手表用皮革表带吸水率性能研究

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　　摘  要：文章对手表用皮革表带吸水率性能进行了研究。研究结果表明，皮革表带的防水性等级可用其吸水率性能进行区分;33.3%为吸水量为皮革表带干重约三分之一的重量，可以作为鉴定其防水性的一个标准，吸水率大于33.3%为不防水级别，小于或者等于33.3%为防水级别。
　　关键词：手表;皮革;表带;吸水率;性能
　　中图分类号：TS57         文献标志码：A         文章编号：2095-2945（2019）11-0070-03
　　Abstract： In this paper， the water absorption performance of leather strap for watch was studied. The results show that the waterproof grade of the leather strap can be distinguished by its water absorption performance， and 33.3% of the water absorption is about 1/3 of the dry weight of the leather strap， which can be used as a standard to identify the waterproof property of the leather strap. Water absorption greater than 33.3% is not waterproof grade， less than or equal to 33.3% is waterproof grade.
　　Keywords： watch; leather; strap; water absorption; performance
　　1 概述
　　 皮革表帶是手表专用的采用真皮（牛皮、鳄鱼皮等）和人造皮革制备的带状饰品。皮革表带通常包括面皮层（通常会染上各种颜色，最常见的颜色有黑色、棕色、白色和红色等）、中间层（填料，通常采用质量较差、易吸水的皮革边角料，）和底皮层（按防水性能可分为防水底皮和不防水底皮），这三层通常采用缝纫和胶粘组合在一起。皮革表带在佩戴过程中，底皮层与人体皮肤紧贴，因此其易吸收人体皮肤上的汗液或者水分;中间层可从底皮层吸收汗液或水分;面皮层因上有漆料具有一定的疏水性能，且因其在佩戴过程中一直暴露于空气中，正常佩戴是不会与水接触的。因此皮革表带防水性的优劣取决于其底皮防水性能。
　　 钟表行业关于皮革表带的检测方法主要涵盖了皮革表带产品的尺寸规格、耐疲劳、耐紫外光照射、耐腐蚀、耐摩擦性能检测的实验方法。然而，当前钟表行业关于皮革表带的检测方法中没有涉及防水性能的标准化检测流程和方法。在非钟表行业，传统的单层皮革的防水性能主要是针对其正面（光滑面）进行研究，通过对光滑面进行喷水、润湿等处理来检测单层皮革的防水性能。但是，传统的对光滑面喷水的环境与皮革表带在佩戴过程中的吸水的真实情况不相符，无法客观准确的检测出皮革表带的防水性能，因此，传统的皮革的防水性检测方法并不适用于皮革表带的防水性检测。
　　2 实验原理
　　 本文通过以毛毡作为供水介质，使毛毡处于润湿状态，通过将所述皮革表带的底面与润湿状态的毛毡相接触使液体透过所述毛毡吸收至所述皮革表带中，毛毡的环境与人体皮肤表汗毛环境相似，从而能够模拟手表佩戴过程中皮革表带底面紧贴人体皮肤表面被汗液或水润湿的情形，有利于提高皮革表带吸水率测定的客观准确性。同时，通过对所述皮革表带施加预定压力，能够模拟皮革表带佩戴过程中皮革表带对皮肤的压力，与手表佩戴时皮革表带的真实吸水环境和条件更接近，进一步提高皮革表带防水性测定结果的准确性和可靠性。
　　3 试验步骤
　　 皮革表带吸水率试验步骤如下：
　　S10：提供吸水润湿的毛毡。
　　S20：提供皮革表带，所述皮革表带包括相对的上表面和底面，在佩戴手表时所述底面与皮肤接触。
　　S30：将所述皮革表带与所述毛毡叠加设置，沿所述叠加方向对所述皮革表带的所述上表面均匀施加预定压力，使所述底面与所述毛毡抵触。
