Die Strukturen und Herstellungsverfahren von Naturleder, Polyurethan-(PU)-Mikrofaser-Kunstleder und Polyvinylchlorid-(PVC)-Kunstleder wurden verglichen und die Materialeigenschaften geprüft, verglichen und analysiert. Die Ergebnisse zeigen, dass PU-Mikrofaser-Kunstleder hinsichtlich der mechanischen Eigenschaften eine bessere Gesamtleistung als Echtleder und PVC-Kunstleder aufweist. Bezüglich der Biegefestigkeit sind PU-Mikrofaser-Kunstleder und PVC-Kunstleder vergleichbar, wobei die Biegefestigkeit nach Alterung unter feuchter Hitze, hohen Temperaturen, Klimawechsel und niedrigen Temperaturen besser ist als die von Echtleder. Auch die Verschleißfestigkeit von PU-Mikrofaser-Kunstleder und PVC-Kunstleder ist höher als die von Echtleder. Hinsichtlich anderer Materialeigenschaften nimmt die Wasserdampfdurchlässigkeit von Echtleder, PU-Mikrofaser-Kunstleder und PVC-Kunstleder in dieser Reihenfolge ab. Die Dimensionsstabilität von PU-Mikrofaser-Kunstleder und PVC-Kunstleder nach thermischer Alterung ist vergleichbar mit der von Echtleder und besser.
Als wichtiger Bestandteil des Fahrzeuginnenraums beeinflussen Sitzbezüge das Fahrerlebnis direkt. Naturleder, Polyurethan-Mikrofaser-Kunstleder (im Folgenden als PU-Mikrofaserleder bezeichnet) und Polyvinylchlorid-Kunstleder (PVC) sind gängige Materialien für Sitzbezüge.
Naturleder blickt auf eine lange Tradition im menschlichen Leben zurück. Dank seiner chemischen Eigenschaften und der Tripelhelixstruktur des Kollagens zeichnet es sich durch Weichheit, Abriebfestigkeit, hohe Festigkeit, hohe Feuchtigkeitsaufnahme und Wasserdurchlässigkeit aus. In der Automobilindustrie wird Naturleder (meist Rindsleder) vorwiegend für die Sitzbezüge von Fahrzeugen der Mittel- und Oberklasse verwendet und vereint Luxus und Komfort.
Mit der Entwicklung der menschlichen Gesellschaft reichte die Nachfrage nach Naturleder nicht mehr aus. Daher begann man, mithilfe chemischer Rohstoffe und Verfahren künstliches Leder herzustellen. Die Anfänge von PVC-Kunstleder lassen sich bis ins 20. Jahrhundert zurückverfolgen. In den 1930er Jahren stellte es die erste Generation von Kunstlederprodukten dar. Zu seinen Materialeigenschaften zählen hohe Festigkeit, Abriebfestigkeit, Knickfestigkeit sowie Säure- und Laugenbeständigkeit. Zudem ist es kostengünstig und einfach zu verarbeiten. PU-Mikrofaserleder wurde in den 1970er Jahren erfolgreich entwickelt. Dank des Fortschritts und der Verbesserung moderner Technologien findet es als neuartiges Kunstleder breite Anwendung in der hochwertigen Bekleidungsindustrie, bei Möbeln, Bällen, Autoinnenausstattungen und anderen Bereichen. PU-Mikrofaserleder ahmt die innere Struktur und Haptik von Naturleder nach und bietet im Vergleich zu Echtleder eine höhere Haltbarkeit, Kostenvorteile und Umweltfreundlichkeit.
Experimenteller Teil
PVC-Kunstleder
Der Materialaufbau von PVC-Kunstleder lässt sich im Wesentlichen in folgende Schichten unterteilen: Oberflächenbeschichtung, PVC-Deckschicht, PVC-Schaumschicht, PVC-Klebeschicht und Polyester-Trägergewebe (siehe Abbildung 1). Beim Transferbeschichtungsverfahren (Transferbeschichtungsverfahren) wird die PVC-Suspension zunächst auf das Trennpapier aufgetragen, um eine PVC-Deckschicht (Oberflächenschicht) zu bilden. Diese wird anschließend im ersten Ofen gelartig plastifiziert und abgekühlt. Nach einem zweiten Auftrag bildet sich auf der PVC-Deckschicht eine PVC-Schaumschicht, die im zweiten Ofen plastifiziert und abgekühlt wird. Nach einem dritten Auftrag bildet sich die PVC-Klebeschicht (Unterschicht), die mit dem Trägergewebe verbunden wird. Anschließend wird das Material im dritten Ofen plastifiziert und aufgeschäumt. Nach dem Abkühlen und Aushärten wird es schließlich vom Trennpapier abgezogen (siehe Abbildung 2).
