ได้มีการเปรียบเทียบโครงสร้างและกระบวนการผลิตของหนังแท้ หนังสังเคราะห์ไมโครไฟเบอร์โพลียูรีเทน (PU) และหนังสังเคราะห์โพลีไวนิลคลอไรด์ (PVC) พร้อมทั้งทดสอบ เปรียบเทียบ และวิเคราะห์คุณสมบัติของวัสดุ ผลการศึกษาพบว่า ในด้านกลศาสตร์ หนังสังเคราะห์ไมโครไฟเบอร์ PU มีประสิทธิภาพโดยรวมดีกว่าหนังแท้และหนังสังเคราะห์ PVC ในด้านประสิทธิภาพการดัดโค้ง หนังสังเคราะห์ไมโครไฟเบอร์ PU และหนังสังเคราะห์ PVC มีประสิทธิภาพใกล้เคียงกัน และประสิทธิภาพการดัดโค้งดีกว่าหนังแท้หลังจากบ่มในที่ร้อนชื้น อุณหภูมิสูง สภาพอากาศแปรปรวน และอุณหภูมิต่ำ ในด้านความทนทานต่อการสึกหรอ หนังสังเคราะห์ไมโครไฟเบอร์ PU และหนังสังเคราะห์ PVC มีความทนทานต่อการสึกหรอดีกว่าหนังแท้ ในด้านคุณสมบัติอื่นๆ ของวัสดุ พบว่าการซึมผ่านของไอน้ำของหนังแท้ หนังสังเคราะห์ไมโครไฟเบอร์ PU และหนังสังเคราะห์ PVC ลดลงตามลำดับ และเสถียรภาพเชิงขนาดของหนังสังเคราะห์ไมโครไฟเบอร์ PU และหนังสังเคราะห์ PVC หลังจากบ่มด้วยความร้อนใกล้เคียงและดีกว่าหนังแท้
ผ้าหุ้มเบาะรถยนต์เป็นส่วนสำคัญของการตกแต่งภายในรถยนต์ ส่งผลโดยตรงต่อประสบการณ์การขับขี่ของผู้ใช้ หนังแท้ หนังสังเคราะห์ไมโครไฟเบอร์โพลียูรีเทน (PU) (ต่อไปนี้จะเรียกว่าหนังสังเคราะห์ไมโครไฟเบอร์ PU) และหนังสังเคราะห์โพลีไวนิลคลอไรด์ (PVC) ล้วนเป็นวัสดุผ้าหุ้มเบาะที่นิยมใช้กันทั่วไป
หนังแท้มีประวัติการใช้งานมายาวนานในชีวิตมนุษย์ ด้วยคุณสมบัติทางเคมีและโครงสร้างเกลียวสามชั้นของคอลลาเจนเอง จึงมีข้อดีคือความนุ่ม ทนทานต่อการสึกหรอ แข็งแรง ดูดซับความชื้นได้ดี และซึมผ่านน้ำได้ หนังธรรมชาติส่วนใหญ่ถูกนำมาใช้เป็นวัสดุหุ้มเบาะรถยนต์ระดับกลางถึงระดับสูง (ส่วนใหญ่เป็นหนังวัว) ซึ่งสามารถผสมผสานความหรูหราและความสบายเข้าไว้ด้วยกัน
ด้วยการพัฒนาของสังคมมนุษย์ การจัดหาหนังแท้จึงเป็นเรื่องยากที่จะตอบสนองความต้องการที่เพิ่มขึ้นของผู้คน ผู้คนเริ่มใช้วัตถุดิบทางเคมีและวิธีการต่างๆ เพื่อทดแทนหนังแท้ นั่นคือ หนังสังเคราะห์ การถือกำเนิดของหนังสังเคราะห์ PVC สามารถสืบย้อนกลับไปได้ถึงศตวรรษที่ 20 ในช่วงทศวรรษที่ 1930 ซึ่งเป็นผลิตภัณฑ์หนังเทียมรุ่นแรก คุณสมบัติของวัสดุคือความแข็งแรงสูง ทนทานต่อการสึกหรอ ทนทานต่อการพับ ทนกรดและด่าง ฯลฯ และมีต้นทุนต่ำและง่ายต่อการแปรรูป หนังไมโครไฟเบอร์ PU ได้รับการพัฒนาอย่างประสบความสำเร็จในช่วงทศวรรษที่ 1970 หลังจากความก้าวหน้าและการพัฒนาของเทคโนโลยีสมัยใหม่ ในฐานะวัสดุหนังสังเคราะห์ชนิดใหม่ จึงถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในเสื้อผ้าระดับไฮเอนด์ เฟอร์นิเจอร์ ลูกบอล ตกแต่งภายในรถยนต์ และอื่นๆ คุณสมบัติของวัสดุหนังไมโครไฟเบอร์ PU คือ เลียนแบบโครงสร้างภายในและคุณภาพพื้นผิวของหนังแท้ได้อย่างแท้จริง มีความทนทานมากกว่าหนังแท้ มีข้อได้เปรียบด้านต้นทุนวัสดุมากกว่า และเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม
ส่วนการทดลอง