　　S40：在施加所述预定压力预定时间后测定所述皮革表带的吸水率。
　　 本实验方法以毛毡作为供水介质，使毛毡处于润湿状态，通过将所述皮革表带的底面与润湿状态的毛毡相接触使液体透过所述毛毡吸收至所述皮革表带中，毛毡的环境与人体皮肤表面的汗毛环境相似，从而能够模拟手表佩戴过程中皮革表带底面紧贴人体皮肤表面被汗液或水润湿的情形，有利于提高皮革表带吸水率测定的客观准确性。同时，通过对所述皮革表带施加预定压力，能够模拟皮革表带佩戴过程中皮革表带对皮肤的压力，与手表佩戴时皮革表带的真实吸水环境和条件更接近，进一步提高皮革表带防水性测定结果的准确性和可靠性。
　　在步骤S10中，所述毛毡可以为动物毛毛毡或人造纤维毛毡，优选为动物毛毛毡，例如可以包括羊毛毛毡、牛毛毛毡、马毛毛毡、兔毛毛毡及驼毛毛毡中的一种或多种。所述毛毡吸水率高、柔软度高、富有弹性，在所述皮革表带的防水性检测过程中，与所述皮革表带接触能够模拟皮肤的汗毛环境，同时不易造成所述皮革表带的划损。
　　 所述吸水润湿指的是所述毛毡的内部和表面均为湿润状态。优选的，所述毛毡的含水量为饱和吸水量的50%～100%。
　　 所述提供吸水润湿的毛毡的步骤可以包括：将所述毛毡用去离子水润湿至吸水饱和状态。所述吸水饱和状态，也就是，所述毛毡处于最大吸水量的状态。所述毛毡处于吸水饱和状态有利于保证所述毛毡的供水量，避免因所述毛毡供水量不足导致所述皮革表带的吸水量不饱和而影响所述皮革表带的吸水率测定的准确性。 　　 优选的，所述去离子水的导电率可以为1.0μS/cm～5.0μS/cm。所述去离子水的离子强度较低，避免离子随去离子水进入所述皮革表带中而破坏所述皮革表带的性质。
　　 所述去离子水的pH值可以为5.0～7.0。优选的，所述去离子水的pH值可以为6.0～7.0。采用接近中性的去离子水进行检测，避免所述皮革表带在防水性检测过程中被腐蚀，使得防水性检测后的皮革表带的性质和佩戴性能不受影响。另一方面，正常情况下，人体皮肤表面分泌的汗液的pH为弱酸性，在所述PH值范围内，所述去离子水可以近似模拟汗液的条件，使皮革表带吸收所述去离子水的程度和吸收汗液的程度更接近，提高所述皮革表带的防水性检测的准确性。
　　 所述去离子水的温度可以为15℃～25℃。皮革表带的皮革之间存在胶水粘接，在所述温度范围内，被去离子水润湿的皮革表带的胶水的粘接性能不会受到影响，同时不会破坏皮革表带的皮革性质。
　　 步骤S10还包括：将所述吸水润湿的毛毡放置于盛有所述去离子水的水槽中，使所述水槽的水位高度低于所述毛毡的厚度的步骤。水槽的水位低于所述毛毡的高度，避免去离子水浸没所述毛氈而使所述皮革表带被去离子水浸泡而达不到模拟手表佩戴的目的。
　　在其中一个实施例中，所述水位高度可以为所述毛毡的厚度的30%～70%。在所述水位高度水平的范围内，所述毛毡有足够的去离子水供应，可以使所述毛毡保持持续的湿润状态，同时，使得所述毛毡与所述皮革表带接触的表面不致被去离子水浸泡。
　　 所述毛毡的厚度可以为3mm～5mm。所述毛毡的厚度不宜过大或过小，所述毛毡的厚度过小则不易掌握所述水槽中的水位，容易造成所述毛毡被去离子水完全浸没。所述毛毡的厚度过大则可能会造成毛毡的去离子水由于重力作用沉积在底部，造成所述毛毡与所述皮革表带接触的表面的供水不足。在一实施例中，所述水槽的水位高度与所述毛毡的厚度相配合，在所述毛毡放置于所述水槽中后，所述水槽的水位高度可以为1mm～3mm。
　　在其中一个实施例中，所述毛毡的密度可以为0.20g/cm3～25g/cm3。在所述密度范围内，可以保证所述毛毡具有足够的含毛量及合适的孔隙度，从而保证毛毡在饱和吸水状态具有合适的湿度。
　　 优选的，所述毛毡的尺寸与所述水槽的尺寸相互匹配，尽可能避免所述毛毡在所述皮革表带的防水性检测过程中发生移动，减少所述皮革表带的防水性检测结果的准确性。
　　 在步骤S30中，优选的，所述预定压力可以为1.5N～2.5N。所述预定压力与手表实际佩戴过程中，皮革表带对手腕皮肤的压力基本一致。对所述皮革表带施加所述预定压力能够模拟手表佩戴时所述皮革表带与手腕皮肤相互抵触的作用，提高检测环境的客观真实性。所述沿所述叠加方向对所述皮革表带的所述上表面均匀施加预定压力的步骤具体可以包括在水平放置的所述皮革表带上方放置具有预定重量的压块或压板。所述预定重量可以为150克～250克。优选的，所述压块或压板与所述皮革表带的上表面相贴合的表面平整，能够对所述皮革表带施加均匀的压力。