Naturleder und PU-Mikrofaserleder
Die Materialstruktur von Naturleder besteht aus Narbengewebe, Faserstruktur und Oberflächenbeschichtung (siehe Abbildung 3(a)). Der Herstellungsprozess von Rohleder zu Kunstleder lässt sich im Allgemeinen in drei Schritte unterteilen: Vorbereitung, Gerbung und Veredelung (siehe Abbildung 4). Ziel der Entwicklung von PU-Mikrofaserleder war es, Naturleder hinsichtlich Materialstruktur und Oberflächenbeschaffenheit möglichst naturgetreu nachzubilden. Die Materialstruktur von PU-Mikrofaserleder umfasst im Wesentlichen die PU-Schicht, den Träger und die Oberflächenbeschichtung (siehe Abbildung 3(b)). Der Träger besteht aus gebündelten Mikrofasern, die in Struktur und Eigenschaften den gebündelten Kollagenfasern in Naturleder ähneln. Durch ein spezielles Behandlungsverfahren entsteht ein hochdichtes Vlies mit dreidimensionaler Netzwerkstruktur, das mit einem PU-Füllmaterial mit offener mikroporöser Struktur kombiniert wird (siehe Abbildung 5).
Probenvorbereitung
Die Muster stammen von führenden Anbietern von Autositzbezügen auf dem heimischen Markt. Von jedem Material – Echtleder, PU-Mikrofaserleder und PVC-Kunstleder – wurden jeweils zwei Muster von sechs verschiedenen Lieferanten angefertigt. Die Muster tragen die Bezeichnungen Echtleder 1# und 2#, PU-Mikrofaserleder 1# und 2# sowie PVC-Kunstleder 1# und 2#. Die Farbe der Muster ist Schwarz.
Prüfung und Charakterisierung
In Verbindung mit den Materialanforderungen für Fahrzeuganwendungen werden die oben genannten Proben hinsichtlich ihrer mechanischen Eigenschaften, Biegefestigkeit, Verschleißfestigkeit und weiterer Materialeigenschaften verglichen. Die spezifischen Prüfpunkte und -methoden sind in Tabelle 1 dargestellt.
Tabelle 1: Spezifische Prüfgegenstände und -methoden für die Materialleistungsprüfung
| NEIN. | Leistungsklassifizierung | Testgegenstände | Gerätebezeichnung | Prüfverfahren |
| 1 | Hauptmechanische Eigenschaften | Zugfestigkeit/Bruchdehnung | Zwick Zugprüfmaschine | DIN EN ISO 13934-1 |
| Reißkraft | Zwick Zugprüfmaschine | DIN EN ISO 3377-1 | ||
| Statische Dehnung/bleibende Verformung | Aufhängungshalterung, Gewichte | PV 3909 (50 N/30 min) | ||
| 2 | Faltwiderstand | Falttest | Lederbiegeprüfgerät | DIN EN ISO 5402-1 |
| 3 | Abriebfestigkeit | Farbechtheit gegenüber Reibung | Lederreibungstester | DIN EN ISO 11640 |
| Kugelplattenabrieb | Martindale-Abriebprüfgerät | VDA 230-211 | ||
| 4 | Weitere Materialeigenschaften | Wasserdurchlässigkeit | Lederfeuchtigkeitsmesser | DIN EN ISO 14268 |
| Horizontale Flammschutzwirkung | Horizontale Flammschutzmittel-Messgeräte | TL. 1010 | ||
| Dimensionsstabilität (Schrumpfungsrate) | Hochtemperaturofen, Klimakammer, Lineal | - | ||
| Geruchsemission | Hochtemperaturofen, Geruchserfassungsvorrichtung | VW50180 |
