皮革舌形撕裂强度测试

技术概述

皮革舌形撕裂强度测试是材料力学性能检测中的重要项目之一，主要用于评估皮革材料在受到撕裂力作用时的抗破坏能力。舌形撕裂测试方法因其试样形状类似于舌头而得名，这种方法能够准确模拟皮革制品在实际使用过程中可能遇到的撕裂情况，为皮革材料的质量控制和产品开发提供科学依据。

在皮革制品的生产和使用过程中，撕裂强度是一个至关重要的性能指标。无论是鞋类、箱包、皮具还是家具用皮革，都需要具备足够的撕裂强度以保证产品的耐用性和安全性。舌形撕裂强度测试通过特定的试样制备和测试程序，能够量化评估皮革材料在撕裂过程中的力学行为，为生产企业、质检机构和研发部门提供可靠的数据支持。

从技术原理角度分析，舌形撕裂强度测试是通过在皮革试样上预制一个切口，形成类似舌头的形状，然后使用拉力试验机对试样两端施加相反方向的拉力，使试样沿着预制切口方向撕裂。测试过程中记录的最大力值即为该皮革材料的舌形撕裂强度，通常以牛顿（N）为单位表示。该测试方法具有操作简便、结果可靠、重复性好等优点，已成为皮革行业广泛采用的标准化检测方法之一。

舌形撕裂强度测试与其它撕裂测试方法（如裤形撕裂、双边撕裂等）相比，具有其独特的优势。舌形试样的几何形状使得撕裂过程中的应力集中更加明显，测试结果更加敏感，能够更准确地反映皮革材料在真实使用条件下的抗撕裂性能。同时，该方法对试样尺寸的要求相对宽松，适用于各种厚度和类型的皮革材料，包括天然皮革、人造革和合成革等。

随着皮革行业的快速发展和技术进步，对皮革材料的性能要求越来越高。舌形撕裂强度测试作为评价皮革质量的重要手段，其标准化程度和测试精度也在不断提高。国际上，ISO、ASTM、IULTCS等组织都制定了相应的测试标准，我国也根据国情制定了国家标准和行业标准，为皮革舌形撕裂强度测试提供了统一的技术规范。

检测样品

皮革舌形撕裂强度测试适用于多种类型的皮革材料，检测样品的范围涵盖了皮革生产加工的各个环节以及最终产品。以下是需要进行该项检测的主要样品类型：

• 天然皮革：包括牛皮、羊皮、猪皮、马皮等各类动物皮革，涵盖鞋面革、服装革、箱包革、家具革等不同用途的品种
• 人造革与合成革：包括聚氨酯合成革（PU革）、聚氯乙烯人造革（PVC革）、超细纤维合成革等人工制造的皮革材料
• 再生革：利用皮革废料经过加工处理后制成的再生皮革材料
• 毛皮材料：带有毛被的动物皮张，如貂皮、狐皮、兔皮等
• 皮革制品：鞋类产品中的皮革部件、皮包皮具、皮带、皮手套等各类皮革制品中的关键受力部件
• 特殊处理皮革：经过防水、防油、阻燃等功能性处理的皮革材料

在进行舌形撕裂强度测试时，样品的制备是影响测试结果准确性的关键因素之一。首先，样品应具有代表性，能够真实反映整批皮革材料的质量状况。取样时应避开皮革的边沿部位、伤残部位和特殊处理区域，选择平整、均匀的部位进行取样。对于不同类型的皮革，取样位置和数量应遵循相关标准的规定。

样品的尺寸和形状是舌形撕裂强度测试的重要参数。标准试样通常为矩形，长度方向平行于皮革的背脊线或规定的取样方向。试样的一端需要预制一个切口，切口的长度和位置应严格按照标准规定执行。切口的质量直接影响撕裂过程的进行，因此应使用锋利的刀具进行切割，确保切口边缘整齐、无毛刺。

