تمت مقارنة هياكل وعمليات إنتاج الجلد الطبيعي، والجلد الصناعي المصنوع من الألياف الدقيقة من البولي يوريثان (PU)، والجلد الصناعي المصنوع من كلوريد البولي فينيل (PVC)، واختبار خصائص المواد ومقارنتها وتحليلها. أظهرت النتائج أن الأداء الشامل للجلد الصناعي المصنوع من الألياف الدقيقة من البولي يوريثان من حيث الميكانيكا أفضل من الجلد الأصلي والجلد الصناعي المصنوع من كلوريد البولي فينيل (PVC)؛ من حيث أداء الانحناء، فإن أداء الجلد الصناعي المصنوع من الألياف الدقيقة من البولي يوريثان والجلد الصناعي المصنوع من كلوريد البولي فينيل (PVC) أفضل من أداء الجلد الأصلي بعد الشيخوخة في الحرارة الرطبة ودرجات الحرارة العالية وتقلبات المناخ وفي درجات الحرارة المنخفضة؛ من حيث مقاومة التآكل، فإن مقاومة التآكل والتمزق للجلد الصناعي المصنوع من الألياف الدقيقة من البولي يوريثان والجلد الصناعي المصنوع من كلوريد البولي فينيل (PVC) أفضل من مقاومة الجلد الأصلي؛ من حيث خصائص المواد الأخرى، تنخفض نفاذية بخار الماء للجلد الأصلي والجلد الصناعي المصنوع من الألياف الدقيقة من البولي يوريثان والجلد الصناعي المصنوع من كلوريد البولي فينيل (PVC) بدورها، كما أن ثبات أبعاد الجلد الصناعي المصنوع من الألياف الدقيقة من البولي يوريثان والجلد الصناعي المصنوع من كلوريد البولي فينيل (PVC) بعد الشيخوخة الحرارية مماثل وأفضل من الجلد الأصلي.
كجزء أساسي من تصميم السيارة، تؤثر أقمشة مقاعد السيارة بشكل مباشر على تجربة قيادة المستخدم. ومن المواد الشائعة استخدام الجلد الطبيعي، والجلد الصناعي المصنوع من ألياف البولي يوريثان الدقيقة (PU) (يُشار إليه فيما يلي بجلد ألياف البولي يوريثان الدقيقة)، والجلد الصناعي المصنوع من كلوريد البولي فينيل (PVC).
للجلد الطبيعي تاريخ طويل من الاستخدام في حياة الإنسان. بفضل خصائصه الكيميائية وتركيبه الحلزوني الثلاثي للكولاجين، يتميز بالنعومة ومقاومة التآكل والمتانة العالية وامتصاص الرطوبة ونفاذية الماء. يُستخدم الجلد الطبيعي بشكل رئيسي في أقمشة مقاعد السيارات متوسطة وعالية الجودة (معظمها من جلد البقر)، مما يجمع بين الفخامة والراحة.
مع تطور المجتمع البشري، أصبح من الصعب تلبية الطلب المتزايد على الجلود الطبيعية. بدأ الناس باستخدام المواد الخام الكيميائية والطرق لصنع بدائل للجلد الطبيعي، أي الجلد الصناعي. يعود ظهور الجلد الصناعي المصنوع من مادة البولي فينيل كلوريد (PVC) إلى القرن العشرين. في ثلاثينيات القرن الماضي، كان هذا هو الجيل الأول من منتجات الجلود الصناعية. تتميز مواده بالقوة العالية، ومقاومة التآكل، ومقاومة الطي، ومقاومة الأحماض والقلويات، وغيرها، كما أنه منخفض التكلفة وسهل المعالجة. تم تطوير جلد الألياف الدقيقة من مادة البولي يوريثين بنجاح في سبعينيات القرن الماضي. بعد تقدم وتحسين تطبيقات التكنولوجيا الحديثة، كنوع جديد من مواد الجلد الصناعي الصناعي، تم استخدامه على نطاق واسع في الملابس الراقية، والأثاث، والكرات، وداخل السيارات، وغيرها من المجالات. تتمثل خصائص جلد الألياف الدقيقة من مادة البولي يوريثين في أنه يحاكي البنية الداخلية وجودة الملمس للجلد الطبيعي، ويتميز بمتانة أفضل من الجلد الأصلي، ومزايا أكثر من حيث تكلفة المواد، وصديق للبيئة.
