Primerjali smo strukture in proizvodne procese naravnega usnja, poliuretanskega (PU) mikrovlaken sintetičnega usnja in polivinilkloridnega (PVC) sintetičnega usnja ter preizkusili, primerjali in analizirali lastnosti materiala. Rezultati kažejo, da je celovita zmogljivost PU mikrovlaken sintetičnega usnja boljša od zmogljivosti pravega usnja in PVC sintetičnega usnja; glede upogibnih lastnosti je zmogljivost PU mikrovlaken sintetičnega usnja in PVC sintetičnega usnja podobna, upogibne lastnosti pa so boljše od zmogljivosti pravega usnja po staranju v vlažni vročini, visoki temperaturi, podnebnih spremembah in pri nizki temperaturi; glede odpornosti proti obrabi je odpornost PU mikrovlaken sintetičnega usnja in PVC sintetičnega usnja boljša od odpornosti pravega usnja; glede drugih lastnosti materiala se prepustnost vodne pare pravega usnja, PU mikrovlaken sintetičnega usnja in PVC sintetičnega usnja posledično zmanjša, dimenzijska stabilnost PU mikrovlaken sintetičnega usnja in PVC sintetičnega usnja po toplotnem staranju pa je podobna in boljša od zmogljivosti pravega usnja.
Kot pomemben del notranjosti avtomobila blago za avtomobilske sedeže neposredno vpliva na vozniško izkušnjo uporabnika. Naravno usnje, poliuretansko (PU) mikrovlaknasto sintetično usnje (v nadaljevanju PU mikrovlaknasto usnje) in polivinilkloridno (PVC) sintetično usnje so vsi pogosto uporabljeni materiali za blago za sedeže.
Naravno usnje ima dolgo zgodovino uporabe v človeškem življenju. Zaradi kemijskih lastnosti in trojne vijačne strukture kolagena ima prednosti mehkobe, odpornosti proti obrabi, visoke trdnosti, visoke absorpcije vlage in prepustnosti vode. Naravno usnje se večinoma uporablja v sedežnih tkaninah srednjega in višjega cenovnega razreda v avtomobilski industriji (večinoma kravja koža), ki lahko združujejo razkošje in udobje.
Z razvojem človeške družbe je dobava naravnega usnja težko zadovoljila naraščajoče povpraševanje ljudi. Ljudje so začeli uporabljati kemične surovine in metode za izdelavo nadomestkov za naravno usnje, torej umetnega sintetičnega usnja. Pojav PVC sintetičnega usnja lahko zasledimo v 20. stoletju. V tridesetih letih prejšnjega stoletja je bila to prva generacija izdelkov iz umetnega usnja. Njegove materialne značilnosti so visoka trdnost, odpornost proti obrabi, odpornost proti prepogibanju, odpornost na kisline in alkalije itd., poleg tega pa je poceni in enostaven za obdelavo. PU mikrovlaknasto usnje je bilo uspešno razvito v sedemdesetih letih prejšnjega stoletja. Z napredkom in izboljšanjem sodobnih tehnološke uporabe se je kot nova vrsta umetnega sintetičnega usnja pogosto uporabljalo v vrhunskih oblačilih, pohištvu, žogah, notranjosti avtomobilov in drugih področjih. Materialne značilnosti PU mikrovlaknastega usnja so, da resnično posnema notranjo strukturo in teksturo naravnega usnja ter ima boljšo vzdržljivost kot pravo usnje, več prednosti glede stroškov materiala in je okolju prijaznejše.
Eksperimentalni del
PVC sintetično usnje
Struktura materiala PVC sintetičnega usnja se v glavnem deli na površinski premaz, gosto plast PVC, plast PVC pene, plast PVC lepila in poliestrsko osnovno tkanino (glej sliko 1). Pri metodi s papirjem za odpiranje (metoda prenosnega premaza) se PVC suspenzija najprej postrga, da se na papirju za odpiranje tvori gosta plast PVC (površinska plast), nato pa se ta prenese v prvo peč za plastifikacijo in hlajenje z gelom; nato se po drugem strganju na podlagi goste plasti PVC pene oblikuje plast PVC pene, nato se plastificira in ohladi v drugi peči; tretjič se po tretjem strganju oblikuje plast PVC lepila (spodnja plast), ki se veže na osnovno tkanino in nato se prenese v tretjo peč za plastifikacijo in penjenje; na koncu se po ohladitvi in oblikovanju odlepi z papirja za odpiranje (glej sliko 2).
