скорости удлинения при нагрузке и скорости разрывного удлинения. Это важные свойства для тестирования таких материалов, как кожа и текстиль.

7 Применимость предела прочности на растяжение

Тестирование прочности кожи на разрыв является ключевым для оценки ее физических свойств. Стандартно проверять качество и эксплуатационные характеристики кожаных изделий. Ниже приведены некоторые распространенные кожаные изделия и их применение для тестирования прочности на разрыв:

7.1 Обувная промышленность

• Верхняя кожа: Верхняя кожа обуви растягивается от ходьбы, бега и других видов деятельности. Испытание на прочность на разрыв проверяет, может ли кожа выдерживать натяжение. Это помогает сохранить обувь прочной и хорошо выглядящей.
• Подошва кожаная: Кожаные подошвы должны быть прочными. Они должны выдерживать изгиб и растяжение при ходьбе. Это помогает избежать трещин и сохраняет форму подошвы.
  Мы должны проверить стельчатую кожу на прочность на разрыв. Это сохраняет ее эластичной. Она не сломается от многократного сжатия и растяжения с течением времени.

7.2 Швейная промышленность

• Кожаные куртки и брюки: Ношение кожи заставляет ее растягиваться, сгибаться и противостоять трению. Испытание на прочность на разрыв проверяет, порвется ли кожа или изменит ли она форму под давлением. Это помогает гарантировать, что одежда прослужит дольше и будет хорошо выглядеть.
• Кожаные аксессуары: Такие предметы, как ремни, сумки и перчатки, должны быть прочными. Эта прочность помогает им противостоять повреждениям от растяжения или разрыва во время использования. Ремень должен выдерживать растягивающие усилия во время физической активности. Кроме того, ручки кожаных сумок должны выдерживать тяговые усилия при подъеме тяжелых предметов.

7.3 Мебельная промышленность

• Кожаный диван: Кожа на диванах должна выдерживать растяжение и вес сидя или лежа. Испытание на прочность на разрыв проверяет, что кожа остается прочной. Она не трескается и не рвется даже после многократного растяжения в течение срока службы.
• Кожаные сиденья: Кожа на автомобильных сиденьях и офисных креслах должна быть прочной. Она должна противостоять повреждениям от трения и растяжения во время использования.

7.4 Багажная индустрия

• Дорожные сумки и кошельки: Для этих сумок нужна прочная кожа. Она должна выдерживать тяжелый багаж и тяговые усилия во время транспортировки. Испытание на прочность на разрыв проверяет, порвется ли кожа или изменит ли она форму при нажатии.
• Кошельки и чехлы для ключей: Эти небольшие кожаные изделия используются не так часто, но мы все равно проверяем их прочность. Это гарантирует, что они прослужат долго и выдержат повседневное использование.

7.5 Индустрия спортивных товаров

• Спортивные перчатки: Перчатки для бейсбола и бокса должны быть прочными. Они должны выдерживать растяжение и трение во время занятий спортом, чтобы избежать повреждений.
• Спортивная обувь: Профессиональная обувь, такая как футбольные бутсы и баскетбольные кроссовки, имеет прочные кожаные верхние части. Эта прочность помогает им противостоять растяжению и трению во время сложных игр.

7.6 Автомобильная промышленность

• Кожа для автомобильного сиденья: Кожа в автомобильных сиденьях сталкивается с постоянным движением и вибрациями во время вождения. Испытание на прочность на разрыв гарантирует, что кожа не треснет и не порвется, когда столкнется с этими силами.
• Кожаная обивка дверей автомобиля: Кожа в обивке дверей автомобиля должна быть прочной. Она должна противостоять растяжению при открывании и закрывании дверей.

