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皮革—伸长率的测定

来源:拉力试验机厂家    发布时间:2014-09-12 08:55
皮革—伸长率的测定
Leather—Determination of elongation 
 
皮革—伸长率的测定试验机    一、测定的意义和目的
将皮革制成皮鞋、皮服装等制品及在使用过程中,都要受到不同程度的拉伸作用而变形,了解这种性质和变形的大小在很大意义上可以了解革的品质,以确定制品的种类。
1.表征革的弹塑性
    从力学性质上看,革的变形有两种情况,一种是弹性变形,一种是变形(塑变形)。革是一种弹塑性物料,当试样受到轴向拉伸时,长度有所增加,这是由于试样内的纤维在作用力的方向上发生了变形而被拉伸的缘故,纤维束因变形而产生了内力,这种内力力图使纤维束恢复其原来的位置和形状,所以当外力除去后,纤维束的延长部份在很大程度上恢复了原状,革的这种变形叫弹性变形;还有一部分纤维当受外力拉伸时,因纤维与作用力的方向不同,改变了原来的位置,并且超过了它的弹性极限,在外力除去后,不能恢复到原来的位置。这一部分不可逆变形就称为变形,即塑性变形,对于皮革来说,不管所加外力多大,弹性变形和变形都是同时发生的。
革的弹性变形和变形都是很珍贵的性质,因为在制造皮鞋等制品以及在使用它们的时候,要求它有一定程度的变形,即有一定的成形性,不然皮鞋、皮服装等就无一固定形状。例如:制鞋在绷楦时受力而被拉伸,取下楦后,则要求它保持已赋予的形状和尺寸。另外,在皮鞋穿用初期,需要一定的限度的变形,因为,不管开始时穿着是怎样的合脚,但鞋的个别部位总要按照脚的形状改变它的形式而使鞋子合脚。在这种情况下,如果是弹性的革,则由于需要经常地把力消耗于使革变形,因而就会引起脚的过早疲劳。另一方面,如果用来制鞋、服装的皮革没有弹性变形,它在外力消除后,就不能恢复原来的形状,使鞋、服装等制品变形。因此这两种形变都是必须的,靠塑性来成型,靠弹性来保型,而革的弹塑性则可通过测定其伸长率来表征。
2.判断革的柔软度、品质
柔软的革延伸性比较大,而板硬的革则不易拉伸,故此可以根据革试样受到外力作用所表现的变形情况和受力大小判断革的柔软性。
革的伸长率对于轻革尤为重要,影响穿着时的舒适性、弹塑性,与制鞋关系密切,伸长率过小的面革在制鞋过程中容易出现裂纹,在穿用中不能经受反复多次弯曲,而容易出现裂纹,伸长率太大的面革,制成鞋后容易变形;故伸长率即不能太大,又不能太小, 则为一个比较合适的范围,如部颁标准规定,服装用皮革规定负荷伸长率为25~60%。鞋面用皮革规定负荷伸长率为55%。革的伸长率是指革试样在受到轴向拉伸后,其伸长的长度与原长度的比,在实际测定中有:规定负荷伸长率;粒面层伸长率,断裂伸长率和伸长率。其中规定负荷伸长率为国家标准必测项目。
皮革由于其特殊的天然结构,使其不同部位,不同方向的性质差异较大,给革制品设计带来一定困难。为了减少革的部位、方向差别,在制革过程中采取了很多措施,力求减少纵、横向延伸性的差别。纵向伸长率比横向伸长率越接近于1,革的品质越好。
    二、测定项目及定义
    1. 规定负荷伸长率
    当革试样受到5N/mm2(服装用皮革)或10N/mm2(鞋面用皮革)拉力时,受力部分所增加的长度与原长度的比。 
              (L1-L0)
    即   E1  = ———— ×100%   …………………………………………  (1)
                  L0
               △L1
            = ─── ×100%
                 L0
       式中: L0  ── 试样原长度(mm);
          Ll  ── 试样在受到5 N/mm2或l0 N/mm2拉力时的长度(mm);
          △L1 ── 试样在受到5 N/mm2或l0 N/mm2拉力时增加的长度(mm)。
    2. 粒面层伸长率
    革试样在受到拉伸作用时,试样粒面上出现道裂纹时的伸长率。
    即:    
               L2-L0
     E2(%)= ──── ×100%    …………………………………  (2)
                  L0
                     △L2