Naravno usnje in PU mikrovlakna
Materialna struktura naravnega usnja vključuje zrnato plast, vlaknato strukturo in površinski premaz (glej sliko 3(a)). Proizvodni proces od surovega usnja do sintetičnega usnja je običajno razdeljen na tri faze: pripravo, strojenje in dodelavo (glej sliko 4). Prvotni namen zasnove PU mikrovlaken usnja je resnično posnemati naravno usnje v smislu materialne strukture in videza teksture. Materialna struktura PU mikrovlaken usnja vključuje predvsem PU plast, osnovni del in površinski premaz (glej sliko 3(b)). Med njimi osnovni del uporablja snope mikrovlaken s podobno strukturo in zmogljivostjo kot snopi kolagenskih vlaken v naravnem usnju. S posebno obdelavo se sintetizira netkana tkanina visoke gostote s tridimenzionalno mrežno strukturo, kombinirana s PU polnilnim materialom z odprto mikroporozno strukturo (glej sliko 5).
Priprava vzorca
Vzorci prihajajo od glavnih dobaviteljev avtomobilskih sedežnih tkanin na domačem trgu. Pripravljena sta bila dva vzorca vsakega materiala, pravega usnja, PU mikrovlaken usnja in PVC umetnega usnja, od šestih različnih dobaviteljev. Vzorci so poimenovani pravo usnje 1# in 2#, PU mikrovlaken usnja 1# in 2#, PVC umetno usnje 1# in 2#. Barva vzorcev je črna.
Testiranje in karakterizacija
Zgornji vzorci so primerjani glede na zahteve glede materialov za uporabo v vozilih glede mehanskih lastnosti, odpornosti proti prepogibanju, odpornosti proti obrabi in drugih lastnosti materiala. Specifični preskusni elementi in metode so prikazani v tabeli 1.
Tabela 1 Specifične preskusne postavke in metode za preskušanje učinkovitosti materialov
| Ne. | Klasifikacija zmogljivosti | Testni elementi | Ime opreme | Preskusna metoda |
| 1 | Glavne mehanske lastnosti | Natezna trdnost/raztezek pri pretrgu | Zwickov stroj za natezno testiranje | DIN EN ISO 13934-1 |
| Sila trganja | Zwickov stroj za natezno testiranje | DIN EN ISO 3377-1 | ||
| Statični raztezek/trajna deformacija | Nosilec vzmetenja, uteži | PV 3909 (50 N/30 min) | ||
| 2 | Odpornost proti zlaganju | Preskus zlaganja | Tester za upogibanje usnja | DIN EN ISO 5402-1 |
| 3 | Odpornost proti obrabi | Obstojnost barve na trenje | Tester trenja usnja | DIN EN ISO 11640 |
| abrazija kroglične plošče | Preizkuševalec abrazije Martindale | VDA 230-211 | ||
| 4 | Druge lastnosti materiala | Prepustnost vode | Tester vlage usnja | DIN EN ISO 14268 |
| Horizontalna zaviralnost gorenja | Horizontalna merilna oprema za zaviranje gorenja | TL. 1010 | ||
| Dimenzijska stabilnost (stopnja krčenja) | Visokotemperaturna pečica, komora za podnebne spremembe, ravnilo | - | ||
| Emisija vonja | Visokotemperaturna pečica, naprava za zbiranje vonjav | VW50180 |
Analiza in razprava
Mehanske lastnosti
