皮革的分类及耐磨性能测试方法

    皮革的分类相当复杂。按鞣制方法，可包括铬鞣革、植鞣革、油鞣革、醛鞣革和结合鞣革等。按层次分，有头层革和二层革，其中头层革有全粒面革和修面革；二层革又有猪二层革和牛二层革等。

    除上述分类方法，由于皮革用料的种类很多，一般我们还是较习惯于按照其种类来进行分类。主要分为天然皮革和代用革两种。天然皮革即我们所称的“真皮”，大多由牛皮、羊皮、猪皮、杂皮、修面革等组成，其中，牛皮、羊皮和猪皮是制革所用原料的三大皮种。代用革即我们所称的“假皮”，是PVC和PU等人造材料的总称。因为合成革或其他似真皮，实际是由基本化工原料人工合成的产品。

    1、皮革的分类

    皮革的分类相当复杂。按鞣制方法，可包括铬鞣革、植鞣革、油鞣革、醛鞣革和结合鞣革等。按层次分，有头层革和二层革，其中头层革有全粒面革和修面革；二层革又有猪二层革和牛二层革等。

    除上述分类方法，由于皮革用料的种类很多，一般我们还是较习惯于按照其种类来进行分类。主要分为天然皮革和代用革两种。

    天然皮革即我们所称的“真皮”，大多由牛皮、羊皮、猪皮、杂皮、修面革等组成，其中，牛皮、羊皮和猪皮是制革所用原料的三大皮种。代用革即我们所称的“假皮”，是PVC和PU等人造材料的总称。因为合成革或其他似真皮，实际是由基本化工原料人工合成的产品。

    1.1天然皮革

    1.1.1牛皮（革）

    牛皮主要有黄牛皮和水牛皮两种。黄牛皮毛孔细小而浅，呈圆形分布，均匀而紧密，毛孔较直而伸向里面，手感丰满，光滑光亮、柔软、纹细，坚实富有弹性，可分六层使用。水牛皮毛稀，毛根粗大而深，表皮厚，革面粗糙，质地较差。一般用于鞋底、皮鞋、腰带、夹克、牛皮绳、牛皮凉席等。

    牛皮加工后的牛皮革面细，强度高，具有天然皮革良好的透气性和良好的透水汽性。它张幅大、毛孔细，乳突平缓，部位差小，粒面平整，毛孔排列较为有序，是皮革制品的原料，经常被用来制作皮包、皮鞋、皮衣等日常用品，适宜制作皮鞋。
 

    1.1.2羊皮（革）

    羊皮主要有山羊皮和绵羊皮两种。山羊皮面革纹路呈半圆的弧，弧上排列着2-4个针毛孔，周围有大量的细绒毛孔，毛孔呈鱼鳞状

    排列，手感富有延伸性。

    绵羊皮革面平整光洁，皮板薄，毛孔细小，呈扁圆形，由几个毛孔组成一组排成长列，颜色均匀一致，革身丰满、柔软，富有延伸性，革里清洁，无油腻感，但强度较低。

    羊皮加工后的羊皮革柔软、轻薄，是皮革服装的理想面料，常被用来作为高档衣料。但它强度低，容易烂，只能做皮革服装、手套，不能做鞋面和手袋。

    1.1.3猪皮（革）

    猪皮的面革粗糙，有明显的毛眼孔，呈三角形排列，弹性差，美观效果差，但耐穿，牢固性强。猪皮加工后的猪皮革透气、透水汽性能较好，粒面粗糙，纤维紧密，丰满，弹性较差，可用于各种皮革制品的制作。有较大的强度和耐磨性，强度与牛皮革相近，比羊皮革强度大，因此制品穿用耐久。但其美观性较差，韧性较差，一般只能用来制作里衬，或者部分装饰作用，不易掉色。
 

    1.2代用革

    1.2.1人造革

    人造革也叫仿皮或胶料，是PVC和PU等人造材料的总称。它是在纺织布基或无纺布基上，由各种不同配方的PVC和PU等发泡或覆膜加工制作而成，可以根据不同强度、耐磨度、耐寒度和色彩、光泽、花纹图案等要求加工制成，具有花色品种繁多、防水性能好、边幅整齐、利用率高和价格相对真皮便宜的特点。