样品的调理是测试前必不可少的准备工作。皮革材料具有吸湿性，其性能受环境温湿度的影响较大。测试前应将样品放置在标准大气条件下进行充分的调理，使样品的含水率达到平衡状态。标准大气条件通常为温度20±2°C，相对湿度65±4%。调理时间根据样品的厚度和类型确定，一般为24小时以上。

对于特殊用途的皮革材料，样品的预处理可能还包括其它步骤。例如，对于需要进行老化测试的皮革，应先进行老化处理后再进行撕裂强度测试；对于防水皮革，可能需要进行水浸泡处理以评估其湿态撕裂强度。这些特殊情况下的样品处理方法应在测试报告中详细说明。

检测项目

皮革舌形撕裂强度测试涉及的检测项目主要包括以下几个方面，每个项目都对应着不同的性能评估需求：

• 舌形撕裂强度：这是核心检测项目，表示试样在撕裂过程中所能承受的最大力值，单位为牛顿（N）。该数值越大，表示皮革的抗撕裂性能越好
• 撕裂强度平均值：对多个试样进行测试后计算得出的平均值，用于表征整批皮革材料的撕裂性能水平
• 撕裂强度变异系数：反映测试结果离散程度的统计量，用于评估皮革材料的均匀性和测试的可靠性
• 纵横向撕裂强度：分别测试皮革纵向（平行于背脊线方向）和横向（垂直于背脊线方向）的撕裂强度，用于评估皮革的各向异性
• 干态撕裂强度：在标准大气条件下调理后测试的撕裂强度，反映皮革在正常使用条件下的性能
• 湿态撕裂强度：皮革经过水浸泡处理后的撕裂强度，用于评估皮革在潮湿环境下的性能保持率

除了上述主要检测项目外，根据客户需求和产品用途，还可以进行以下扩展检测项目：

• 不同温度下的撕裂强度：评估皮革在高温或低温环境下的撕裂性能变化，对于户外用皮革和特种皮革具有重要意义
• 老化后撕裂强度：通过人工加速老化试验后测试撕裂强度，用于预测皮革的使用寿命和耐久性
• 反复弯曲后撕裂强度：模拟皮革制品在使用过程中的反复弯折情况，评估疲劳损伤对撕裂性能的影响
• 涂层附着强度测试：对于涂层皮革，评估涂层与基材之间的结合强度，这与撕裂性能密切相关
• 撕裂伸长率：记录撕裂过程中试样的伸长量，计算撕裂伸长率，用于评估皮革的延展性能

检测项目的选择应根据皮革的用途、客户的要求以及相关产品标准的规定来确定。对于一般用途的皮革，通常只需测试干态撕裂强度即可满足质量评估的需求；对于特殊用途或高品质要求的皮革产品，则需要进行更全面的检测项目。

在检测结果的分析和评定方面，需要将测试数据与相关标准或技术规范进行对比。不同用途的皮革对撕裂强度有不同的要求，例如鞋面革的撕裂强度要求通常高于服装革，箱包革的要求又有所不同。检测报告应明确给出测试依据的标准、测试条件、测试结果以及结果的评定结论。

检测方法

皮革舌形撕裂强度测试的方法已经实现了标准化，主要依据国家标准、行业标准以及国际标准进行检测。以下是详细的检测方法介绍：

样品制备方法是检测的首要环节。根据相关标准的规定，从待测皮革上裁取规定尺寸的试样。通常情况下，试样的长度为100mm至150mm，宽度为25mm至50mm，具体尺寸根据所依据的标准确定。试样的纵向应平行于皮革的背脊线方向（纵向试样）或垂直于背脊线方向（横向试样）。在试样的一端预制一个切口，切口的长度通常为试样宽度的一半，切口应平直、整齐。

测试设备准备是确保检测准确性的基础。测试使用拉力试验机，设备应具备足够的量程和精度，通常要求力值测量精度不低于1%，位移测量精度不低于0.1mm。设备应定期进行校准，确保测试结果的准确性和可溯源性。测试前应检查夹具的状态，确保夹具能够牢固地夹持试样而不发生滑移或夹破。