Tabela 2 prikazuje podatke preskusov mehanskih lastnosti pravega usnja, PU mikrovlaken usnja in PVC sintetičnega usnja, kjer L predstavlja smer osnove materiala, T pa smer votka materiala. Iz tabele 2 je razvidno, da je natezna trdnost in raztezek pri pretrgu naravnega usnja tako v smeri osnove kot votka višja kot pri PU mikrovlaken usnja, kar kaže na boljšo trdnost, medtem ko je raztezek pri pretrgu PU mikrovlaken usnja večji in žilavost boljša; medtem ko sta natezna trdnost in raztezek pri pretrgu PVC sintetičnega usnja nižja kot pri drugih dveh materialih. Kar zadeva statični raztezek in trajno deformacijo, je natezna trdnost naravnega usnja višja kot pri PU mikrovlaken usnja, kar kaže na boljšo trdnost, medtem ko je raztezek pri pretrgu PU mikrovlaken usnja večji in žilavost boljša. Kar zadeva deformacijo, je trajna deformacija PU mikrovlaken usnja najmanjša tako v smeri osnove kot votka (povprečna trajna deformacija v smeri osnove je 0,5 %, povprečna trajna deformacija v smeri votka pa 2,75 %), kar kaže na to, da ima material najboljše lastnosti okrevanja po raztezanju, ki so boljše od pravega usnja in PVC sintetičnega usnja. Statični raztezek se nanaša na stopnjo raztezne deformacije materiala pod obremenitvijo med sestavljanjem prevleke sedeža. V standardu ni jasne zahteve in se uporablja le kot referenčna vrednost. Kar zadeva silo trganja, so vrednosti treh vzorcev materiala podobne in lahko izpolnjujejo zahteve standarda.
Tabela 2 Rezultati preskusov mehanskih lastnosti pravega usnja, usnja iz PU mikrovlaken in sintetičnega usnja iz PVC-ja
| Vzorec | Natezna trdnost/MPa | Raztezek ob pretrgu/% | Statični raztezek/% | Trajna deformacija/% | Trgalna sila/N | |||||
| L | T | L | T | L | T | L | T | L | T | |
| Pravo usnje 1# | 17,7 | 16,6 | 54,4 | 50,7 | 19,0 | 11.3 | 5.3 | 3.0 | 50 | 52,4 |
| Pravo usnje 2# | 15,5 | 15,0 | 58,4 | 58,9 | 19.2 | 12,7 | 4.2 | 3.0 | 33,7 | 34.1 |
| Standardno iz pravega usnja | ≥9,3 | ≥9,3 | ≥30,0 | ≥40,0 | ≤3,0 | ≤4,0 | ≥25,0 | ≥25,0 | ||
| PU mikrovlakna usnje 1# | 15,0 | 13,0 | 81,4 | 120,0 | 6.3 | 21,0 | 0,5 | 2,5 | 49,7 | 47,6 |
| PU mikrovlakna usnje 2# | 12,9 | 11.4 | 61,7 | 111,5 | 7,5 | 22,5 | 0,5 | 3.0 | 67,8 | 66,4 |
| Standardno usnje iz PU mikrovlaken | ≥9,3 | ≥9,3 | ≥30,0 | ≥40,0 | ≤3,0 | ≤4,0 | ≥40,0 | ≥40,0 | ||
| PVC sintetično usnje I# | 7.4 | 5,9 | 120,0 | 130,5 | 16,8 | 38,3 | 1.2 | 3.3 | 62,5 | 35,3 |
| PVC sintetično usnje 2# | 7,9 | 5,7 | 122,4 | 129,5 | 22,5 | 52,0 | 2.0 | 5,0 | 41,7 | 33,2 |
| Standardno PVC sintetično usnje | ≥3,6 | ≥3,6 | ≤3,0 | ≤6,0 | ≥30,0 | ≥25,0 | ||||
Na splošno imajo vzorci PU mikrovlaken usnja dobro natezno trdnost, raztezek pri pretrgu, trajno deformacijo in silo trganja, celovite mehanske lastnosti pa so boljše od lastnosti vzorcev pravega usnja in PVC sintetičnega usnja.