Analyse und Diskussion
Mechanische Eigenschaften
Tabelle 2 zeigt die Prüfdaten der mechanischen Eigenschaften von Echtleder, PU-Mikrofaserleder und PVC-Kunstleder. L steht dabei für die Kettrichtung und T für die Schussrichtung. Aus Tabelle 2 geht hervor, dass Echtleder in beiden Richtungen eine höhere Zugfestigkeit als PU-Mikrofaserleder aufweist und somit eine höhere Festigkeit besitzt. PU-Mikrofaserleder hingegen zeigt eine höhere Bruchdehnung und eine bessere Zähigkeit. Die Zugfestigkeit und Bruchdehnung von PVC-Kunstleder sind im Vergleich zu den beiden anderen Materialien geringer. Hinsichtlich der statischen Dehnung und der bleibenden Verformung ist Echtleder ebenfalls zugfester als PU-Mikrofaserleder, während PU-Mikrofaserleder eine höhere Bruchdehnung und eine bessere Zähigkeit aufweist. Hinsichtlich der Verformung weist PU-Mikrofaserleder sowohl in Kett- als auch in Schussrichtung die geringste bleibende Verformung auf (durchschnittliche bleibende Verformung in Kettrichtung: 0,5 %, in Schussrichtung: 2,75 %). Dies deutet auf ein optimales Rückstellvermögen nach Dehnung hin, das Echtleder und PVC-Kunstleder übertrifft. Die statische Dehnung beschreibt die Dehnung des Materials unter Belastung während der Montage des Sitzbezugs. Da hierfür keine eindeutigen Vorgaben in der Norm vorliegen, dient sie lediglich als Richtwert. Die Reißfestigkeitswerte der drei Materialproben sind vergleichbar und erfüllen die Normvorgaben.
Tabelle 2: Ergebnisse der Prüfung der mechanischen Eigenschaften von Echtleder, PU-Mikrofaserleder und PVC-Kunstleder
| Probe | Zugfestigkeit/MPa | Bruchdehnung/% | Statische Dehnung/% | Bleibende Verformung/% | Reißkraft/N | |||||
| L | T | L | T | L | T | L | T | L | T | |
| Echtleder 1# | 17,7 | 16.6 | 54,4 | 50,7 | 19.0 | 11.3 | 5.3 | 3.0 | 50 | 52,4 |
| Echtleder 2# | 15,5 | 15.0 | 58,4 | 58,9 | 19.2 | 12.7 | 4.2 | 3.0 | 33,7 | 34.1 |
| Echtleder-Standard | ≥9,3 | ≥9,3 | ≥30,0 | ≥40,0 | ≤3,0 | ≤4,0 | ≥25,0 | ≥25,0 | ||
| PU-Mikrofaserleder 1# | 15.0 | 13.0 | 81,4 | 120,0 | 6.3 | 21.0 | 0,5 | 2,5 | 49,7 | 47,6 |
| PU-Mikrofaserleder 2# | 12.9 | 11.4 | 61,7 | 111,5 | 7,5 | 22,5 | 0,5 | 3.0 | 67,8 | 66,4 |
| PU-Mikrofaserleder Standard | ≥9,3 | ≥9,3 | ≥30,0 | ≥40,0 | ≤3,0 | ≤4,0 | ≥40,0 | ≥40,0 | ||
| PVC-Kunstleder I# | 7.4 | 5.9 | 120,0 | 130,5 | 16.8 | 38,3 | 1.2 | 3.3 | 62,5 | 35.3 |
| PVC-Kunstleder 2# | 7.9 | 5,7 | 122,4 | 129,5 | 22,5 | 52,0 | 2.0 | 5.0 | 41,7 | 33.2 |
| PVC-Kunstleder Standard | ≥3,6 | ≥3,6 | ≤3,0 | ≤6,0 | ≥30,0 | ≥25,0 | ||||
Im Allgemeinen weisen die PU-Mikrofaserlederproben eine gute Zugfestigkeit, Bruchdehnung, bleibende Verformung und Reißkraft auf, und die umfassenden mechanischen Eigenschaften sind besser als die von Echtleder und PVC-Kunstlederproben.
