TIÊU CHUẨN QUỐC GIA TCVN 7427-2:2014 (ISO 5403-2:2011) VỀ DA – XÁC ĐỊNH ĐỘ BỀN NƯỚC CỦA DA MỀM DẺO – PHẦN 2: PHƯƠNG PHÁP NÉN GÓC LẶP ĐI LẶP LẠI (MAESER)

TIÊU CHUẨN QUỐC GIA

TCVN 7427-2:2014

ISO 5403-2:2011

DA – XÁC ĐỊNH ĐỘ BỀN NƯỚC CỦA DA MỀM DẺO – PHẦN 2: PHƯƠNG PHÁP NÉN GÓC LẶP ĐI LẶP LẠI (MAESER)

Leather – Determination of water resistance of flexible leather – Part 2: Repeated angular compression (Maeser)

Lời nói đầu

TCVN 7427-2:2014 hoàn toàn tương đương với ISO 5403-2:2011.

TCVN 7427-2:2014 do Ban kỹ thuật tiêu chuẩn quốc gia TCVN/TC 120 Sản phẩm da biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng đề nghị, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố.

Bộ tiêu chuẩn TCVN 7427 (ISO 5403) Da – Xác định độ bền nước của da mềm dẻo gồm các tiêu chuẩn sau:

– TCVN 7427-1:2014 (ISO 5403-1: 2011), Phần 1: Phương pháp nén thẳng lặp đi lặp lại (máy đo độ thẩm thấu);

– TCVN 7427-2:2014 (ISO 5403-2: 2011), Phần 2: Phương pháp nén góc lặp đi lặp lại (Maeser).

DA – XÁC ĐỊNH ĐỘ BỀN NƯỚC CỦA DA MỀM DẺO – PHẦN 2: PHƯƠNG PHÁP NÉN GÓC LẶP ĐI LẶP LẠI (MAESER)

Leather – Determination of water resistance of flexible leather – Part 2: Repeated angular compression (Maeser)

1 Phạm vi áp dụng

Tiêu chuẩn này quy định phương pháp xác định độ bền nước động của da bằng cách nén góc lặp đi lặp lại. Phương pháp này áp dụng cho tất cả các loại da mềm dẻo nhưng áp dụng phù hợp nhất đối với da sử dụng làm giày dép. Phương pháp này sử dụng thiết bị kiểu Maeser và có thể gắn thêm bộ phát hiện điện tử.

2 Tài liệu viện dẫn

Các tài liệu viện dẫn sau rất cần thiết cho việc áp dụng tiêu chuẩn này. Đối với các tài liệu viện dẫn ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản được nêu. Đối với các tài liệu viện dẫn không ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản mới nhất bao gồm cả các sửa đổi, bổ sung (nếu có).

TCVN 4851:1989 (ISO 3696:1987), Nước dùng để phân tích trong phòng thí nghiệm – Yêu cầu kỹ thuật và phương pháp thử.

TCVN 7115 (ISO 2419), Da – Phép thử cơ lý – Chuẩn bị và ổn định mẫu.

TCVN 7117 (ISO 2418), Da – Phép thử hóa học, cơ lý và độ bền màu – Vị trí lấy mẫu

3 Nguyên tắc

Mẫu thử hình vuông được gấp và được cố định bởi hai kẹp hình chữ V có các đầu được đóng kín để tạo thành một máng trũng. Sau đó máng trũng được ngâm trong nước và kẹp ở một đầu dao động với tốc độ không đổi sao cho mẫu thử bị uốn lặp đi lặp lại. Phép thử được dừng lại khi xuất hiện dấu hiệu đầu tiên của sự thấm nước qua mẫu thử hoặc được phát hiện bằng bộ phát hiện điện tử.