Odpornost proti zlaganju
Stanja vzorcev za preskus odpornosti na prepogibanje so posebej razdeljena na 6 tipov, in sicer začetno stanje (nestarano stanje), stanje staranja z vlažno toploto, stanje pri nizki temperaturi (-10 ℃), stanje staranja s ksenonsko svetlobo (PV1303/3P), stanje staranja pri visoki temperaturi (100 ℃/168 h) in stanje staranja zaradi podnebnih sprememb (PV12 00/20P). Metoda prepogibanja vključuje uporabo instrumenta za upogibanje usnja, s katerim se oba konca pravokotnega vzorca pritrdita v vzdolžni smeri na zgornjo in spodnjo sponko instrumenta, tako da je vzorec pod kotom 90° in se večkrat upogne z določeno hitrostjo in kotom. Rezultati preskusa učinkovitosti prepogibanja iz pravega usnja, usnja iz PU mikrovlaken in umetnega PVC usnja so prikazani v tabeli 3. Iz tabele 3 je razvidno, da so vzorci pravega usnja, usnja iz PU mikrovlaken in umetnega PVC usnja vsi prepognjeni po 100.000-kratnem prepogibanju v začetnem stanju in 10.000-kratnem prepogibanju v stanju staranja pod ksenonsko svetlobo. Ohranijo lahko dobro stanje brez razpok ali beljenja zaradi napetosti. V drugih različnih stanjih staranja, in sicer v stanju staranja z mokro toploto, staranja pri visokih temperaturah in staranja zaradi podnebnih sprememb, lahko vzorci PU mikrovlaken usnja in PVC sintetičnega usnja prenesejo 30.000 upogibnih testov. Po 7.500 do 8.500 upogibnih testih so se v vzorcih pravega usnja v stanju staranja z mokro toploto in staranja pri visokih temperaturah začele pojavljati razpoke ali beljenje pod napetostjo, pri čemer je intenzivnost staranja z mokro toploto (168 ur/70 °C/75 %) manjša kot pri PU mikrovlaken usnja. Vlaknato usnje in PVC sintetično usnje (240 ur/90 °C/95 %). Podobno se po 14.000~15.000 upogibnih testih v usnju po podnebnih spremembah pojavijo razpoke ali beljenje pod napetostjo. To je zato, ker je upogibna odpornost usnja v glavnem odvisna od naravne zrnate plasti in vlaknaste strukture originalnega usnja, njegova zmogljivost pa ni tako dobra kot pri kemičnih sintetičnih materialih. Skladno s tem so tudi zahteve glede materialnih standardov za usnje nižje. To kaže, da je usnje bolj "občutljivo" in da morajo biti uporabniki med uporabo bolj previdni oziroma pozorni na vzdrževanje.
Tabela 3 Rezultati preskusa zmogljivosti zlaganja pravega usnja, PU mikrovlaken usnja in PVC sintetičnega usnja
| Vzorec | Začetno stanje | Stanje staranja zaradi mokre toplote | Stanje nizke temperature | Stanje staranja ksenonske svetlobe | Stanje staranja pri visoki temperaturi | Stanje staranja zaradi podnebnih sprememb |
| Pravo usnje 1# | 100.000-krat, brez razpok ali beljenja zaradi stresa | 168 ur/70 ℃/75 % 8 000-krat, so se začele pojavljati razpoke, beljenje zaradi napetosti | 32 000-krat so se začele pojavljati razpoke, brez beljenja zaradi stresa | 10.000-krat, brez razpok ali beljenja zaradi stresa | 7500-krat so se začele pojavljati razpoke, brez beljenja zaradi stresa | 15.000-krat so se začele pojavljati razpoke, brez beljenja zaradi stresa |
| Pravo usnje 2# | 100.000-krat, brez razpok ali beljenja zaradi stresa | 168 ur/70 ℃/75 % 8 500-krat, so se začele pojavljati razpoke, beljenje zaradi napetosti | 32 000-krat so se začele pojavljati razpoke, brez beljenja zaradi stresa | 10.000-krat, brez razpok ali beljenja zaradi stresa | 8000-krat so se začele pojavljati razpoke, brez beljenja zaradi stresa | 4000-krat so se začele pojavljati razpoke, brez beljenja zaradi stresa |
| PU mikrovlakna usnje 1# | 100.000-krat, brez razpok ali beljenja zaradi stresa | 240 ur/90 ℃/95 % 30 000-krat, brez razpok ali beljenja zaradi napetosti | 35.000-krat, brez razpok ali beljenja zaradi stresa | 10.000-krat, brez razpok ali beljenja zaradi stresa | 30.000-krat, brez razpok ali beljenja zaradi stresa | 30.000-krat, brez razpok ali beljenja zaradi stresa |