หนังสังเคราะห์ PVC
โครงสร้างวัสดุของหนังสังเคราะห์ PVC แบ่งออกเป็น 2 ส่วนใหญ่ๆ คือ ชั้นเคลือบผิว, ชั้นหนาแน่น PVC, ชั้นโฟม PVC, ชั้นกาว PVC และผ้าโพลีเอสเตอร์ (ดูรูปที่ 1) ส่วนวิธีการเคลือบกระดาษแบบถ่ายโอน (Transfer Coating Method) สารละลาย PVC จะถูกขูดออกก่อนเป็นอันดับแรกเพื่อสร้างชั้นหนาแน่น PVC (ชั้นผิว) บนกระดาษ แล้วนำเข้าเตาอบแรกเพื่อการทำให้เป็นเจลและทำให้เย็นลง หลังจากการขูดครั้งที่สอง ชั้นโฟม PVC จะถูกสร้างขึ้นบนพื้นฐานของชั้นหนาแน่น PVC จากนั้นจึงทำให้เป็นพลาสติกและทำให้เย็นลงในเตาอบที่สอง หลังจากการขูดครั้งที่สาม ชั้นกาว PVC (ชั้นล่าง) จะถูกสร้างขึ้น และยึดติดกับผ้าโพลีเอสเตอร์ แล้วนำเข้าเตาอบที่สามเพื่อการทำให้เป็นพลาสติกและทำให้โฟม และสุดท้าย จะถูกลอกออกจากกระดาษหลังจากทำให้เย็นลงและขึ้นรูปแล้ว (ดูรูปที่ 2)
หนังแท้และหนังไมโครไฟเบอร์ PU
โครงสร้างวัสดุของหนังแท้ประกอบด้วยชั้นเกรน โครงสร้างเส้นใย และการเคลือบพื้นผิว (ดูรูปที่ 3(a)) กระบวนการผลิตจากหนังดิบไปจนถึงหนังสังเคราะห์โดยทั่วไปแบ่งออกเป็นสามขั้นตอน ได้แก่ การเตรียม การฟอก และการตกแต่ง (ดูรูปที่ 4) จุดประสงค์ดั้งเดิมของการออกแบบหนังไมโครไฟเบอร์ PU คือการเลียนแบบหนังแท้อย่างแท้จริงทั้งในด้านโครงสร้างวัสดุและพื้นผิวภายนอก โครงสร้างวัสดุของหนังไมโครไฟเบอร์ PU ประกอบด้วยชั้น PU ส่วนฐาน และการเคลือบพื้นผิวเป็นหลัก (ดูรูปที่ 3(b)) ในบรรดาส่วนฐานนั้น ส่วนฐานใช้ไมโครไฟเบอร์ที่มัดรวมกัน ซึ่งมีโครงสร้างและประสิทธิภาพใกล้เคียงกับเส้นใยคอลลาเจนที่มัดรวมกันในหนังแท้ ผ่านกระบวนการพิเศษ ผ้าไม่ทอความหนาแน่นสูงที่มีโครงสร้างตาข่ายสามมิติถูกสังเคราะห์ขึ้น ผสมผสานกับวัสดุอุด PU ที่มีโครงสร้างรูพรุนแบบเปิด (ดูรูปที่ 5)
การเตรียมตัวอย่าง
ตัวอย่างผ้าเบาะรถยนต์มาจากผู้ผลิตผ้าเบาะรถยนต์รายใหญ่ในตลาดภายในประเทศ ตัวอย่างผ้าแต่ละชนิด ได้แก่ หนังแท้ หนังไมโครไฟเบอร์ PU และหนังสังเคราะห์ PVC จำนวน 2 ตัวอย่าง จากผู้ผลิต 6 ราย ตัวอย่างเหล่านี้มีชื่อว่า หนังแท้ 1# และ 2#, หนังไมโครไฟเบอร์ PU 1# และ 2#, หนังสังเคราะห์ PVC 1# และ 2# สีของตัวอย่างเป็นสีดำ
การทดสอบและการกำหนดลักษณะ
เมื่อพิจารณาจากข้อกำหนดการใช้งานยานพาหนะสำหรับวัสดุต่างๆ แล้ว ตัวอย่างข้างต้นจะถูกนำมาเปรียบเทียบในแง่ของคุณสมบัติเชิงกล ความต้านทานการพับ ความต้านทานการสึกหรอ และคุณสมบัติอื่นๆ ของวัสดุ รายการทดสอบและวิธีการเฉพาะแสดงไว้ในตารางที่ 1
ตารางที่ 1 รายการทดสอบเฉพาะและวิธีการทดสอบประสิทธิภาพของวัสดุ
| เลขที่ | การจำแนกประเภทประสิทธิภาพ | รายการทดสอบ | ชื่ออุปกรณ์ | วิธีทดสอบ |
| 1 | คุณสมบัติเชิงกลหลัก | ความแข็งแรงแรงดึง/การยืดตัวที่จุดขาด | เครื่องทดสอบแรงดึง Zwick | DIN EN ISO 13934-1 |
| แรงฉีกขาด | เครื่องทดสอบแรงดึง Zwick | DIN EN ISO 3377-1 | ||
| การยืดตัวแบบคงที่/การเสียรูปถาวร | ขายึดช่วงล่าง, น้ำหนัก | PV 3909(50 N/30 นาที) | ||