الجزء التجريبي
جلد صناعي من مادة البولي فينيل كلوريد
ينقسم الهيكل المادي للجلد الصناعي PVC بشكل أساسي إلى: طلاء السطح، طبقة PVC الكثيفة، طبقة رغوة PVC، طبقة لاصقة PVC، وقماش قاعدة البوليستر (انظر الشكل 1). في طريقة ورق التحرير (طريقة طلاء النقل)، يتم كشط ملاط PVC أولاً لأول مرة لتشكيل طبقة كثيفة من PVC (طبقة سطحية) على ورق التحرير، ويدخل الفرن الأول للتلدين والتبريد؛ ثانيًا، بعد الكشط الثاني، يتم تشكيل طبقة رغوة PVC على أساس طبقة PVC الكثيفة، ثم يتم تلبيسها وتبريدها في الفرن الثاني؛ ثالثًا، بعد الكشط الثالث، يتم تشكيل طبقة لاصقة من PVC (الطبقة السفلية)، ويتم ربطها بالنسيج الأساسي، وتدخل الفرن الثالث للتلدين والرغوة؛ أخيرًا، يتم تقشيرها من ورق التحرير بعد التبريد والتشكيل (انظر الشكل 2).
جلد طبيعي وجلد من الألياف الدقيقة من مادة البولي يوريثين
يتضمن الهيكل المادي للجلد الطبيعي طبقة الحبوب وهيكل الألياف والطلاء السطحي (انظر الشكل 3 (أ)). تنقسم عملية الإنتاج من الجلد الخام إلى الجلد الصناعي عمومًا إلى ثلاث مراحل: التحضير والدباغة والتشطيب (انظر الشكل 4). الهدف الأصلي من تصميم جلد الألياف الدقيقة بولي يوريثين هو محاكاة الجلد الطبيعي حقًا من حيث هيكل المادة وملمس المظهر. يتضمن الهيكل المادي لجلد الألياف الدقيقة بولي يوريثين بشكل أساسي طبقة بولي يوريثين والجزء الأساسي والطلاء السطحي (انظر الشكل 3 (ب)). من بينها، يستخدم الجزء الأساسي أليافًا دقيقة مجمعة ذات بنية وأداء مماثلين لألياف الكولاجين المجمعة في الجلد الطبيعي. من خلال معالجة عملية خاصة، يتم تصنيع نسيج غير منسوج عالي الكثافة بهيكل شبكي ثلاثي الأبعاد، مع مادة حشو بولي يوريثين ذات بنية دقيقة مفتوحة (انظر الشكل 5).
إعداد العينة
العينات من موردي أقمشة مقاعد السيارات الرئيسيين في السوق المحلية. يتم تحضير عينتين من كل مادة: جلد طبيعي، وجلد من ألياف البولي يوريثان الدقيقة، وجلد صناعي من البولي فينيل كلوريد (PVC)، من ستة موردين مختلفين. العينات هي: جلد طبيعي (الرقم 1 و2)، وجلد من ألياف البولي يوريثان الدقيقة (الرقم 1 و2)، وجلد صناعي من البولي فينيل كلوريد (الرقم 1 و2). لون العينات أسود.
الاختبار والتوصيف
بناءً على متطلبات تطبيقات المركبات للمواد، تُقارن العينات المذكورة أعلاه من حيث الخواص الميكانيكية، ومقاومة الطي، ومقاومة التآكل، وخصائص المواد الأخرى. وترد عناصر وطرق الاختبار المحددة في الجدول 1.