CHÚ THÍCH Tiêu chuẩn này sử dụng phương pháp uốn – kiểu gấp, trong khi đó phương pháp thử được quy định trong TCVN 7427-1 (ISO 5403-1) xác định độ bền nước với tác động uốn – kiểu nén trên mẫu da. Do hai tác động uốn hoàn toàn khác nhau, nên không thể so sánh các kết quả thu được từ hai phương pháp thử này.

4 Thiết bị, dụng cụ, thuốc thử và vật liệu

Sử dụng thiết bị, dụng cụ phòng thí nghiệm và, cụ thể như sau.

4.1 Thiết bị thử kiểu Maeser, có một hoặc nhiều cặp kẹp hình chữ V, được đặt cách nhau 63 mm ± 3 mm trên cùng mặt phẳng ngang, mà có thể kẹp được mẫu thử.

4.1.1 Mỗi kẹp phải có hai phần như được mô tả trong 4.1.1.1 và 4.1.1.2.

4.1.1.1 Phần bên ngoài tạo thành hình chữ “V” có góc trong 31^o ± 1^o, bán kính đỉnh bên trong là 7,5 mm ± 0,5 mm và được bịt kín để tạo thành hình chữ “V” không thấm nước.

4.1.1.2 Phần bên trong có hình dạng và kích cỡ phải tương ứng với phần bên ngoài.

4.1.2 Một kẹp cố định.

4.1.3 Một kẹp phải xoay về điểm X nằm trên đường chính giữa, cách các kẹp 31,5 mm ± 1,5 mm để đầu bên dưới của các kẹp chuyển động cùng với nhau (xem Hình 1).

4.1.4 Điểm chốt X (xem Hình 1) phải nằm phía trên mặt trong của kẹp, cách đỉnh chữ “V” 54,0 mm ± 0,5 mm và góc uốn qua đó để kẹp chuyển động phải là 32^o ± 2^o.

Kích thước tính bằng milimét

CHÚ DẪN

1 kẹp cố định

2 kẹp chuyển động

3 mẫu thử

X điểm chốt

Hình 1 – Hình chiếu cạnh của mẫu thử trong các kẹp hình chữ “V”

4.1.5 Phương pháp này áp dụng chuyển động điều hòa đơn giản đối với kẹp chuyển động (4.1.3) sao cho kẹp chuyển động quay về phía kẹp cố định (4.1.2) và quay trở lại vị trí ban đầu với tốc độ (90 ± 5) chu kỳ/phút.

4.1.6 Thiết bị đếm số chu kỳ của kẹp chuyển động (4.1.3).

4.1.7 Phương pháp này có chứa một lượng nước hoặc chất điện ly (4.3) cố định xung quanh hai kẹp (4.1.2 và 4.1.3) sao cho có thể điều chỉnh được mực nước đến độ cao khuyến nghị.

4.2 Dao dập, phù hợp với các yêu cầu của TCVN 7115 (ISO 2419), hoặc dụng cụ cắt khác, có khả năng cắt các mẫu thử hình vuông có kích thước tối thiểu 100 mm x 100 mm sao cho chúng lắp vừa khít vào kẹp chữ V và cố định để nước không thấm được vào mép trong suốt quá trình uốn.

4.3 Nước cất hoặc nước khử ion, ở (20 ± 5)^oC, Loại 3 theo TCVN 4851 (ISO 3696), hoặc nếu sử dụng bộ phát hiện điện tử thì sử dụng chất điện ly bao gồm dung dịch natri clorua 1g/l ở (20 ± 5)^oC.

4.4 Các băng mỏng làm bằng vật liệu không thấm chịu nén, ví dụ cao su mềm hoặc platixin, có chiều rộng khoảng 10 mm và độ dày khoảng 1 mm, có thể được dùng để ngăn nước thấm qua giữa mẫu thử và các kẹp (4.1.2 và 4.1.3).

