手表皮革表帶的耐磨損壽命預測

徐金翠，張 娜

（飛亞達精密科技股份有限公司，廣東深圳 518057）

0 引言

皮革表帶是手表零件的重要組成部分，由于其貼膚使用，需要兼顧柔軟、舒適、不與人體產(chǎn)生過敏交互作用等性能優(yōu)點。品牌手表皮革表帶原材料主要由頭層牛皮即牛皮革制作而成，在滿足佩戴舒適、與人體親和性好的條件下，不可避免會有失效產(chǎn)生。目前手表行業(yè)內(nèi)采用的皮革表帶的測試方法一般參照中國輕工業(yè)行業(yè)標準QB/T 2540-2013《皮革表帶》[1]，同時參考皮鞋、皮革行業(yè)標準QB/T 4545《鞋用材料耐磨性能試驗方法（Taber耐磨試驗機法）》[2]、QB/T 2726《皮革物理和機械試驗耐磨性能的測定》[3]。根據(jù)《皮革表帶》標準要求，皮革表帶功能部分的測試項目、要求、試驗方法主要有6個部分，如表1所示。皮革表帶表面材料抗磨損程度的衡量指標或依據(jù)主要包括但不僅限于表面破裂、涂層磨損、顏色變化、光澤度損失或外觀上的其他變化[4]。

表1 QB/T 2540-2013《皮革表帶》中功能測試部分

一般皮帶的柔軟程度與耐磨損情況成反比。根據(jù)行業(yè)內(nèi)對手表佩戴情況的追蹤，皮革表帶一般在顧客佩戴3個月左右會出現(xiàn)肉眼可察覺的磨損，如圖1所示。部分淺色皮帶在佩戴一周后就會出現(xiàn)明顯的磨損或者掉皮。日常失效，一般指強度失效、彈性失效等，只有在首飾、手表、皮包等對外觀有明確要求的行業(yè)內(nèi)才會有耐磨損評價外觀失效的要求。即使在手表行業(yè)標準QB/T 2540-2013《皮革表帶》中，對耐磨損這一性能指標也還沒有作相關要求及規(guī)定。鑒于皮革表帶的耐磨性能是影響其使用壽命的重要特性，如何有效檢測皮革的耐磨性能，并將測試結果與顧客實際佩戴反饋結果相對應是本文的研究重點。本文立足于皮革材料選擇-零件制造-服役評價-反饋于皮革材料選擇等理論，研究結果有助于豐富和發(fā)展真皮皮革表帶在行業(yè)內(nèi)的科學應用。

圖1 皮革表帶佩戴3個月后磨損失效圖

1 試驗方法及樣品準備

1.1 磨輪研磨法

磨輪研磨法主要是檢測皮革表帶采用的原皮的耐磨損性能。

試驗原理：在規(guī)定的壓力下，用規(guī)定的磨輪對皮料原皮進行旋轉式的摩擦測試，通過不同的摩擦旋轉次數(shù)來模擬不同佩戴時間皮料的磨損情況[3-4]。

樣品準備：制作皮革表帶的原皮1塊[5]，將其放置在固定磨具上，裁剪成直徑為10 cm、中間帶孔的圓形[6]，具體形狀如圖2所示。

圖2 某皮革表帶樣品磨輪研磨試驗50、100、200次結果

試驗方法：將中間帶孔的圓形皮料放置在磨輪研磨機上，如圖3所示，選擇一定的旋轉次數(shù)（通常為50次、100次、200次），摩擦結束后觀察皮料表面的磨損情況。

圖3 磨輪研磨機

圖4 磨擦試驗機

1.2 氈塊干磨擦法

氈塊干摩擦法是模擬在干燥環(huán)境（沒有沾水、淋雨、出汗等情況）下，衣物對皮革表帶的磨損情況。為了節(jié)省成本及設備充分利用，本試驗采用了QB/T 2540-2013《皮革表帶》中“色牢度”試驗設備，如圖4所示。

試驗原理：在規(guī)定的壓力下，用規(guī)定的毛氈塊對皮帶進行往復式的摩擦測試[7]，通過不同的摩擦次數(shù)來模擬不同佩戴時間皮帶的磨損情況。

樣品準備：（1）相同型號皮革表帶3條；（2）相同型號皮帶的箍環(huán)3個。

試驗方法：試驗方法基本同“色牢度”試驗方法一致（參見QB/T 2357-2001《皮革色牢度試驗往復式摩擦色牢度》[7]），將皮帶或者皮帶箍環(huán)固定在皮帶摩擦試驗機上，如圖4所示，摩擦機上方配有重1 000 g的砝碼，并且將特定粗糙度、尺寸的毛氈塊放置在砝碼下方的專用凹槽中，選擇一定的往復次數(shù)（通常為100次、300次、500次），摩擦結束后觀察皮料表面的磨損情況。

1.3 氈塊濕磨擦法

皮革在潮濕環(huán)境下容易變質損壞，氈塊濕摩擦法正是基于這一情況，在氈塊干摩擦法上進行了升級及變化。氈塊濕摩擦法是模擬在潮濕環(huán)境（洗手沾水、偶爾淋雨或者大量出汗等情況）下，衣物對皮革表帶的磨損情況，采用的設備同氈塊干摩擦法中的試驗設備一致。

