Cấu trúc và quy trình sản xuất của da tự nhiên, da tổng hợp sợi nhỏ polyurethane (PU) và da tổng hợp polyvinyl clorua (PVC) đã được so sánh, và các tính chất vật liệu đã được thử nghiệm, so sánh và phân tích. Kết quả cho thấy về mặt cơ học, hiệu suất toàn diện của da tổng hợp sợi nhỏ PU tốt hơn da thật và da tổng hợp PVC; về hiệu suất uốn, hiệu suất của da tổng hợp sợi nhỏ PU và da tổng hợp PVC là tương tự nhau, và hiệu suất uốn tốt hơn da thật sau khi lão hóa trong điều kiện nhiệt độ ẩm ướt, nhiệt độ cao, thay đổi khí hậu và ở nhiệt độ thấp; về khả năng chống mài mòn, khả năng chống mài mòn của da tổng hợp sợi nhỏ PU và da tổng hợp PVC tốt hơn da thật; về các tính chất vật liệu khác, khả năng thấm hơi nước của da thật, da tổng hợp sợi nhỏ PU và da tổng hợp PVC lần lượt giảm và độ ổn định kích thước của da tổng hợp sợi nhỏ PU và da tổng hợp PVC sau khi lão hóa nhiệt là tương tự và tốt hơn da thật.
Là một phần quan trọng của nội thất ô tô, vải bọc ghế ô tô ảnh hưởng trực tiếp đến trải nghiệm lái xe của người dùng. Da tự nhiên, da tổng hợp sợi nhỏ polyurethane (PU) (sau đây gọi là da sợi nhỏ PU) và da tổng hợp polyvinyl clorua (PVC) đều là những chất liệu vải bọc ghế ô tô được sử dụng phổ biến.
Da tự nhiên có lịch sử ứng dụng lâu đời trong đời sống con người. Nhờ đặc tính hóa học và cấu trúc xoắn ba của collagen, da tự nhiên có những ưu điểm như mềm mại, chống mài mòn, độ bền cao, khả năng hút ẩm và thấm nước tốt. Da tự nhiên chủ yếu được sử dụng làm vải bọc ghế cho các dòng xe từ trung cấp đến cao cấp trong ngành công nghiệp ô tô (chủ yếu là da bò), mang đến sự kết hợp hoàn hảo giữa sang trọng và thoải mái.
Với sự phát triển của xã hội loài người, nguồn cung da tự nhiên ngày càng khó đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng của con người. Con người bắt đầu sử dụng nguyên liệu thô và phương pháp hóa học để thay thế da tự nhiên, tức là da tổng hợp nhân tạo. Sự ra đời của da tổng hợp PVC có thể bắt nguồn từ những năm 1930, đây là thế hệ sản phẩm da nhân tạo đầu tiên. Đặc tính vật liệu của nó là độ bền cao, chống mài mòn, chống gấp, chống axit và kiềm, v.v., giá thành thấp và dễ gia công. Da vi sợi PU đã được phát triển thành công vào những năm 1970. Sau sự tiến bộ và cải tiến của các ứng dụng công nghệ hiện đại, với tư cách là một loại vật liệu da tổng hợp nhân tạo mới, nó đã được sử dụng rộng rãi trong quần áo cao cấp, đồ nội thất, bóng, nội thất ô tô và các lĩnh vực khác. Đặc điểm vật liệu của da vi sợi PU là nó mô phỏng chân thực cấu trúc bên trong và chất lượng kết cấu của da tự nhiên, và có độ bền tốt hơn da thật, lợi thế về chi phí vật liệu và thân thiện với môi trường.
Phần thử nghiệm
Da tổng hợp PVC
Cấu trúc vật liệu của da tổng hợp PVC chủ yếu được chia thành lớp phủ bề mặt, lớp PVC dày đặc, lớp bọt PVC, lớp keo PVC và vải nền polyester (xem Hình 1). Trong phương pháp giấy tách (phương pháp phủ chuyển), trước tiên, bùn PVC được cạo lần đầu tiên để tạo thành lớp PVC dày đặc (lớp bề mặt) trên giấy tách và đi vào lò đầu tiên để hóa dẻo gel và làm nguội; thứ hai, sau lần cạo thứ hai, một lớp bọt PVC được hình thành trên cơ sở lớp PVC dày đặc, sau đó được hóa dẻo và làm nguội trong lò thứ hai; thứ ba, sau lần cạo thứ ba, một lớp keo PVC (lớp dưới cùng) được hình thành và nó được liên kết với vải nền và đi vào lò thứ ba để hóa dẻo và tạo bọt; cuối cùng, nó được bóc ra khỏi giấy tách sau khi làm nguội và tạo hình (xem Hình 2).
