Кожаные изделия широко используются в производстве одежды, обуви, чемоданов, мебели и автомобильных интерьеров, среди прочих областей, и их качество напрямую влияет на долговечность, безопасность и пользовательский опыт изделий. Для обеспечения соответствия кожаных изделий международным стандартам и ожиданиям потребителей необходимы систематические физические и химические испытания.

I. Важность испытаний кожи

Будучи природным полимерным материалом, свойства кожи зависят от множества факторов, включая источники сырья, процессы дубления и отделочные обработки. Эффективные испытания позволяют:

- Гарантировать качество продукции: оценивать ключевые свойства, такие как стойкость к истиранию, сопротивление изгибу и стойкость окраски

- Обеспечивать безопасность при использовании: выявлять остатки вредных веществ и соответствовать экологическим нормам

- Соответствовать требованиям доступа на рынок: соблюдать международные и региональные стандарты, такие как ISO, ASTM и EN

- Оптимизировать производственные процессы: предоставлять основанную на данных поддержку для улучшения процессов на кожевенных заводах

II. Методы испытаний физических свойств

Физические испытания в первую очередь оценивают механические свойства, долговечность и комфорт кожи.

1. Испытание на прочность при растяжении и относительное удлинение

Цель испытания: оценка несущей способности и пластичности кожи под нагрузкой.

Метод испытания: образцы в форме гантели вырезаются в соответствии со стандартами и растягиваются до разрушения с заданной скоростью на универсальной испытательной машине; фиксируются максимальная нагрузка и удлинение. Лицевая коровья кожа обычно требует прочности на разрыв ≥15 МПа, в то время как удлинение варьируется в зависимости от применения.

Проблемы отрасли: верховая кожа должна сочетать прочность и мягкость; данные испытаний могут служить руководством для корректировки процесса дубления.

2. Испытание на сопротивление раздиру

Цель испытания: измерение устойчивости кожи к распространению разрыва, что особенно важно для областей, подверженных нагрузкам, таких как верха обуви и багаж.

Метод испытания: с использованием метода брюшечного раздира или метода одностороннего раздира на испытательной машине измеряется максимальное усилие, необходимое для разрыва образца. Высококачественная кожа должна иметь сопротивление раздиру ≥40 Н/мм.

3. Испытание на гибкость

Цель испытания: имитация деформации изгиба кожаных изделий во время использования и оценка их усталостной прочности.

Метод испытания: закрепите испытуемый образец на приборе для испытания на изгиб, многократно согните его под заданным углом и с заданной частотой и запишите количество циклов изгиба до появления трещин или разрушения. Кожа верха обуви обычно требует выносливости к изгибу ≥50 000 циклов без растрескивания.

Выбор прибора: прибор для испытания на изгиб UTSTESTER поддерживает различные настройки угла и частоты изгиба для удовлетворения требований к испытаниям кожи различных типов.

4. Испытание на стойкость к истиранию

Цель испытания: оценка способности поверхности кожи противостоять трению и износу, что напрямую влияет на срок службы изделия.

Метод испытания: с помощью тестера истирания Martindale или Taber оценивается степень износа поверхности, изменения цвета или потери массы после заданной нагрузки и количества циклов истирания. Кожа автомобильных сидений обычно требует стойкости к истиранию ≥50 000 циклов без заметных изменений.

5. Испытание на стойкость окраски

Цель испытания: оценка стабильности цвета кожи во время использования, включая стойкость окраски к трению, поту и свету.

Метод испытания:

- Стойкость к трению: потрите поверхность кожи стандартной белой хлопчатобумажной тканью под заданным давлением для оценки степени переноса цвета (обычно требуется сухое трение ≥ 4-й степени и влажное трение ≥ 3-й степени)

- Светостойкость: имитация воздействия солнечного света с помощью испытания на старение под ксеноновой лампой для оценки изменения цвета

6. Толщина и масса на единицу площади

Цель испытания: основные физические свойства.

Метод испытания: измерение толщины с помощью толщиномера кожи при стандартном давлении; расчет массы на единицу площади путем вырезания образца стандартного размера и его взвешивания.

III. Методы испытаний химических характеристик

Химические испытания сосредоточены на наличии остатков вредных веществ и химических свойствах кожи.

1. Испытание на содержание формальдегида

Предыстория испытаний: формальдегид является канцерогеном, который может оставаться в виде осадка после процессов дубления и отделки; нормативные пределы установлены различными странами.

Методы испытаний:

- Метод с ацетилацетоном: после водной экстракции образец реагирует с ацетилацетоном с изменением цвета, которое затем измеряется с помощью спектрофотометра.

- Высокоэффективная жидкостная хроматография (ВЭЖХ): обеспечивает более высокую чувствительность и подходит для обнаружения низких концентраций.

Требования к предельным значениям: национальный стандарт Китая GB 20400 требует, чтобы содержание формальдегида в коже, предназначенной для непосредственного контакта с кожей, составляло ≤75 мг/кг; регламент ЕС REACH требует ≤75 мг/кг.