| 2 | ความต้านทานการพับ | การทดสอบการพับ | เครื่องทดสอบการดัดหนัง | DIN EN ISO 5402-1 |
| 3 | ความต้านทานการสึกกร่อน | ความคงทนของสีต่อแรงเสียดทาน | เครื่องทดสอบแรงเสียดทานของหนัง | DIN EN ISO 11640 |
| การสึกกร่อนของแผ่นลูกบอล | เครื่องทดสอบการสึกกร่อน Martindale | ว.ด.เอ. 230-211 | ||
| 4 | คุณสมบัติของวัสดุอื่นๆ | ความสามารถในการซึมผ่านของน้ำ | เครื่องทดสอบความชื้นของหนัง | DIN EN ISO 14268 |
| การหน่วงไฟในแนวนอน | อุปกรณ์วัดสารหน่วงไฟแนวนอน | ทล.1010 | ||
| เสถียรภาพมิติ (อัตราการหดตัว) | เตาอบอุณหภูมิสูง, ห้องเปลี่ยนสภาพอากาศ, ไม้บรรทัด | - | ||
| การปล่อยกลิ่น | เตาอบอุณหภูมิสูง อุปกรณ์เก็บกลิ่น | VW50180 |
การวิเคราะห์และอภิปราย
คุณสมบัติเชิงกล
ตารางที่ 2 แสดงข้อมูลการทดสอบคุณสมบัติเชิงกลของหนังแท้ หนังไมโครไฟเบอร์ PU และหนังสังเคราะห์ PVC โดย L แทนทิศทางการโก่งของวัสดุ และ T แทนทิศทางการพุ่งของวัสดุ จากตารางที่ 2 จะเห็นได้ว่าในด้านความแข็งแรงแรงดึงและการยืดตัว ณ จุดขาด ความแข็งแรงของหนังแท้ทั้งในทิศทางการโก่งและพุ่งสูงกว่าหนังไมโครไฟเบอร์ PU แสดงให้เห็นถึงความแข็งแรงที่ดีกว่า ในขณะที่ความแข็งแรงแรงดึง ณ จุดขาดของหนังไมโครไฟเบอร์ PU สูงกว่าและความเหนียวดีกว่า ในขณะที่ความแข็งแรงแรงดึงและการยืดตัว ณ จุดขาดของหนังสังเคราะห์ PVC ต่ำกว่าวัสดุอีกสองชนิด ในด้านความแข็งแรงแรงดึงสถิตและการเสียรูปถาวร ความแข็งแรงของหนังแท้สูงกว่าหนังไมโครไฟเบอร์ PU แสดงให้เห็นถึงความแข็งแรงที่ดีกว่า ในขณะที่ความแข็งแรงแรงดึง ณ จุดขาดของหนังไมโครไฟเบอร์ PU สูงกว่าและความเหนียวดีกว่า ในแง่ของการเสียรูป หนังไมโครไฟเบอร์ PU มีค่าการเสียรูปถาวรน้อยที่สุดทั้งในทิศทางยืนและทิศทางพุ่ง (ค่าเฉลี่ยการเสียรูปถาวรในทิศทางยืนคือ 0.5% และค่าเฉลี่ยการเสียรูปถาวรในทิศทางพุ่งคือ 2.75%) แสดงให้เห็นว่าวัสดุนี้มีประสิทธิภาพการคืนตัวที่ดีที่สุดหลังจากถูกยืด ซึ่งดีกว่าหนังแท้และหนังสังเคราะห์ PVC การยืดตัวแบบสถิตหมายถึงระดับการเสียรูปจากการยืดตัวของวัสดุภายใต้สภาวะความเค้นระหว่างการประกอบปลอกเบาะนั่ง ไม่มีข้อกำหนดที่ชัดเจนในมาตรฐานและใช้เป็นค่าอ้างอิงเท่านั้น ในแง่ของแรงฉีกขาด ค่าของตัวอย่างวัสดุทั้งสามมีค่าใกล้เคียงกันและสามารถตอบสนองความต้องการมาตรฐานได้
ตารางที่ 2 ผลการทดสอบคุณสมบัติเชิงกลของหนังแท้ หนังไมโครไฟเบอร์ PU และหนังสังเคราะห์ PVC
| ตัวอย่าง | ความแข็งแรงแรงดึง/MPa | การยืดตัวที่จุดขาด/% | การยืดตัวแบบคงที่/% | การเสียรูปถาวร/% | แรงฉีกขาด/N | |||||
| ล. | ที | ล. | ที | ล. | ที | ล. | ที | ล. | ที | |
| หนังแท้ 1# | 17.7 | 16.6 | 54.4 | 50.7 | 19.0 | 11.3 | 5.3 | 3.0 | 50 | 52.4 |
| หนังแท้ 2# | 15.5 | 15.0 | 58.4 | 58.9 | 19.2 | 12.7 | 4.2 | 3.0 | 33.7 | 34.1 |
| หนังแท้มาตรฐาน | ≥9.3 | ≥9.3 | ≥30.0 | ≥40.0 | ≤3.0 | ≤4.0 | ≥25.0 | ≥25.0 | ||