Da tự nhiên và da sợi nhỏ PU
Cấu trúc vật liệu của da tự nhiên bao gồm lớp hạt, cấu trúc sợi và lớp phủ bề mặt (xem Hình 3(a)). Quy trình sản xuất từ da thô thành da tổng hợp thường được chia thành ba giai đoạn: chuẩn bị, thuộc da và hoàn thiện (xem Hình 4). Ý định ban đầu của việc thiết kế da vi sợi PU là mô phỏng thực sự da tự nhiên về mặt cấu trúc vật liệu và kết cấu bề ngoài. Cấu trúc vật liệu của da vi sợi PU chủ yếu bao gồm lớp PU, phần đế và lớp phủ bề mặt (xem Hình 3(b)). Trong số đó, phần đế sử dụng các sợi vi sợi bó lại có cấu trúc và hiệu suất tương tự như các sợi collagen bó lại trong da tự nhiên. Thông qua quá trình xử lý đặc biệt, một loại vải không dệt mật độ cao có cấu trúc mạng ba chiều được tổng hợp, kết hợp với vật liệu độn PU có cấu trúc vi xốp hở (xem Hình 5).
Chuẩn bị mẫu
Các mẫu được lấy từ các nhà cung cấp vải ghế ô tô chính thống trên thị trường nội địa. Mỗi chất liệu có hai mẫu: da thật, da sợi nhỏ PU và da tổng hợp PVC, được chuẩn bị từ 6 nhà cung cấp khác nhau. Các mẫu được đặt tên là da thật 1# và 2#, da sợi nhỏ PU 1# và 2#, da tổng hợp PVC 1# và 2#. Màu sắc của các mẫu là đen.
Kiểm tra và mô tả đặc điểm
Kết hợp với các yêu cầu về vật liệu của ứng dụng xe cộ, các mẫu trên được so sánh về tính chất cơ học, khả năng chống gập, khả năng chống mài mòn và các tính chất vật liệu khác. Các hạng mục và phương pháp thử nghiệm cụ thể được trình bày trong Bảng 1.
Bảng 1 Các mục thử nghiệm cụ thể và phương pháp thử nghiệm hiệu suất vật liệu
| KHÔNG. | Phân loại hiệu suất | Các mục kiểm tra | Tên thiết bị | Phương pháp thử nghiệm |
| 1 | Tính chất cơ học chính | Độ bền kéo/độ giãn dài khi đứt | Máy kiểm tra độ bền kéo Zwick | Tiêu chuẩn DIN EN ISO 13934-1 |
| Lực xé | Máy kiểm tra độ bền kéo Zwick | Tiêu chuẩn DIN EN ISO 3377-1 | ||
| Độ giãn dài tĩnh/biến dạng vĩnh viễn | Giá đỡ treo, tạ | PV 3909 (50 N/30 phút) | ||
| 2 | Sức cản gấp | Thử nghiệm gấp | Máy kiểm tra độ uốn của da | Tiêu chuẩn DIN EN ISO 5402-1 |
| 3 | Khả năng chống mài mòn | Độ bền màu với ma sát | Máy kiểm tra ma sát da | Tiêu chuẩn DIN EN ISO 11640 |
| Mài mòn đĩa bi | Máy kiểm tra độ mài mòn Martindale | VDA 230-211 | ||
| 4 | Các tính chất vật liệu khác | Độ thấm nước | Máy kiểm tra độ ẩm da | Tiêu chuẩn DIN EN ISO 14268 |
| Chống cháy theo chiều ngang | Thiết bị đo chất chống cháy nằm ngang | TL. 1010 | ||
| Độ ổn định kích thước (tốc độ co ngót) | Lò nhiệt độ cao, buồng biến đổi khí hậu, thước đo | - | ||
| Phát thải mùi | Lò nướng nhiệt độ cao, thiết bị thu mùi | VW50180 |
Phân tích và thảo luận
Tính chất cơ học
