Luonnonnahan, polyuretaanista (PU) valmistetun mikrokuituisen tekonahan ja polyvinyylikloridista (PVC) valmistetun tekonahan rakenteita ja tuotantoprosesseja vertailtiin, ja materiaalien ominaisuuksia testattiin, vertailtiin ja analysoitiin. Tulokset osoittavat, että PU-mikrokuituisen tekonahan kokonaisvaltainen suorituskyky on mekaanisesti parempi kuin aidon nahan ja PVC-tekonahan; taivutusominaisuuksien osalta PU-mikrokuituisen tekonahan ja PVC-tekonahan suorituskyky on samanlainen, ja taivutusominaisuudet ovat paremmat kuin aidon nahan vanhentamisen jälkeen kosteassa lämmössä, korkeassa lämpötilassa, ilmastonmuutoksessa ja matalassa lämpötilassa; kulutuskestävyyden osalta PU-mikrokuituisen tekonahan ja PVC-tekonahan kulutus- ja repeämiskestävyys on parempi kuin aidon nahan; muiden materiaaliominaisuuksien osalta aidon nahan, PU-mikrokuituisen tekonahan ja PVC-tekonahan vesihöyrynläpäisevyys puolestaan heikkenee, ja PU-mikrokuituisen tekonahan ja PVC-tekonahan mittapysyvyys lämpövanhentamisen jälkeen on samanlainen ja parempi kuin aidon nahan.
Auton sisätilojen tärkeänä osana auton istuinkankaat vaikuttavat suoraan käyttäjän ajokokemukseen. Luonnonnahka, polyuretaanista (PU) valmistettu mikrokuituinen tekonahka (jäljempänä PU-mikrokuituinen nahka) ja polyvinyylikloridista (PVC) valmistettu tekonahka ovat kaikki yleisesti käytettyjä istuinkankaiden materiaaleja.
Luonnonnahalla on pitkä historia ihmisen käytössä. Kollageenin kemiallisten ominaisuuksien ja kolmoiskierrerakenteen ansiosta sillä on pehmeys, kulutuskestävyys, korkea lujuus, hyvä kosteuden imeytyminen ja veden läpäisevyys. Luonnonnahkaa käytetään enimmäkseen autoteollisuuden keski- ja huippumallien istuinkankaissa (pääasiassa naudannahkaa), joissa yhdistyvät ylellisyys ja mukavuus.
Ihmisyhteiskunnan kehittyessä luonnonnahan tarjonta on vaikeutunut vastaamaan ihmisten kasvavaan kysyntään. Ihmiset alkoivat käyttää kemiallisia raaka-aineita ja menetelmiä luonnonnahan korvikkeiden, eli keinotekoisen synteettisen nahan, valmistukseen. PVC-keinonahan tulo juontaa juurensa 1900-luvulle. 1930-luvulla se oli ensimmäinen sukupolvi keinonahkatuotteita. Sen materiaaliominaisuuksia ovat korkea lujuus, kulutuskestävyys, taittumiskestävyys, happojen ja emästen kestävyys jne., ja se on edullista ja helppoa käsitellä. PU-mikrokuituinen nahka kehitettiin menestyksekkäästi 1970-luvulla. Nykyaikaisten teknologisten sovellusten edistymisen ja parantumisen jälkeen sitä on käytetty uudenlaisena keinotekoisena synteettisenä nahkamateriaalina laajalti huippuluokan vaatteissa, huonekaluissa, palloissa, autojen sisätiloissa ja muilla aloilla. PU-mikrokuituisen nahan materiaaliominaisuuksiin kuuluu, että se jäljittelee todella luonnonnahan sisäistä rakennetta ja tekstuurin laatua, ja sillä on parempi kestävyys kuin aidolla nahalla, enemmän materiaalikustannuksia ja ympäristöystävällisyyttä.