4.5 Dung dịch cao su, hoặc loại hợp chất tương tự, có thể được dùng để bịt kín các mép của các mẫu thử.

4.6 Bộ phát hiện điện tử, nếu sử dụng.

4.6.1 Hệ thống điện, sử dụng một điện cực điện thế cao và một điện cực thông thường, và phải dừng phép thử nếu phát hiện thấy nước thấm qua khi điện trở giữa các điện cực hạ xuống dưới 50 000 Ω. Chất điện ly (4.3) tiếp xúc với mẫu thử phải tạo thành điện cực thông thường. Điện cực điện thế cao phải tiếp xúc điện với các bi thép (4.6.2).

4.6.2 Bi thép không gỉ có từ tính, đường kính khoảng 3 mm, được giữ không bị dính mỡ, dầu, silicon và gỉ sắt. Giữ các bi sạch bằng cách xử lý bằng hóa chất phù hợp, sau đó tráng lại bằng nước và để khô trong không khí.

CHÚ THÍCH Hóa chất làm sạch phù hợp là axit nitric 5 % hoặc axeton.

4.7 Giấy ráp, loại P1801, được cắt thành hình chữ nhật có kích thước 65 mm ± 5 mm x 45 mm ± 5 mm, được gắn cố định trên bề mặt phẳng của một vật nặng, cứng có cùng kích thước với giấy ráp để có khối lượng tổng cộng là 1,0 kg ± 0,1 kg. Phải sử dụng giấy ráp mới cho mỗi lần thử.

4.8 Nam châm, được sử dụng để lấy bi thép ra khỏi mẫu.

4.9 Cân, độ chính xác 0,01 g nếu có yêu cầu tính độ hấp thụ nước.

5 Lấy mẫu và chuẩn bị mẫu

5.1 Mẫu được lấy theo TCVN 7117 (ISO 2418). Sử dụng dao dập (4.2) để cắt hai mẫu thử hình vuông có kích thước tối thiểu 100 mm x 100 mm sao cho một mặt của mỗi mẫu thử song song với hướng chính của vật liệu.

5.2 Đánh dấu hướng chính của vật liệu lên mỗi mẫu thử.

5.3 Nếu mẫu thử hầu như không thấm qua chiều dày của nó, nhưng khi được đặt nằm úp có thể dẫn thấm dọc theo chiều dài mẫu thử, thì phải bịt kín tất cả bốn mép của cả hai mẫu thử bằng dung dịch cao su (4.5).

5.4 Giữ mẫu thử trong môi trường điều hòa chuẩn theo TCVN 7117 (ISO 2419) ít nhất 48 h. Không nhất thiết phải thực hiện thử trong môi trường này.

6 Xử lý sơ bộ để mô phỏng việc sử dụng

Nếu được xem là phù hợp, mẫu cũng có thể được thử sau khi mài nhẹ bằng giấy ráp bằng cách sử dụng kỹ thuật sau đây.

Mài nhẹ mặt cật (hoặc mặt ngoài khi sử dụng) bằng cách đặt mẫu thử lên trên một mặt phẳng, với mặt cật (hoặc mặt ngoài khi sử dụng) quay lên trên. Đặt giấy ráp đã được gắn thêm vật nặng (4.7) lên mẫu thử và mài qua lại 10 lần trên toàn bộ chiều dài của mẫu thử mà không tác dụng thêm bất kỳ lực nào xuống mẫu thử ngoài lực được gây ra bởi giấy ráp đã gắn thêm vật nặng.

CHÚ THÍCH Trong một số trường hợp, có thể phù hợp hơn khi uốn mẫu thử 20 000 chu kỳ bằng phương pháp và thiết bị được quy định trong ISO 5402-1.