                  = ───×100%
                       L0
    式中:  L0 ── 试样原长度(mm);
            L2 ── 试样粒面出现道裂纹时的长度(mm);
          △L2 ── 试样粒面出现道裂纹时增加的长度(mm)。
    3. 断裂伸长率(总伸长率)
    革试样从开始受到拉伸到被拉断时所伸长的长度与原长度的比。
即:
               L3-L0
          E3= ───── ×100%  ……………………………………… (3)
                  L0
               △L3
            = ───×100%
                 L0
    式中:  L0 ── 试样原长度(mm);
            L3 ── 试样断裂时受力部分的长度(mm);
          △L3 ── 试样断裂时所增加的长度(mm)。
    4. 伸长率
    革试样在受到5 N/mm2或l0 N/mm2拉力时取下,在标准的空气中放置30 min后,所增加的长度与原长度之比。
    即:        L4-L0
          E4 = ───── ×100%  ………………………………………(4)
                  L0
               △L4
            = ───×100%
                 L0
    式中:    L0 ── 试样原长度(mm);
              L4 ── 将试样取下后放置30 min后测得的长度(mm);
            △L4 ── 试样取下放置30 min后增加的长度(mm)。
三、试样制备
试样与抗张强度测定相同
四、测定
    伸长率与抗张强度的测定用同一个试样,它的测定是在拉力机上测定抗张强度的过程中进行的,操作如下。
    1.将已调好的拉力机的读数盘负荷读数指针置于规定拉力值处。(测定服装革、手套革选用T=5 N/mm2;测定鞋面革选用T=10 N/mm2)。
    2.开动机器,施加拉力,当负荷指示指针与负荷读数指针相重合时,在不停机的情况下,立即读取Ll或△Ll(mm)。
                3. 随着拉力的不断加大,当试样粒面(涂层)出现个裂纹时立即读取L2或△L2(mm)。
4. 继续施加压力到试样被拉断,立即读取L3或△L3(mm)。
      (当然要读去拉力值和记录断点以计算抗张强度)
    5. 根据式(l)、(2)、(3)分别计算规定负荷伸长率El;粒面层伸长率E2;断裂伸长率E3,报告结果取纵横四个测定结果的算术平均值。
    6. 伸长率可另取试样,使拉力到规定负荷所需值时取下,在标准空气中放置30分钟,然后量取L4或△L4(mm)根据式(4)计算E4。报告结果取纵横四个测定结果的算术平均值。
    注:根据图 1一l8试样图可知,若用中号试样L0=50 mm。试样横截面宽为l0(mm),若厚度为 t(mm),则横截面面积为S=l0t(mm)。一般测定E1,其余的项目可视需要而定。
    五、影响伸长率的因素
1. 原料皮的影响
革的伸长率与原料皮的科类,皮的部位及皮纤维的构造有着密切的关系。纤维束粗壮,编织紧密的背臀部的伸长率低于编织疏松的腹肷部。与受力方向一致的纵向纤维束的伸长率就大于与受力方向成角度的横向纤维束的伸长率,如纵横方向的比值接近于l,即表示在各个方向的延伸性是均匀的,这样的皮革质量较好。
2. 加工过程的影响
在皮革加工过程中凡是使纤维束分散疏松的操作,都可加大革的伸长率。如加大酸、碱、酶的处理、铲软、摔软等。凡是使革变得比较紧实的操作,都可降低革的伸长率,如酸、碱、酶的处理不够、打光、熨压等。同理一般铬鞣革的伸长大于植鞣革。
3.革内的水分及油脂含量的影响
革内的水分及油脂含量增加,由于润滑作用,使革的延伸性增大。
3. 试样形状的影响
试样的厚度大,空间阻碍大,变形小,厚度小,则容易产生变形。
  1. 5.    品种的影响
    一般鞋面革的伸长率比服装革小,比底革大。软面革比较硬的革伸长率大。手套革要求延伸性更大。
 
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