    人造革是极为流行的一类材料，被普遍用来制作各种皮革制品，或替代部分的真皮材料。它日益的制作工艺，正被二层皮的加工制作广泛采用。如今，极似真皮特性的人造革已有生产面市，它的表面工艺及其基料的纤维组织，几乎达到真皮的效果，其价格与国产头层皮的价格不相上下。

    1.2.2合成革

    以无纺布为底基，经过新型树脂材料涂浸后制成。吸湿性、透气性很好，涂层是新型材料聚氨脂，手感好，耐磨，耐弯曲，强力比人造革好。

    1.2.3再生革

    把皮革的边角料、废料粉碎成纤维状，加植物纤维粘合剂及各种配合剂，压制成型而制成，多用于旅游鞋，皮带。由于生产再生革的原材料主要是天然皮革的废料，所以再生革有一定的吸湿性和透水、透气性，也有一定的耐热性、耐磨性和弹性，但强度小，撕裂性能差。

    2、常用的几种物理性能测试

    2.1耐折性能测试

    耐折性能是皮革产品质量的重要基础指标之一。皮革在穿用的过程中，在常温低温条件下，若没有很好的耐折性能，就会出现裂纹（裂浆或裂面）等质量问题，进而影响皮革的使用寿命，故需要对皮革的耐折性能进行测试。

    目前比较普遍采用的测试方法是：常温耐折牢度的测定、低温耐折牢度的测定。两种方法都是通过以一定频率和幅度来屈挠试样，模拟在曲折过程中对皮革材料的屈挠作用，两种方法都适用于各种皮革材料的测试。试验结束后，在良好的光线下目测观察和用放大镜检查，通过观察皮革材料表面破裂及裂纹（包括裂浆或裂面）的方式判断出皮革耐折性能。

    2.1.1常温耐折牢度的测定

    （1）参考标准：《QB/T2714-2005皮革物理和机械试验耐折牢度的测定》。

    （2）试验仪器：皮革耐挠性试验机

    （3）试验原理：根据试验条件（20士2℃，65士5%）在试验开始前根据测试要求，选择曲挠次数。在试验结束后，停止试验机，取出试样，沿纵向向轴将试样反向折叠，检查记录被曲挠部分的任何破损，以此来判断皮革的耐折性。试样上部测试面向折叠被夹在可运动的夹具内，下部测试面向外折叠被夹在固定的夹具内，上部运动的夹具带动试样运动，由此检查试样产生的缺陷。

    （4）试验方法：将皮革试样的测试面向内折叠，使两个长边并在一起，夹住折叠的试样，使其垂直伸展装入夹持器。夹持器的屈挠角度为(22.5±0.5)°，屈挠频率为(100±5)次/min，并按预置屈挠次数使之实验完毕自动停车。

    （5）试验数据（表1）：

    2.1.2低温耐折牢度的测定

    （1）参考标准：《QB/T2714-2005皮革物理和机械试验耐折牢度的测定》。

    （2）试验仪器：立式低温试验机

    （3）试验原理：根据低温试验条件，在试验开始前根据测试要求，选择曲挠次数。在试验结束后，停止试验机，取出试样，沿纵向向轴将试样反向折叠，检查记录被曲挠部分的任何破损，以此来判断皮革的耐折性。

    试样上部测试面向折叠被夹在可运动的夹具内，下部测试面向外折叠被夹在固定的夹具内，上部运动的夹具带动试样运动，由此检查试样产生的缺陷。

    （4）试验方法：将皮革试样的测试面向内折叠，使两个长边并在一起，夹住折叠的试样，使其垂直伸展装入夹持器。夹持器的屈挠角度为(22.5±0.5)°，屈挠频率为(100±5)次/min，并按预置屈挠次数使之实验完毕自动停车。

    （5）试验数据（表2）：

    从以上实验结果可发现，在低温情况下，质地相对较软的皮革不管是未经加工过的天然皮革，还是较薄软的代用革如PU革，随着温度的变化，耐折性能都较好。反之，那些经过涂层加工过的皮革即使是天然皮革，也会由于粒面层的纤维束较网状层的更为纤细脆弱，随着温度的下降，在重复弯曲之下，粒面层往往先出现裂痕，涂饰薄膜与革身的粘着牢度也会在多次弯曲作用下而减弱，因此较易出现裂纹。综上所述，低温环境下，温度对天然皮革的影响不是很大，而涂饰薄膜革受低温环境影响，材料容易产生脆裂，从而产生不同程度的破裂。在实际测试中，送样材料质量的好坏，也是影响试验结果的重要因素之一。