Nhiều loại da có lớp phủ bề mặt trên mặt cật hoặc trên bề mặt bên ngoài khi sử dụng. Bề mặt phủ làm tăng đáng kể độ bền nước của da. Nếu các vết rạn rất nhỏ phát triển nhanh chóng trên bề mặt phủ do uốn trong quá trình sử dụng hoặc lớp phủ bị hỏng do mài, khi đó các phép đo trên da có thể cho kết quả sai lệch. Phương pháp xử lý bằng cách mài và uốn được mô tả ở trên có mục đích mô phỏng sự mài mòn da khi sử dụng và do đó mẫu thử sẽ phải được mài hoặc uốn trước khi thử. Mục đích của việc mài này không phải để loại bỏ lớp phủ bề mặt mà đơn thuần chỉ là mài da nhẹ nhàng.

7 Cách tiến hành

7.1 Điều chỉnh thiết bị thử (4.1) để các cặp kẹp (4.1.2 và 4.1.3) có các đỉnh cách xa nhau nhất và nằm trên cùng một mặt phẳng ngang.

7.2 Nếu mẫu thử hầu như không thấm qua chiều dày của nó, nhưng khi được đặt nằm úp có thể dẫn thấm dọc theo chiều dài mẫu thử, thì phải đặt băng vật liệu không thấm chịu nén mỏng (4.4) vào mỗi kẹp (7.1) ở vị trí mẫu thử sẽ bị uốn. Điều này sẽ giúp ngăn nước thấm qua giữa mẫu thử và các kẹp (4.1.2 và 4.1.3) trong suốt quá trình thử.

7.3 Cân mẫu thử nếu có yêu cầu tính độ hấp thụ nước.

7.4 Gấp đôi mẫu thử nhưng không tạo nếp, sao cho mặt ngoài hướng ra ngoài còn nếp gấp thì song song với hướng chính của vật liệu.

7.5 Đặt mẫu thử đã được gấp (7.4) vào giữa các cặp kẹp (7.1) sao cho nếp gấp chạy giữa các đỉnh của chữ V.

7.6 Vặn chặt hoàn toàn một kẹp, bảo đảm mẫu thử không bị chùng, sau đó vặn chặt hoàn toàn kẹp còn lại.

7.7 Di chuyển chậm các kẹp với nhau và quan sát mẫu thử để đảm bảo phần giữa của phần gấp quay lên trên. Nếu không, nhẹ nhàng tác dụng lực vào mặt phía dưới ở giữa phần gấp khi các kẹp di chuyển với nhau để tạo thành dạng gấp quay lên trên.

7.8 Nếu thiết bị thử (4.1) có cặp kẹp thứ hai, lặp lại qui trình từ 7.1 đến 7.7 cho mẫu thử khác, nhưng gấp mẫu thử vuông góc với hướng chính của vật liệu.

7.9 Nếu sử dụng bộ phát hiện điện tử, đặt các bi thép (4.6.2) với khối lượng vừa đủ (khoảng 140 g) vào trong dạng chữ V được tạo bởi mẫu thử và lắp điện cực điện thế cao và bảo đảm dòng điện tiếp xúc được với các bi thép.

7.10 Đổ đầy nước hoặc chất điện ly (4.3) vào thùng chứa (4.1.7) và điều chỉnh để mức nước nằm trên phần giữa của phần gấp quay lên trên (xem 7.7). Trong suốt công đoạn này, nên lót giấy tissue thấm nước vào máng trũng được tạo thành khi mẫu thử bị kẹp để đề phòng nước bắn vào mặt ngược của mẫu thử. Lấy miếng giấy lót ra khỏi mẫu sau khi đã điều chỉnh mức nước.

7.11 Ngay khi bộ đếm chỉ “0”, khởi động hệ thống phát hiện điện tử (nếu sử dụng) và khởi động thiết bị thử (4.1).

7.12 Nếu sử dụng bộ phát hiện điện tử, thực hiện 7.13; mặt khác, quan sát mẫu thử liên tục trong 15 min đầu tiên và sau đó 15 min một lần cho đến khi nhìn thấy nước bắt đầu thấm qua mẫu thử. Nếu vật liệu tiếp tục không cho nước thấm qua, có thể tăng khoảng thời gian kiểm tra. Không dừng thiết bị thử khi đang kiểm tra. Nếu nước thấm giữa mẫu thử và các kẹp, loại bỏ kết quả và lặp lại phép xác định, sử dụng mẫu thử mới.

