تُستخدم المنتجات الجلدية على نطاق واسع في الملابس والإحذية والحقائب والأثاث والتجهيزات الداخلية للسيارات، من بين مجالات أخرى، وتؤثر جودتها مباشرةً على متانة المنتج والسلامة وتجربة المستخدم. ولضمان تلبية المنتجات الجلدية للمعايير الدولية وتوقعات المستهلكين، فإن الفحص الفيزيائي والكيميائي المنهجي يُعد أمرًا أساسيًا.

أولًا: أهمية فحص الجلد

بصفته مادة بوليمرية طبيعية، تتأثر خصائص الجلد بعوامل متعددة، بما في ذلك مصادر المواد الخام، وعمليات الدباغة، والمعالجات النهائية. ويمكن للفحص الفعال أن يحقق ما يلي:

- ضمان جودة المنتج: تقييم الخصائص الرئيسية مثل المقاومة للتآكل، والمقاومة للثني، وثبات اللون

- ضمان السلامة عند الاستخدام: الكشف عن بقايا المواد الضارة والامتثال للوائح البيئية

- تلبية متطلبات دخول السوق: الامتثال للمعايير الدولية والإقليمية مثل ISO وASTM وEN

- تحسين عمليات الإنتاج: تقديم دعم قائم على البيانات لإدخال تحسينات على العمليات في المدابغ

ثانيًا: طرق فحص الخصائص الفيزيائية

يُقيم الفحص الفيزيائي في المقام الأول الخصائص الميكانيكية للمنتجات الجلدية ومتانتها وراحتها.

1. فحص قوة الشد والاستطالة

الغرض من الفحص: تقييم قدرة الجلد على تحمل الأحمال وقابليته للمط تحت الإجهاد.

طريقة الفحص: يُتم قطع عينات على شكل دمبل وفقًا للمعايير وتُمدد حتى الانقطاع بسرعة محددة على جهاز فحص عالمي؛ ويُسجل أقصى حمل والاستطالة. يتطلب جلد البقر ذو الحبيبات العلوية عادةً قوة شد تبلغ ≥15 ميجاباسكال، بينما تختلف الاستطالة حسب التطبيق.

تحدي الصناعة: يجب أن يوازن جلد وجه الحذاء بين القوة والمرونة؛ ويمكن لبيانات الفحص أن توجه التعديلات على عملية الدباغة.

2. فحص قوة التمزق

الغرض من الفحص: قياس مقاومة الجلد لانتشار التمزق، وهو أمر مهم بشكل خاص للمناطق التي تتحمل الإجهاد مثل وجوه الأحذية والحقائب.

طريقة الفحص: باستخدام طريقة التمزق على شكل بنطال أو طريقة التمزق أحادي الجانب، تُقاس أقصى قوة مطلوبة لتمزيق العينة على جهاز الفحص. ويجب أن يتمتع الجلد عالى الجودة بقوة تمزق تبلغ ≥40 نيوتم/مم.

3. فحص المرونة

الغرض من الفحص: محاكاة تشوه الانحناء للمنتجات الجلدية أثناء الاستخدام وتقييم مقاومتها للإجهاد.

طريقة الفحص: تثبيت عينة الفحص على جهاز فحص الثني، وثنيها بانتظام بزاوية وتردد محددين، وتسجيل عدد دورات الثني قبل حدوث شقوق أو تلف. يتطلب جلد وجه الحذاء عادةً قوة تحمل للثني تبدأ من ≥50,000 دورة دون حدوث تشقق.

اختيار الجهاز: يدعم جهاز اختبار الانحناء UTSTESTER مجموعة متنوعة من إعدادات زاوية الانحناء والتردد لتلبية متطلبات الاختبار لأنواع الجلود المختلفة.

4. اختبار مقاومة التآكل

غرض الاختبار: تقييم قدرة سطح الجلد على مقاومة الاحتكاك والتآكل، مما يؤثر بشكل مباشر على العمر الافتراضي للمنتج.

طريقة الاختبار: باستخدام جهاز اختبار التآكل من نوع Martindale أو Taber، يتم تقييم درجة تآكل السطح، أو تغير اللون، أو فقدان الكتلة بعد حمولة محددة وعدد معين من دورات التآكل. عادةً ما يتطلب جلد مقاعد السيارات مقاومة للتآكل تبلغ ≥ 50,000 دورة دون تغييرات ملحوظة.