Bảng 2 cho thấy dữ liệu thử nghiệm tính chất cơ học của da thật, da sợi nhỏ PU và da tổng hợp PVC, trong đó L biểu thị hướng dọc của vật liệu và T biểu thị hướng ngang của vật liệu. Có thể thấy từ Bảng 2 rằng về độ bền kéo và độ giãn dài khi đứt, độ bền kéo của da tự nhiên theo cả hướng dọc và ngang đều cao hơn da sợi nhỏ PU, cho thấy độ bền tốt hơn, trong khi độ giãn dài khi đứt của da sợi nhỏ PU lớn hơn và độ dẻo dai tốt hơn; trong khi độ bền kéo và độ giãn dài khi đứt của da tổng hợp PVC đều thấp hơn so với hai vật liệu còn lại. Về độ giãn dài tĩnh và biến dạng vĩnh viễn, độ bền kéo của da tự nhiên cao hơn da sợi nhỏ PU, cho thấy độ bền tốt hơn, trong khi độ giãn dài khi đứt của da sợi nhỏ PU lớn hơn và độ dẻo dai tốt hơn. Về mặt biến dạng, biến dạng vĩnh viễn của da vi sợi PU theo cả hai hướng dọc và ngang là nhỏ nhất (biến dạng vĩnh viễn trung bình theo hướng dọc là 0,5% và biến dạng vĩnh viễn trung bình theo hướng ngang là 2,75%), cho thấy vật liệu có hiệu suất phục hồi tốt nhất sau khi bị kéo căng, tốt hơn da thật và da tổng hợp PVC. Độ giãn dài tĩnh đề cập đến mức độ biến dạng giãn dài của vật liệu trong điều kiện ứng suất trong quá trình lắp ráp vỏ ghế. Tiêu chuẩn không có yêu cầu rõ ràng và chỉ được sử dụng làm giá trị tham chiếu. Về lực xé, giá trị của ba mẫu vật liệu là tương tự nhau và có thể đáp ứng các yêu cầu của tiêu chuẩn.
Bảng 2 Kết quả thử nghiệm tính chất cơ học của da thật, da vi sợi PU và da tổng hợp PVC
| Vật mẫu | Độ bền kéo/MPa | Độ giãn dài khi đứt/% | Độ giãn dài tĩnh/% | Biến dạng vĩnh viễn/% | Lực xé/N | |||||
| L | T | L | T | L | T | L | T | L | T | |
| Da thật 1# | 17,7 | 16,6 | 54,4 | 50,7 | 19.0 | 11.3 | 5.3 | 3.0 | 50 | 52,4 |
| Da thật 2# | 15,5 | 15.0 | 58,4 | 58,9 | 19.2 | 12,7 | 4.2 | 3.0 | 33,7 | 34.1 |
| Tiêu chuẩn da thật | ≥9,3 | ≥9,3 | ≥30,0 | ≥40,0 | ≤3.0 | ≤4.0 | ≥25,0 | ≥25,0 | ||
| Da PU sợi nhỏ 1# | 15.0 | 13.0 | 81,4 | 120.0 | 6.3 | 21.0 | 0,5 | 2,5 | 49,7 | 47,6 |
| Da PU sợi nhỏ 2# | 12,9 | 11.4 | 61,7 | 111,5 | 7,5 | 22,5 | 0,5 | 3.0 | 67,8 | 66,4 |
| Tiêu chuẩn da PU Microfiber | ≥9,3 | ≥9,3 | ≥30,0 | ≥40,0 | ≤3.0 | ≤4.0 | ≥40,0 | ≥40,0 | ||
| Da tổng hợp PVC I# | 7.4 | 5.9 | 120.0 | 130,5 | 16,8 | 38,3 | 1.2 | 3.3 | 62,5 | 35.3 |
| Da tổng hợp PVC 2# | 7.9 | 5.7 | 122,4 | 129,5 | 22,5 | 52.0 | 2.0 | 5.0 | 41,7 | 33,2 |
| Tiêu chuẩn da tổng hợp PVC | ≥3,6 | ≥3,6 | ≤3.0 | ≤6.0 | ≥30,0 | ≥25,0 | ||||
Nhìn chung, các mẫu da vi sợi PU có độ bền kéo, độ giãn dài khi đứt, khả năng biến dạng vĩnh viễn và lực xé tốt, các tính chất cơ học toàn diện đều tốt hơn so với các mẫu da thật và da tổng hợp PVC.