試驗原理：同氈塊干摩擦法。

樣品準備：（1）相同型號皮革表帶3條；（2）相同型號皮帶的箍環(huán)3個。

試驗方法：試驗方法基本同“色牢度”試驗方法一致（參見QB/T 2357-2001《皮革色牢度試驗往復式摩擦色牢度》[7]），將特定粗糙度、尺寸的毛氈塊放置在去離子水[8]中浸濕，使用時擠去水分將其變成濕氈塊[7]，由于潮濕環(huán)境對皮革破壞性較大，濕氈塊摩擦法選擇的往復摩擦次數(shù)通常為50次、100次、200次，其他同氈塊干摩擦法一致。

2 試驗結果與討論

2.1 試驗效果對比

2.1.1 試驗用材料說明

由于耐磨性良好的皮料測試后可能不會出現(xiàn)明顯的磨損狀況。為了凸顯3種耐磨損方法的不同測試效果，特意挑選了一種耐磨測試后結果差異顯著的皮料進行測試及對比。

2.1.2 磨輪研磨法試驗效果

通常在將皮料進行旋轉摩擦50次、100次、200次時分別進行觀察，分別對應模擬佩戴3個月、半年、1年的磨損狀態(tài)，某皮料摩擦試驗后狀態(tài)如圖2所示。

（1）皮料磨損后試驗結果

旋轉摩擦50次，皮料沒有顯現(xiàn)磨損跡象；旋轉摩擦100次，皮料紋路凸起部位出現(xiàn)輕微磨損，磨損部位漏出底層，顏色相應變淺；旋轉摩擦200次，皮料紋路凸起部位磨損程度及磨損面積加劇，并且出現(xiàn)了更多部位的磨損，磨損部位漏出底層，顏色相應變淺。

（2）試驗方法優(yōu)缺點

該試驗方法在皮包、皮鞋等皮具中廣泛使用，方便快速、效果明顯，可用在皮料的選擇上，提前進行皮料耐磨性能測試，對皮帶耐磨性提前做出判斷；缺點是需要跟供應商購買同批次原皮。

2.1.3氈塊干摩擦法試驗效果

在3條不同的皮帶帶身、皮帶箍環(huán)上分別進行100次、300次、500次往復摩擦，試驗后進行觀察，分別模擬佩戴2個月、半年、1年的磨損狀態(tài)，某皮帶帶身、箍環(huán)摩擦試驗后狀態(tài)如圖5所示。

圖5 某皮革表帶帶身、箍環(huán)氈塊干摩擦試驗100、300、500次結果

（1）皮帶磨損后試驗結果

往復摩擦100次，皮帶帶身無明顯磨損情況，箍環(huán)無明顯磨損跡象；往復摩擦300次，皮帶帶身無明顯磨損情況，箍環(huán)無明顯磨損跡象；往復摩擦500次，皮帶帶身出現(xiàn)輕微磨損，磨損部位顏色輕微變淺，箍環(huán)邊緣出現(xiàn)輕微磨損跡象。

（2）試驗方法優(yōu)缺點

該試驗方法的優(yōu)點是使用的毛氈塊、設備與皮帶色牢度試驗一致，不用額外增加新設備，并且方便快捷，可以采用皮帶直接測試，一般適用于北方冬天不易出汗且不會濺到生活用水（淋雨、洗手等情況）情況下的皮帶磨損；缺點是針對夏天濕熱環(huán)境，模擬效果不是很理想。

2.1.4 氈塊濕摩擦法試驗效果

在皮帶帶身、皮帶箍環(huán)上往復摩擦50次、100次、200次時進行觀察，分別模擬佩戴3個月、半年、1年的磨損狀態(tài)，某皮帶摩擦試驗后狀態(tài)如圖6所示。

圖6 某皮革表帶帶身、箍環(huán)氈塊濕摩擦試驗50、100、200次結果

（1）皮帶磨損后試驗結果

往復摩擦50次，皮帶帶身隱約出現(xiàn)磨損，磨損部位顏色變淺，箍環(huán)邊緣出現(xiàn)磨損跡象；往復摩擦100次，皮帶帶身出現(xiàn)明顯磨損，磨損部位顏色明顯變淺，箍環(huán)邊緣出現(xiàn)明顯磨損跡象；往復摩擦500次，皮帶帶身磨損嚴重，磨損部位顏色明顯變淺，箍環(huán)邊緣嚴重磨損。

表3 不同耐磨損方法與試戴結果對比

（2）試驗方法優(yōu)缺點

該試驗方法的優(yōu)點是使用的氈塊、設備與皮帶色牢度試驗一致，不用額外增加新設備，并且方便快捷，可以采用皮帶直接測試，適用于南方濕熱環(huán)境（淋雨、出汗、洗手等情況）下的皮帶磨損；缺點是針對干燥環(huán)境，模擬效果不是很理想。

2.2 顧客實際佩戴情況

為了比較3種皮革耐磨損方法的有效性，挑選了某一款皮帶進行試驗測試及試戴。佩戴人員為普通辦公室人員5人；佩戴地點為深圳；佩戴周期為1年，每周佩戴不少于40 h。試驗結果與試戴效果對比情況如表3和圖7所示。

圖7 某皮革表帶樣品試戴不同時間的狀態(tài)

3 結束語

本次研究通過對比3種耐磨損試驗結果及試戴結果，說明了3種不同耐磨損試驗方法的優(yōu)缺點，找到了3種耐磨試驗方法適用的范圍。磨輪研磨法適用于皮革表帶皮料的選擇；氈塊干摩擦方法適用于接觸水比較少的人群的皮帶檢測；氈塊濕摩擦方法適用于佩戴環(huán)境比較惡劣的人群的皮帶檢測。