    2.2撕裂性能测试

    撕裂强度是皮革的重要机械性质，它是测定己有裂口的革试样在外力作用下再被撕开的强度，即测定裂口再裂的强度，了解革在外力作用下耐撕裂的强度，以便使用革制成的鞋、服装等在穿着过程中针线缝制或胶粘处保证不再被损坏。撕裂力是服装用皮革的关键指标，基本反映了皮革耐用性能。其中羊皮革的撕裂力应大于11N，牛皮革、猪皮革应大于13N；其他类型的皮革应大于9N。如果皮革没有较好撕裂性能，就会影响皮革服装穿着寿命，故需对皮革的撕裂力进行测定。

    目前比较普遍采用的测试方法是双边撕裂法。

    参考标准：《QB/T2711-2005皮革物理和机械试验撕裂力的测定:双边撕裂》。试验仪器：INSTRON拉力试验机。测试钩为钢质、条形，弯曲成直角钩状。尺寸为宽度（10±0.1）mm，厚度（2±0.1）mm，弯钩部分长度（12±0.1）mm。

    试验原理：规定形状的矩形试样（中间开有孔洞）被放置在拉力试验机的上下两个夹具的测试钩上，拉力试验机运行时达到的大力值为试验的撕裂力。

    试验方法：将试样的孔洞套入两个测试钩的弯钩部分，测试钩的宽边平行于试样孔洞的直边，使试样不能脱落，开动拉力试验机，以一定速度——夹具以（100±20）mm/min的速率做匀速运动，直至试样撕裂为止，记录大的力值，来表示皮革的撕裂性能。

    试验数据（表3）：

    测试结果表明，厚度是皮革撕裂力关键的衡量依据。牛皮与猪皮的撕裂力基本相差不大，牛皮略好。羊皮的撕裂力则相对较小。而在实际测试过程中，对于不同的皮革测试样品，由于取样部位都不一样，导致实验样品厚度不同，因而所测试结果会存在一定的误差。

    2.3皮革厚度的测定

    皮革厚度是表征皮革的机械及物理特性的一项重要基本参数。在测定皮革抗张强度、伸长度以及在计算横断面积时，其厚度是否合乎标准是较为关键的衡量依据。

    （1）参考标准：《QB/T2709-2005皮革物理和机械试验厚度的测定》。

    （2）试验仪器：皮革厚度仪。大测厚(mm)有10、20、30可选择。小分辨值为0.01mm。测试台的直径为（10.00±0.05)mm，高（3.0±0.1)mm。压脚直径为（10.00±0.05)mm。负荷为393±10g（49.1kPa）。

    （3）试验原理：在规定的负荷、规定的时间内通过圆形压脚测得皮革厚度。

    （4）试验方法：根据试验条件，在试验开始前，将皮革粒面向上放在试片台上，仪器压脚缓缓全部接触试片5s后，记取读数。测试数据需准确至0.01mm，来表示皮革的厚度结果。

    （5）试验数据（表4）：

    对于皮革厚度的测试结果，在规定时间内对样品施加的定重负荷为主要影响因素，施加的压力越大，厚度越小。

    2.4耐磨性能测试

    皮革的耐磨性能，是皮革所具有的抵抗磨损的特性。皮革的磨损是造成皮革损坏的重要原因。虽然皮革的磨损牢度目前尚未作为国家标准进行考核，但皮革的耐磨性实验仍是衡量其质量所不可缺少的，它对评定皮革的服用牢度有着极其重要的意义。