Sức cản gấp
Các trạng thái của mẫu thử nghiệm độ bền gấp được chia cụ thể thành 6 loại, đó là trạng thái ban đầu (trạng thái chưa lão hóa), trạng thái lão hóa nhiệt ẩm, trạng thái nhiệt độ thấp (-10℃), trạng thái lão hóa bằng đèn xenon (PV1303/3P), trạng thái lão hóa ở nhiệt độ cao (100℃/168h) và trạng thái lão hóa thay đổi khí hậu (PV12 00/20P). Phương pháp gấp là sử dụng dụng cụ uốn da để cố định hai đầu của mẫu hình chữ nhật theo chiều dài trên kẹp trên và dưới của dụng cụ, sao cho mẫu ở góc 90° và uốn cong nhiều lần ở một tốc độ và góc nhất định. Kết quả thử nghiệm hiệu suất gấp của da thật, da sợi nhỏ PU và da tổng hợp PVC được thể hiện trong Bảng 3. Có thể thấy từ Bảng 3 rằng các mẫu da thật, da sợi nhỏ PU và da tổng hợp PVC đều được gấp lại sau 100.000 lần ở trạng thái ban đầu và 10.000 lần ở trạng thái lão hóa dưới đèn xenon. Nó có thể duy trì trạng thái tốt mà không bị nứt hoặc trắng do ứng suất. Ở các trạng thái lão hóa khác nhau, cụ thể là trạng thái lão hóa nhiệt ướt, trạng thái lão hóa nhiệt độ cao và trạng thái lão hóa thay đổi khí hậu của da vi sợi PU và da tổng hợp PVC, các mẫu có thể chịu được 30.000 lần thử uốn. Sau 7.500 đến 8.500 lần thử uốn, các vết nứt hoặc trắng ứng suất bắt đầu xuất hiện ở các mẫu da thật ở trạng thái lão hóa nhiệt ướt và trạng thái lão hóa nhiệt độ cao, và mức độ nghiêm trọng của lão hóa nhiệt ướt (168 giờ/70℃/75%) thấp hơn so với da vi sợi PU. Da sợi và da tổng hợp PVC (240 giờ/90℃/95%). Tương tự, sau 14.000~15.000 lần thử uốn, các vết nứt hoặc trắng ứng suất xuất hiện ở trạng thái da sau khi lão hóa thay đổi khí hậu. Điều này là do khả năng chống uốn của da chủ yếu phụ thuộc vào lớp vân tự nhiên và cấu trúc sợi của da ban đầu, và hiệu suất của nó không tốt bằng vật liệu tổng hợp hóa học. Tương ứng, các yêu cầu về tiêu chuẩn vật liệu đối với da cũng thấp hơn. Điều này cho thấy chất liệu da “mỏng manh” hơn và người dùng cần phải cẩn thận hơn hoặc chú ý bảo quản trong quá trình sử dụng.
Bảng 3 Kết quả thử nghiệm hiệu suất gấp của da thật, da sợi nhỏ PU và da tổng hợp PVC
| Vật mẫu | Trạng thái ban đầu | Trạng thái lão hóa nhiệt ướt | Trạng thái nhiệt độ thấp | Trạng thái lão hóa của đèn Xenon | Trạng thái lão hóa ở nhiệt độ cao | Trạng thái lão hóa thay đổi khí hậu |
| Da thật 1# | 100.000 lần, không nứt hay căng thẳng khi tẩy trắng | 168 giờ/70 ℃/75% 8 000 lần, các vết nứt bắt đầu xuất hiện, làm trắng ứng suất | 32.000 lần, các vết nứt bắt đầu xuất hiện, không cần căng thẳng khi tẩy trắng | 10.000 lần, không nứt hay căng thẳng khi tẩy trắng | 7500 lần, các vết nứt bắt đầu xuất hiện, không cần căng thẳng khi tẩy trắng | 15.000 lần, các vết nứt bắt đầu xuất hiện, không cần căng thẳng khi tẩy trắng |