| หนังไมโครไฟเบอร์ PU 1# | 15.0 | 13.0 | 81.4 | 120.0 | 6.3 | 21.0 | 0.5 | 2.5 | 49.7 | 47.6 |
| หนังไมโครไฟเบอร์ PU 2# | 12.9 | 11.4 | 61.7 | 111.5 | 7.5 | 22.5 | 0.5 | 3.0 | 67.8 | 66.4 |
| หนัง PU ไมโครไฟเบอร์มาตรฐาน | ≥9.3 | ≥9.3 | ≥30.0 | ≥40.0 | ≤3.0 | ≤4.0 | ≥40.0 | ≥40.0 | ||
| หนังสังเคราะห์ PVC I# | 7.4 | 5.9 | 120.0 | 130.5 | 16.8 | 38.3 | 1.2 | 3.3 | 62.5 | 35.3 |
| หนังสังเคราะห์ PVC 2# | 7.9 | 5.7 | 122.4 | 129.5 | 22.5 | 52.0 | 2.0 | 5.0 | 41.7 | 33.2 |
| หนังสังเคราะห์ PVC มาตรฐาน | ≥3.6 | ≥3.6 | ≤3.0 | ≤6.0 | ≥30.0 | ≥25.0 | ||||
โดยทั่วไปตัวอย่างหนังไมโครไฟเบอร์ PU มีความแข็งแรงในการดึง ความยืดหยุ่นเมื่อขาด การเปลี่ยนรูปถาวร และแรงฉีกขาดที่ดี และคุณสมบัติเชิงกลโดยรวมยังดีกว่าตัวอย่างหนังแท้และหนังสังเคราะห์ PVC อีกด้วย
ความต้านทานการพับ
สภาวะของตัวอย่างทดสอบความต้านทานการพับแบ่งออกเป็น 6 ประเภท ได้แก่ สภาวะเริ่มต้น (สภาวะไม่ผ่านการบ่ม), สภาวะการบ่มด้วยความร้อนชื้น, สภาวะอุณหภูมิต่ำ (-10℃), สภาวะการบ่มด้วยแสงซีนอน (PV1303/3P), สภาวะการบ่มด้วยอุณหภูมิสูง (100℃/168 ชั่วโมง) และสภาวะการบ่มแบบสลับสภาพอากาศ (PV12 00/20P) วิธีการพับคือการใช้เครื่องดัดหนังยึดปลายทั้งสองด้านของตัวอย่างสี่เหลี่ยมผืนผ้าในทิศทางความยาวบนแคลมป์ด้านบนและด้านล่างของเครื่อง เพื่อให้ตัวอย่างทำมุม 90° และดัดซ้ำๆ ด้วยความเร็วและมุมที่กำหนด ผลการทดสอบประสิทธิภาพการพับของหนังแท้ หนังไมโครไฟเบอร์ PU และหนังสังเคราะห์ PVC แสดงในตารางที่ 3 จากตารางที่ 3 จะเห็นได้ว่าตัวอย่างหนังแท้ หนังไมโครไฟเบอร์ PU และหนังสังเคราะห์ PVC ล้วนถูกพับหลังจากพับ 100,000 ครั้งในสภาวะเริ่มต้น และ 10,000 ครั้งในสภาวะการบ่มภายใต้แสงซีนอน สามารถคงสภาพดีโดยไม่มีรอยแตกร้าวหรือการฟอกสีภายใต้สภาวะความเครียด ในสภาวะการเสื่อมสภาพอื่นๆ เช่น สภาวะการเสื่อมสภาพจากความร้อนในสภาวะเปียก สภาวะการเสื่อมสภาพจากอุณหภูมิสูง และสภาวะการเสื่อมสภาพแบบสลับสภาพอากาศของหนังไมโครไฟเบอร์ PU และหนังสังเคราะห์ PVC ตัวอย่างหนังสามารถทนต่อการทดสอบการดัดงอได้ถึง 30,000 ครั้ง หลังจากการทดสอบการดัดงอ 7,500 ถึง 8,500 ครั้ง พบว่ามีรอยแตกร้าวหรือการฟอกสีภายใต้สภาวะความเครียดในตัวอย่างหนังแท้ที่อยู่ในสภาพการเสื่อมสภาพจากความร้อนในสภาวะเปียกและสภาวะการเสื่อมสภาพที่อุณหภูมิสูง และความรุนแรงของการเสื่อมสภาพจากความร้อนในสภาวะเปียก (168 ชั่วโมง/70°C/75%) ต่ำกว่าหนังไมโครไฟเบอร์ PU หนังไฟเบอร์และหนังสังเคราะห์ PVC (240 ชั่วโมง/90°C/95%) ในทำนองเดียวกัน หลังจากการทดสอบการดัดงอ 14,000-15,000 ครั้ง พบว่ามีรอยแตกร้าวหรือการฟอกสีภายใต้สภาวะความเครียดในหนังหลังจากการเสื่อมสภาพแบบสลับสภาพอากาศ เนื่องจากความต้านทานการดัดของหนังขึ้นอยู่กับชั้นลายไม้และโครงสร้างเส้นใยธรรมชาติของหนังแท้เป็นหลัก และประสิทธิภาพการทำงานยังไม่ดีเท่ากับวัสดุสังเคราะห์ทางเคมี ดังนั้น ข้อกำหนดมาตรฐานวัสดุสำหรับหนังจึงต่ำกว่าด้วย แสดงให้เห็นว่าวัสดุหนังมีความ "บอบบาง" มากกว่า ผู้ใช้จึงควรระมัดระวังหรือใส่ใจในการดูแลรักษามากขึ้นระหว่างการใช้งาน