    2.4.1判断方法

    判断皮革耐磨性能指标有两种方法，即终点法与外观变化法。

    终点法：磨去lmm皮革所需旋转的次数为耐磨性的厚度指数，记下摩擦旋转次数作为耐磨性指标。

    外观变化法：测试样经过一定的摩擦次数后，观察其外观变化，如颜色变化，磨损程度等外观变化的程度作为耐磨性指标。

    2.4.2试验方法

    根据试验用的不同仪器，常用有两种方法。

    2.4.2.1平磨法（10000次）

    （1）参考标准：《GB/T21196-2007马丁代尔法织物耐磨性的测定》。

    （2）试验仪器：织物平磨仪的种类很多，目前测试行业用得多的是马丁旦尔仪，因此平磨法又常被称为MARTINDALE摩擦试验机法。

    （3）试验原理：安装在马丁代尔耐磨试验仪试样夹具内的圆形试样，在规定的负荷下，以李莎茹（Lissajous）图形的平面运动与磨料（即标准织物）进行摩擦，试样夹具可绕其与水平面垂直的轴自由转动。根据试样破损的总摩擦次数，确定皮革的耐磨性能。

    （4）试验方法：试验时将一定尺寸的测试样在规定压力下与标准磨料互相接触，并使试样以李莎茹轨迹相对于磨料运动，使测试样受到多方向的均匀磨损。

    （5）试验数据（表5）：

    2.4.2.2Taber耐磨法（1000次）

    （1）参考标准：《GB/T2726-2005皮革物理和机械试验耐磨性能的测定》。

    （2）试验仪器：TABER耐磨耗性试验机

    （3）试验原理：预磨25转，将被测试的试样放在TABER耐磨试验机水平平台上旋转，两个磨轮被赋予特定的压力压在试片上选装，磨轮的轴与水平面相平行，一个磨轮朝外，另一个朝内，在一定的时间内，记录测试片的所有变化。

    （4）试验方法：用裁刀裁取外径108mm，内径8mm的样品。然后在样品的背面贴上尺寸一样的硬贴纸。将样品中心孔置于螺杆之橡胶垫上，将垫片套上，用压紧螺帽将试样固定。再将固定环套上，用扳手将固定环螺丝锁紧。将两个H18磨轮，安装到支撑臂上，每个磨轮对被测试样施加250±10g的力，保证有标签的一面朝外，使磨轮的负重为500g，连接吸尘器，将吸尘器的吸尘管接到机器左侧的接头上，启动吸尘器。按标准规定设定测试次数，并设定回转速度为72转。然后起动开始键，开动旋转速度为60±5次/min的仪器，水平旋转，按照要求的次数进行测试。试验中，用毛刷刷去试样表面附着物，观察试验的磨损情况，将皮革磨到指定终点，记录终转数。

    （5）试验数据（例）：

    从上述两种试验的测试方法来看，对于不同材料耐磨性能测试方法的结果的表示是不尽相同的。MARTINDALE摩擦试验机法是通过终点与外观变化来表示耐磨性能。TABER磨耗试验机法是记录下摩擦次数作为耐磨性指标。

    通过对不同材料、采用相同的实验方法测试所得的测试结果进行比较的意义不大，但这些结果得出的结论一致。因此，任何一种方法都可以独立地对材料的耐磨性能进行量化的评估。比较上述测试结果可知，在一般情况下，天然皮革的材料较软，因此耐磨性能较差。涂层革质地较硬，不易磨损，因此耐磨性能较好。

    对于皮革制品而言，耐磨性能还和制品的尺寸、造型、测试环境、服用环境、主观误差、仪器精确度等有关系，因此我们在判断皮革的耐磨性能时，需要尽可能多方面地考虑各项因素，得到较为客观的答案。

    4结语

    本文简单介绍了几种常见的皮革材料，其中牛皮、猪皮以及羊皮，是皮革制品的常用材料。在判断皮革制品物理性能时，耐折性能、撕裂性能、厚度、耐磨性能是为关键也是为常用的指标。通过分析针对各项物理性能的不同试验方法，我们可对皮革的物理测试有较为直观、实际的认识。

    由于选择材料的面比较窄，所得的测试结果也存在一定的局限性。而现在的实际生产过程中，各个生产厂家为降低生产成本，所用的材料中可能掺有很多其他材料，加大了检测人员对皮革制品性能测试的难度。在实际工作中，还需要我们进一步磨练测试技巧，比较分析实验数据，选取既简便又准确的测试方法，期望能更好地为皮革生产商提高其生产工艺水平提供动态结论分析，又为消费者辨别皮革产品质量好坏提供技术服务保障。