Physical Address
304 North Cardinal St.
Dorchester Center, MA 02124
Physical Address
304 North Cardinal St.
Dorchester Center, MA 02124
本标准编号为D6077‑16,最初于1997年批准,2016年修订,2023年通过最新再批准。其归属于ASTM委员会D31(皮革)下的D31.05子委员会(家具革)。标准主要规定了通过梯形法测定皮革撕裂负荷的完整流程,适用于各类鞣制皮革,但明确排除铬鞣半成品(即蓝湿皮)。蓝湿皮因纤维网络尚未完全固定,水分含量高,采用梯形法无法获得稳定且具有代表性的结果。
标准以国际单位制(SI)为正式计量单位,括号内给出英制换算值。它引用了两个关联标准:D1610(皮革及其制品测试前的条件处理)和D2813(皮革物理和化学测试取样方法),保证了试验环境与取样过程的一致性。该试验方法的核心价值在于通过撕裂负荷间接评估皮革内部纤维的交织程度与结合强度,可用于判断皮革在不同方向上(平行或垂直背脊线)的撕裂难易性,为材料筛选、品质控制以及产品设计提供量化依据。
由于皮革是一种各向异性天然材料,其纤维沿背脊方向具有明显的取向性,因此本方法特别强调平行和垂直两个方向的测试。通过与其它撕裂试验(如裤形法、单舌法)的比较,梯形法更能反映纤维束间的摩擦力与互锁效应,特别适合评价皮革这类非均质、纤维缠绕型材料的抗撕裂性能。
本方法依据梯形缺口撕裂原理:在一块长方形的皮革试样上按图1(标准附图)标记一个等腰梯形,梯形的两腰为夹持边,上底短于下底,并在上底中央预制一个规定深度的切口。将试样两腰分别夹入拉力试验机的上下钳口,钳口间距固定,切口位于两钳口之间。当试验机以恒定速率拉伸时,应力集中于切口尖端,引发撕裂并沿宽度方向逐步扩展至整个断面。试验机通过自动记录系统绘制出完整的负荷‑伸长曲线,该曲线的最高点即为试样的断裂负荷(即梯形撕裂强度)。
所需设备为恒速拉伸型拉力试验机(CRT),配备自动记录仪实时描绘负荷‑伸长曲线。夹钳的接触面尺寸必须为25 mm×75 mm,且长边与拉伸方向垂直,以确保试样被均匀夹紧。标准允许使用专用模板来裁切梯形试样,也可附带棘轮装置只允许单向运动,进一步减少夹持滑移误差。取样按照D2813执行,从皮革的代表性部位(如肩部、臀部)切取,并在平行和垂直于背脊线(或切割边)两个方向上各取至少五个有效试样,推荐总试样数不少于十个。
在测试前,所有试样必须按照D1610规定的标准条件进行调理,一般控制在23 ± 2 °C和50 ± 5 %相对湿度下放置至少24 h,使水分达到平衡。正式测试时,将调理好的试样正确安装在夹钳中,切口朝下,梯形腰边平行夹持边缘,然后启动试验机,横梁移动速度按标准设定(一般为300 mm/min,但需以最新版本为准),持续拉伸直至试样完全断裂。从自动记录曲线上读取最大力值,精确到0.1 N。
下表汇总了本试验涉及的设备要求、试样规格及环境控制参数。所有数值均直接来自标准原文或由标准引用的规范推导而来,使用者应严格按照表中数值执行以确保结果有效。
| 🟦参数 | 📏要求 |
|---|---|
| 试验机类型 | 恒速拉伸型(CRT) |
| 夹钳尺寸 | 25 mm × 75 mm(长边⊥拉伸方向) |
| 拉伸速率 | 按标准最新规定(通常为300 mm/min) |
| 记录方式 | 自动记录负荷‑伸长曲线 |
| 试样总数 | 至少10个(每方向不少于5个) |
| 取样依据 | D2813 |
| 条件处理依据 | D1610(23 ± 2 °C,50 ± 5 %RH) |
| 测试环境 | 同条件处理的标准大气 |
| 结果取值 | 负荷‑伸长曲线最高点(断裂负荷) |
| 📐方向 | 🎯测试目的 |
|---|---|
| 平行于背脊线 | 评估皮革纵向纤维交织强度,反映沿背脊方向的抗撕裂能力 |
| 垂直于背脊线 | 评估皮革横向纤维交织强度,揭示皮革各向异性程度 |
| 两方向对比 | 判断纤维取向对撕裂性能的影响,为裁剪与设计提供参考 |
标准中未给出具体的撕裂强度等级划分,因为不同种类(如鞋面革、家具革)和不同鞣制工艺的皮革性能差别很大。使用者应基于本试验获得的平均断裂负荷结合产品标准或合同要求来判定是否合格。试验报告需注明试样方向、调理条件及仪器信息,确保可追溯性。
梯形撕裂强度是皮革制品(尤其是鞋类、箱包、汽车座套和沙发革)质量控制的核心指标之一。该指标直接关系到产品在使用过程中抵抗意外撕裂的能力,例如沙发面革在长期弯折和张力作用下是否出现裂缝。通过本试验可定量评估不同鞣制工艺、加脂剂用量及涂层处理对纤维网络强度的影响,帮助工艺人员优化配方与流程。此外,在来料检验中,批次间的撕裂强度波动往往暗示原料皮质量或工艺稳定性的变化,可作为预警信号。
实际操作中注意以下要点:第一,取样部位必须规范化——臀部和肩部因纤维密度不同,结果差异明显,应在标准规定的区域内取样。第二,试样裁切时要用锋利模具一次性完成,边缘光滑,避免毛刺引起的提前撕裂。第三,夹持时确保梯形两腰完全接触钳口,且缺口距钳口下缘保持固定距离(一般为10 mm),防止滑移。第四,拉伸速率应严格按照标准设定,速率过快会导致撕裂未充分发展而数值偏低。第五,湿度是最大变量之一,皮革回潮率每变化1 %,撕裂强度可能变化5 %~10 %,因此条件处理时间不得缩短。
另外,蓝湿皮严禁用本方法测试,因其纤维未定型,结果无意义。若客户提供蓝湿皮样品,应协商采用其他专用方法。对于超厚皮革(厚度超过5 mm),夹持时可能出现钳口压紧不足,可适当减小厚度或改用加强钳口。所有试验机应定期用标准砝码或力值传感器校验,确保负荷读数误差在±1 %以内。