| PU mikrovlakna usnje 2# | 100.000-krat, brez razpok ali beljenja zaradi stresa | 240 ur/90 ℃/95 % 30 000-krat, brez razpok ali beljenja zaradi napetosti | 35.000-krat, brez razpok ali beljenja zaradi stresa | 10.000-krat, brez razpok ali beljenja zaradi stresa | 30.000-krat, brez razpok ali beljenja zaradi stresa | 30.000-krat, brez razpok ali beljenja zaradi stresa |
| PVC sintetično usnje 1# | 100.000-krat, brez razpok ali beljenja zaradi stresa | 240 ur/90 ℃/95 % 30 000-krat, brez razpok ali beljenja zaradi napetosti | 35.000-krat, brez razpok ali beljenja zaradi stresa | 10.000-krat, brez razpok ali beljenja zaradi stresa | 30.000-krat, brez razpok ali beljenja zaradi stresa | 30.000-krat, brez razpok ali beljenja zaradi stresa |
| PVC sintetično usnje 2# | 100.000-krat, brez razpok ali beljenja zaradi stresa | 240 ur/90 ℃/95 % 30 000-krat, brez razpok ali beljenja zaradi napetosti | 35.000-krat, brez razpok ali beljenja zaradi stresa | 10.000-krat, brez razpok ali beljenja zaradi stresa | 30.000-krat, brez razpok ali beljenja zaradi stresa | 30.000-krat, brez razpok ali beljenja zaradi stresa |
| Standardne zahteve za pravo usnje | 100.000-krat, brez razpok ali beljenja zaradi stresa | 168 ur/70 ℃/75 % 5 000-krat, brez razpok ali beljenja zaradi napetosti | 30.000-krat, brez razpok ali beljenja zaradi stresa | 10.000-krat, brez razpok ali beljenja zaradi stresa | Brez zahtev | Brez zahteve |
| Standardne zahteve za usnje iz PU mikrovlaken | 100.000-krat, brez razpok ali beljenja zaradi stresa | 240 ur/90 ℃/95 % 30 000-krat, brez razpok ali beljenja zaradi napetosti | 30.000-krat, brez razpok ali beljenja zaradi stresa | 10.000-krat, brez razpok ali beljenja zaradi stresa | 30.000-krat, brez razpok ali beljenja zaradi stresa | 30.000-krat, brez razpok ali beljenja zaradi stresa |
Na splošno je sposobnost prepogibanja vzorcev usnja, usnja iz PU mikrovlaken in sintetičnega usnja iz PVC-ja dobra v začetnem stanju in stanju staranja s ksenonsko svetlobo. V stanju staranja s toploto v mokrem stanju, stanju staranja pri nizkih temperaturah, stanju staranja pri visokih temperaturah in stanju staranja s podnebnimi spremembami je sposobnost prepogibanja vzorcev usnja iz PU mikrovlaken in sintetičnega usnja iz PVC-ja podobna, vendar je boljša od lastnosti usnja.
Odpornost proti obrabi
Preskus odpornosti proti obrabi vključuje preskus obstojnosti barve pri trenju in preskus obrabe s kroglično ploščo. Rezultati preskusa odpornosti proti obrabi usnja, usnja iz PU mikrovlaken in sintetičnega usnja iz PVC so prikazani v tabeli 4. Rezultati preskusa obstojnosti barve pri trenju kažejo, da so vzorci usnja, usnja iz PU mikrovlaken in sintetičnega usnja iz PVC v začetnem stanju, stanju, prepojenem z deionizirano vodo, stanju, prepojenem z alkalnim znojem, in ko so namočeni v 96 % etanolu, se obstojnost barve po trenju lahko ohrani nad 4,0, barvno stanje vzorca pa je stabilno in ne bo zbledelo zaradi površinskega trenja. Rezultati preskusa obrabe s kroglično ploščo kažejo, da ima vzorec usnja po 1800–1900-kratni obrabi približno 10 poškodovanih lukenj, kar se bistveno razlikuje od odpornosti proti obrabi vzorcev usnja iz PU mikrovlaken in sintetičnega usnja iz PVC (oba nimata poškodovanih lukenj po 19.000-kratni obrabi). Razlog za poškodovane luknje je, da je zrnata plast usnja po obrabi poškodovana, njegova odpornost proti obrabi pa se precej razlikuje od odpornosti proti obrabi kemičnih sintetičnih materialov. Zato šibka odpornost usnja proti obrabi zahteva tudi pozornost uporabnikov pri vzdrževanju med uporabo.