ตารางที่ 3 ผลการทดสอบประสิทธิภาพการพับของหนังแท้ หนังไมโครไฟเบอร์ PU และหนังสังเคราะห์ PVC
| ตัวอย่าง | สถานะเริ่มต้น | สภาวะการเสื่อมสภาพจากความร้อนชื้น | สภาวะอุณหภูมิต่ำ | สถานะการเสื่อมสภาพของแสงซีนอน | สภาวะการเสื่อมสภาพที่อุณหภูมิสูง | สภาวะชราภาพจากการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ |
| หนังแท้ 1# | 100,000 ครั้ง ไม่มีรอยแตกหรือขาวขึ้นเพราะความเครียด | 168 ชม./70 ℃/75% 8,000 ครั้ง รอยแตกเริ่มปรากฏ ฟอกสีด้วยความเครียด | 32,000 ครั้ง รอยแตกเริ่มปรากฏ ไม่ต้องฟอกสีฟัน | 10,000 ครั้ง ไม่มีรอยแตกหรือขาวขึ้นเพราะความเครียด | 7500 ครั้ง รอยแตกเริ่มปรากฏ ไม่ต้องฟอกสีฟัน | 15,000 ครั้ง รอยแตกเริ่มปรากฏ ไม่ต้องฟอกสีฟัน |
| หนังแท้ 2# | 100,000 ครั้ง ไม่มีรอยแตกหรือขาวขึ้นเพราะความเครียด | 168 ชม./70 ℃/75% 8,500 ครั้ง รอยแตกเริ่มปรากฏ ความเครียดขาวขึ้น | 32,000 ครั้ง รอยแตกเริ่มปรากฏ ไม่ต้องฟอกสีฟัน | 10,000 ครั้ง ไม่มีรอยแตกหรือขาวขึ้นเพราะความเครียด | 8000 ครั้ง รอยแตกเริ่มปรากฏ ไม่ต้องฟอกสีฟัน | 4000 ครั้ง รอยแตกเริ่มปรากฏ ไม่ต้องฟอกสีฟัน |
| หนังไมโครไฟเบอร์ PU 1# | 100,000 ครั้ง ไม่มีรอยแตกหรือขาวขึ้นเพราะความเครียด | 240 ชม./90 ℃/95% 30,000 ครั้ง ไม่มีรอยแตกหรือรอยขาวจากความเครียด | 35,000 ครั้ง ไม่มีรอยแตกหรือขาวขึ้นเพราะความเครียด | 10,000 ครั้ง ไม่มีรอยแตกหรือขาวขึ้นเพราะความเครียด | 30,000 ครั้ง ไม่มีรอยแตกหรือขาวขึ้นเพราะความเครียด | 30,000 ครั้ง ไม่มีรอยแตกหรือขาวขึ้นเพราะความเครียด |
| หนังไมโครไฟเบอร์ PU 2# | 100,000 ครั้ง ไม่มีรอยแตกหรือขาวขึ้นเพราะความเครียด | 240 ชม./90 ℃/95% 30,000 ครั้ง ไม่มีรอยแตกหรือรอยขาวจากความเครียด | 35,000 ครั้ง ไม่มีรอยแตกหรือขาวขึ้นเพราะความเครียด | 10,000 ครั้ง ไม่มีรอยแตกหรือขาวขึ้นเพราะความเครียด | 30,000 ครั้ง ไม่มีรอยแตกหรือขาวขึ้นเพราะความเครียด | 30,000 ครั้ง ไม่มีรอยแตกหรือขาวขึ้นเพราะความเครียด |
| หนังสังเคราะห์ PVC 1# | 100,000 ครั้ง ไม่มีรอยแตกหรือขาวขึ้นเพราะความเครียด | 240 ชม./90 ℃/95% 30,000 ครั้ง ไม่มีรอยแตกหรือรอยขาวจากความเครียด | 35,000 ครั้ง ไม่มีรอยแตกหรือขาวขึ้นเพราะความเครียด | 10,000 ครั้ง ไม่มีรอยแตกหรือขาวขึ้นเพราะความเครียด | 30,000 ครั้ง ไม่มีรอยแตกหรือขาวขึ้นเพราะความเครียด | 30,000 ครั้ง ไม่มีรอยแตกหรือขาวขึ้นเพราะความเครียด |
| หนังสังเคราะห์ PVC 2# | 100,000 ครั้ง ไม่มีรอยแตกหรือขาวขึ้นเพราะความเครียด | 240 ชม./90 ℃/95% 30,000 ครั้ง ไม่มีรอยแตกหรือรอยขาวจากความเครียด | 35,000 ครั้ง ไม่มีรอยแตกหรือขาวขึ้นเพราะความเครียด | 10,000 ครั้ง ไม่มีรอยแตกหรือขาวขึ้นเพราะความเครียด | 30,000 ครั้ง ไม่มีรอยแตกหรือขาวขึ้นเพราะความเครียด | 30,000 ครั้ง ไม่มีรอยแตกหรือขาวขึ้นเพราะความเครียด |