5. اختبار ثبات اللون

غرض الاختبار: تقييم استقرار لون الجلد أثناء الاستخدام، بما في ذلك ثبات الاحتكاك، وثبات العرق، وثبات الضوء.

طريقة الاختبار:

- ثبات الاحتكاك: فرك سطح الجلد بقطعة قماش قطنية بيضاء قياسية تحت ضغط محدد لتقييم تصنيف انتقال اللون (يتطلب عادةً الاحتكاك الجاف ≥ الدرجة 4 والاحتكاك الرطب ≥ الدرجة 3)

- الثبات للضوء: محاكاة التعرض لأشعة الشمس من خلال اختبار الشيخوخة بمصباح زينون لتقييم تغيرات اللون

6. السمك والكتلة لكل وحدة مساحة

غرض الاختبار: الخصائص الفيزيائية الأساسية.

طريقة الاختبار: قياس السمك باستخدام مقياس سمك الجلود تحت ضغط قياسي؛ وحساب الكتلة لكل وحدة مساحة عن طريق قطع عينة ذات حجم قياسي ووزنها.

ثالثاً. طرق اختبار الأداء الكيميائي

يركز الاختبار الكيميائي على وجود بقايا المواد الضارة والخواص الكيميائية للجلد.

1. اختبار محتوى الفورمالديهايد

خلفية الاختبار: الفورمالديهايد مادة مسرطنة قد تبقى كبقايا من عمليات الدباغة التشطيب؛ وتضع مختلف الدول حدوداً تنظيمية لها.

طرق الاختبار:

- طريقة الأسيتيل أسيتون: بعد استخلاص الماء، تتفاعل العينة مع الأسيتيل أسيتون لتنتج تغيراً في اللون، والذي يتم قياسه بعد ذلك باستخدام مقياس الطيف الضوئي.

- كروماتوغرافيا السائل عالي الأداء (HPLC): توفر حساسية أعلى وهي مناسبة للكشف عن التركيزات المنخفضة.

متطلبات الحدود: يتطلب المعيار الوطني الصيني GB 20400 ألا يتجاوز الفورمالديहाइड في الجلود المخصصة للاتصال المباشر بالجلد 75 مجم/كجم؛ ويتطلب تنظيم (EU REACH) ألا يتجاوز 75 مجم/كجم.

2. اختبار الأمينات العطرية المسرطنة من الأصبا的发展 (أصباغ الآزو)

خلفية الاختبار: يمكن لبعض أصباغ الآزو أن تتحلل في ظل ظروف محددة لتنتج أمينات عطرية مسرطنة وقد تم حظرها بموجب اللوائح في العديد من البلدان.

طريقة الاختبار: يتم اختزال العينة وتحللها المائي في محلول عازل لحمض الستريك، ويتم تحديد محتوى 24 أميناً عطرياً محظوراً باستخدام كروماتوغرافيا الغاز-مطياف الكتلة (GC-MS) أو كروماتوغرافيا السائل-مطياف الكتلة (LC-MS). متطلبات الحد الأقصى هي ≤30 مجم/كجم.

3. اختبار الكروم سداسي التكافؤ (Cr⁶⁺)

خلفية الاختبار: قد تحتوي الجلود المدبوغة بالكروم على بقايا الكروم سداسي التكافؤ، وهو شديد الأكسدة ومسرطن.

طريقة الاختبار: بعد الاستخلاص بمحلول فوسفات عازل، يتم تحديد المحتوى باستخدام طريقة قياس الطيف الضوئي ثنائي فينيل كاربونيل ديهيدرازين أو كروماتوغرافيا الأيونات. يتطلب تنظيم (EU REACH) ألا تتجاوز تركيز الكروم سداسي التكافؤ في الجلود 3 مجم/كجم.

4. تحديد الرقم الهيدروجيني (pH) وفرق التخفيف

غرض الاختبار: تقييم حموضة أو قلوية الجلد، مما يؤثر على سلامة ملامسة الجلد واستقرار التخزين.