　　 在步骤S40中，所述预定时间可以为10分钟～30分钟。所述预定时间与毛毡的密度以及施加的预定压力配合，使得所述去离子水渗透进所述皮革表带这一过程对于防水性不同的皮革表带具有较好的区分度，同时也避免所述皮革表带长时间被去离子水润湿而性能遭到破坏。
　　4 结果与讨论
　　 皮革表带的防水性可以通过所述皮革表带的吸水率表示：吸水率=（m2-m1）/m1×100%。其中，m1为所述皮革表带的干重，即所述皮革表带被烘干之后的重量。m2为所述皮革表带在所述预定时间之后的湿重。
　　 在步骤S20 和步骤S30之间，还包括：对所述皮革表带进行烘干;以及对烘干后的所述皮革表带称重的步骤。所述烘干温可以为30℃～50℃，所述烘干时间可以为20分钟～60分钟，保证所述皮革表带中的水尽可能的去除减少样本之间的个体误差，同时保证所述皮革表带不因长时间烘干而造成性能破坏。所述皮革表带烘干后的重量即为所述干重m1。所述步骤S40包括：在所述预定时间后将所述皮革表带与所述毛毡分离，称量所述毛毡的湿重;以及通过干重和所述湿重计算所述皮革表带的吸水率的步骤。所述湿重即为m2。
　　 步骤S40还包括：在测定所述皮革表带的吸水率之前将所述皮革表带表面的水珠去除的步骤。由于在测定所述皮革表带的吸水率之前，需要将所述皮革表带与所述吸水润湿的毛毡分离，在分离过程中所述皮革表带可能会吸附所述毛毡上的去离子水形成水珠。水珠仅是吸附在所述皮革表带表面的去离子水，没有渗透至所述皮革表带内部，因此所述水珠的存在会造成个体检测误差，将所述水珠去除有利于提高所述皮革表带检测结果的准确性。在一实施例中，将所述水珠去除的步骤可以为用吸水性材料将所述皮革表带表面的水珠擦拭。所述吸水性材料可以为滤纸。
　　 防水性检测在温度为18℃～25℃，相对湿度为50%～70%的环境中进行，防水性检测的环境为正常条件，有利于降低环境温度和环境湿度对皮革表带吸水性的影响，减少检测误差。
　　5 结论
　　 皮革表带的防水性——吸水率检测方法可以用于皮革表带的批量质检。皮革表带的防水性检测方法还包括：根据所述皮革表带的吸水率对所述皮革表带进行防水性分级。可根据实际需要设定不同吸水率对应的防水级别用以鉴定某一个或者某一批皮革表带的防水性优劣，或者用于对比不同各或不同批的皮革表带的防水性差异。所述防水性分级可以简单分为防水和不防水及对应的级别，或者分为一级、二级、三级等多个吸水等级。皮革表带的防水性等级以吸水率为33.3%为界限进行区分，分为防水级和不防水级。吸水率大于33.3%为不防水级别，小于或者等于33.3%为防水级别。33.3%为吸水量为皮革表带干重约三分之一的重量，可以作为鉴定防水性的一个标准。当然，可以根据实际情况制定不同的标准。
　　参考文献：
　　[1]ISO 5404：2011（IULTCS/IUP 11） Leather-Physical test methods-Determination of water resistance of heavy leathers.
　　[2]ISO 5403-1：2011（IULTCS/IUP 10-1） Leather -Determination of water resistance of flexible leather-Part 1： Repeated linear compression （Penetrometer）.
　　[3]ISO 5403-2：2011（IULTCS/IUP 10-2） Leather-Determination of water resistance of flexible leather-Part 2： Repeated angular compression （Maeser）.
　　[4]赖喜庆，刘海华，赵可沦.皮革防水防油性能测试方法的研究进展[J].科技创新与应用，2017，30：171-172.
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