皮革防水性能的分析检测方法及其发展趋势(2)
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【摘要】3.2 Maeser测试法 Maeser测试法是指采用Maeser皮革动态防水试验机(图2)对皮革的动态防水性能进行测试,一般用于鞋面革的防水性能测试,该测试方法为美国
3.2 Maeser测试法
Maeser测试法是指采用Maeser皮革动态防水试验机(图2)对皮革的动态防水性能进行测试,一般用于鞋面革的防水性能测试,该测试方法为美国等北美地区国家所采用的主要方法,主要参考标准有ASTM D2099-2014[11]和ISO5403-2-2011[12]。Maeser测试法检测皮革防水性能步骤如下:将所测皮革试样上加装铁球、铁片后置于水槽中,皮革试样底下放水,开动试验机上耐曲折仪器对试样进行曲折作用,一定曲折次数后,水分开始向革内渗透,当水分透过皮革试样时,会产生电流,表明此时水分已经从皮革一侧渗透到另一侧,记录此时进行的曲折次数。该法测试的主要参数为:(1)曲折次数:水从皮革试样一侧渗透到另一侧时所需的曲折次数;(2)吸水率:皮革试样在一定时间内吸收的水分质量与皮革试样初始质量之比。通过曲折次数和吸水率的综合表征,可对皮革的防水性能做出评价。Maeser测试法是通过模拟皮鞋在水环境中行走的状态来对皮革防水性能进行测试的。皮革试样在Maeser皮革动态防水试验机上被弯折次,历时8 h,相当于在水中行走70 km受到的强度[13]。曲折次数大于次而不透水,则说明该皮革制品的防水性能较好[14]。Maeser测试法原理类似于Bally测试法,通过测定曲折次数和吸水率来反映皮革动态防水性能,但在测试过程中可能存在革样因曲折而发生断裂的情况,会对测试结果产生较大影响。
图1
图2
图3
3.3 沉浮法
沉浮法由日本学者佐藤恭司等人从纺织行业借鉴而来,应用到皮革防水性能检测中[15]。在纺织行业中,当对纤维施以染色等湿加工过程时,将会涉及到水和各种化学试剂对纤维的润湿性问题,也就是纤维的临界表面张力问题,为了测量纤维的临界表面张力国外学者提出了沉浮法。在采用沉浮法进行皮革防水性能测试时,先将被测皮革样品切成边长为1-2 mm的正方形小块测试样,然后将测试样放入不同配比的水-正丁醇混合溶液中,室温密闭环境下存放一段时间,观察测试样在混合溶液中沉浮情况,然后通过作图可求得所测皮革样品的临界表面张力,以此来表征其防水性能。一般通过沉浮法测得的皮革样品临界表面张力越低,其防水性能越好。通过沉浮法检测皮革防水性能时不仅皮革表面与混合溶液接触,而且其四个截面也有参与,因此沉浮法测量结果不仅可以表征皮革表面拒水性,也可作为其内部吸水性的参考,其测试结果与Bally测试法所测结果相关性较好。
3.4 液滴试验法
液滴试验法是指通过观察具备不同表面张力的水-异丙醇混合溶液液滴在被测皮革样品表面的润湿情况,而对皮革样品的防水性能进行等级评价的一种皮革防水性能检测方法。液滴试验法和沉浮法一样,原应用于纺织行业,后拓展应用到皮革行业成为检测皮革防水性能的一种方法。该方法由美国纺织化学师与印染师协会(AATCC)制定,用来检测纺织纤维的防水性能,参考标准有AATCC 193-2007[16]和ISO -2009[17]。液滴试验法对皮革防水性能进行检测步骤如下:(1)配制不同体积分数的水-异丙醇混合溶液,并根据其表面张力的不同分为0-10级;(2)将分级后的水-异丙醇混合溶液液滴间隔5mm滴于被测皮革样品表面,观察液滴在样品表面的润湿渗透情况。若液滴不能润湿皮革样品表面,则表明该等级的测试液表面张力大于被测皮革样品的表面张力,此时被测皮革样品通过该等级的防水性能检测;若液滴可以润湿皮革样品表面,则表明被测皮革样品未通过该等级防水性能检测,取皮革样品最后通过的液滴等级作为其防水性能等级。国内学者吴昌[18]等通过借鉴液滴试验法来检测皮革表带的防水性能,比传统的使用Bally测试法和静态吸水法更加简洁高效,且检测后对皮革表带的后续使用影响更小,值得推广使用。液滴试验法检测结果只反映被测皮革样品的表面防水性能,因此适合对只要求表面防水性能的皮革制品进行防水性能检测。
3.5 静态吸水法
静态吸水法是指借助库伯尔皿(图3)来对皮革的静态吸水性进行检测的方法,该测试方法基于国际皮革工艺师与化学师联合会的标准IUC/7,修改后的国内外参考标准有ISO 2417-2016[19]和GB/T [20]。静态吸水法对皮革防水性能进行检测步骤如下:先切取三块被测皮革试样并分别称重或测定体积;将(20±2)℃的蒸馏水或去离子水加入到A部分在下、B部分在上的库伯尔皿中,使液面保持在刻度部分的0-1 mL之间,记录刻度读数;将试样放入库伯尔皿B部分中,保持库伯尔皿倾斜以使内部水从A部分缓缓流入B部分,直至水将试样浸没,然后将库伯尔皿平放于桌面上,用橡胶塞塞住开口以防止内部水分蒸发;浸泡规定时间后,抬起库伯尔皿B部分,使水流回A部分,全部流完后1min,读取此时水刻度,计算该时间段试样的水吸收量。水吸收量有两种计算方法,分别为:(1)Q指100 g皮革试样的吸水量,计算公式为:Q=100 V/M,式中V表示测量时间内样品吸收的水体积,M表示样品的质量。(2)P指100mL体积的皮革试样的吸水量,计算公式为:P=100V1/V2,式中V1表示测量时间内样品吸收的水体积,V2表示试样的体积。静态吸水法检测结果一般与Bally测试法和Maeser测试法检测结果的吸水率相关性较好。
文章来源:《中国皮革》 网址: http://www.zgpgzz.cn/qikandaodu/2021/0213/360.html
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