| Tabela 4 Rezultati testov odpornosti proti obrabi pravega usnja, usnja iz PU mikrovlaken in sintetičnega usnja iz PVC-ja | |||||
| Vzorci | Obstojnost barve na trenje | Obraba kroglične plošče | |||
| Začetno stanje | Stanje, namočeno v deionizirani vodi | Alkalno stanje, prepojeno z znojem | 96 % etanolom prepojeno stanje | Začetno stanje | |
| (2000-kratno trenje) | (500-kratno trenje) | (100-kratno trenje) | (5-kratno trenje) | ||
| Pravo usnje 1# | 5,0 | 4,5 | 5,0 | 5,0 | Približno 1900-krat 11 poškodovanih lukenj |
| Pravo usnje 2# | 5,0 | 5,0 | 5,0 | 4,5 | Približno 1800-krat 9 poškodovanih lukenj |
| PU mikrovlakna usnje 1# | 5,0 | 5,0 | 5,0 | 4,5 | 19.000-krat Brez površinsko poškodovanih lukenj |
| PU mikrovlakna usnje 2# | 5,0 | 5,0 | 5,0 | 4,5 | 19.000-krat brez površinskih poškodb in lukenj |
| PVC sintetično usnje 1# | 5,0 | 4,5 | 5,0 | 5,0 | 19.000-krat brez površinskih poškodb in lukenj |
| PVC sintetično usnje 2# | 5,0 | 5,0 | 5,0 | 4,5 | 19.000-krat brez površinskih poškodb in lukenj |
| Standardne zahteve za pravo usnje | ≥4,5 | ≥4,5 | ≥4,5 | ≥4,0 | 1500-kratna obraba. Največ 4 poškodovane luknje. |
| Standardne zahteve za sintetično usnje | ≥4,5 | ≥4,5 | ≥4,5 | ≥4,0 | 19000-kratna obraba. Največ 4 poškodovane luknje. |
Na splošno imajo vzorci pravega usnja, PU mikrovlaken in PVC sintetičnega usnja dobro obstojnost barve pri trenju, PU mikrovlaken usnja in PVC sintetičnega usnja pa sta bolj odporna proti obrabi kot pravo usnje, kar lahko učinkovito prepreči obrabo.
Druge lastnosti materiala
Rezultati preskusov prepustnosti vode, horizontalne zaviralnosti gorenja, dimenzijskega krčenja in stopnje vonja vzorcev pravega usnja, PU mikrovlaken in PVC sintetičnega usnja so prikazani v tabeli 5.