测试步骤按照以下程序进行：

• 将调理好的试样从标准大气环境中取出，尽快开始测试，避免环境条件变化对测试结果产生影响
• 将试样的一端（舌头部分）夹持在上夹具中，另一端的两翼分别夹持在下夹具中，确保试样的中心线与夹具的中心线对齐
• 设置拉力试验机的测试参数，包括拉伸速度、数据采集频率等。标准规定的拉伸速度通常为100mm/min或200mm/min
• 启动拉力试验机，开始拉伸。在拉伸过程中，试样将沿预制切口方向逐渐撕裂
• 记录撕裂过程中的力值变化曲线，特别关注撕裂过程中的最大力值
• 当试样完全撕裂或力值下降到规定程度时，结束测试

数据处理和结果计算是检测方法的重要环节。从力值-位移曲线上读取撕裂过程中的最大力值，该值即为试样的舌形撕裂强度。对于每个样品，通常需要测试多个试样（一般为3至5个），然后计算平均值和变异系数。结果计算应遵循数值修约规则，按照标准规定保留有效数字位数。

在检测方法的选择上，应根据皮革的类型和用途确定合适的测试标准。目前常用的测试标准包括：

• GB/T 3916-2013《纺织品 卷装纱 单根纱线断裂强力和断裂伸长率的测定（CRE法）》中关于舌形撕裂的测试方法
• QB/T 2711-2005《皮革 物理和机械试验 撕裂力的测定：双边撕裂》
• ISO 3376:2020《皮革 物理和机械试验 撕裂力的测定》
• IUP 6-2018《皮革 撕裂力的测定》国际皮革师与化学师联合会标准
• ASTM D2209-00(2016)《皮革撕裂强度标准测试方法》

不同标准之间可能存在技术细节的差异，如试样尺寸、拉伸速度、测试环境等。在实际检测中，应根据客户要求或产品标准的规定选择适当的测试标准，并在检测报告中注明所依据的标准编号和版本。

质量控制是检测方法中不可或缺的组成部分。为确保检测结果的准确性和可靠性，应建立完善的质量控制体系。这包括定期使用标准物质或对比样进行验证测试，参加实验室间比对和能力验证活动，对检测设备进行期间核查，以及对检测人员进行培训和考核等措施。

检测仪器

皮革舌形撕裂强度测试所需的检测仪器主要包括以下几类：

拉力试验机是核心检测设备，用于施加拉伸力并记录测试数据。根据驱动方式和控制系统的不同，拉力试验机可分为以下几种类型：

• 电子万能材料试验机：采用伺服电机驱动，具有高精度、宽量程、多功能等特点，可实现拉伸、压缩、弯曲等多种力学性能测试。该类设备配备精密的力传感器和位移传感器，能够实时采集测试数据并生成测试曲线
• 液压式万能试验机：适用于大吨位测试，结构简单，维护方便，但精度相对较低，在现代皮革检测中已逐渐被电子式设备取代
• 单柱式拉力试验机：结构紧凑，占地面积小，适用于小量程测试，常用于皮革、纺织品等轻质材料的检测
• 双柱式拉力试验机：刚性更好，稳定性更高，适用于各种量程的测试，是实验室常用的高端检测设备

夹具系统是确保测试准确性的关键部件。舌形撕裂测试需要专用的夹具系统，主要包括：

• 气动夹具：采用气压驱动，夹持力稳定可靠，操作方便，适用于大批量样品的检测。气动夹具可以保持恒定的夹持压力，避免因夹持力波动对测试结果产生影响
• 手动夹具：结构简单，成本低廉，适用于检测量较小的场合。使用时需注意控制夹持力度，避免过紧导致试样损坏或过松导致滑移
• 专用舌形撕裂夹具：针对舌形撕裂测试设计的专用夹具，能够精确固定试样的舌头部分和两翼部分，确保撕裂方向与拉伸方向一致