Faltwiderstand
Die Zustände der Proben für den Faltfestigkeitstest wurden in sechs Kategorien unterteilt: Ausgangszustand (unbeanspruchter Zustand), Alterung durch feuchte Wärme, Tieftemperaturzustand (-10 °C), Alterung unter Xenonlicht (PV1303/3P), Hochtemperaturzustand (100 °C/168 h) und Alterung durch Klimawechsel (PV1200/20P). Für den Falttest wurden die beiden Enden der rechteckigen Probe längs mit einem Lederbiegegerät in die oberen und unteren Klemmen des Geräts eingespannt, sodass ein Winkel von 90° entstand. Anschließend wurde die Probe wiederholt mit einer bestimmten Geschwindigkeit und einem bestimmten Winkel gebogen. Die Ergebnisse des Faltfestigkeitstests für Echtleder, PU-Mikrofaserleder und PVC-Kunstleder sind in Tabelle 3 dargestellt. Aus Tabelle 3 geht hervor, dass alle Proben aus Echtleder, PU-Mikrofaserleder und PVC-Kunstleder nach 100.000 Faltungen im Ausgangszustand und nach 10.000 Faltungen im Alterungszustand unter Xenonlicht die erforderlichen Werte erreichten. Es behält seinen guten Zustand ohne Risse oder Spannungsaufhellung. In anderen Alterungszuständen, nämlich der Feuchthitze-, Hochtemperatur- und Klimawechselalterung von PU-Mikrofaserleder und PVC-Kunstleder, halten die Proben 30.000 Biegetests stand. Nach 7.500 bis 8.500 Biegetests traten bei den Feuchthitze- und Hochtemperaturalterungsproben von Echtleder Risse oder Spannungsaufhellung auf, wobei die Feuchthitzealterung (168 h/70 °C/75 %) weniger stark ausgeprägt war als bei PU-Mikrofaserleder und PVC-Kunstleder (240 h/90 °C/95 %). Ebenso traten nach 14.000 bis 15.000 Biegetests Risse oder Spannungsaufhellung bei Leder nach Klimawechselalterung auf. Dies liegt daran, dass die Biegefestigkeit von Leder hauptsächlich von der natürlichen Narbenschicht und der Faserstruktur des Rohleders abhängt und nicht so gut ist wie die von chemisch-synthetischen Materialien. Entsprechend sind auch die Materialanforderungen an Leder geringer. Dies zeigt, dass Leder ein empfindlicheres Material ist und Benutzer daher während des Gebrauchs vorsichtiger sein und auf die richtige Pflege achten müssen.
Tabelle 3: Ergebnisse des Faltleistungstests von Echtleder, PU-Mikrofaserleder und PVC-Kunstleder
| Probe | Ausgangszustand | Alterungszustand bei feuchter Hitze | Zustand niedriger Temperatur | Alterungszustand von Xenonlicht | Hochtemperatur-Alterungszustand | Klimawandel und Alterungszustand |
| Echtleder 1# | 100.000 Anwendungen, keine Risse oder Spannungsrisse beim Bleichen | 168 h/70 ℃/75 % 8 000 Mal, Risse traten auf, Spannungsbleichung | Nach 32.000 Anwendungen traten Risse auf, ohne dass eine Spannungsaufhellung erforderlich war. | 10.000 Mal, keine Risse oder Spannungsbleichung | Nach 7500 Anwendungen traten Risse auf, keine Spannungsaufhellung | Nach 15.000 Anwendungen traten Risse auf, keine Spannungsbleichung |
| Echtleder 2# | 100.000 Anwendungen, keine Risse oder Spannungsrisse beim Bleichen | 168 h/70 ℃/75 % 8 500 Mal, Risse traten auf, Spannungsbleichung | Nach 32.000 Anwendungen traten Risse auf, ohne dass eine Spannungsaufhellung erforderlich war. | 10.000 Mal, keine Risse oder Spannungsbleichung | Nach 8000 Anwendungen traten Risse auf, keine Spannungsaufhellung | Nach 4000 Anwendungen traten Risse auf, keine Spannungsaufhellung |
| PU-Mikrofaserleder 1# | 100.000 Anwendungen, keine Risse oder Spannungsrisse beim Bleichen | 240 h/90 °C/95 % 30.000 Zyklen, keine Risse oder Spannungsbleichung | 35.000 Anwendungen, keine Risse oder Spannungsrisse beim Bleichen | 10.000 Mal, keine Risse oder Spannungsbleichung | 30.000 Anwendungen, keine Risse oder Spannungsrisse beim Bleichen | 30.000 Anwendungen, keine Risse oder Spannungsrisse beim Bleichen |