Kokeellinen osa
PVC-keinonahka
PVC-keinonahan materiaalirakenne jaetaan pääasiassa pintakerrokseen, tiheään PVC-kerrokseen, PVC-vaahtokerrokseen, PVC-liimakerrokseen ja polyesteripohjakankaaseen (katso kuva 1). Irrokepaperimenetelmässä (siirtopäällystysmenetelmä) PVC-lietettä kaavitaan ensin ensimmäistä kertaa tiheän PVC-kerroksen (pintakerroksen) muodostamiseksi irrokepaperille, ja se johdetaan ensimmäiseen uuniin geelimäistä pehmitystä ja jäähdytystä varten; toiseksi, toisen kaavinnan jälkeen PVC-vaahtokerros muodostetaan tiheän PVC-kerroksen pohjalle, ja sitten se pehmitetään ja jäähdytetään toisessa uunissa; kolmanneksi, kolmannen kaavinnan jälkeen muodostetaan PVC-liimakerros (pohjakerros), joka liimataan pohjakankaaseen ja johdetaan kolmanteen uuniin pehmitystä ja vaahdotusta varten; lopuksi se kuoritaan irrokepaperista jäähdytyksen ja muovauksen jälkeen (katso kuva 2).
Luonnonnahkaa ja PU-mikrokuitua
Luonnonnahan materiaalirakenne käsittää syykerroksen, kuiturakenteen ja pinnoitteen (katso kuva 3(a)). Tuotantoprosessi raakanahasta synteettiseksi nahaksi jaetaan yleensä kolmeen vaiheeseen: esikäsittely, parkitseminen ja viimeistely (katso kuva 4). PU-mikrokuitunahan suunnittelun alkuperäinen tarkoitus on jäljitellä luonnollista nahkaa materiaalirakenteen ja ulkonäön sekä tekstuurin suhteen. PU-mikrokuitunahan materiaalirakenne käsittää pääasiassa PU-kerroksen, pohjaosan ja pinnoitteen (katso kuva 3(b)). Näistä pohjaosassa käytetään kimppumikrokuituja, joiden rakenne ja ominaisuudet ovat samanlaiset kuin luonnonnahan kimppukootuilla kollageenikuiduilla. Erityisen prosessikäsittelyn avulla syntetisoidaan tiheä, kolmiulotteinen verkkomainen kuitukangas, joka yhdistetään avoimen mikrohuokoisen rakenteen omaavaan PU-täytemateriaaliin (katso kuva 5).
Näytteen valmistelu
Näytteet ovat peräisin kotimaan markkinoiden valtavirran autonistuinkankaiden toimittajilta. Kaksi näytettä kustakin materiaalista – aidosta nahasta, PU-mikrokuitunahasta ja PVC-keinonahasta – valmistetaan kuudelta eri toimittajalta. Näytteiden nimet ovat aito nahka 1# ja 2#, PU-mikrokuitunaha 1# ja 2# sekä PVC-keinonahka 1# ja 2#. Näytteiden väri on musta.
Testaus ja karakterisointi
Yhdessä ajoneuvosovellusten materiaalivaatimusten kanssa edellä mainittuja näytteitä verrataan mekaanisten ominaisuuksien, taivutuskestävyyden, kulutuskestävyyden ja muiden materiaaliominaisuuksien suhteen. Tarkat testattavat kohteet ja menetelmät on esitetty taulukossa 1.