| Da thật 2# | 100.000 lần, không nứt hay căng thẳng khi tẩy trắng | 168 giờ/70 ℃/75% 8 500 lần, các vết nứt bắt đầu xuất hiện, làm trắng ứng suất | 32.000 lần, các vết nứt bắt đầu xuất hiện, không cần căng thẳng khi tẩy trắng | 10.000 lần, không nứt hay căng thẳng khi tẩy trắng | 8000 lần, các vết nứt bắt đầu xuất hiện, không cần căng thẳng khi tẩy trắng | 4000 lần, các vết nứt bắt đầu xuất hiện, không cần căng thẳng khi tẩy trắng |
| Da PU sợi nhỏ 1# | 100.000 lần, không nứt hay căng thẳng khi tẩy trắng | 240 giờ/90 ℃/95% 30 000 lần, không nứt hoặc làm trắng ứng suất | 35.000 lần, không nứt hay căng thẳng khi tẩy trắng | 10.000 lần, không nứt hay căng thẳng khi tẩy trắng | 30.000 lần, không nứt hay căng thẳng khi tẩy trắng | 30.000 lần, không nứt hay căng thẳng khi tẩy trắng |
| Da PU sợi nhỏ 2# | 100.000 lần, không nứt hay căng thẳng khi tẩy trắng | 240 giờ/90 ℃/95% 30 000 lần, không nứt hoặc làm trắng ứng suất | 35.000 lần, không nứt hay căng thẳng khi tẩy trắng | 10.000 lần, không nứt hay căng thẳng khi tẩy trắng | 30.000 lần, không nứt hay căng thẳng khi tẩy trắng | 30.000 lần, không nứt hay căng thẳng khi tẩy trắng |
| Da tổng hợp PVC 1# | 100.000 lần, không nứt hay căng thẳng khi tẩy trắng | 240 giờ/90 ℃/95% 30 000 lần, không nứt hoặc làm trắng ứng suất | 35.000 lần, không nứt hay căng thẳng khi tẩy trắng | 10.000 lần, không nứt hay căng thẳng khi tẩy trắng | 30.000 lần, không nứt hay căng thẳng khi tẩy trắng | 30.000 lần, không nứt hay căng thẳng khi tẩy trắng |
| Da tổng hợp PVC 2# | 100.000 lần, không nứt hay căng thẳng khi tẩy trắng | 240 giờ/90 ℃/95% 30 000 lần, không nứt hoặc làm trắng ứng suất | 35.000 lần, không nứt hay căng thẳng khi tẩy trắng | 10.000 lần, không nứt hay căng thẳng khi tẩy trắng | 30.000 lần, không nứt hay căng thẳng khi tẩy trắng | 30.000 lần, không nứt hay căng thẳng khi tẩy trắng |
| Tiêu chuẩn yêu cầu của da thật | 100.000 lần, không nứt hay căng thẳng khi tẩy trắng | 168 giờ/70 ℃/75% 5 000 lần, không nứt hoặc làm trắng ứng suất | 30.000 lần, không nứt hay căng thẳng khi tẩy trắng | 10.000 lần, không nứt hay căng thẳng khi tẩy trắng | Không có yêu cầu | Không yêu cầu |
| Tiêu chuẩn yêu cầu của da sợi nhỏ PU | 100.000 lần, không nứt hay căng thẳng khi tẩy trắng | 240 giờ/90 ℃/95% 30 000 lần, không nứt hoặc làm trắng ứng suất | 30.000 lần, không nứt hay căng thẳng khi tẩy trắng | 10.000 lần, không nứt hay căng thẳng khi tẩy trắng | 30.000 lần, không nứt hay căng thẳng khi tẩy trắng | 30.000 lần, không nứt hay căng thẳng khi tẩy trắng |
Nhìn chung, hiệu suất gấp của da, da vi sợi PU và da tổng hợp PVC đều tốt ở trạng thái ban đầu và lão hóa bằng đèn Xenon. Trong trạng thái lão hóa nhiệt độ ẩm, nhiệt độ thấp, nhiệt độ cao và lão hóa do biến đổi khí hậu, hiệu suất gấp của da vi sợi PU và da tổng hợp PVC tương đương nhau, tốt hơn so với da thật.