| PU-Mikrofaserleder 2# | 100.000 Anwendungen, keine Risse oder Spannungsrisse beim Bleichen | 240 h/90 °C/95 % 30.000 Zyklen, keine Risse oder Spannungsbleichung | 35.000 Anwendungen, keine Risse oder Spannungsrisse beim Bleichen | 10.000 Mal, keine Risse oder Spannungsbleichung | 30.000 Anwendungen, keine Risse oder Spannungsrisse beim Bleichen | 30.000 Anwendungen, keine Risse oder Spannungsrisse beim Bleichen |
| PVC-Kunstleder 1# | 100.000 Anwendungen, keine Risse oder Spannungsrisse beim Bleichen | 240 h/90 °C/95 % 30.000 Zyklen, keine Risse oder Spannungsbleichung | 35.000 Anwendungen, keine Risse oder Spannungsrisse beim Bleichen | 10.000 Mal, keine Risse oder Spannungsbleichung | 30.000 Anwendungen, keine Risse oder Spannungsrisse beim Bleichen | 30.000 Anwendungen, keine Risse oder Spannungsrisse beim Bleichen |
| PVC-Kunstleder 2# | 100.000 Anwendungen, keine Risse oder Spannungsrisse beim Bleichen | 240 h/90 °C/95 % 30.000 Zyklen, keine Risse oder Spannungsbleichung | 35.000 Anwendungen, keine Risse oder Spannungsrisse beim Bleichen | 10.000 Mal, keine Risse oder Spannungsbleichung | 30.000 Anwendungen, keine Risse oder Spannungsrisse beim Bleichen | 30.000 Anwendungen, keine Risse oder Spannungsrisse beim Bleichen |
| Anforderungen an echtes Leder | 100.000 Anwendungen, keine Risse oder Spannungsrisse beim Bleichen | 168 h/70 ℃/75 % 5 000 Mal, keine Risse oder Spannungsbleichung | 30.000 Anwendungen, keine Risse oder Spannungsrisse beim Bleichen | 10.000 Mal, keine Risse oder Spannungsbleichung | Keine Anforderungen | Keine Anforderung |
| Standardanforderungen für PU-Mikrofaserleder | 100.000 Anwendungen, keine Risse oder Spannungsrisse beim Bleichen | 240 h/90 °C/95 % 30.000 Zyklen, keine Risse oder Spannungsbleichung | 30.000 Anwendungen, keine Risse oder Spannungsrisse beim Bleichen | 10.000 Mal, keine Risse oder Spannungsbleichung | 30.000 Anwendungen, keine Risse oder Spannungsrisse beim Bleichen | 30.000 Anwendungen, keine Risse oder Spannungsrisse beim Bleichen |
Im Allgemeinen ist die Faltbarkeit von Leder-, PU-Mikrofaserleder- und PVC-Kunstlederproben im Ausgangszustand und nach Xenonlicht-Alterung gut. Nach Alterung durch feuchte Hitze, niedrige Temperaturen, hohe Temperaturen und Klimaveränderungen ist die Faltbarkeit von PU-Mikrofaserleder und PVC-Kunstleder vergleichbar und besser als die von Leder.
Abriebfestigkeit
Die Abriebfestigkeitsprüfung umfasst einen Reibungsfarbechtheitstest und einen Kugel-Platten-Abriebtest. Die Ergebnisse der Abriebfestigkeitsprüfung von Leder, PU-Mikrofaserleder und PVC-Kunstleder sind in Tabelle 4 dargestellt. Die Ergebnisse des Reibungsfarbechtheitstests zeigen, dass die Leder-, PU-Mikrofaserleder- und PVC-Kunstlederproben im Ausgangszustand, nach Einweichen in deionisiertem Wasser, nach Einweichen in alkalischem Schweiß und nach Einweichen in 96%igem Ethanol nach Reibung eine Farbechtheit von über 4,0 aufweisen. Der Farbzustand der Probe ist stabil und verblasst nicht durch Oberflächenreibung. Die Ergebnisse des Kugel-Platten-Abriebtests zeigen, dass die Lederprobe nach 1800–1900 Abriebzyklen etwa 10 Beschädigungen aufweist. Dies unterscheidet sich deutlich von der Abriebfestigkeit der PU-Mikrofaserleder- und PVC-Kunstlederproben (beide weisen nach 19.000 Abriebzyklen keine Beschädigungen auf). Die Beschädigungen entstehen dadurch, dass die Narbenschicht des Leders durch den Verschleiß beschädigt wird, wodurch sich seine Abriebfestigkeit deutlich von der chemisch-synthetischer Materialien unterscheidet. Daher erfordert die geringe Verschleißfestigkeit von Leder auch, dass die Benutzer während des Gebrauchs auf die Pflege achten.