| ข้อกำหนดมาตรฐานหนังแท้ | 100,000 ครั้ง ไม่มีรอยแตกหรือขาวขึ้นเพราะความเครียด | 168 ชม./70 ℃/75% 5,000 ครั้ง ไม่มีรอยแตกหรือรอยขาวจากความเครียด | 30,000 ครั้ง ไม่มีรอยแตกหรือขาวขึ้นเพราะความเครียด | 10,000 ครั้ง ไม่มีรอยแตกหรือขาวขึ้นเพราะความเครียด | ไม่มีข้อกำหนด | ไม่มีข้อกำหนด |
| ข้อกำหนดมาตรฐานหนังไมโครไฟเบอร์ PU | 100,000 ครั้ง ไม่มีรอยแตกหรือขาวขึ้นเพราะความเครียด | 240 ชม./90 ℃/95% 30,000 ครั้ง ไม่มีรอยแตกหรือรอยขาวจากความเครียด | 30,000 ครั้ง ไม่มีรอยแตกหรือขาวขึ้นเพราะความเครียด | 10,000 ครั้ง ไม่มีรอยแตกหรือขาวขึ้นเพราะความเครียด | 30,000 ครั้ง ไม่มีรอยแตกหรือขาวขึ้นเพราะความเครียด | 30,000 ครั้ง ไม่มีรอยแตกหรือขาวขึ้นเพราะความเครียด |
โดยทั่วไปแล้ว ประสิทธิภาพการพับของหนัง, หนังไมโครไฟเบอร์ PU และหนังสังเคราะห์ PVC อยู่ในระดับที่ดีทั้งในช่วงเริ่มต้นและช่วงอายุที่ฉายแสงซีนอน ในสภาวะการเสื่อมสภาพที่เปียกชื้น, อุณหภูมิต่ำ, อุณหภูมิสูง และช่วงอายุที่เปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ ประสิทธิภาพการพับของหนังไมโครไฟเบอร์ PU และหนังสังเคราะห์ PVC ใกล้เคียงกัน ซึ่งดีกว่าหนัง
ความต้านทานการสึกกร่อน
การทดสอบความทนทานต่อการเสียดสีประกอบด้วยการทดสอบความคงทนของสีจากแรงเสียดทานและการทดสอบการเสียดสีของแผ่นลูกบอล ผลการทดสอบความทนทานต่อการเสียดสีของหนัง หนังไมโครไฟเบอร์ PU และหนังสังเคราะห์ PVC แสดงไว้ในตารางที่ 4 ผลการทดสอบความคงทนของสีจากแรงเสียดทานแสดงให้เห็นว่าตัวอย่างหนัง หนังไมโครไฟเบอร์ PU และหนังสังเคราะห์ PVC อยู่ในสภาพเริ่มต้น คือ แช่ในน้ำปราศจากไอออน แช่ในเหงื่อที่เป็นด่าง และเมื่อแช่ในเอทานอล 96% ความคงทนของสีหลังการเสียดสีสามารถคงอยู่เหนือ 4.0 และสีของตัวอย่างมีเสถียรภาพและไม่ซีดจางเนื่องจากแรงเสียดทานบนพื้นผิว ผลการทดสอบการเสียดสีของแผ่นลูกบอลแสดงให้เห็นว่าหลังจากการสวมใส่ 1800-1900 ครั้ง ตัวอย่างหนังมีรูพรุนที่เสียหายประมาณ 10 รู ซึ่งแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญจากความต้านทานการสึกหรอของตัวอย่างหนังไมโครไฟเบอร์ PU และหนังสังเคราะห์ PVC (ทั้งสองตัวอย่างไม่มีรูพรุนที่เสียหายหลังจากสวมใส่ 19,000 ครั้ง) สาเหตุของรูพรุนที่เสียหายคือชั้นเกรนของหนังเสียหายหลังจากการสึกหรอ และความต้านทานการสึกหรอของวัสดุสังเคราะห์ทางเคมีค่อนข้างแตกต่างจากวัสดุสังเคราะห์ ดังนั้นความทนทานต่อการสึกหรอของหนังที่อ่อนแอจึงต้องให้ผู้ใช้ใส่ใจกับการดูแลรักษาระหว่างใช้งานด้วย
| ตารางที่ 4 ผลการทดสอบความทนทานต่อการสึกหรอของหนังแท้ หนังไมโครไฟเบอร์ PU และหนังสังเคราะห์ PVC | |||||
| ตัวอย่าง | ความคงทนของสีต่อแรงเสียดทาน | การสึกหรอของแผ่นลูกบอล | |||
