皮革抗粘连性测定标准试验方法(D6116-18)

📋 概述与适用范围

本标准D6116-18(2023)由美国材料与试验协会发布,专门用于评估皮革在特定温度、湿度及压力条件下的抗粘连性能。所谓粘连,是指皮革表面相互接触时因温湿度及压力作用产生的黏着现象,该性能直接影响皮革制品的储存、运输和使用寿命。标准不适用于蓝湿革,因其纤维结构与成品革差异较大,试验结果不具备参考意义。标准在制定过程中参考了美国纺织化学师与染色师协会的耐汗渍色牢度试验方法(AATCC TM15),其中所用的吸汗试验仪可作为加压装置的可选替代设备。

本标准于2018年首次批准,2023年经复审确认继续有效,体现了该测试方法在行业内的稳定性。它适用于鞋面革、服装革、箱包革等各类成品皮革,但未包括未经鞣制或涂饰的皮坯。通过测试,制造商可预判产品在湿热季节或高温环境中的储存风险,从而优化工艺与包装。标准明确采用国际单位制,所有数值以毫米、厘米、克、摄氏度等表示,确保全球通用的计量基础。

提示:对于蓝湿革等非成品皮革,不宜直接采用本标准,应考虑其他专用测试方法或与使用方协商确认适用性。

⚙️ 试验原理与方法

本试验的核心原理是通过模拟高温高湿环境并施加恒定压力,加速皮革涂饰层之间的粘连趋势,从而评估材料的抗粘连能力。试样先在高湿气氛中预处理,使皮革吸收水分达到平衡状态,随后在80°C下受压规定时间,最后冷却并评定粘连程度。控温、控湿、控压及时间的精确性决定了试验成败。

试样制备时需从样品上裁取四块尺寸为2.5厘米×10厘米的试片,两块沿背脊线平行取样,两块垂直取样,以评估方向差异。若材料有限,每方向至少一块。

在试样一端距边缘2毫米处穿孔,用打开的回形针穿过孔洞进行悬挂。每枚回形针最多挂五个试样,每只博物馆瓶中最多放置三个回形针。瓶内注入蒸馏水至规定水位,使试样底部距水面约1.25厘米,盖上瓶盖后静置4小时进行湿度调节。此过程中试样不得接触水面,水位也不宜过低以保证足够湿度。

调节完成后取出试样,立即将其涂饰面对涂饰面折叠成2.5厘米×5厘米的矩形。若皮革过厚过硬无法折叠,可裁成两块2.5厘米×5厘米的小片后叠放。

将折叠或叠放的试样放入倒置的培养皿盖(边缘向上)中,再盖上培养皿底板(正置),使底板同心扣在盖板上均匀覆盖试样。在底板顶部放置2000克砝码,将整个组件放入80°C±3°C烘箱中加热2小时。之后取出组件,移除砝码和底板,让试样在室温下冷却30分钟,冷却后即可对粘连状态进行评定。

关键要点:折叠或叠放时务必确保涂饰面对涂饰面,这是模拟实际存放中涂饰层直接接触的情况。方向错误将导致试验结果无法反映真实粘连风险。

📊 技术参数与指标

以下表格汇总了本标准涉及的主要设备规格与试验条件,所有数值均直接源于标准原文,以确保测试的准确性和复现性。

表1:主要试验设备要求
🟦 设备名称📏 关键规格📐 公差/要求
强制循环热风烘箱能够维持80°C±3°C
美国医用博物馆瓶(带盖)内尺寸:高16cm×长10cm×宽8cm;顶部8cm侧各设三个凹槽其他玻璃容器大小相似且结果一致即可
培养皿(含盖)直径100mm,高15mm
砝码质量2000g
吸汗试验仪(可选)由多块玻璃板及合适压缩框架组成;符合AATCC TM15要求可提供相同的压缩效果
表2:试验条件参数表
🎯 参数⚡ 设定值📋 详细说明
预处理水温23°C±2°C使用蒸馏水或去离子水,保持规定温度
预处理时间4小时试样悬挂于水面以上1.25cm处,盖盖静置
加热温度80°C±3°C烘箱内部温度均匀性必须保证
加热时间2小时从放入烘箱开始计时
冷却时间30分钟移除砝码和盖板后在室温下冷却
施加压力2000g砝码通过培养皿底板均匀传递至试样
试样尺寸2.5cm×10cm(预处理后折叠成2.5cm×5cm)平行和垂直背脊方向分别取样
试样数量4块(每方向2块),材料有限时可每方向1块保证结果具有统计代表性
穿孔位置距一端2mm用于穿回形针悬挂