الجدول 1 عناصر الاختبار المحددة وطرق اختبار أداء المواد
| لا. | تصنيف الأداء | عناصر الاختبار | اسم المعدات | طريقة الاختبار |
| 1 | الخصائص الميكانيكية الرئيسية | قوة الشد/الاستطالة عند الكسر | آلة اختبار الشد زويك | DIN EN ISO 13934-1 |
| قوة التمزق | آلة اختبار الشد زويك | DIN EN ISO 3377-1 | ||
| الاستطالة الساكنة/التشوه الدائم | قوس التعليق، الأوزان | PV 3909(50 نيوتن/30 دقيقة) | ||
| 2 | مقاومة الطي | اختبار الطي | جهاز اختبار ثني الجلد | DIN EN ISO 5402-1 |
| 3 | مقاومة التآكل | ثبات اللون للاحتكاك | جهاز اختبار احتكاك الجلد | DIN EN ISO 11640 |
| تآكل لوحة الكرة | جهاز اختبار التآكل مارتينديل | في دي ايه 230-211 | ||
| 4 | خصائص المواد الأخرى | نفاذية المياه | جهاز اختبار رطوبة الجلد | DIN EN ISO 14268 |
| مقاومة اللهب الأفقية | معدات قياس مقاومة اللهب الأفقية | TL. 1010 | ||
| الاستقرار البعدي (معدل الانكماش) | فرن ذو درجة حرارة عالية، غرفة تغير المناخ، مسطرة | - | ||
| انبعاث الروائح | فرن ذو درجة حرارة عالية وجهاز لجمع الروائح | فولكس فاجن 50180 |
التحليل والمناقشة
الخصائص الميكانيكية
يوضح الجدول 2 بيانات اختبار الخواص الميكانيكية للجلد الطبيعي وجلد الألياف الدقيقة PU والجلد الصناعي PVC، حيث يمثل L اتجاه سدى المادة ويمثل T اتجاه لحمة المادة. يمكن ملاحظة من الجدول 2 أنه من حيث قوة الشد والاستطالة عند الكسر، فإن قوة الشد للجلد الطبيعي في كل من اتجاهي السدى واللحمة أعلى من قوة الشد للجلد المصنوع من الألياف الدقيقة PU، مما يدل على قوة أفضل، في حين أن الاستطالة عند كسر جلد الألياف الدقيقة PU أكبر والمتانة أفضل؛ في حين أن قوة الشد والاستطالة عند كسر جلد الألياف الدقيقة PU أقل من نظيرتيهما في المادتين الأخريين. من حيث الاستطالة الساكنة والتشوه الدائم، فإن قوة الشد للجلد الطبيعي أعلى من قوة الشد للجلد المصنوع من الألياف الدقيقة PU، مما يدل على قوة أفضل، في حين أن الاستطالة عند كسر جلد الألياف الدقيقة PU أكبر والمتانة أفضل. من حيث التشوه، فإن التشوه الدائم لجلد الألياف الدقيقة من البولي يوريثان هو الأصغر في كل من اتجاهي السدى واللحمة (متوسط التشوه الدائم في اتجاه السدى هو 0.5٪، ومتوسط التشوه الدائم في اتجاه اللحمة هو 2.75٪)، مما يشير إلى أن المادة تتمتع بأفضل أداء للتعافي بعد التمدد، وهو أفضل من الجلد الطبيعي والجلد الصناعي من البولي فينيل كلوريد (PVC). يشير الاستطالة الثابتة إلى درجة تشوه الاستطالة للمادة تحت ظروف الإجهاد أثناء تجميع غطاء المقعد. لا يوجد متطلب واضح في المعيار، ويُستخدم فقط كقيمة مرجعية. من حيث قوة التمزق، فإن قيم عينات المواد الثلاث متشابهة ويمكن أن تلبي متطلبات المعيار.