| สถานะเริ่มต้น | สถานะแช่น้ำดีไอออนไนซ์ | สถานะเหงื่อที่แช่อยู่ในด่าง | สถานะแช่เอธานอล 96% | สถานะเริ่มต้น | |
| (แรงเสียดทาน 2,000 เท่า) | (แรงเสียดทาน 500 เท่า) | (แรงเสียดทาน 100 เท่า) | (แรงเสียดทาน 5 เท่า) | ||
| หนังแท้ 1# | 5.0 | 4.5 | 5.0 | 5.0 | ประมาณ 1900 เท่าของ 11 หลุมที่เสียหาย |
| หนังแท้ 2# | 5.0 | 5.0 | 5.0 | 4.5 | ประมาณ 1800 เท่าของ 9 หลุมที่เสียหาย |
| หนังไมโครไฟเบอร์ PU 1# | 5.0 | 5.0 | 5.0 | 4.5 | 19,000 ครั้ง ไม่มีรูที่ผิวเสียหาย |
| หนังไมโครไฟเบอร์ PU 2# | 5.0 | 5.0 | 5.0 | 4.5 | 19,000 ครั้งโดยไม่เกิดรูพรุนบนพื้นผิว |
| หนังสังเคราะห์ PVC 1# | 5.0 | 4.5 | 5.0 | 5.0 | 19,000 ครั้งโดยไม่เกิดรูพรุนบนพื้นผิว |
| หนังสังเคราะห์ PVC 2# | 5.0 | 5.0 | 5.0 | 4.5 | 19,000 ครั้งโดยไม่เกิดรูพรุนบนพื้นผิว |
| ข้อกำหนดมาตรฐานหนังแท้ | ≥4.5 | ≥4.5 | ≥4.5 | ≥4.0 | การสึกหรอ 1500 ครั้ง รูเสียหายไม่เกิน 4 รู |
| ข้อกำหนดมาตรฐานหนังสังเคราะห์ | ≥4.5 | ≥4.5 | ≥4.5 | ≥4.0 | การสึกหรอ 19,000 ครั้ง รูเสียหายไม่เกิน 4 รู |
โดยทั่วไปแล้ว หนังแท้ หนังไมโครไฟเบอร์ PU และหนังสังเคราะห์ PVC ล้วนมีความทนทานต่อสีจากแรงเสียดทานที่ดี และหนังไมโครไฟเบอร์ PU และหนังสังเคราะห์ PVC มีความทนทานต่อการสึกหรอดีกว่าหนังแท้ ซึ่งสามารถป้องกันการสึกหรอได้อย่างมีประสิทธิภาพ
คุณสมบัติของวัสดุอื่นๆ
ผลการทดสอบความสามารถในการซึมผ่านของน้ำ ความสามารถในการหน่วงไฟในแนวนอน การหดตัวตามขนาด และระดับกลิ่นของตัวอย่างหนังแท้ หนังไมโครไฟเบอร์ PU และหนังสังเคราะห์ PVC แสดงไว้ในตารางที่ 5
| ตารางที่ 5 ผลการทดสอบคุณสมบัติวัสดุอื่นๆ ของหนังแท้ หนังไมโครไฟเบอร์ PU และหนังสังเคราะห์ PVC | ||||
| ตัวอย่าง | การซึมผ่านของน้ำ/(มก./10ตร.ซม.·24ชม.) | อัตราการหน่วงไฟแนวนอน/(มม./นาที) | การหดตัวตามมิติ/%(120℃/168 ชม.) | ระดับกลิ่น |
| หนังแท้ 1# | 3.0 | ไม่ติดไฟ | 3.4 | 3.7 |
| หนังแท้ 2# | 3.1 | ไม่ติดไฟ | 2.6 | 3.7 |
| หนังไมโครไฟเบอร์ PU 1# | 1.5 | ไม่ติดไฟ | 0.3 | 3.7 |
| หนังไมโครไฟเบอร์ PU 2# | 1.7 | ไม่ติดไฟ | 0.5 | 3.7 |
| หนังสังเคราะห์ PVC 1# | ไม่ได้ทดสอบ | ไม่ติดไฟ | 0.2 | 3.7 |
| หนังสังเคราะห์ PVC 2# | ไม่ได้ทดสอบ | ไม่ติดไฟ | 0.4 | 3.7 |
| ข้อกำหนดมาตรฐานหนังแท้ | ≥1.0 | ≤100 | ≤5 | ≤3.7 (ค่าเบี่ยงเบนที่ยอมรับได้) |
| ข้อกำหนดมาตรฐานหนังไมโครไฟเบอร์ PU | ไม่มีข้อกำหนด | ≤100 | ≤2 | ≤3.7 (ค่าเบี่ยงเบนที่ยอมรับได้) |
| ข้อกำหนดมาตรฐานหนังสังเคราะห์ PVC | ไม่มีข้อกำหนด | ≤100 | ไม่มีข้อกำหนด | ≤3.7 (ค่าเบี่ยงเบนที่ยอมรับได้) |