8 стандартов, связанных с кожей

8.1 Китайские национальные стандарты

Общие технические и отбор проб

• GB/T 38412-2019: Общие технические условия на изделия из кожи
• GB/T 39376-2020: Кожа – Отбор образцов – Размер выборки для отбора партии
• GB/T 39364-2020: Кожа — Химические, физические, механические испытания и испытания на устойчивость цвета — Места отбора образцов

Физические и механические испытания

• GB/T 39374-2020: Определение прочности на изгиб
• GB/T 39371-2020: Определение мягкости
• GB/T 39375-2020: Определение изменения размеров
• GB/T 17928-2023: Определение прочности на прокол и разрыв
• GB/T 40938-2021: Определение давления водопроницаемости
• GB/T 22889-2021: Определение толщины поверхностного покрытия
• GB/T 39372-2020: Определение удлинения
• GB/T 39370-2020: Определение отражательной способности поверхности
• GB/T 39369-2020: Определение проницаемости водяного пара
• GB/T 39452-2020: Определение прочности сцепления покрытия
• GB/T 39365-2020: Определение устойчивости к сухому теплу
• GB/T 40927-2021: Определение термостойкости лакированной кожи
• GB/T 22891-2008: Водонепроницаемость толстой кожи
• GB/T 40936-2021: Оценка водонепроницаемости кожи для одежды
• GB/T 22888-2021: Низкотемпературное растрескивание поверхностных покрытий
• GB/T 39368-2020: Прочность сгиба: Метод сгибания верха обуви
• GB/T 43818.1-2024: Стойкость к истиранию – метод Табера
• GB/T 39507-2020: Стойкость к истиранию – метод Мартиндейла
• GB/T 39500-2020: Кажущаяся плотность и масса единицы площади
• GB/T 4689.21-2008: Измерение статического водопоглощения

Тестирование водостойкости

• GB/T 22890.1-2024: Водостойкость – Метод линейной компрессии
• GB/T 22890.2-2024: Водостойкость – Угловое сжатие (метод Мецце)

Стойкость цвета

• GB/T 42949-2023: Устойчивость окраски при вращении и трении

Специфический для продукта

• GB/T 42167-2022: Кожа для одежды
• GB/T 16799-2018: Кожа для мебели

Китайские отраслевые стандарты

Механические и физические испытания

• QB/T 2710-2018: Испытания на прочность и растяжение
• QB/T 2714-2018: Испытание прочности на сгиб
• QB/T 2707-2018: Подготовка и кондиционирование образцов
• QB/T 5253.1-2018: Показатели загрязнения – метод Мартиндейла
• QB/T 2726-2005: Испытание на стойкость к истиранию
• QB/T 2711-2005: Прочность на разрыв – Метод двойного разрыва
• QB/T 2712-2005: Прочность зерна и растяжение – Сферический разрыв
• QB/T 2728-2005: Тест производительности распыления
• QB/T 2713-2005: Испытание на усадку при температуре
• QB/T 4198-2011: Прочность на разрыв – Метод одинарного разрыва

Специфический для продукта

• QB/T 5796-2023: Кожа для верха обуви без содержания хрома
• QB/T 2540-2023: Кожаные ремни
• QB/T 1873-2023: Кожа для верха обуви хромового дубления
• QB/T 2703-2020: Кожа для отделки автомобилей
• QB/T 1615-2018: Кожаная одежда
• QB/T 5245-2018: Кожаная одежда с пуховой подкладкой
• QB/T 5087-2017: Кожа для багажа
• QB/T 1872-2004 / 1993: Кожа для одежды
• QB/T 1873-1993: Кожа для верха обуви
• QB/T 2709-2005: Определение толщины
• QB/T 2001-1994: Кожа для подошв обуви
• QB/T 2680-2004: Кожа для подкладки обуви
• QB/T 2704-2005: Кожа для перчаток
• QB/T 2288-2004: Пленка для переноса на кожу

Терминология и стандарты поддержки

• QB/T 1582-1992: Терминология в отрасли кожевенной фурнитуры
• QB/T 2262-1996: Терминология кожевенной промышленности
• QB/T 5054-2017: Прокладочная бумага для синтетической кожи

Стандарты проверки и тестирования SN/T

• SN/T 5230-2019: Испытание на атмосферостойкость кожаных салонов автомобилей
• SN/T 3704.3-2013: Правила проверки кожаных изделий при импорте/экспорте
• SN/T 3474-2014: Оценка соответствия кожаной одежды и изделий