| Tabelle 4: Testergebnisse zur Verschleißfestigkeit von Echtleder, PU-Mikrofaserleder und PVC-Kunstleder | |||||
| Proben | Farbechtheit gegenüber Reibung | Kugelplattenverschleiß | |||
| Ausgangszustand | in deionisiertem Wasser eingeweichter Zustand | Alkalischer, schweißgetränkter Zustand | 96%iger Ethanol-getränkter Zustand | Ausgangszustand | |
| (2000-fache Reibung) | (500-fache Reibung) | (100-fache Reibung) | (5-fache Reibung) | ||
| Echtleder 1# | 5.0 | 4,5 | 5.0 | 5.0 | Etwa 1900 Mal 11 beschädigte Löcher |
| Echtleder 2# | 5.0 | 5.0 | 5.0 | 4,5 | Etwa 1800 Mal 9 beschädigte Löcher |
| PU-Mikrofaserleder 1# | 5.0 | 5.0 | 5.0 | 4,5 | 19.000 Mal Keine Oberflächenbeschädigungen Löcher |
| PU-Mikrofaserleder 2# | 5.0 | 5.0 | 5.0 | 4,5 | 19.000 Mal ohne Oberflächenbeschädigung Löcher |
| PVC-Kunstleder 1# | 5.0 | 4,5 | 5.0 | 5.0 | 19.000 Mal ohne Oberflächenbeschädigung Löcher |
| PVC-Kunstleder 2# | 5.0 | 5.0 | 5.0 | 4,5 | 19.000 Mal ohne Oberflächenbeschädigung Löcher |
| Anforderungen an echtes Leder | ≥4,5 | ≥4,5 | ≥4,5 | ≥4,0 | 1500-fache Abnutzungszyklen, maximal 4 Beschädigungslöcher |
| Standardanforderungen für Kunstleder | ≥4,5 | ≥4,5 | ≥4,5 | ≥4,0 | 19.000-fache Abnutzungszyklen. Maximal 4 Beschädigungslöcher. |
Im Allgemeinen weisen Echtleder, PU-Mikrofaserleder und PVC-Kunstlederproben eine gute Farbechtheit bei Reibung auf, wobei PU-Mikrofaserleder und PVC-Kunstleder eine bessere Verschleißfestigkeit als Echtleder besitzen und Verschleiß wirksam vorbeugen können.
Weitere Materialeigenschaften
Die Testergebnisse zur Wasserdurchlässigkeit, zur horizontalen Flammwidrigkeit, zur Dimensionsschrumpfung und zum Geruchsniveau von Echtleder-, PU-Mikrofaserleder- und PVC-Kunstlederproben sind in Tabelle 5 dargestellt.