ความแตกต่างหลักในข้อมูลการทดสอบคือความสามารถในการซึมผ่านของน้ำและการหดตัวตามมิติ หนังมีความสามารถในการซึมผ่านของน้ำสูงกว่าหนังไมโครไฟเบอร์ PU เกือบสองเท่า ในขณะที่หนังสังเคราะห์ PVC แทบจะไม่มีความสามารถในการซึมผ่านของน้ำเลย เนื่องจากโครงข่ายสามมิติ (ผ้าไม่ทอ) ในหนังไมโครไฟเบอร์ PU มีลักษณะคล้ายกับโครงสร้างเส้นใยคอลลาเจนแบบมัดธรรมชาติของหนัง ซึ่งทั้งสองแบบมีโครงสร้างแบบรูพรุนขนาดเล็ก ทำให้ทั้งสองแบบมีความสามารถในการซึมผ่านของน้ำในระดับหนึ่ง นอกจากนี้ พื้นที่หน้าตัดของเส้นใยคอลลาเจนในหนังมีขนาดใหญ่และกระจายตัวสม่ำเสมอกว่า และสัดส่วนของช่องว่างรูพรุนขนาดเล็กมากกว่าหนังไมโครไฟเบอร์ PU ทำให้หนังมีความสามารถในการซึมผ่านของน้ำได้ดีที่สุด ในแง่ของการหดตัวตามมิติ หลังจากการอบด้วยความร้อน (120℃/1 อัตราการหดตัวของตัวอย่างหนังไมโครไฟเบอร์ PU และหนังสังเคราะห์ PVC หลังจากการอบด้วยความร้อน (68 ชั่วโมง) มีความคล้ายคลึงกันและต่ำกว่าหนังแท้อย่างมีนัยสำคัญ และมีเสถียรภาพตามมิติดีกว่าหนังแท้ นอกจากนี้ ผลการทดสอบการหน่วงไฟในแนวนอนและระดับกลิ่นยังแสดงให้เห็นว่าตัวอย่างหนังแท้ หนังไมโครไฟเบอร์ PU และหนังสังเคราะห์ PVC สามารถเข้าถึงระดับที่คล้ายคลึงกัน และสามารถตอบสนองข้อกำหนดมาตรฐานของวัสดุในแง่ของการหน่วงไฟและประสิทธิภาพในการป้องกันกลิ่นได้
โดยทั่วไปแล้ว ความสามารถในการซึมผ่านของไอน้ำของหนังแท้ หนังไมโครไฟเบอร์ PU และหนังสังเคราะห์ PVC จะลดลงตามลำดับ อัตราการหดตัว (ความคงตัวเชิงมิติ) ของหนังไมโครไฟเบอร์ PU และหนังสังเคราะห์ PVC หลังจากการอบด้วยความร้อนมีความใกล้เคียงและดีกว่าหนังแท้ และมีคุณสมบัติหน่วงไฟในแนวนอนดีกว่าหนังแท้ คุณสมบัติการติดไฟและกลิ่นมีความคล้ายคลึงกัน
บทสรุป
โครงสร้างหน้าตัดของหนังไมโครไฟเบอร์ PU คล้ายคลึงกับหนังแท้ ชั้น PU และส่วนฐานของหนังไมโครไฟเบอร์ PU สอดคล้องกับชั้นเกรนและส่วนเนื้อเยื่อเส้นใยของหนังไมโครไฟเบอร์ PU โครงสร้างวัสดุของชั้นหนาแน่น ชั้นโฟม ชั้นกาว และเนื้อผ้าฐานของหนังไมโครไฟเบอร์ PU และหนังสังเคราะห์ PVC มีความแตกต่างอย่างชัดเจน
ข้อดีของวัสดุหนังแท้คือมีคุณสมบัติเชิงกลที่ดี (แรงดึง ≥15MPa, การยืดตัว ณ จุดขาด >50%) และความสามารถในการซึมผ่านของน้ำ ข้อดีของวัสดุหนังสังเคราะห์ PVC คือความทนทานต่อการสึกหรอ (ไม่เสียหายแม้ผ่านการสึกกร่อนของแผ่นบอลบอร์ดถึง 19,000 ครั้ง) และทนทานต่อสภาพแวดล้อมที่หลากหลาย ชิ้นส่วนต่างๆ มีความทนทานสูง (รวมถึงความทนทานต่อความชื้นและความร้อน อุณหภูมิสูง อุณหภูมิต่ำ และสภาพอากาศสลับ) และมีความคงตัวของขนาดที่ดี (การหดตัวของขนาด <5% ภายใต้อุณหภูมิ 120°C/168 ชั่วโมง) หนังไมโครไฟเบอร์ PU มีข้อได้เปรียบของวัสดุทั้งหนังแท้และหนังสังเคราะห์ PVC ผลการทดสอบคุณสมบัติเชิงกล ประสิทธิภาพการพับ ความทนทานต่อการสึกหรอ ความหน่วงไฟในแนวนอน ความคงตัวของขนาด ระดับกลิ่น ฯลฯ พบว่ามีคุณสมบัติเทียบเท่าหนังแท้ธรรมชาติและหนังสังเคราะห์ PVC ได้ดี ในขณะเดียวกันก็มีความสามารถในการซึมผ่านของน้ำในระดับหนึ่ง ดังนั้น หนังไมโครไฟเบอร์ PU จึงสามารถตอบสนองความต้องการการใช้งานเบาะรถยนต์ได้ดีขึ้นและมีโอกาสนำไปประยุกต์ใช้งานได้อย่างกว้างขวาง
เวลาโพสต์: 19 พ.ย. 2567