环境调节设备是测试辅助设备中的重要组成部分，用于提供标准的大气环境条件。主要包括：

• 恒温恒湿箱：用于样品的调理和测试环境的控制。高品质的恒温恒湿箱能够精确控制温度和湿度，温度控制精度可达±0.5°C，湿度控制精度可达±2%RH
• 标准大气室：用于放置需长时间调理的样品或进行精密测试。标准大气室能够提供稳定的标准环境条件，确保测试结果的准确性和重复性
• 温湿度记录仪：用于监测和记录环境条件的变化，确保测试过程始终处于规定的大气条件下

样品制备设备是检测前处理的重要工具，主要包括：

• 冲切刀具：用于裁取标准尺寸的试样。冲切刀具应保持锋利，刀刃应平直无缺口，以确保试样边缘整齐
• 切割刀具：用于预制舌形切口。切割刀具应具有良好的导向装置，确保切口位置准确、平直
• 样板：用于确定试样的取样位置和方向。样板应具有清晰的标记，便于准确取样

数据采集和处理系统是现代检测仪器的核心组成部分。高端的拉力试验机通常配备专业的测试软件，能够实现以下功能：

• 实时显示力值、位移、时间等测试参数
• 自动生成力值-位移曲线或应力-应变曲线
• 自动识别和计算关键测试数据，如最大力值、屈服点、断裂点等
• 生成标准格式的测试报告
• 存储和管理历史测试数据
• 进行统计分析和质量控制

仪器的维护和保养是确保检测质量的重要措施。应建立完善的设备管理制度，包括日常维护、定期保养、期间核查和故障维修等内容。对于关键测量设备如力传感器、位移传感器等，应定期送交有资质的计量机构进行校准，并保存校准证书和校准记录。

应用领域

皮革舌形撕裂强度测试在多个行业和领域具有广泛的应用，是评价皮革材料质量的重要手段。以下是主要的应用领域介绍：

鞋类制造业是皮革舌形撕裂强度测试的主要应用领域之一。鞋类产品在使用过程中需要承受反复的弯折、拉伸和摩擦，皮革部件的抗撕裂性能直接影响鞋类的使用寿命和安全性。鞋面革、鞋里革、鞋垫革等都需要进行撕裂强度测试，以确保产品质量符合标准要求。特别是运动鞋、劳保鞋等对性能要求较高的产品，更需要严格控制皮革的撕裂强度。

• 皮鞋制造：各种款式的皮鞋都需要使用撕裂强度合格的皮革材料，确保穿着过程中的舒适性和耐久性
• 运动鞋制造：运动鞋对皮革的力学性能要求更高，需要测试动态撕裂强度和反复弯折后的撕裂性能
• 劳保鞋制造：劳保鞋需要具备更高的安全性，皮革的撕裂强度是重要的安全指标
• 童鞋制造：童鞋对材料的环保性和安全性有特殊要求，撕裂强度测试是质量控制的重要环节

箱包皮具行业是另一个重要的应用领域。旅行箱、手提包、钱包、皮带等皮具产品在使用过程中经常受到拉伸和撕裂力的作用，皮革的抗撕裂性能直接关系到产品的承载能力和使用寿命。

• 旅行箱包：需要承受较大的装载重量，皮革部件的撕裂强度是关键质量指标
• 手袋背包：手柄、背带等受力部位的皮革需要具有较高的撕裂强度
• 皮带腰带：皮带在使用中承受拉伸力，撕裂强度直接影响使用安全
• 钱包票夹：虽然受力较小，但材料的耐久性仍需要通过撕裂强度测试来保障

家具行业对皮革撕裂强度也有较高的要求。真皮沙发、真皮座椅等家具产品需要经受长期的使用和摩擦，皮革的撕裂强度是评价其质量的重要指标。

• 沙发制造：沙发的座垫、靠背、扶手等部位都需要使用撕裂强度合格的皮革
• 办公椅制造：办公椅的座垫和靠背需要承受长时间的坐压，皮革强度至关重要
• 汽车座椅：汽车座椅用皮革需要满足更高的耐磨性和撕裂强度要求
• 家居软装：各种皮革软装制品需要保证材料的耐久性