Taulukko 1 Materiaalien suorituskykytestauksen erityiset testattavat aineet ja menetelmät
| Ei. | Suorituskykyluokitus | Testikohteet | Laitteen nimi | Testausmenetelmä |
| 1 | Tärkeimmät mekaaniset ominaisuudet | Vetolujuus/murtovenymä | Zwick-vetokoestuskone | DIN EN ISO 13934-1 |
| Repäisyvoima | Zwick-vetokoestuskone | DIN EN ISO 3377-1 | ||
| Staattinen venymä/pysyvä muodonmuutos | Jousituksen kiinnike, painot | PV 3909 (50 N/30 min) | ||
| 2 | Taittovastus | Taittotesti | Nahan taivutustesti | DIN EN ISO 5402-1 |
| 3 | Kulutuskestävyys | Värin kestävyys kitkaa vastaan | Nahan kitkamittari | DIN EN ISO 11640 |
| Pallolevyn hankaus | Martindale-kulutustesteri | VDA 230-211 | ||
| 4 | Muut materiaaliominaisuudet | Veden läpäisevyys | Nahan kosteustesteri | DIN EN ISO 14268 |
| Vaakasuora palonesto | Vaakasuora palonestoaineella varustettu mittauslaite | TL. 1010 | ||
| Mittapysyvyys (kutistumisnopeus) | Korkean lämpötilan uuni, ilmastoinnin muutoskammio, viivain | - | ||
| Hajupäästöt | Korkean lämpötilan uuni, hajunkeräyslaite | VW50180 |
Analyysi ja keskustelu
Mekaaniset ominaisuudet
Taulukossa 2 esitetään aidon nahan, PU-mikrokuitunahan ja PVC-keinonahan mekaanisten ominaisuuksien testitiedot, joissa L edustaa materiaalin loimisuuntaa ja T kuteen suuntaa. Taulukosta 2 voidaan nähdä, että vetolujuuden ja murtovenymän suhteen luonnonnahan vetolujuus sekä loimi- että kudesuunnissa on korkeampi kuin PU-mikrokuitunahan, mikä osoittaa parempaa lujuutta, kun taas PU-mikrokuitunahan murtovenymä on suurempi ja sitkeys parempi; PVC-keinonahan vetolujuus ja murtovenymä ovat puolestaan alhaisemmat kuin kahdella muulla materiaalilla. Staattisen venymän ja pysyvän muodonmuutoksen suhteen luonnonnahan vetolujuus on korkeampi kuin PU-mikrokuitunahan, mikä osoittaa parempaa lujuutta, kun taas PU-mikrokuitunahan murtovenymä on suurempi ja sitkeys parempi. Muodonmuutoksen osalta PU-mikrokuitunahan pysyvä muodonmuutos on pienin sekä loimi- että kudesuunnassaan (keskimääräinen pysyvä muodonmuutos loimisuunnassa on 0,5 % ja keskimääräinen pysyvä muodonmuutos kudesuunnassaan 2,75 %), mikä osoittaa, että materiaalilla on paras palautumiskyky venytyksen jälkeen, mikä on parempi kuin aidolla nahalla ja PVC-keinonahalla. Staattinen venymä viittaa materiaalin venymän, muodonmuutoksen asteeseen rasitusolosuhteissa istuinpäällisen kokoonpanon aikana. Standardissa ei ole selkeää vaatimusta, ja sitä käytetään vain vertailuarvona. Repäisylujuuden osalta kolmen materiaalinäytteen arvot ovat samankaltaisia ja täyttävät standardin vaatimukset.