Khả năng chống mài mòn
Thử nghiệm khả năng chống mài mòn bao gồm thử nghiệm độ bền màu ma sát và thử nghiệm mài mòn tấm bi. Kết quả thử nghiệm khả năng chống mài mòn của da, da sợi nhỏ PU và da tổng hợp PVC được thể hiện trong Bảng 4. Kết quả thử nghiệm độ bền màu ma sát cho thấy các mẫu da, da sợi nhỏ PU và da tổng hợp PVC ở trạng thái ban đầu, trạng thái ngâm nước khử ion, trạng thái ngâm mồ hôi kiềm và Khi ngâm trong etanol 96%, độ bền màu sau khi ma sát có thể duy trì trên 4,0 và trạng thái màu của mẫu ổn định và sẽ không phai do ma sát bề mặt. Kết quả thử nghiệm mài mòn tấm bi cho thấy sau 1800-1900 lần mặc, mẫu da có khoảng 10 lỗ bị hỏng, khác biệt đáng kể so với khả năng chống mài mòn của mẫu da sợi nhỏ PU và da tổng hợp PVC (cả hai đều không có lỗ bị hỏng sau 19.000 lần mặc). Lý do của các lỗ bị hỏng là do lớp hạt của da bị hỏng sau khi mặc và khả năng chống mài mòn của nó khá khác so với vật liệu tổng hợp hóa học. Do đó, khả năng chống mài mòn yếu của da cũng đòi hỏi người dùng phải chú ý bảo quản trong quá trình sử dụng.
| Bảng 4 Kết quả thử nghiệm khả năng chống mài mòn của da thật, da vi sợi PU và da tổng hợp PVC | |||||
| Mẫu | Độ bền màu với ma sát | Mặc đĩa bi | |||
| Trạng thái ban đầu | Trạng thái ngâm nước khử ion | Trạng thái thấm đẫm mồ hôi kiềm | Trạng thái ngâm ethanol 96% | Trạng thái ban đầu | |
| (2000 lần ma sát) | (500 lần ma sát) | (100 lần ma sát) | (5 lần ma sát) | ||
| Da thật 1# | 5.0 | 4,5 | 5.0 | 5.0 | Khoảng 1900 lần 11 lỗ bị hư hỏng |
| Da thật 2# | 5.0 | 5.0 | 5.0 | 4,5 | Khoảng 1800 lần 9 lỗ bị hỏng |
| Da PU sợi nhỏ 1# | 5.0 | 5.0 | 5.0 | 4,5 | 19 000 lần Không có lỗ hỏng bề mặt |
| Da PU sợi nhỏ 2# | 5.0 | 5.0 | 5.0 | 4,5 | 19 000 lần không có lỗ thủng nào trên bề mặt |
| Da tổng hợp PVC 1# | 5.0 | 4,5 | 5.0 | 5.0 | 19 000 lần không có lỗ thủng nào trên bề mặt |
| Da tổng hợp PVC 2# | 5.0 | 5.0 | 5.0 | 4,5 | 19 000 lần không có lỗ thủng nào trên bề mặt |
| Tiêu chuẩn yêu cầu của da thật | ≥4,5 | ≥4,5 | ≥4,5 | ≥4.0 | 1500 lần hao mòn Không quá 4 lỗ hỏng |
| Tiêu chuẩn yêu cầu về da tổng hợp | ≥4,5 | ≥4,5 | ≥4,5 | ≥4.0 | 19000 lần hao mòn Không quá 4 lỗ hỏng |
Nhìn chung, các mẫu da thật, da sợi nhỏ PU và da tổng hợp PVC đều có độ bền màu ma sát tốt, còn da sợi nhỏ PU và da tổng hợp PVC có khả năng chống mài mòn tốt hơn da thật, có thể ngăn ngừa mài mòn hiệu quả.
Các tính chất vật liệu khác
Kết quả thử nghiệm khả năng thấm nước, khả năng chống cháy theo chiều ngang, độ co ngót theo kích thước và mức độ mùi của các mẫu da thật, da vi sợi PU và da tổng hợp PVC được thể hiện ở Bảng 5.