| Tabela 5 Rezultati preskusov drugih lastnosti materialov iz pravega usnja, PU mikrovlaken in PVC sintetičnega usnja | ||||
| Vzorec | Prepustnost vode/(mg/10 cm²·24 h) | Horizontalna zaviralnost gorenja/(mm/min) | Dimenzionalno krčenje/% (120℃/168 h) | Raven vonja |
| Pravo usnje 1# | 3.0 | Nevnetljivo | 3.4 | 3,7 |
| Pravo usnje 2# | 3.1 | Nevnetljivo | 2.6 | 3,7 |
| PU mikrovlakna usnje 1# | 1,5 | Nevnetljivo | 0,3 | 3,7 |
| PU mikrovlakna usnje 2# | 1,7 | Nevnetljivo | 0,5 | 3,7 |
| PVC sintetično usnje 1# | Ni testirano | Nevnetljivo | 0,2 | 3,7 |
| PVC sintetično usnje 2# | Ni testirano | Nevnetljivo | 0,4 | 3,7 |
| Standardne zahteve za pravo usnje | ≥1,0 | ≤100 | ≤5 | ≤3,7 (odstopanje sprejemljivo) |
| Standardne zahteve za usnje iz PU mikrovlaken | Brez zahteve | ≤100 | ≤2 | ≤3,7 (odstopanje sprejemljivo) |
| Standardne zahteve za sintetično usnje iz PVC-ja | Brez zahteve | ≤100 | Brez zahteve | ≤3,7 (odstopanje sprejemljivo) |
Glavni razliki v testnih podatkih sta prepustnost vode in dimenzijsko krčenje. Prepustnost vode pri usnju je skoraj dvakrat večja kot pri usnju iz PU mikrovlaken, medtem ko sintetično usnje iz PVC-ja skoraj nima prepustnosti vode. To je zato, ker je tridimenzionalni mrežni skelet (netkan material) v usnju iz PU mikrovlaken podoben naravni strukturi kolagenskih vlaken usnja, ki imata oba mikroporozne strukture, zaradi česar imata oba določeno prepustnost vode. Poleg tega je prečni prerez kolagenskih vlaken v usnju večji in bolj enakomerno porazdeljen, delež mikroporoznega prostora pa je večji kot pri usnju iz PU mikrovlaken, zato ima usnje najboljšo prepustnost vode. Kar zadeva dimenzijsko krčenje, so stopnje krčenja vzorcev PU mikrovlaken usnja in PVC sintetičnega usnja po toplotnem staranju (68 ur) podobne in bistveno nižje kot pri pravem usnju, njihova dimenzijska stabilnost pa je boljša kot pri pravem usnju. Poleg tega rezultati preskusov horizontalne zaviralnosti gorenja in ravni vonja kažejo, da lahko vzorci pravega usnja, PU mikrovlaken usnja in PVC sintetičnega usnja dosežejo podobne ravni in izpolnjujejo zahteve standardov materialov glede zaviranja gorenja in vonja.
Na splošno se prepustnost vodne pare pri vzorcih pravega usnja, PU mikrovlaken usnja in PVC sintetičnega usnja posledično zmanjšuje. Stopnje krčenja (dimenzijska stabilnost) PU mikrovlaken usnja in PVC sintetičnega usnja po toplotnem staranju so podobne in boljše kot pri pravem usnju, horizontalna odpornost proti gorenju pa je boljša kot pri pravem usnju. Lastnosti vžiga in vonja so podobne.
Zaključek
Prečna struktura PU mikrovlaken usnja je podobna strukturi naravnega usnja. PU plast in osnovni del PU mikrovlaken usnja ustrezata zrnati plasti in vlaknastemu tkivnemu delu slednje. Materialne strukture goste plasti, penaste plasti, lepilne plasti in osnovne tkanine PU mikrovlaken usnja in PVC sintetičnega usnja se očitno razlikujejo.
Prednost naravnega usnja je v dobrih mehanskih lastnostih (natezna trdnost ≥15 MPa, raztezek pri pretrgu >50 %) in prepustnosti vode. Prednost umetnega PVC usnja je odpornost proti obrabi (brez poškodb po 19.000-kratni obrabi) in odpornost na različne okoljske pogoje. Deli imajo dobro vzdržljivost (vključno z odpornostjo na vlago in vročino, visoke in nizke temperature ter spremenljivo podnebje) ter dobro dimenzijsko stabilnost (dimenzionalno krčenje <5 % pri 120 ℃/168 h). PU mikrovlaknasto usnje ima prednosti pravega usnja in PVC sintetičnega usnja. Rezultati testov mehanskih lastnosti, lastnosti prepogibanja, odpornosti proti obrabi, horizontalne zaviralnosti gorenja, dimenzijske stabilnosti, ravni vonja itd. lahko dosegajo najboljšo raven naravnega pravega usnja in PVC sintetičnega usnja, hkrati pa imajo določeno prepustnost vode. Zato lahko PU mikrovlaknasto usnje bolje izpolnjuje zahteve uporabe za avtomobilske sedeže in ima široke možnosti uporabe.
Čas objave: 19. november 2024