| Tabelle 5: Testergebnisse weiterer Materialeigenschaften von Echtleder, PU-Mikrofaserleder und PVC-Kunstleder | ||||
| Probe | Wasserdurchlässigkeit/(mg/10cm²·24h) | Horizontale Flammschutzwirkung (mm/min) | Dimensionsschrumpfung/%(120℃/168 h) | Geruchsintensität |
| Echtleder 1# | 3.0 | Nicht entflammbar | 3.4 | 3.7 |
| Echtleder 2# | 3.1 | Nicht entflammbar | 2.6 | 3.7 |
| PU-Mikrofaserleder 1# | 1,5 | Nicht entflammbar | 0,3 | 3.7 |
| PU-Mikrofaserleder 2# | 1.7 | Nicht entflammbar | 0,5 | 3.7 |
| PVC-Kunstleder 1# | Nicht getestet | Nicht entflammbar | 0,2 | 3.7 |
| PVC-Kunstleder 2# | Nicht getestet | Nicht entflammbar | 0,4 | 3.7 |
| Anforderungen an echtes Leder | ≥1,0 | ≤100 | ≤5 | ≤3,7 (Abweichung akzeptabel) |
| Standardanforderungen für PU-Mikrofaserleder | Keine Anforderung | ≤100 | ≤2 | ≤3,7 (Abweichung akzeptabel) |
| Standardanforderungen für PVC-Kunstleder | Keine Anforderung | ≤100 | Keine Anforderung | ≤3,7 (Abweichung akzeptabel) |
Die Hauptunterschiede in den Testdaten betreffen die Wasserdurchlässigkeit und die Dimensionsschrumpfung. Die Wasserdurchlässigkeit von Leder ist fast doppelt so hoch wie die von PU-Mikrofaserleder, während PVC-Kunstleder nahezu keine Wasserdurchlässigkeit aufweist. Dies liegt daran, dass das dreidimensionale Netzwerkgerüst (Vliesstoff) von PU-Mikrofaserleder der natürlichen Kollagenfaserstruktur von Leder ähnelt. Beide weisen mikroporöse Strukturen auf, wodurch sie eine gewisse Wasserdurchlässigkeit besitzen. Darüber hinaus ist die Querschnittsfläche der Kollagenfasern in Leder größer und gleichmäßiger verteilt, und der Anteil an Mikroporen ist höher als bei PU-Mikrofaserleder. Daher weist Leder die beste Wasserdurchlässigkeit auf. Hinsichtlich der Dimensionsschrumpfung sind die Schrumpfungsraten von PU-Mikrofaserleder und PVC-Kunstleder nach Wärmebehandlung (120 °C/1 Stunde) vergleichbar und deutlich geringer als die von Echtleder. Ihre Dimensionsstabilität ist zudem besser. Darüber hinaus zeigen die Prüfergebnisse zur horizontalen Flammwidrigkeit und Geruchsentwicklung, dass Echtleder, PU-Mikrofaserleder und PVC-Kunstleder vergleichbare Werte erreichen und die Materialnormen hinsichtlich Flammwidrigkeit und Geruchsverhalten erfüllen.
Im Allgemeinen nimmt die Wasserdampfdurchlässigkeit von Echtleder, PU-Mikrofaserleder und PVC-Kunstleder in dieser Reihenfolge ab. Die Schrumpfungsraten (Dimensionsstabilität) von PU-Mikrofaserleder und PVC-Kunstleder nach Wärmebehandlung sind vergleichbar und besser als die von Echtleder, und die horizontale Flammwidrigkeit ist besser als die von Echtleder. Die Entzündungs- und Geruchseigenschaften sind vergleichbar.
Abschluss
Der Querschnitt von PU-Mikrofaserleder ähnelt dem von Naturleder. Die PU-Schicht und der Grundgewebeteil von PU-Mikrofaserleder entsprechen der Narbenschicht und dem Fasergewebe des Naturleders. Die Materialstrukturen der Dichtschicht, der Schaumschicht, der Klebeschicht und des Grundgewebes von PU-Mikrofaserleder und PVC-Kunstleder unterscheiden sich jedoch deutlich.
Der Materialvorteil von Naturleder liegt in seinen guten mechanischen Eigenschaften (Zugfestigkeit ≥ 15 MPa, Bruchdehnung > 50 %) und seiner Wasserdurchlässigkeit. PVC-Kunstleder zeichnet sich durch seine Verschleißfestigkeit (keine Beschädigung nach 19.000 Ballboard-Zyklen) und Beständigkeit gegenüber verschiedenen Umwelteinflüssen aus. Die Teile weisen eine hohe Langlebigkeit (einschließlich Beständigkeit gegen Feuchtigkeit, Hitze, hohe und niedrige Temperaturen sowie wechselnde Klimabedingungen) und eine gute Dimensionsstabilität (Dimensionsschrumpfung < 5 % bei 120 °C/168 h) auf. PU-Mikrofaserleder vereint die Materialvorteile von Echtleder und PVC-Kunstleder. Die Testergebnisse hinsichtlich mechanischer Eigenschaften, Faltbarkeit, Verschleißfestigkeit, horizontaler Flammwidrigkeit, Dimensionsstabilität, Geruchsentwicklung usw. erreichen das beste Niveau von Echtleder und PVC-Kunstleder und weisen gleichzeitig eine gewisse Wasserdurchlässigkeit auf. Daher eignet sich PU-Mikrofaserleder optimal für die Anforderungen von Autositzen und bietet vielversprechende Anwendungsmöglichkeiten.
Veröffentlichungsdatum: 19. November 2024