الجدول 2 نتائج اختبار الخواص الميكانيكية للجلد الطبيعي وجلد الألياف الدقيقة المصنوع من مادة البولي يوريثان وجلد البولي فينيل كلوريد الصناعي
| عينة | قوة الشد/ميجا باسكال | الاستطالة عند الانكسار/% | الاستطالة الساكنة/% | التشوه الدائم/% | قوة التمزق/نيوتن | |||||
| ل | ت | ل | ت | ل | ت | ل | ت | ل | ت | |
| جلد طبيعي 1# | 17.7 | 16.6 | 54.4 | 50.7 | 19.0 | 11.3 | 5.3 | 3.0 | 50 | 52.4 |
| جلد طبيعي 2# | 15.5 | 15.0 | 58.4 | 58.9 | 19.2 | 12.7 | 4.2 | 3.0 | 33.7 | 34.1 |
| معيار الجلد الطبيعي | ≥9.3 | ≥9.3 | ≥30.0 | ≥40.0 | ≤3.0 | ≤4.0 | ≥25.0 | ≥25.0 | ||
| جلد من الألياف الدقيقة PU 1# | 15.0 | 13.0 | 81.4 | 120.0 | 6.3 | 21.0 | 0.5 | 2.5 | 49.7 | 47.6 |
| جلد من الألياف الدقيقة PU 2# | 12.9 | 11.4 | 61.7 | 111.5 | 7.5 | 22.5 | 0.5 | 3.0 | 67.8 | 66.4 |
| جلد من الألياف الدقيقة PU القياسي | ≥9.3 | ≥9.3 | ≥30.0 | ≥40.0 | ≤3.0 | ≤4.0 | ≥40.0 | ≥40.0 | ||
| جلد صناعي من مادة PVC رقم I | 7.4 | 5.9 | 120.0 | 130.5 | 16.8 | 38.3 | 1.2 | 3.3 | 62.5 | 35.3 |
| جلد صناعي من مادة البولي فينيل كلوريد 2# | 7.9 | 5.7 | 122.4 | 129.5 | 22.5 | 52.0 | 2.0 | 5.0 | 41.7 | 33.2 |
| جلد صناعي من مادة PVC القياسية | ≥3.6 | ≥3.6 | ≤3.0 | ≤6.0 | ≥30.0 | ≥25.0 | ||||
بشكل عام، تتمتع عينات الجلد المصنوع من الألياف الدقيقة من مادة البولي يوريثين بقوة شد جيدة، واستطالة عند الكسر، وقوة تشوه وتمزق دائمة، كما أن الخصائص الميكانيكية الشاملة أفضل من تلك الموجودة في عينات الجلد الطبيعي والجلد الصناعي من مادة البولي فينيل كلوريد.
مقاومة الطي
تنقسم حالات عينات اختبار مقاومة الطي على وجه التحديد إلى 6 أنواع، وهي الحالة الأولية (الحالة غير القديمة)، وحالة الشيخوخة الحرارية الرطبة، وحالة درجة الحرارة المنخفضة (-10 درجة مئوية)، وحالة الشيخوخة بضوء الزينون (PV1303/3P)، وحالة الشيخوخة بدرجة حرارة عالية (100 درجة مئوية/168 ساعة) وحالة الشيخوخة بالتناوب المناخي (PV12 00/20P). تتمثل طريقة الطي في استخدام أداة ثني الجلد لتثبيت طرفي العينة المستطيلة في اتجاه الطول على المشابك العلوية والسفلية للجهاز، بحيث تكون العينة 90 درجة، وتنحني بشكل متكرر بسرعة وزاوية معينة. تظهر نتائج اختبار أداء الطي للجلد الأصلي وجلد الألياف الدقيقة PU والجلد الصناعي PVC في الجدول 3. يمكن ملاحظة من الجدول 3 أن عينات الجلد الأصلي وجلد الألياف الدقيقة PU والجلد الصناعي PVC يتم طيها جميعًا بعد 100000 مرة في الحالة الأولية و10000 مرة في حالة الشيخوخة تحت ضوء الزينون. يمكن أن يحافظ على حالة جيدة دون تشققات أو تبييض الإجهاد. في حالات الشيخوخة المختلفة الأخرى، وهي حالة الشيخوخة بالحرارة الرطبة وحالة الشيخوخة في درجات الحرارة العالية وحالة الشيخوخة بالتناوب المناخي لجلد الألياف الدقيقة PU والجلد الصناعي PVC، يمكن للعينات تحمل 30000 اختبار انحناء. بعد 7500 إلى 8500 اختبار انحناء، بدأت الشقوق أو التبييض بالإجهاد في الظهور في عينات حالة الشيخوخة بالحرارة الرطبة وحالة الشيخوخة في درجات الحرارة العالية من الجلد الأصلي، وكانت شدة الشيخوخة بالحرارة الرطبة (168 ساعة / 70 درجة مئوية / 75٪) أقل من شدة جلد الألياف الدقيقة PU. جلد الألياف والجلد الصناعي PVC (240 ساعة / 90 درجة مئوية / 95٪). وبالمثل، بعد 14000 إلى 15000 اختبار انحناء، تظهر الشقوق أو التبييض بالإجهاد في حالة الجلد بعد الشيخوخة بالتناوب المناخي. يرجع ذلك إلى أن مقاومة الجلد للانحناء تعتمد بشكل أساسي على طبقة الحبوب الطبيعية وبنية ألياف الجلد الأصلي، وأدائه أقل من أداء المواد الكيميائية الاصطناعية. وبالتالي، فإن متطلبات معايير المواد للجلد أقل أيضًا. هذا يدل على أن مادة الجلد أكثر "رقة"، ويحتاج المستخدمون إلى مزيد من الحذر والاهتمام بالصيانة أثناء الاستخدام.