这些参数是获得可重复结果的基础,实验室应定期校准烘箱、砝码及温度测量设备,确保符合标准要求。

🔬 工程应用与注意事项

在皮革行业中,抗粘连性至关重要。尤其使用合成涂饰剂或树脂处理的皮革,在夏季高温高湿环境下卷放或堆叠时,易发生涂饰面粘连,导致分层、颜色转移或表面损坏。本标准提供了统一的加速测试手段,帮助企业筛选不合格产品,从而改进配方或调整工艺,例如添加抗粘连助剂或优化交联剂用量。

测试中的关键控制点包括:水温与水位须严格按规定执行,烘箱温度波动不超出允差;试样悬挂时彼此不能接触,同一回形针上的试样应来自同一样品;折叠或叠放时务必确认涂饰面相对;砝码须放置在培养皿底板的中心位置,确保压力均匀。对于不同厚度的皮革,标准已给出灵活性(过厚时可用切割叠放)。当使用吸汗试验仪代替培养皿法时,需确认两种方法的结果一致性,并在报告中注明所采用的方法。

关键注意:试验结果与预处理、加热、冷却各环节密切相关。任何偏差(如水温过高、烘箱门频繁开启、冷却时间不足)都会显著影响粘连程度,务必严格遵循标准步骤。

在结果评定方面,标准后续通常将粘连程度划分为若干等级(如0级无粘连、1级轻微粘连等),具体判据由相关方协商确定。生产企业可根据自身产品定位制定内控标准。此外,由于涉及高温操作,试验人员应佩戴防护手套,注意烘箱通风,防止挥发性物质积聚。

❓ 常见问题解答

🔍 问:本试验适用于哪些皮革类型?
答:标准适用于各类成品皮革,特别是经过涂饰或表面处理的皮革。但不包括蓝湿革,因为蓝湿革未经过复鞣和涂饰,纤维结构尚未稳定,无法反映成品革的粘连性能。对于其他特殊鞣制工艺的皮革,建议先验证方法的适用性。
💡 问:为什么要将试样悬挂在蒸馏水上进行预处理?
答:通过悬挂方式使试样吸收水蒸气达到均匀湿度平衡,避免直接接触液态水导致过度浸湿。水面距试样底部1.25厘米的设计保证了稳定的相对湿度环境,从而模拟实际存储中皮革受潮的情况。蒸馏水可减少矿物质对皮革的影响。
⚡ 问:折叠时如果皮革太厚无法折叠怎么办?
答:标准明确规定,若皮革因厚度或硬度无法直接对折,可先裁切为两片2.5厘米×5厘米的试块,然后将涂饰面相对放置,以模拟折叠接触状态。后续的加压、加热步骤与折叠法完全相同,不影响结果评价。
📌 问:为什么选择80°C作为试验温度?
答:80°C是一个加速老化温度,能够在2小时内有效促进涂饰层之间的粘连趋势,同时又不会导致皮革热降解。该温度配合高湿和压力,可模拟极端储存条件,且能在单个工作日内完成全部试验,提高效率。
🎯 问:如何判定试验结果是否符合要求?
答:本标准并未规定具体的合格判定值,而是提供标准化的试验方法。用户应根据产品用途和客户要求,事先协商确定可接受的粘连程度等级。通常采用从0级(无粘连)到若干级(严重粘连)的评级体系,通过目视观察和手指轻拉判断粘连程度。

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