| Bảng 5 Kết quả thử nghiệm các tính chất vật liệu khác của da thật, da vi sợi PU và da tổng hợp PVC | ||||
| Vật mẫu | Độ thấm nước/(mg/10cm²·24h) | Khả năng chống cháy theo chiều ngang/(mm/phút) | Độ co ngót kích thước/%(120℃/168 h) | Mức độ mùi |
| Da thật 1# | 3.0 | Không bắt lửa | 3.4 | 3.7 |
| Da thật 2# | 3.1 | Không bắt lửa | 2.6 | 3.7 |
| Da PU sợi nhỏ 1# | 1,5 | Không bắt lửa | 0,3 | 3.7 |
| Da PU sợi nhỏ 2# | 1.7 | Không bắt lửa | 0,5 | 3.7 |
| Da tổng hợp PVC 1# | Chưa được thử nghiệm | Không bắt lửa | 0,2 | 3.7 |
| Da tổng hợp PVC 2# | Chưa được thử nghiệm | Không bắt lửa | 0,4 | 3.7 |
| Tiêu chuẩn yêu cầu của da thật | ≥1.0 | ≤100 | ≤5 | ≤3,7 (độ lệch chấp nhận được) |
| Tiêu chuẩn yêu cầu của da sợi nhỏ PU | Không yêu cầu | ≤100 | ≤2 | ≤3,7 (độ lệch chấp nhận được) |
| Tiêu chuẩn yêu cầu về da tổng hợp PVC | Không yêu cầu | ≤100 | Không yêu cầu | ≤3,7 (độ lệch chấp nhận được) |
Sự khác biệt chính trong dữ liệu thử nghiệm là khả năng thấm nước và độ co rút theo kích thước. Khả năng thấm nước của da gần gấp đôi so với da sợi nhỏ PU, trong khi da tổng hợp PVC gần như không thấm nước. Điều này là do cấu trúc khung lưới ba chiều (vải không dệt) của da sợi nhỏ PU tương tự như cấu trúc sợi collagen bó tự nhiên của da, cả hai đều có cấu trúc vi xốp, giúp cả hai đều có khả năng thấm nước nhất định. Hơn nữa, diện tích mặt cắt ngang của sợi collagen trong da lớn hơn và phân bố đều hơn, và tỷ lệ không gian vi xốp lớn hơn so với da sợi nhỏ PU, do đó da có khả năng thấm nước tốt nhất. Về độ co rút kích thước, sau khi lão hóa nhiệt (120℃/1 Tỷ lệ co rút của mẫu da vi sợi PU và da tổng hợp PVC sau khi lão hóa nhiệt (68h) tương tự nhau và thấp hơn đáng kể so với da thật, độ ổn định kích thước của chúng tốt hơn da thật. Ngoài ra, kết quả thử nghiệm về khả năng chống cháy theo chiều ngang và mức độ mùi cho thấy các mẫu da thật, da vi sợi PU và da tổng hợp PVC có thể đạt mức tương tự nhau và có thể đáp ứng các yêu cầu tiêu chuẩn vật liệu về khả năng chống cháy và hiệu suất mùi.
Nhìn chung, khả năng thấm hơi nước của da thật, da sợi nhỏ PU và da tổng hợp PVC lần lượt giảm. Tỷ lệ co ngót (độ ổn định kích thước) của da sợi nhỏ PU và da tổng hợp PVC sau khi lão hóa nhiệt tương tự và tốt hơn da thật, khả năng chống cháy theo chiều ngang cũng tốt hơn da thật. Tính chất bắt lửa và mùi cũng tương tự.
Phần kết luận
Cấu trúc mặt cắt ngang của da sợi nhỏ PU tương tự như da tự nhiên. Lớp PU và phần đế của da sợi nhỏ PU tương ứng với lớp vân và phần mô sợi của da sợi nhỏ. Cấu trúc vật liệu của lớp đặc, lớp bọt, lớp keo và lớp vải đế của da sợi nhỏ PU và da tổng hợp PVC rõ ràng là khác nhau.
Ưu điểm vật liệu của da tự nhiên là có tính chất cơ học tốt (độ bền kéo ≥15MPa, độ giãn dài khi đứt> 50%) và khả năng thấm nước. Ưu điểm vật liệu của da tổng hợp PVC là khả năng chống mài mòn (không bị hư hại sau 19.000 lần sử dụng bảng bóng) và có khả năng chống chịu được các điều kiện môi trường khác nhau. Các bộ phận có độ bền tốt (bao gồm khả năng chống ẩm và nhiệt, nhiệt độ cao, nhiệt độ thấp và khí hậu thay đổi) và độ ổn định kích thước tốt (độ co rút kích thước <5% dưới 120℃/168 giờ). Da vi sợi PU có những ưu điểm vật liệu của cả da thật và da tổng hợp PVC. Kết quả thử nghiệm về tính chất cơ học, hiệu suất gấp, khả năng chống mài mòn, khả năng chống cháy theo chiều ngang, độ ổn định kích thước, mức độ mùi, v.v. có thể đạt đến mức tốt nhất của da thật tự nhiên và da tổng hợp PVC, đồng thời có khả năng thấm nước nhất định. Do đó, da vi sợi PU có thể đáp ứng tốt hơn các yêu cầu ứng dụng của ghế ô tô và có triển vọng ứng dụng rộng rãi.
Thời gian đăng: 19-11-2024