الجدول 3 نتائج اختبار أداء الطي للجلد الطبيعي وجلد الألياف الدقيقة المصنوع من مادة البولي يوريثان وجلد البولي فينيل كلوريد الصناعي
| عينة | الحالة الأولية | حالة الشيخوخة بالحرارة الرطبة | حالة درجة الحرارة المنخفضة | حالة شيخوخة ضوء الزينون | حالة الشيخوخة في درجات الحرارة العالية | حالة شيخوخة التناوب المناخي |
| جلد طبيعي 1# | 100000 مرة، بدون تشققات أو تبييض مجهد | 168 ساعة/70 درجة مئوية/75% 8000 مرة، بدأت الشقوق في الظهور، تبييض الإجهاد | 32000 مرة، بدأت الشقوق في الظهور، لا تبييض الإجهاد | 10000 مرة، بدون تشققات أو تبييض بسبب الإجهاد | 7500 مرة، بدأت الشقوق في الظهور، لا تبييض الإجهاد | 15000 مرة، بدأت الشقوق في الظهور، لا تبييض الإجهاد |
| جلد طبيعي 2# | 100000 مرة، بدون تشققات أو تبييض مجهد | 168 ساعة/70 درجة مئوية/75% 8500 مرة، بدأت الشقوق في الظهور، تبييض الإجهاد | 32000 مرة، بدأت الشقوق في الظهور، لا تبييض الإجهاد | 10000 مرة، بدون تشققات أو تبييض بسبب الإجهاد | 8000 مرة، بدأت الشقوق في الظهور، لا تبييض الإجهاد | 4000 مرة، بدأت الشقوق في الظهور، لا يوجد تبييض مجهد |
| جلد من الألياف الدقيقة PU 1# | 100000 مرة، بدون تشققات أو تبييض مجهد | 240 ساعة/90 درجة مئوية/95% 30000 مرة، بدون تشققات أو تبييض إجهاد | 35000 مرة، بدون تشققات أو تبييض بسبب الإجهاد | 10000 مرة، بدون تشققات أو تبييض بسبب الإجهاد | 30000 مرة، بدون تشققات أو تبييض بسبب الإجهاد | 30000 مرة، بدون تشققات أو تبييض بسبب الإجهاد |
| جلد من الألياف الدقيقة PU 2# | 100000 مرة، بدون تشققات أو تبييض مجهد | 240 ساعة/90 درجة مئوية/95% 30000 مرة، بدون تشققات أو تبييض إجهاد | 35000 مرة، بدون تشققات أو تبييض بسبب الإجهاد | 10000 مرة، بدون تشققات أو تبييض بسبب الإجهاد | 30000 مرة، بدون تشققات أو تبييض بسبب الإجهاد | 30000 مرة، بدون تشققات أو تبييض بسبب الإجهاد |
| جلد صناعي من مادة PVC رقم 1 | 100000 مرة، بدون تشققات أو تبييض مجهد | 240 ساعة/90 درجة مئوية/95% 30000 مرة، بدون تشققات أو تبييض إجهاد | 35000 مرة، بدون تشققات أو تبييض بسبب الإجهاد | 10000 مرة، بدون تشققات أو تبييض بسبب الإجهاد | 30000 مرة، بدون تشققات أو تبييض بسبب الإجهاد | 30000 مرة، بدون تشققات أو تبييض بسبب الإجهاد |
| جلد صناعي من مادة البولي فينيل كلوريد 2# | 100000 مرة، بدون تشققات أو تبييض مجهد | 240 ساعة/90 درجة مئوية/95% 30000 مرة، بدون تشققات أو تبييض إجهاد | 35000 مرة، بدون تشققات أو تبييض بسبب الإجهاد | 10000 مرة، بدون تشققات أو تبييض بسبب الإجهاد | 30000 مرة، بدون تشققات أو تبييض بسبب الإجهاد | 30000 مرة، بدون تشققات أو تبييض بسبب الإجهاد |