CHÚ THÍCH Sự thấm nước thường xuất hiện tại hai đầu của phần giữa của phần gấp có thể nhìn thấy ở dạng một vết nước hoặc một (hoặc nhiều) giọt tạo thành trên bề mặt. Có thể dễ dàng nhìn được các giọt này bằng cách sử dụng một nguồn sáng phù hợp.

7.13 Khi xuất hiện dấu hiệu thấm nước đầu tiên qua mẫu thử, ghi lại số chu kỳ được hoàn thành bởi kẹp chuyển động. Khi sự thấm nước xảy ra trong suốt thời gian kiểm tra không liên tục, ghi lại số chu kỳ của giai đoạn kiểm tra cuối cùng trước khi thấm và giai đoạn kiểm tra đầu tiên sau khi thấm.

7.14 Tiếp tục phép thử cho đến khi thấm ướt tất cả các mẫu thử và ghi số chu kỳ thấm ướt cho mỗi mẫu thử. Nếu không xảy ra sự thấm ướt sau 24 h, dừng phép thử.

7.15 Nếu thiết bị thử chỉ có một cặp kẹp, lặp lại qui trình trong 7.1 đến 7.14 với mẫu thử thứ hai được gấp theo 7.4, vuông góc với hướng chính của vật liệu.

7.16 Nước hoặc chất điện ly (4.3) phải được thay sau mỗi phép thử.

7.17 Để xác định lượng nước hấp thụ, lấy mẫu thử ra khỏi thiết bị, thấm bằng giấy thấm và cân chính xác đến 0,01 g.

8 Tính toán và biểu thị kết quả

8.1 Độ hấp thụ nước

Nếu độ hấp thụ nước được yêu cầu, tính tỉ lệ phần trăm lượng nước hấp thụ w_a theo công thức sau:

trong đó:

m₁ là khối lượng của mẫu thử sau khi uốn, tính bằng gam;

m₀ là khối lượng của mẫu thử trước khi uốn, tính bằng gam.

8.2 Sự thấm nước

Sự thấm nước được biểu thị dưới dạng số chu kỳ sau khi quan sát được sự thấm nước hoặc được thiết bị điện tử ghi lại.

9 Báo cáo thử nghiệm

Báo cáo thử nghiệm phải bao gồm các thông tin sau:

a) viện dẫn tiêu chuẩn này;

b) mô tả loại da đã sử dụng;

c) các điều kiện theo TCVN 7115 (ISO 2419) được sử dụng để điều hòa mẫu thử, nếu khác so với các điều kiện chuẩn tham chiếu;

d) chi tiết của bất kỳ quá trình xử lý trước nào;

e) phương pháp phát hiện sự thấm nước đã sử dụng, bằng mắt thường hay điện tử;

f) đối với mỗi mẫu thử:

1) hướng thử;

2) số chu kỳ sau khi sự thấm nước đầu tiên xảy ra hoặc, khi sự thấm nước xảy ra trong suốt thời gian kiểm tra không liên tục, ghi lại cả số chu kỳ của giai đoạn kiểm tra cuối cùng trước khi thấm ướt và giai đoạn kiểm tra đầu tiên sau khi thấm ướt (7.13);

g) chi tiết của bất kỳ sai khác nào so với phương pháp được quy định trong tiêu chuẩn này, hoặc trường hợp đặc biệt có thể ảnh hưởng đến kết quả;

h) khối lượng, hoặc tỉ lệ phần trăm lượng nước hấp thụ, nếu có yêu cầu.

THƯ MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1] ISO 5402-1, Leather – Determination of flex resistance – Part 1: Flexometer method.