Taulukko 2 Aidon nahan, PU-mikrokuituisen nahan ja PVC-keinonahan mekaanisten ominaisuuksien testitulokset
| Näyte | Vetolujuus/MPa | Murtovenymä / % | Staattinen venymä / % | Pysyvä muodonmuutos/% | Repäisylujuus/N | |||||
| L | T | L | T | L | T | L | T | L | T | |
| Aitoa nahkaa 1# | 17.7 | 16.6 | 54.4 | 50,7 | 19.0 | 11.3 | 5.3 | 3.0 | 50 | 52.4 |
| Aitoa nahkaa 2# | 15.5 | 15.0 | 58.4 | 58,9 | 19.2 | 12.7 | 4.2 | 3.0 | 33.7 | 34.1 |
| Aitoa nahkaa standardina | ≥9,3 | ≥9,3 | ≥30,0 | ≥40,0 | ≤3,0 | ≤4,0 | ≥25,0 | ≥25,0 | ||
| PU-mikrokuituinen nahka 1# | 15.0 | 13.0 | 81.4 | 120,0 | 6.3 | 21.0 | 0,5 | 2.5 | 49,7 | 47,6 |
| PU-mikrokuituinen nahka 2# | 12.9 | 11.4 | 61,7 | 111,5 | 7.5 | 22.5 | 0,5 | 3.0 | 67,8 | 66,4 |
| PU-mikrokuituinen nahkastandardi | ≥9,3 | ≥9,3 | ≥30,0 | ≥40,0 | ≤3,0 | ≤4,0 | ≥40,0 | ≥40,0 | ||
| PVC-keinonahka I# | 7.4 | 5.9 | 120,0 | 130,5 | 16.8 | 38.3 | 1.2 | 3.3 | 62,5 | 35.3 |
| PVC-synteettinen nahka 2# | 7.9 | 5.7 | 122,4 | 129,5 | 22.5 | 52,0 | 2.0 | 5.0 | 41.7 | 33.2 |
| PVC-synteettinen nahkastandardi | ≥3,6 | ≥3,6 | ≤3,0 | ≤6,0 | ≥30,0 | ≥25,0 | ||||
Yleisesti ottaen PU-mikrokuituisilla nahkanäytteillä on hyvä vetolujuus, murtovenymä, pysyvä muodonmuutos ja repäisylujuus, ja kattavat mekaaniset ominaisuudet ovat paremmat kuin aidon nahan ja PVC-keinonahan näytteillä.
Taittovastus
Taivutuslujuustestinäytteiden tilat jaetaan erityisesti kuuteen tyyppiin: alkutila (vanhentamaton tila), kostean lämmön vaikutuksesta vanhentaminen, matalan lämpötilan tila (-10 ℃), ksenonvalon vaikutuksesta vanhentaminen (PV1303/3P), korkean lämpötilan vaikutuksesta vanhentaminen (100 ℃/168 h) ja ilmastonmuutoksen vaikutuksesta vanhentaminen (PV12 00/20P). Taittomenetelmässä suorakaiteen muotoisen näytteen kaksi päätä kiinnitetään pituussuunnassa nahkataivutusinstrumentilla laitteen ylä- ja alapinnittimiin siten, että näyte on 90 asteen kulmassa ja taipuu toistuvasti tietyllä nopeudella ja kulmassa. Aidon nahan, PU-mikrokuituisen nahan ja PVC-keinonahan taittokykytestien tulokset on esitetty taulukossa 3. Taulukosta 3 voidaan nähdä, että aidon nahan, PU-mikrokuituisen nahan ja PVC-keinonahan näytteet on taitettu 100 000 kertaa alkutilassa ja 10 000 kertaa ksenonvalon vaikutuksesta vanhentamisen jälkeen. Ne säilyttävät hyvän tilan ilman halkeamia tai jännitysvalkeutumista. Muissa eri vanhenemistiloissa, nimittäin PU-mikrokuitunahan ja PVC-keinonahan märkälämpövanhenemisessa, korkeassa lämpötilassa ja ilmastonmuutoksessa, näytteet kestävät 30 000 taivutuskoetta. 7 500–8 500 taivutuskokeen jälkeen aidon nahan märkälämpövanhenemis- ja korkeassa lämpötilassa tehtyihin näytteisiin alkoi ilmestyä halkeamia tai jännitysvalkoistumista, ja märkälämpövanhenemisen vakavuus (168 h/70 ℃/75 %) on pienempi kuin PU-mikrokuitunahalla. Kuitunahalla ja PVC-keinonahalla (240 h/90 ℃/95 %). Vastaavasti 14 000–15 000 taivutuskokeen jälkeen nahan ilmastonmuutoksessa tehtyyn vanhenemiseen näkyy halkeamia tai jännitysvalkoistumista. Tämä johtuu siitä, että nahan taivutuskestävyys riippuu pääasiassa alkuperäisen nahan luonnollisesta syykerroksesta ja kuiturakenteesta, eikä sen suorituskyky ole yhtä hyvä kuin kemiallisilla synteettisillä materiaaleilla. Vastaavasti myös nahan materiaalistandardien vaatimukset ovat alhaisemmat. Tämä osoittaa, että nahkamateriaali on "herkempää" ja käyttäjien on oltava varovaisempia tai kiinnitettävä huomiota huoltoon käytön aikana.