| متطلبات معيار الجلد الأصلي | 100000 مرة، بدون تشققات أو تبييض مجهد | 168 ساعة/70 درجة مئوية/75% 5000 مرة، بدون تشققات أو تبييض إجهاد | 30000 مرة، بدون تشققات أو تبييض بسبب الإجهاد | 10000 مرة، بدون تشققات أو تبييض بسبب الإجهاد | لا توجد متطلبات | لا يوجد متطلبات |
| متطلبات معيارية لجلد الألياف الدقيقة PU | 100000 مرة، بدون تشققات أو تبييض مجهد | 240 ساعة/90 درجة مئوية/95% 30000 مرة، بدون تشققات أو تبييض إجهاد | 30000 مرة، بدون تشققات أو تبييض بسبب الإجهاد | 10000 مرة، بدون تشققات أو تبييض بسبب الإجهاد | 30000 مرة، بدون تشققات أو تبييض بسبب الإجهاد | 30000 مرة، بدون تشققات أو تبييض بسبب الإجهاد |
بشكل عام، يتميز أداء طيّ عينات الجلد، وجلد الألياف الدقيقة من البولي يوريثان، والجلد الصناعي من البولي فينيل كلوريد (PVC) بحالته الأولية وحالة شيخوخة ضوء الزينون. في حالات الشيخوخة بالحرارة الرطبة، ودرجات الحرارة المنخفضة، ودرجات الحرارة المرتفعة، وتغير المناخ، يكون أداء طيّ جلد الألياف الدقيقة من البولي يوريثان والجلد الصناعي من البولي فينيل كلوريد متشابهًا، وهو أفضل من أداء الجلد.
مقاومة التآكل
يتضمن اختبار مقاومة التآكل اختبار ثبات اللون بالاحتكاك واختبار تآكل لوحة الكرة. تظهر نتائج اختبار مقاومة التآكل للجلد وجلد الألياف الدقيقة PU والجلد الصناعي PVC في الجدول 4. تُظهر نتائج اختبار ثبات اللون بالاحتكاك أن عينات الجلد وجلد الألياف الدقيقة PU والجلد الصناعي PVC في الحالة الأولية وحالة النقع في الماء منزوع الأيونات وحالة النقع في العرق القلوي وعند النقع في 96٪ من الإيثانول ، يمكن الحفاظ على ثبات اللون بعد الاحتكاك أعلى من 4.0 ، وحالة لون العينة مستقرة ولن تتلاشى بسبب احتكاك السطح. تُظهر نتائج اختبار تآكل لوحة الكرة أنه بعد 1800-1900 مرة من التآكل ، تحتوي عينة الجلد على حوالي 10 ثقوب تالفة ، وهو ما يختلف بشكل كبير عن مقاومة التآكل لعينات جلد الألياف الدقيقة PU والجلد الصناعي PVC (كلاهما لا يحتوي على ثقوب تالفة بعد 19000 مرة من التآكل). سبب الثقوب التالفة هو أن طبقة الحبوب في الجلد تتلف بعد التآكل ، ومقاومة التآكل الخاصة بها مختلفة تمامًا عن مقاومة المواد الاصطناعية الكيميائية. لذلك، فإن مقاومة التآكل الضعيفة للجلد تتطلب أيضًا من المستخدمين الاهتمام بالصيانة أثناء الاستخدام.