服装行业是皮革材料的重要应用领域。皮衣、皮裤、皮手套等服装产品需要兼具美观性和实用性，皮革的撕裂强度是影响穿着舒适性和服装寿命的关键因素。

• 皮衣制造：皮衣的接缝处和受力部位需要保证足够的撕裂强度
• 皮手套制造：手指部位经常受到拉伸，需要测试局部撕裂强度
• 皮裤皮裙：这些紧身服装需要材料具有良好的延展性和抗撕裂性

体育用品行业也是皮革材料的重要应用领域。各种球类、护具、运动器材等需要使用高性能皮革材料。

• 球类制造：篮球、足球、橄榄球等球类的表皮需要具备高强度和高耐磨性
• 护具制造：护腿板、护臂等运动护具的皮革部件需要保证安全性能
• 运动器材：各种运动器材的握把、护套等皮革部件需要测试撕裂强度

质量监督和第三方检测机构是皮革舌形撕裂强度测试的专业服务提供者。这些机构为生产企业、贸易商、消费者提供独立、公正的检测服务，出具具有法律效力的检测报告。

• 生产质量控制：帮助生产企业监控产品质量，及时发现和解决质量问题
• 贸易验收：为皮革原料和制品的贸易提供质量验收依据
• 产品认证：为皮革产品申请质量认证提供测试数据支持
• 纠纷仲裁：在质量纠纷中提供客观、公正的检测结果

科研开发领域也需要进行皮革舌形撕裂强度测试。高校、研究院所和企业的研发部门通过对皮革材料进行力学性能研究，开发新型皮革材料和改进生产工艺。

• 新材料研发：评价新型皮革材料的力学性能
• 工艺改进：研究不同工艺参数对皮革撕裂强度的影响
• 配方优化：评估不同配方材料的性能表现
• 基础研究：研究皮革材料的微观结构与宏观力学性能的关系

常见问题

在进行皮革舌形撕裂强度测试的过程中，检测人员和客户经常会遇到各种问题。以下是对常见问题的详细解答：

问题一：舌形撕裂测试与裤形撕裂测试有什么区别？

舌形撕裂测试和裤形撕裂测试都是评估皮革材料抗撕裂性能的方法，但两者在试样形状和测试原理上存在差异。舌形撕裂测试的试样呈舌形，测试时试样沿预制切口单向撕裂；裤形撕裂测试的试样形似裤腿，测试时从中间切开，两腿分别向相反方向拉伸。两种方法测得的撕裂强度数值不同，一般情况下舌形撕裂强度值高于裤形撕裂强度值。在实际应用中，应根据产品标准或客户要求选择合适的测试方法。

问题二：测试结果偏差较大的原因有哪些？

测试结果偏差大可能由多种因素造成。首先是样品本身的均匀性问题，天然皮革本身存在部位差异和个体差异，不同部位的撕裂强度可能相差较大。其次是样品制备质量，切口不整齐、尺寸偏差、取样方向不一致等都会影响测试结果。第三是测试条件控制不当，温湿度偏离标准条件、拉伸速度不稳定等也会造成结果偏差。此外，设备精度问题、操作方法不规范等因素也可能导致测试结果离散。解决方案是增加平行样品数量、严格按照标准操作、定期校准设备等。

问题三：干态测试和湿态测试如何选择？

干态测试和湿态测试的选择取决于皮革的预期用途和使用环境。干态测试是在标准大气条件下调理后进行的测试，反映皮革在正常使用条件下的撕裂性能，适用于大多数皮革产品的质量评估。湿态测试是将试样浸泡在水中一定时间后进行的测试，用于评估皮革在潮湿环境下的性能表现，适用于可能接触水的皮革制品，如户外用革、鞋面革等。如果产品标准或客户没有特别要求，一般只进行干态测试即可。