Taulukko 3 Aidon nahan, PU-mikrokuituisen nahan ja PVC-keinonahan taittokykytestien tulokset
| Näyte | Alkuperäinen tila | Märkälämpöikääntymistila | Alhaisen lämpötilan tila | Ksenonvalon ikääntymistila | Korkean lämpötilan ikääntymistila | Ilmastonmuutoksen ikääntymisen tila |
| Aitoa nahkaa 1# | 100 000 kertaa, ei halkeamia tai rasitusvalkeutumista | 168 h/70 ℃/75 % 8 000 kertaa, halkeamia alkoi ilmestyä, jännitysvalkaisu | 32 000 kertaa, halkeamia alkoi ilmestyä, ei jännitysvalkaisua | 10 000 kertaa, ei halkeamia tai rasitusvalkeutumista | 7500 kertaa, halkeamia alkoi ilmestyä, ei jännitysvalkaisua | 15 000 kertaa, halkeamia alkoi ilmestyä, ei jännitysvalkaisua |
| Aitoa nahkaa 2# | 100 000 kertaa, ei halkeamia tai rasitusvalkeutumista | 168 h/70 ℃/75 % 8 500 kertaa, halkeamia alkoi ilmestyä, jännitysvalkaisu | 32 000 kertaa, halkeamia alkoi ilmestyä, ei jännitysvalkaisua | 10 000 kertaa, ei halkeamia tai rasitusvalkeutumista | 8000 kertaa halkeamia alkoi ilmestyä, ei jännitysvalkaisua | 4000 kertaa, halkeamia alkoi ilmestyä, ei jännitysvalkaisua |
| PU-mikrokuituinen nahka 1# | 100 000 kertaa, ei halkeamia tai rasitusvalkeutumista | 240 h/90 ℃/95 % 30 000 kertaa, ei halkeamia tai jännitysvalkeutumista | 35 000 kertaa, ei halkeamia tai rasitusvalkeutumista | 10 000 kertaa, ei halkeamia tai rasitusvalkeutumista | 30 000 kertaa, ei halkeamia tai rasitusvalkeutumista | 30 000 kertaa, ei halkeamia tai rasitusvalkeutumista |
| PU-mikrokuituinen nahka 2# | 100 000 kertaa, ei halkeamia tai rasitusvalkeutumista | 240 h/90 ℃/95 % 30 000 kertaa, ei halkeamia tai jännitysvalkeutumista | 35 000 kertaa, ei halkeamia tai rasitusvalkeutumista | 10 000 kertaa, ei halkeamia tai rasitusvalkeutumista | 30 000 kertaa, ei halkeamia tai rasitusvalkeutumista | 30 000 kertaa, ei halkeamia tai rasitusvalkeutumista |
| PVC-synteettinen nahka 1# | 100 000 kertaa, ei halkeamia tai rasitusvalkeutumista | 240 h/90 ℃/95 % 30 000 kertaa, ei halkeamia tai jännitysvalkeutumista | 35 000 kertaa, ei halkeamia tai rasitusvalkeutumista | 10 000 kertaa, ei halkeamia tai rasitusvalkeutumista | 30 000 kertaa, ei halkeamia tai rasitusvalkeutumista | 30 000 kertaa, ei halkeamia tai rasitusvalkeutumista |
| PVC-synteettinen nahka 2# | 100 000 kertaa, ei halkeamia tai rasitusvalkeutumista | 240 h/90 ℃/95 % 30 000 kertaa, ei halkeamia tai jännitysvalkeutumista | 35 000 kertaa, ei halkeamia tai rasitusvalkeutumista | 10 000 kertaa, ei halkeamia tai rasitusvalkeutumista | 30 000 kertaa, ei halkeamia tai rasitusvalkeutumista | 30 000 kertaa, ei halkeamia tai rasitusvalkeutumista |
