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皮革—物理性能测试用试样的空气调节

来源:拉力试验机厂家    发布时间:2014-09-10 08:53
 皮革—物理性能测试用试样的空气调节
Leather—Conditioning of test pieces for physical tests
 
    一、有关概念      
    湿度:在一定温度下空气中所含水蒸汽的量叫湿度。
    湿度:在一定温度下,单位体积的空气中所含水蒸汽的量,一般用“克/米3”表示。
    相对湿度:大气中所含水蒸汽的量,与同温度下饱和蒸汽量之比,也是大气中水蒸汽压力与同温度下饱和蒸汽压力之比。以“%”表示。
    平衡湿度:在一定温度下,与空气的每一相对湿度相对应的革中的水份含量称为平衡湿度。
    二、空气调节的意义
皮革是由许多粗细不等的胶原纤维编织而成、属于多孔性疏松物质,通常状态下,革中含有一定量的水分,以两种形式存在。胶原纤维所构成的网状结构的毛细管中凝结着毛细管水。 胶原的侧链上各种极性基与水以氢键形式结合,称之为化学结合水,以上两种水分其含量均取决于周围空气中湿度和温度。即使同一张革,放在不同温度和湿度的空气中时,它的水分含量也不同。在一定温度下,如果相对湿度越低,革中水分愈容易蒸发,直到两者达到平衡湿度为止。所以说革中的水份含量随着相对湿度的减小而减小(见图1—10);在一定的湿度下,温度越高,革中的水分含量越低,既革中的水分随温度的降低而增多。
所以不同条件的空气环境中的革其水分含量不同,即不同环境下制出的革含水分的量不同。而我国地域辽阔,不同地区具有不同的气候环境,南方气候比较湿润,做出的革水分含量较高,而北方空气干燥,制出的革水分含量较低。即便是在同一地区的不同季节气候的干湿情况也是不同的,制出水分含量不同的皮革。
而革的许多物理—机械性能与革中水分含量有着密切的关系,同一张革,当其水分含量不同时,测得的物理一机械性能的表征数据就有差别,尤其明显的是,当相对湿度从0增加到 l00%时,同一张铬鞣革的面积可增加80%,植鞣革增大6.5%。如图 1—11表示革受到拉伸时,其强度与革中水份含量的关系。

强度与革中水份
 
                                              1kgf = 9.8/N   1—植鞣革   2—铬鞣革
      图1—10 相对湿度与革中水分含量的关系         图1—11革在拉伸时其强度与革中水份的关系
 
    既然不同的水分含量具有不同的物理—机械性能的表征数据,而不同的地区和不同的季节制出的革又有不同的含水量,那么如何来评判哪一个地区,哪一个品种的革性能的优劣呢? 这只有通过空气调节,即在对皮革进行物理一机械性能测试前必须将试样放置在一定湿度和温度的空气中进行调节,使其含有一致的水份,以便在统一的条件下获得一致可资比较的数据,从而尽可能正确地判断革质量。
    三、条件要求
    根据中华人民共和国轻工行业标准QB/T 3812.2—1999的规定。试样进行空气调节的条件是: 温度为20±2℃,相对湿度为65±2%。
    四、调节方法
  1. 1.    恒温恒湿室
在有条件的地方建恒温恒湿室,选用合适的恒温恒湿设备,调节空气的温度和湿度符合要求,在这样的房间里面进行调节和测定。但建造恒温恒湿室设备复杂,成本高,目前用得比较少。
  1. 2.    恒温恒湿箱
能够自动控制温度的恒湿箱。比如台湾高铁仪器公司生产的恒温恒湿箱(表1-1)。
 
表1-1     GT-7005型恒温恒湿箱试验机规格说明
系统System 平恒调温调湿箱控制系统
balanced temperature&humidity control system
温度范围Temp range -40℃~+150℃
湿度范围Humid range 30~95%R.H
温度精度Temp accuracy ±0.3℃
湿度精度Humid uniformity ±2.5%
温度分布均度Temp.uniformity ±0.5℃/±0.7℃
湿度分布均度Hunid.uniformity ±3%
升温时间Heating up -40℃~+100℃,需within45min
降温时间Heating down +20℃~40℃需within60min
内箱尺寸Interior dimensions (W´H´D)cm 60´85´80
 
3.简易的调节方法
无恒温恒湿设备可用普通温箱和干燥器来代替,恒温箱可以控制一定的温度,干燥器内放入纯硝酸铵、纯亚硝酸钠的饱合溶液或比重为1.27的浓硫酸(20℃,将16.9 ml浓硫酸缓缓加到50 ml水中)以保持一定的湿度。再将干燥器放在温度为20±2℃的恒温箱里。这样在干燥器内就能达到上述的标准温度和湿度,夏季室温超过20℃,可将干燥器放入20℃水中,水温升高时可加些冰块在里面,以控制干燥器内的温度。
也可将干燥器放在装有空调的房间里,用空调来控制温度。
    进行空调的试样,应放置在干燥器内能使空气快速流动,并能使空气自由接触整个表面的位置。干燥器内所放的任一种上述干燥剂。其用量为干燥器磁板下部容积一半,试样在标准温湿度下调节时,每隔 lhr所称得的重量变化不超过0.1%时即为已达到平衡,一般48小时即可。为了缩短调节时间,试样含水量较大时,可先在30~40℃的恒温箱内放置一段时间,然后再进行空气调节。干燥剂若用硫酸应经常更换。因为浓硫酸易吸水,浓度容易发生变化。
    进行过空气调节后的试样,如果不能在标准空气中进行测试,可将试样从标准空气中逐一提取,逐一测试,且速度要快,不能超过10分钟。但这样不适于耐折以及其它需要时间较长的试验。
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