طريقة الاختبار: بعد استخلاص العينة بالماء المقطر، يتم قياس الرقم الهيدروجيني للمستخلص باستخدام مقياس الرقم الهيدروجيني (pH)، ويتم حساب فرق التخفيف (فرق pH). عموماً، يجب أن يكون الرقم الهيدروجيني بين 3.5 و6.0، ويجب أن يكون فرق التخفيف ≤0.7.

5. اختبار مثبطات الحريق المحظورة، والفثالات، وواد أخرى

خلفية الاختبار: بالنسبة للجلود المخصصة للاستخدامات المحددة، مثل الأثاث ومنتجات الأطفال، يجب اختبار المواد المقيدة مثل إثيراث ثنائي الفينيل متعدد البروم والفثالات.

طريقة الاختبار: يتم المعالجة المسبقة للعينات باستخدام استخلاص سوكسليت أو الاستخلاص بالموجات فوق الصوتية، يليه التحليل عبر GC-MS أو LC-MS.

6. ثبات لون العرق واللعاب (لمنتجات الأطفال)

غرض الاختبار: محاكاة السيناريوهات التي تشمل قضم الأطفال أو مضغهم للمنتجات، أو ملامسة العرق، وتقييم مخاطر هجرة المواد الضارة.

طريقة الاختبار: معالجة عينات الاختبار بمحاكي العرق أو اللعاب الاصطناعي لتقييم هجرة الألوان وإطلاق المواد الضارة.

IV. معايير الاختبار والاطار التنظيمي

يجب أن يتوافق اختبار الجلود مع نظام قياسي متعدد المستويات:

المعايير الدولية: ISO 3376 (قوة الشد)، ISO 3377 (قوة التمزق)، ISO 11640 (ثبات لون الاحتكاك)، إلخ.

لوائح الاتحاد الأوروبي: تنظيم REACH، تنظيم POPs، EN 71-3 (منتجات الأطفال)

المعايير الأمريكية: ASTM D2209 (قوة الشد)، ASTM D1813 (السُمك)، متطلبات سلامة مستهلك CPSC

المعايير الصينية: GB 20400 (حدود المواد الخطرة في الجلود)، سلسلة معايير QB/T

V. توصيات لاختيار أجهزة الاختبار

الاختبارات الفيزيائية الأساسية: آلة الاختبار الشاملة، جهاز اختبار مقاومة الطي، جهاز اختبار التآكل مارتيندال، جهاز اختبار ثبات اللون للاحتكاك

معدات التحليل الكيميائي: مقياس الطيف الضوئي، GC-MS، HPLC، مقياس الرقم الهيدروجيني (pH)، معدات استخلاص خاصة بالجلود

معدات محاكاة البيئة: غرفة الشيخوخة بقوس زينون، غرفة درجة الحرارة والرطوبة الثابتة (للمعالجة المسبقة)

حلول UTSTESTER: نحن نقدم مجموعة كاملة من أجهزة اختبار الجلود التي تغطي كل شيء بدءاً من الخصائص الفيزيائية وحتى التحليل الكيميائي. نحن ندعم المعايير المخصصة وتطوير الطرق لمساعدة الشركات في بناء أنظمة شاملة لمراقبة الجودة.

للاستشارات حول حلول الاختبار لأنواع الجلود المحددة (مثل جلود السيارات، جلود الأجزاء العليا للأحذية، وجلود الأثاث)، أو لمعرفة المزيد حول الأجهزة ذات الصلة، يرجى الاتصال بالفريق التقني لشركة UTSTESTER.

VI. اتجاهات الصناعة والتوقعات

مع اكتساب مفهوم الاستدامة زخماً، تتطور اختبارات الجلود في الاتجاهات التالية:

- اختبار الكيمياء الخضراء: التركيز على تقييم أداء عوامل الدباغة الحيوية وعمليات الدباغة الخالية من الكروم

- الاختبار الوظيفي: التحقق من أداء الجلود الوظيفية، مثل الجلود طاردة الماء، المقاومة للبقع، والمضادة للميكروبات

- مراقبة الجودة الرقمية: تطبيق التفتيش عبر الإنترنت وتحليل البيانات الكبيرة في عملية تصنيع الجلود

- الاقتصاد الدائري: طرق تقييم الجودة لإعادة تدوير وإعادة استخدام نفايات الجلود

Email: hello@utstesters.com

Direct: + 86 152 6060 5085

Tel: +86-596-7686689

Web: www.utstesters.com