| Aitoa nahkaa koskevat standardivaatimukset | 100 000 kertaa, ei halkeamia tai rasitusvalkeutumista | 168 h/70 ℃/75 % 5 000 kertaa, ei halkeamia tai jännitysvalkeutumista | 30 000 kertaa, ei halkeamia tai rasitusvalkeutumista | 10 000 kertaa, ei halkeamia tai rasitusvalkeutumista | Ei vaatimuksia | Ei vaatimusta |
| PU-mikrokuituinen nahkastandardivaatimukset | 100 000 kertaa, ei halkeamia tai rasitusvalkeutumista | 240 h/90 ℃/95 % 30 000 kertaa, ei halkeamia tai jännitysvalkeutumista | 30 000 kertaa, ei halkeamia tai rasitusvalkeutumista | 10 000 kertaa, ei halkeamia tai rasitusvalkeutumista | 30 000 kertaa, ei halkeamia tai rasitusvalkeutumista | 30 000 kertaa, ei halkeamia tai rasitusvalkeutumista |
Yleisesti ottaen nahan, PU-mikrokuitunahan ja PVC-keinonahan taittokyky on hyvä sekä alkuperäisessä että ksenonvalon aiheuttamassa vanhenemisessa. Kosteassa lämpövanhenemisessa, matalassa lämpötilassa, korkeassa lämpötilassa ja ilmastonmuutoksen aiheuttamassa vanhenemisessa PU-mikrokuitunahan ja PVC-keinonahan taittokyky on samanlainen ja parempi kuin nahan.
Kulutuskestävyys
Kulutuskestävyystesti sisältää kitkavärinkestotestin ja kuulalevyn hankaustestin. Nahan, PU-mikrokuituisen nahan ja PVC-keinonahan kulutuskestävyystestien tulokset on esitetty taulukossa 4. Kitkavärinkestotestien tulokset osoittavat, että nahka-, PU-mikrokuituinen nahka- ja PVC-keinonahkanäytteet ovat alkuperäisessä tilassa, deionisoidussa vedessä kastellussa tilassa, emäksisessä hiessä kastellussa tilassa ja 96-prosenttisessa etanolissa liotettaessa niiden värinkesto kitkan jälkeen pysyy yli 4,0:ssa, ja näytteen väritila on vakaa eikä haalistu pintakitkan vuoksi. Kuulalevyn hankaustestin tulokset osoittavat, että 1800–1900 käyttökerran jälkeen nahkanäytteessä on noin 10 vaurioitunutta reikää, mikä eroaa merkittävästi PU-mikrokuituisen nahan ja PVC-keinonahan kulutuskestävyydestä (kummassakaan ei ole vaurioituneita reikiä 19 000 käyttökerran jälkeen). Vaurioituneiden reikien syynä on nahan syykerroksen vaurioituminen kulumisen jälkeen, ja sen kulutuskestävyys on melko erilainen kuin kemiallisilla synteettisillä materiaaleilla. Siksi nahan heikko kulutuskestävyys vaatii käyttäjiltä myös huomiota huoltoon käytön aikana.
