徐金翠,張 娜
(飛亞達精密科技股份有限公司,廣東深圳 518057)
皮革表帶是手表零件的重要組成部分,由于其貼膚使用,需要兼顧柔軟、舒適、不與人體產(chǎn)生過敏交互作用等性能優(yōu)點。品牌手表皮革表帶原材料主要由頭層牛皮即牛皮革制作而成,在滿足佩戴舒適、與人體親和性好的條件下,不可避免會有失效產(chǎn)生。目前手表行業(yè)內(nèi)采用的皮革表帶的測試方法一般參照中國輕工業(yè)行業(yè)標準QB/T 2540-2013《皮革表帶》[1],同時參考皮鞋、皮革行業(yè)標準QB/T 4545《鞋用材料耐磨性能試驗方法(Taber耐磨試驗機法)》[2]、QB/T 2726《皮革物理和機械試驗耐磨性能的測定》[3]。根據(jù)《皮革表帶》標準要求,皮革表帶功能部分的測試項目、要求、試驗方法主要有6個部分,如表1所示。皮革表帶表面材料抗磨損程度的衡量指標或依據(jù)主要包括但不僅限于表面破裂、涂層磨損、顏色變化、光澤度損失或外觀上的其他變化[4]。
表1 QB/T 2540-2013《皮革表帶》中功能測試部分
一般皮帶的柔軟程度與耐磨損情況成反比。根據(jù)行業(yè)內(nèi)對手表佩戴情況的追蹤,皮革表帶一般在顧客佩戴3個月左右會出現(xiàn)肉眼可察覺的磨損,如圖1所示。部分淺色皮帶在佩戴一周后就會出現(xiàn)明顯的磨損或者掉皮。日常失效,一般指強度失效、彈性失效等,只有在首飾、手表、皮包等對外觀有明確要求的行業(yè)內(nèi)才會有耐磨損評價外觀失效的要求。即使在手表行業(yè)標準QB/T 2540-2013《皮革表帶》中,對耐磨損這一性能指標也還沒有作相關要求及規(guī)定。鑒于皮革表帶的耐磨性能是影響其使用壽命的重要特性,如何有效檢測皮革的耐磨性能,并將測試結果與顧客實際佩戴反饋結果相對應是本文的研究重點。本文立足于皮革材料選擇-零件制造-服役評價-反饋于皮革材料選擇等理論,研究結果有助于豐富和發(fā)展真皮皮革表帶在行業(yè)內(nèi)的科學應用。
圖1 皮革表帶佩戴3個月后磨損失效圖
磨輪研磨法主要是檢測皮革表帶采用的原皮的耐磨損性能。
試驗原理:在規(guī)定的壓力下,用規(guī)定的磨輪對皮料原皮進行旋轉式的摩擦測試,通過不同的摩擦旋轉次數(shù)來模擬不同佩戴時間皮料的磨損情況[3-4]。
樣品準備:制作皮革表帶的原皮1塊[5],將其放置在固定磨具上,裁剪成直徑為10 cm、中間帶孔的圓形[6],具體形狀如圖2所示。
圖2 某皮革表帶樣品磨輪研磨試驗50、100、200次結果
試驗方法:將中間帶孔的圓形皮料放置在磨輪研磨機上,如圖3所示,選擇一定的旋轉次數(shù)(通常為50次、100次、200次),摩擦結束后觀察皮料表面的磨損情況。
圖3 磨輪研磨機
圖4 磨擦試驗機
氈塊干摩擦法是模擬在干燥環(huán)境(沒有沾水、淋雨、出汗等情況)下,衣物對皮革表帶的磨損情況。為了節(jié)省成本及設備充分利用,本試驗采用了QB/T 2540-2013《皮革表帶》中“色牢度”試驗設備,如圖4所示。
試驗原理:在規(guī)定的壓力下,用規(guī)定的毛氈塊對皮帶進行往復式的摩擦測試[7],通過不同的摩擦次數(shù)來模擬不同佩戴時間皮帶的磨損情況。
樣品準備:(1)相同型號皮革表帶3條;(2)相同型號皮帶的箍環(huán)3個。
試驗方法:試驗方法基本同“色牢度”試驗方法一致(參見QB/T 2357-2001《皮革色牢度試驗往復式摩擦色牢度》[7]),將皮帶或者皮帶箍環(huán)固定在皮帶摩擦試驗機上,如圖4所示,摩擦機上方配有重1 000 g的砝碼,并且將特定粗糙度、尺寸的毛氈塊放置在砝碼下方的專用凹槽中,選擇一定的往復次數(shù)(通常為100次、300次、500次),摩擦結束后觀察皮料表面的磨損情況。
皮革在潮濕環(huán)境下容易變質損壞,氈塊濕摩擦法正是基于這一情況,在氈塊干摩擦法上進行了升級及變化。氈塊濕摩擦法是模擬在潮濕環(huán)境(洗手沾水、偶爾淋雨或者大量出汗等情況)下,衣物對皮革表帶的磨損情況,采用的設備同氈塊干摩擦法中的試驗設備一致。
試驗原理:同氈塊干摩擦法。
樣品準備:(1)相同型號皮革表帶3條;(2)相同型號皮帶的箍環(huán)3個。