问题四：不同厚度的皮革如何进行结果比较？

皮革的厚度会影响撕裂强度的测试值，厚度越大，撕裂强度通常越高。为了便于不同厚度皮革之间的性能比较，可以采用撕裂强度指数或单位厚度撕裂强度等指标。撕裂强度指数是将测得的撕裂强度除以试样厚度得到的数值，单位为N/mm。这种方法可以在一定程度上消除厚度差异的影响，更准确地反映皮革材料本身的抗撕裂性能。但在实际应用中，还应结合产品的实际厚度要求进行综合评价。

问题五：测试标准如何选择？

测试标准的选择应根据产品的目标市场、客户要求和行业习惯来确定。国内销售的皮革产品通常依据国家标准（GB系列）或行业标准（QB系列）进行测试。出口产品应根据目标市场的认可标准进行选择，如出口到欧洲市场可采用ISO标准或EN标准，出口到美国市场可采用ASTM标准。如果客户有指定的测试标准，应按照客户要求执行。对于研发测试，可根据研究目的选择合适的标准方法。

问题六：试样切口的质量对测试结果有什么影响？

试样切口的质量对舌形撕裂测试结果有显著影响。切口的整齐程度直接影响撕裂的起始和进行。如果切口边缘有毛刺或不整齐，会造成应力集中不均匀，导致撕裂路径偏离预定方向，影响测试结果的准确性。切口长度也是一个关键因素，切口过短会导致撕裂起始困难，切口过长则可能影响撕裂过程的有效长度。因此，应使用锋利的切割工具，按照标准规定的尺寸精确预制切口，确保切口质量符合要求。

问题七：皮革的鞣制方法对撕裂强度有什么影响？

皮革的鞣制方法是影响其撕裂强度的重要因素。不同的鞣制方法会使皮革具有不同的纤维结构和力学性能。铬鞣革通常具有较高的撕裂强度和良好的柔韧性，这是因为铬鞣剂能够与胶原纤维形成稳定的交联结构。植物鞣革的撕裂强度相对较低，但其特点是质地坚实、成型性好。结合鞣革则兼具两种鞣制方法的特点。此外，鞣制工艺参数的控制，如鞣剂用量、鞣制时间、pH值控制等，也会对皮革的撕裂强度产生影响。

问题八：如何提高皮革的撕裂强度？

提高皮革撕裂强度可从多个方面入手。在原料选择方面，应选择纤维结构紧密、无严重伤残的原皮。在工艺改进方面，可优化鞣制工艺，提高鞣剂与胶原纤维的结合程度；加强加脂处理，改善纤维的润滑性和柔韧性；控制干燥和整理工艺，避免过度拉伸导致纤维损伤。在后期处理方面，可采用适当的涂饰工艺增强表面强度，或采用复合增强材料提高整体强度。但需要注意，撕裂强度的提高可能伴随其它性能的变化，应综合考虑各项性能指标的平衡。

问题九：测试结果与实际使用性能的相关性如何？

舌形撕裂强度测试结果与皮革制品的实际使用性能之间存在较好的相关性，但并非完全对应。测试是在标准条件下进行的，而实际使用条件可能更加复杂多变，涉及动态载荷、温度变化、湿度变化、化学物质接触等多种因素。因此，测试结果可以作为评价皮革质量的重要参考指标，但不能完全代表实际使用性能。在进行产品设计和质量评估时，应结合其他测试指标（如抗张强度、伸长率、耐折性、耐磨性等）进行综合评价。

问题十：检测报告应包含哪些内容？

一份完整的皮革舌形撕裂强度检测报告应包含以下内容：样品标识信息（名称、编号、规格等）；委托单位信息；检测依据的标准编号和版本；测试环境条件（温度、湿度）；试样制备情况（取样位置、尺寸、数量等）；检测设备信息（设备名称、型号、校准状态等）；测试参数（拉伸速度、夹具类型等）；测试结果（单个值、平均值、变异系数等）；结果评定（如适用）；检测日期和检测人员签名；报告审核和批准人员签名；检测机构的资质信息和联系方式。必要时还应附上测试曲线图和试样的照片。