| Taulukko 4 Aidon nahan, PU-mikrokuituisen nahan ja PVC-keinonahan kulutuskestävyyden testitulokset | |||||
| Näytteet | Värin kestävyys kitkaa vastaan | Pallolevyn kuluminen | |||
| Alkutila | Deionisoitu vesi liotettu tila | Emäksinen hiestä märkä tila | 96-prosenttinen etanoliliote | Alkutila | |
| (2000 kertaa kitka) | (500 kertaa kitka) | (100 kertaa kitka) | (5 kertaa kitka) | ||
| Aitoa nahkaa 1# | 5.0 | 4.5 | 5.0 | 5.0 | Noin 1900 kertaa 11 vaurioitunutta reikää |
| Aitoa nahkaa 2# | 5.0 | 5.0 | 5.0 | 4.5 | Noin 1800 kertaa 9 vaurioitunutta reikää |
| PU-mikrokuituinen nahka 1# | 5.0 | 5.0 | 5.0 | 4.5 | 19 000 kertaa Ei pintavaurioita reikiä |
| PU-mikrokuituinen nahka 2# | 5.0 | 5.0 | 5.0 | 4.5 | 19 000 kertaa ilman pintavaurioita ja reikiä |
| PVC-synteettinen nahka 1# | 5.0 | 4.5 | 5.0 | 5.0 | 19 000 kertaa ilman pintavaurioita ja reikiä |
| PVC-synteettinen nahka 2# | 5.0 | 5.0 | 5.0 | 4.5 | 19 000 kertaa ilman pintavaurioita ja reikiä |
| Aitoa nahkaa koskevat standardivaatimukset | ≥4,5 | ≥4,5 | ≥4,5 | ≥4,0 | 1500 käyttökertaa Enintään 4 vaurioreikää |
| Keinonahan standardivaatimukset | ≥4,5 | ≥4,5 | ≥4,5 | ≥4,0 | 19 000 käyttökertaa Enintään 4 vaurioreikää |
Yleisesti ottaen aidolla nahalla, PU-mikrokuituisella nahalla ja PVC-keinonahalla on hyvä kitkavärinkesto, ja PU-mikrokuituisella nahalla ja PVC-keinonahalla on parempi kulutuskestävyys kuin aidolla nahalla, mikä voi tehokkaasti estää kulumista.
Muut materiaaliominaisuudet
Taulukossa 5 on esitetty aidon nahan, PU-mikrokuituisen nahan ja PVC-keinonahan näytteiden vedenläpäisevyyden, vaakasuuntaisen palonestokyvyn, mittakutistumisen ja hajutason testitulokset.
| Taulukko 5 Aidon nahan, PU-mikrokuituisen nahan ja PVC-keinonahan muiden materiaalien ominaisuuksien testitulokset | ||||
| Näyte | Veden läpäisevyys/(mg/10 cm²·24h) | Vaakasuora palonestokyky / (mm/min) | Mittakutistuminen / % (120 ℃ / 168 h) | Hajun taso |
| Aitoa nahkaa 1# | 3.0 | Palamaton | 3.4 | 3.7 |
| Aitoa nahkaa 2# | 3.1 | Palamaton | 2.6 | 3.7 |
| PU-mikrokuituinen nahka 1# | 1.5 | Palamaton | 0,3 | 3.7 |
| PU-mikrokuituinen nahka 2# | 1.7 | Palamaton | 0,5 | 3.7 |
| PVC-synteettinen nahka 1# | Ei testattu | Palamaton | 0,2 | 3.7 |
| PVC-synteettinen nahka 2# | Ei testattu | Palamaton | 0,4 | 3.7 |
| Aitoa nahkaa koskevat standardivaatimukset | ≥1,0 | ≤100 | ≤5 | ≤3,7 (poikkeama hyväksyttävä) |
| PU-mikrokuituinen nahkastandardivaatimukset | Ei vaatimusta | ≤100 | ≤2 | ≤3,7 (poikkeama hyväksyttävä) |
| PVC-synteettisen nahan standardivaatimukset | Ei vaatimusta | ≤100 | Ei vaatimusta | ≤3,7 (poikkeama hyväksyttävä) |
