使用胶粘剂对针织人造服装革剥离强度的影响研究
2021-01-26
针织人造革服装的剥离强力作为考核针织人造革产品涂层与基布结合强度的重要指标,能直观地体现针织人造革的涂层性能。在FZ/T 73028—2017《针织人造革服装》(以下简称“新版”)实施3年来,笔者在检验过程中发现,剥离强力测试结果合格率普遍较FZ/T 73028—2009《针织人造革服装》(以下简称“旧版”)有明显降低,而新旧版本最主要区别是是否使用了胶粘剂。因此,本文对新旧版标准进行比较试验,找出变化规律,为检验工作以及消费者和生产者提供试验依据。
1 设备及试剂
万能材料试验机,型号5969,高铁科技股份有限公司,以下简称“强力机”;恒温老化烘箱,型号MY-7217-M,东莞铭禹电子科技有限公司,以下简称“恒温烘箱”;南光7900W通用型PU胶,主要成分:聚氨酯树脂、丁酮、甲苯,南海南光化工包装有限公司,以下简称“聚氨酯胶”。
2 操作步骤
FZ/T 73028—2009《针织人造革服装》中剥离强力测试按GB/T 8949—2008 《聚氨酯干法人造革》测试:制取3块长200mm、宽30mm的试样,用适量粘结胶将涂层与同类革涂层粘贴在一起,再将贴合好的试样置于(135±5)℃,恒温2h后,对贴合处理后的试样进行手剥,试样的涂层与基布分开至50mm,再将分开的两端分别夹在拉伸试验机的夹具上,以200mm/min的速度进行剥离,记录试样剥离的最大负荷。试样的涂层与基布用手不能剥开,该试样剥离负荷为合格。
而在FZ/T 73028—2017《针织人造革服装》中,剥离强力测试步骤为:制取3块长200mm、宽30mm的试样,不用粘胶,将试样的基布与涂层剥开50mm,将分开的两端分别夹持在拉伸强力机的夹具上,以200mm/min的速度进行剥离,记录试样剥离的最大负荷。
如试样涂层断裂,以最大读数为该试样的剥离强力。取3组试样的平均力值为最终试验结果。若涂层与基布用手不能剥开或剥开小于50mm,判符合。
3 结果分析
本试验随机选取15份不同种类的针织人造革,对每一份样品分别做按照旧版方法粘胶剥离强力和按照新版方法不粘胶剥离强力的测试。试验中,保证粘胶和不粘胶为本次试验中唯一的变量,然后对新旧版方法的测试结果进行比较分析。每组样品测试3个试样,将试样剥开100mm,得到3个力值结果,取平均值,具体结果见表1。
表1 试验数据比较 N
从表1结果可以看出:(1)相同种类针织人造革不使用聚氨酯树脂胶直接剥开后,测得剥离强力数值明显降低,12个可直接剥开的试样剥离强力平均降低3.9N;(2)在15组测试样品中,有3组样品按FZ/T 73028—2009 《针织人造革服装》5.4.1粘胶测试后测得剥离强力明显大于标准中合格品的力值要求15N,而这3组样品按FZ/T 73028—2017《针织人造革服装》4.2.7不粘胶测试时,用手不能剥开,结果符合标准要求;(3)15组测试样品按FZ/T 73028—2009 《针织人造革服装》5.4.1粘胶测试后,测得剥离强力中有5组小于标准中合格品要求14N,合格率为66.7%;(4)15组测试样品按FZ/T 73028—2017《针织人造革服装》4.2.7不粘胶测试后,测得剥离强力中有12组小于标准中合格品要求14N,合格率为20%,且合格试样为用手剥不开的试样。
4 结果分析
新旧版标准都未明确给出测试试样的剥开行程,在默认测试行程相同的情况下,通过对比旧版和新版方法测试的试后样,笔者发现,按旧版方法粘胶测试时强力机的行程达到100mm,涂层与基布剥开的距离也为100mm;而按新版方法不粘胶测试时,虽然强力机的行程达到100mm,涂层与基布剥开的距离基本维持在30mm~50mm之间,明显小于100mm。通过观察强力机剥开过程笔者发现,在按新版方法测试时,由于针织人造革的表面涂层为聚氨酯类弹性体材料,在剥离强力通过强力机施加于材料后,涂层材料发生了明显的变形,强力机提供的能量此时转化为涂层材料的弹性势能,在涂层材料达到彻底变形后,剥离强力才会传导于涂层与基布之间用于剥开涂层,而在剥开途中,新剥开的涂层又需要一定的能量去中和自己的弹性势能,以至于在整个剥离强力的测试过程中,强力机提供的力在克服涂层的弹性势能的过程中不断损失,从而导致强力机显示的力值明显低于试验样品的实际剥离力。所以按照旧版方法测得的剥离强力是样品客观真实的涂层与基布结合的强力,而按新版测的力不能真实体现样品涂层与基布结合的强力。
新标准中规定:“若涂层与基布用手不能剥开或剥开小于50mm,判符合。”在检验过程中笔者发现,按新版方法测试过程中,符合标准要求的样品基本是涂层基布剥不开的样品。对于大部分涂层材料较薄的试样,在剥开过程中很容易出现涂层与基布不能剥开,而涂层本身坚牢度较低的试样,很容易出现剥开小于50mm涂层就发生断裂的现象,所以在标准此条款情况下符合的样品,涂层与基布结合的强力不一定能达到标准要求力值。而旧版规定试样的涂层与基布用手不能剥开该试样剥离负荷为合格,确实是由于涂层与基布结合强度很大,用手难以剥开。再一个,不同的检验人员由于工作经验及动手能力等因素的影响,在按新版测试时对于相同样品,会出现甲检验员剥不开判符合而乙检验员可以剥开测得力值较小的情况,这就导致新版标准剥离强力测试存在一定的主观性,这也导致相同样品在不同检测机构之前可能会出现两种相反结果。
5 结论
在针织人造革服装剥离强力的测试过程中, 胶粘剂的使用对剥离强力的测试结果有明显的影响。在设置是否使用胶粘剂为唯一变量测试后显示,使用胶粘剂测得剥离强力力值比不使用胶粘剂测得剥离强力力值平均高出3.9N。基于本文的样品,FZ/T 73028—2017《针织人造革服装》相对更新前版本FZ/T 73028—2009 《针织人造革服装》,剥离强力项目样品合格率降低26.7%。新版测试方法相较于旧版的改变,不能很真实客观地体现样品涂层与基布结合的力值,增加了检测机构测试结果的不确定性,会对企业工艺的研发和产品的生产产生一定程度的误导。