2. Испытание на канцерогенные ароматические амины, образующиеся из разлагаемых красителей (азокрасителей)

Основа испытания: определенные азокрасители могут разлагаться при определенных условиях с образованием канцерогенных ароматических аминов и запрещены нормативными актами во многих странах.

Метод испытания: образец подвергают восстановлению и гидролизу в буферном растворе лимонной кислоты, а содержание 24 запрещенных ароматических аминов определяют с помощью газовой хромато-масс-спектрометрии (ГХ-МС) или жидкостной хромато-масс-спектрометрии (ЖХ-МС). Норматив предельного содержания составляет ≤30 мг/кг.

3. Испытание на шестивалентный хром (Cr⁶⁺)

Основа испытания: кожа хромового дубления может содержать остаточный шестивалентный хром, который обладает высокой окислительной способностью и является канцерогенным.

Метод испытания: после экстракции фосфатным буфером содержание определяют с помощью спектрофотометрического метода с дифенилкарбонилдигидразином или ионной хроматографии. Регламент ЕС REACH требует, чтобы концентрация шестивалентного хрома в коже составляла ≤3 мг/кг.

4. Определение pH и разницы при разведении

Цель испытания: оценка кислотности или щелочности кожи, что влияет на безопасность при контакте с кожей и стабильность при хранении.

Метод испытания: после экстракции образца дистиллированной водой измеряют pH экстракта с помощью pH-метра и рассчитывают разницу при разведении (разницу pH). Как правило, pH должен находиться в диапазоне от 3,5 до 6,0, а разница при разведении должна составлять ≤0,7.

5. Испытание на запрещенные антипирены, фталаты и другие вещества

Основа испытания: для кожи, предназначенной для конкретных применений, таких как мебель и товары для детей, необходимо проверить наличие таких ограниченных веществ, как полибромдифениловые эфиры и фталаты.

Метод испытания: образцы подвергают предварительной обработке с использованием экстракции по Сокслету или ультразвуковой экстракции с последующим анализом методом ГХ-МС или ЖХ-МС.

6. Устойчивость окраски к поту и слюне (для детских товаров)

Цель испытания: моделирование ситуаций, связанных с тем, что дети берут изделия в рот или жуют их, либо с контактом с потом, а также оценка риска миграции вредных веществ.

Метод испытания: обработка испытуемых образцов имитатором искусственного пота или слюны для оценки миграции цвета и выделения вредных веществ.

IV. Стандарты испытаний и нормативно-правовая база

Испытания кожи должны соответствовать многоуровневой системе стандартов:

Международные стандарты: ISO 3376 (прочность на разрыв), ISO 3377 (прочность на раздир), ISO 11640 (устойчивость окраски к трению) и др.

Регламенты ЕС: Регламент REACH, Регламент по СОЗ, EN 71-3 (товары для детей)

Стандарты США: ASTM D2209 (прочность на разрыв), ASTM D1813 (толщина), требования CPSC к безопасности потребительских товаров

Китайские стандарты: GB 20400 (пределы содержания вредных веществ в коже), стандарты серии QB/T

V. Рекомендации по выбору испытательного оборудования

Базовые физические испытания: универсальная испытательная машина, прибор для определения устойчивости к многократным изгибам, прибор для испытания на истирание по методу Мартиндейла, прибор для определения устойчивости окраски к трению

Оборудование для химического анализа: спектрофотометр, ГХ-МС, ВЭЖХ, pH-метр, оборудование для экстракции, специально предназначенное для кожи

Оборудование для экологического моделирования: камера ксенонового старения, камера постоянной температуры и влажности (для предварительной обработки)

Решения UTSTESTER: мы предлагаем полный спектр приборов для испытания кожи, охватывающий все аспекты от физических свойств до химического анализа. Мы поддерживаем индивидуальные стандарты и разработку методов, чтобы помочь предприятиям выстроить комплексные системы контроля качества.

Для получения консультаций по решениям для испытаний кожи конкретных видов (такой как автомобильная кожа, кожа для верха обуви и мебельная кожа) или для получения дополнительной информации о сопутствующих приборах свяжитесь с технической командой UTSTESTER.

VI. Тенденции и перспективы отрасли

По мере того как концепция устойчивого развития набирает обороты, испытания кожи развиваются в следующих направлениях:

- Испытания в рамках зеленой химии: фокус на оценке характеристик дубящих веществ на биологической основе и процессов безхромового дубления

- Функциональные испытания: проверка характеристик функциональных кож, таких как водоотталкивающая, грязеотталкивающая и антимикробная кожа

- Цифровой контроль качества: применение онлайн-инспекции и анализа больших данных в процессе производства кожи

- Циркулярная экономика: методы оценки качества повторной переработки и использования отходов кожи

Email: hello@utstesters.com

Direct: + 86 152 6060 5085

Tel: +86-596-7686689

Web: www.utstesters.com