試驗方法:試驗方法基本同“色牢度”試驗方法一致(參見QB/T 2357-2001《皮革色牢度試驗往復式摩擦色牢度》[7]),將特定粗糙度、尺寸的毛氈塊放置在去離子水[8]中浸濕,使用時擠去水分將其變成濕氈塊[7],由于潮濕環(huán)境對皮革破壞性較大,濕氈塊摩擦法選擇的往復摩擦次數(shù)通常為50次、100次、200次,其他同氈塊干摩擦法一致。
2.1.1 試驗用材料說明
由于耐磨性良好的皮料測試后可能不會出現(xiàn)明顯的磨損狀況。為了凸顯3種耐磨損方法的不同測試效果,特意挑選了一種耐磨測試后結果差異顯著的皮料進行測試及對比。
2.1.2 磨輪研磨法試驗效果
通常在將皮料進行旋轉摩擦50次、100次、200次時分別進行觀察,分別對應模擬佩戴3個月、半年、1年的磨損狀態(tài),某皮料摩擦試驗后狀態(tài)如圖2所示。
(1)皮料磨損后試驗結果
旋轉摩擦50次,皮料沒有顯現(xiàn)磨損跡象;旋轉摩擦100次,皮料紋路凸起部位出現(xiàn)輕微磨損,磨損部位漏出底層,顏色相應變淺;旋轉摩擦200次,皮料紋路凸起部位磨損程度及磨損面積加劇,并且出現(xiàn)了更多部位的磨損,磨損部位漏出底層,顏色相應變淺。
(2)試驗方法優(yōu)缺點
該試驗方法在皮包、皮鞋等皮具中廣泛使用,方便快速、效果明顯,可用在皮料的選擇上,提前進行皮料耐磨性能測試,對皮帶耐磨性提前做出判斷;缺點是需要跟供應商購買同批次原皮。
2.1.3氈塊干摩擦法試驗效果
在3條不同的皮帶帶身、皮帶箍環(huán)上分別進行100次、300次、500次往復摩擦,試驗后進行觀察,分別模擬佩戴2個月、半年、1年的磨損狀態(tài),某皮帶帶身、箍環(huán)摩擦試驗后狀態(tài)如圖5所示。
圖5 某皮革表帶帶身、箍環(huán)氈塊干摩擦試驗100、300、500次結果
(1)皮帶磨損后試驗結果
往復摩擦100次,皮帶帶身無明顯磨損情況,箍環(huán)無明顯磨損跡象;往復摩擦300次,皮帶帶身無明顯磨損情況,箍環(huán)無明顯磨損跡象;往復摩擦500次,皮帶帶身出現(xiàn)輕微磨損,磨損部位顏色輕微變淺,箍環(huán)邊緣出現(xiàn)輕微磨損跡象。
(2)試驗方法優(yōu)缺點
該試驗方法的優(yōu)點是使用的毛氈塊、設備與皮帶色牢度試驗一致,不用額外增加新設備,并且方便快捷,可以采用皮帶直接測試,一般適用于北方冬天不易出汗且不會濺到生活用水(淋雨、洗手等情況)情況下的皮帶磨損;缺點是針對夏天濕熱環(huán)境,模擬效果不是很理想。
2.1.4 氈塊濕摩擦法試驗效果
在皮帶帶身、皮帶箍環(huán)上往復摩擦50次、100次、200次時進行觀察,分別模擬佩戴3個月、半年、1年的磨損狀態(tài),某皮帶摩擦試驗后狀態(tài)如圖6所示。
圖6 某皮革表帶帶身、箍環(huán)氈塊濕摩擦試驗50、100、200次結果
(1)皮帶磨損后試驗結果
往復摩擦50次,皮帶帶身隱約出現(xiàn)磨損,磨損部位顏色變淺,箍環(huán)邊緣出現(xiàn)磨損跡象;往復摩擦100次,皮帶帶身出現(xiàn)明顯磨損,磨損部位顏色明顯變淺,箍環(huán)邊緣出現(xiàn)明顯磨損跡象;往復摩擦500次,皮帶帶身磨損嚴重,磨損部位顏色明顯變淺,箍環(huán)邊緣嚴重磨損。
表3 不同耐磨損方法與試戴結果對比
(2)試驗方法優(yōu)缺點
該試驗方法的優(yōu)點是使用的氈塊、設備與皮帶色牢度試驗一致,不用額外增加新設備,并且方便快捷,可以采用皮帶直接測試,適用于南方濕熱環(huán)境(淋雨、出汗、洗手等情況)下的皮帶磨損;缺點是針對干燥環(huán)境,模擬效果不是很理想。
為了比較3種皮革耐磨損方法的有效性,挑選了某一款皮帶進行試驗測試及試戴。佩戴人員為普通辦公室人員5人;佩戴地點為深圳;佩戴周期為1年,每周佩戴不少于40 h。試驗結果與試戴效果對比情況如表3和圖7所示。
圖7 某皮革表帶樣品試戴不同時間的狀態(tài)
本次研究通過對比3種耐磨損試驗結果及試戴結果,說明了3種不同耐磨損試驗方法的優(yōu)缺點,找到了3種耐磨試驗方法適用的范圍。磨輪研磨法適用于皮革表帶皮料的選擇;氈塊干摩擦方法適用于接觸水比較少的人群的皮帶檢測;氈塊濕摩擦方法適用于佩戴環(huán)境比較惡劣的人群的皮帶檢測。