Testitulosten tärkeimmät erot ovat vedenläpäisevyys ja kutistuminen. Nahan vedenläpäisevyys on lähes kaksinkertainen PU-mikrokuitunahaan verrattuna, kun taas PVC-keinonahalla ei ole juurikaan vedenläpäisevyyttä. Tämä johtuu siitä, että PU-mikrokuitunahan kolmiulotteinen verkkomainen runko (kuitukangas) on samanlainen kuin nahan luonnollinen kimppuinen kollageenikuiturakenne, ja molemmilla on mikrohuokoiset rakenteet, minkä ansiosta molemmilla on tietty vedenläpäisevyys. Lisäksi nahan kollageenikuitujen poikkileikkauspinta-ala on suurempi ja tasaisemmin jakautunut, ja mikrohuokoisen tilan osuus on suurempi kuin PU-mikrokuitunahassa, joten nahalla on paras vedenläpäisevyys. Mittakutistumisen suhteen lämpövanhentamisen jälkeen (120 ℃/1) PU-mikrokuituisen nahan ja PVC-keinotekoisen nahan näytteiden kutistumisnopeudet lämpövanhentamisen jälkeen (68 h) ovat samanlaisia ja huomattavasti alhaisempia kuin aidolla nahalla, ja niiden mittapysyvyys on parempi kuin aidolla nahalla. Lisäksi vaakasuuntaisen palonestokyvyn ja hajutason testitulokset osoittavat, että aito nahka, PU-mikrokuituinen nahka ja PVC-keinotekoinen nahkanäytteet voivat saavuttaa samanlaiset tasot ja täyttää materiaalistandardien vaatimukset palonestokyvyn ja hajukyvyn suhteen.
Yleisesti ottaen aidon nahan, PU-mikrokuituisen nahan ja PVC-keinonahan vesihöyrynläpäisevyys pienenee puolestaan. PU-mikrokuituisen nahan ja PVC-keinonahan kutistumisnopeudet (mittapysyvyys) lämpövanhennuksen jälkeen ovat samanlaiset ja paremmat kuin aidolla nahalla, ja vaakasuora palonestokyky on parempi kuin aidolla nahalla. Syttymis- ja hajuominaisuudet ovat samankaltaiset.
Johtopäätös
PU-mikrokuitunahan poikkileikkausrakenne on samanlainen kuin luonnonnahan. PU-kerros ja pohjaosa vastaavat jälkimmäisen syykerrosta ja kuitukudososaa. PU-mikrokuitunahan ja PVC-keinonahan tiheän kerroksen, vaahtokerroksen, liimakerroksen ja pohjakankaan materiaalirakenteet ovat selvästi erilaiset.
Luonnonnahan materiaalietu on sen hyvät mekaaniset ominaisuudet (vetolujuus ≥15MPa, murtovenymä >50%) ja vedenläpäisevyys. PVC-keinonahan materiaalietu on sen kulutuskestävyys (ei vaurioita 19 000 käyttökerran jälkeen) ja se kestää erilaisia ympäristöolosuhteita. Osien kestävyys on hyvä (mukaan lukien kosteuden ja lämmönkestävyys, korkea lämpötila, matala lämpötila ja vaihtelevat ilmastot) ja mittapysyvyys (mittakutistuminen <5% alle 120℃/168h). PU-mikrokuitunahalla on sekä aidon nahan että PVC-keinonahan materiaalietuja. Testitulokset mekaanisista ominaisuuksista, taittokyvystä, kulutuskestävyydestä, vaakasuorasta palonestokyvystä, mittapysyvyydestä, hajutasosta jne. voivat saavuttaa parhaan tason luonnolliselle aidolle nahalle ja PVC-keinonahalle ja samalla sillä on tietty vedenläpäisevyys. Siksi PU-mikrokuitunahka täyttää paremmin autonistuinten käyttövaatimukset ja sillä on laajat käyttömahdollisuudet.
Julkaisun aika: 19.11.2024