| الجدول 4 نتائج اختبار مقاومة التآكل للجلد الأصلي وجلد الألياف الدقيقة من البولي يوريثان والجلد الصناعي من البولي فينيل كلوريد | |||||
| العينات | ثبات اللون للاحتكاك | تآكل لوحة الكرة | |||
| الحالة الأولية | حالة نقع الماء منزوع الأيونات | حالة العرق القلوي المشبع | حالة نقع الإيثانول بنسبة 96% | الحالة الأولية | |
| (2000 مرة احتكاك) | (500 مرة احتكاك) | (100 مرة احتكاك) | (5 مرات الاحتكاك) | ||
| جلد طبيعي 1# | 5.0 | 4.5 | 5.0 | 5.0 | حوالي 1900 مرة 11 حفرة تالفة |
| جلد طبيعي 2# | 5.0 | 5.0 | 5.0 | 4.5 | حوالي 1800 مرة 9 ثقوب تالفة |
| جلد من الألياف الدقيقة PU 1# | 5.0 | 5.0 | 5.0 | 4.5 | 19000 مرة لا يوجد ثقوب تالفة على السطح |
| جلد من الألياف الدقيقة PU 2# | 5.0 | 5.0 | 5.0 | 4.5 | 19000 مرة بدون ثقوب تلف السطح |
| جلد صناعي من مادة PVC رقم 1 | 5.0 | 4.5 | 5.0 | 5.0 | 19000 مرة بدون ثقوب تلف السطح |
| جلد صناعي من مادة البولي فينيل كلوريد 2# | 5.0 | 5.0 | 5.0 | 4.5 | 19000 مرة بدون ثقوب تلف السطح |
| متطلبات معيارية للجلد الأصلي | ≥4.5 | ≥4.5 | ≥4.5 | ≥4.0 | 1500 مرة من التآكل والتلف لا يزيد عن 4 فتحات للتلف |
| متطلبات معيار الجلود الاصطناعية | ≥4.5 | ≥4.5 | ≥4.5 | ≥4.0 | 19000 مرة من التآكل والتلف لا يزيد عن 4 فتحات للتلف |
بشكل عام، تتمتع عينات الجلد الطبيعي والجلد المصنوع من الألياف الدقيقة PU والجلد الصناعي PVC بثبات لون جيد للاحتكاك، كما يتمتع الجلد المصنوع من الألياف الدقيقة PU والجلد الصناعي PVC بمقاومة أفضل للتآكل والتلف من الجلد الطبيعي، مما يمكن أن يمنع التآكل والتلف بشكل فعال.
خصائص المواد الأخرى
تظهر نتائج اختبار نفاذية المياه، ومقاومة اللهب الأفقية، والانكماش الأبعادي ومستوى الرائحة لعينات الجلد الطبيعي، والجلد المصنوع من الألياف الدقيقة من مادة البولي يوريثين، والجلد الصناعي من مادة البولي فينيل كلوريد في الجدول 5.
| الجدول 5 نتائج اختبار خصائص المواد الأخرى للجلد الطبيعي وجلد الألياف الدقيقة المصنوع من مادة البولي يوريثان وجلد البولي فينيل كلوريد الصناعي | ||||
| عينة | نفاذية الماء/(ملغ/10سم²·24 ساعة) | مقاومة اللهب الأفقية/(مم/دقيقة) | الانكماش الأبعادي/%(120 درجة مئوية/168 ساعة) | مستوى الرائحة |
| جلد طبيعي 1# | 3.0 | غير قابل للاشتعال | 3.4 | 3.7 |
| جلد طبيعي 2# | 3.1 | غير قابل للاشتعال | 2.6 | 3.7 |
| جلد من الألياف الدقيقة PU 1# | 1.5 | غير قابل للاشتعال | 0.3 | 3.7 |
| جلد من الألياف الدقيقة PU 2# | 1.7 | غير قابل للاشتعال | 0.5 | 3.7 |
| جلد صناعي من مادة PVC رقم 1 | لم يتم اختباره | غير قابل للاشتعال | 0.2 | 3.7 |
| جلد صناعي من مادة البولي فينيل كلوريد 2# | لم يتم اختباره | غير قابل للاشتعال | 0.4 | 3.7 |
| متطلبات معيارية للجلد الأصلي | ≥1.0 | ≤100 | ≤5 | ≤3.7 (الانحراف مقبول) |
| متطلبات معيارية لجلد الألياف الدقيقة PU | لا يوجد متطلبات | ≤100 | ≤2 | ≤3.7 (الانحراف مقبول) |
| متطلبات معيارية للجلد الصناعي PVC | لا يوجد متطلبات | ≤100 | لا يوجد متطلبات | ≤3.7 (الانحراف مقبول) |
تتمثل الاختلافات الرئيسية في بيانات الاختبار في نفاذية الماء والانكماش البعدي. تبلغ نفاذية الماء للجلد ضعف نفاذية جلد الألياف الدقيقة من البولي يوريثان تقريبًا، بينما يكاد الجلد الصناعي من البولي فينيل كلوريد (PVC) ينعدم تمامًا. ويرجع ذلك إلى أن هيكل الشبكة ثلاثي الأبعاد (النسيج غير المنسوج) في جلد الألياف الدقيقة من البولي يوريثان يشبه بنية ألياف الكولاجين الطبيعية، وكلاهما يتميز ببنية دقيقة المسام، مما يمنحهما نفاذية ماء معينة. علاوة على ذلك، فإن مساحة المقطع العرضي لألياف الكولاجين في الجلد أكبر وأكثر توزيعًا بالتساوي، ونسبة المسام الدقيقة أكبر من تلك الموجودة في جلد الألياف الدقيقة من البولي يوريثان، مما يجعل الجلد يتمتع بأفضل نفاذية ماء. من حيث الانكماش الأبعادي، بعد الشيخوخة الحرارية (120 درجة مئوية/1). معدلات انكماش عينات الجلد المصنوع من الألياف الدقيقة من البولي يوريثان والجلد الصناعي من البولي فينيل كلوريد بعد الشيخوخة الحرارية (68 ساعة) متشابهة وأقل بكثير من معدلات انكماش الجلد الأصلي، كما أن ثباتها الأبعادي أفضل من الجلد الأصلي. بالإضافة إلى ذلك، تُظهر نتائج اختبار مقاومة اللهب الأفقي ومستوى الرائحة أن عينات الجلد الأصلي والجلد المصنوع من الألياف الدقيقة من البولي فينيل كلوريد والجلد الصناعي من البولي فينيل كلوريد يمكن أن تصل إلى مستويات مماثلة، ويمكن أن تلبي متطلبات معيار المواد من حيث مقاومة اللهب وأداء الرائحة.
بشكل عام، تنخفض نفاذية بخار الماء في عينات الجلد الطبيعي، وجلد الألياف الدقيقة من البولي يوريثان، والجلد الصناعي من البولي فينيل كلوريد (PVC). معدلات الانكماش (الاستقرار البُعدي) لجلد الألياف الدقيقة من البولي يوريثان والجلد الصناعي من البولي فينيل كلوريد بعد التعتيق الحراري متشابهة وأفضل من الجلد الطبيعي، كما أن تثبيط اللهب الأفقي أفضل منه. خصائص الاشتعال والرائحة متشابهة.
خاتمة
يشبه التركيب المقطعي لجلد البولي يوريثان الدقيق تركيب الجلد الطبيعي. تتوافق طبقة البولي يوريثان والجزء السفلي من جلد البولي يوريثان الدقيق مع طبقة الحبيبات وجزء نسيج الألياف. تختلف التركيبات المادية للطبقة الكثيفة، وطبقة الرغوة، وطبقة اللاصق، والنسيج الأساسي لجلد البولي يوريثان الدقيق عن الجلد الصناعي PVC بشكل واضح.
يتميز الجلد الطبيعي بخصائص ميكانيكية ممتازة (قوة شد ≥ 15 ميجا باسكال، استطالة عند الكسر > 50%) ونفاذية عالية للماء. أما الجلد الصناعي المصنوع من مادة البولي فينيل كلوريد (PVC)، فيتميز بمقاومته للتآكل (لا يتضرر بعد 19,000 مرة من تآكل لوح الكرة)، ومقاومته لمختلف الظروف البيئية. كما يتميز بمتانة عالية (بما في ذلك مقاومة الرطوبة والحرارة، ودرجات الحرارة العالية والمنخفضة، وتقلبات المناخ)، وثبات أبعاد جيد (انكماش أبعادي <5% تحت 120 درجة مئوية/168 ساعة). يتميز جلد الألياف الدقيقة المصنوع من مادة البولي يوريثان بمزايا الجلد الطبيعي والجلد الصناعي المصنوع من مادة البولي فينيل كلوريد (PVC). ويمكن لنتائج اختبارات الخواص الميكانيكية، وأداء الطي، ومقاومة التآكل، ومقاومة اللهب الأفقي، وثبات الأبعاد، ومستوى الرائحة، وغيرها، أن تصل إلى أفضل مستوى من الجلد الطبيعي والجلد الصناعي المصنوع من مادة البولي فينيل كلوريد، مع نفاذية عالية للماء. وبالتالي، يمكن لجلد الألياف الدقيقة المصنوع من مادة البولي فينيل كلوريد (PVC) أن يلبي متطلبات استخدام مقاعد السيارات بشكل أفضل، وله آفاق استخدام واسعة.
وقت النشر: ١٩ نوفمبر ٢٠٢٤
