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Übersicht physikalische Prüfung der Ledereigenschaften

Physikalische Prüfung der Ledereigenschaften

Die Untersuchung des Leders mit physikalischen Methoden ist aus der Prüfung der äußeren Beschaffenheit hervorgegangen. Die Forderung nach der Objektivierung der Methoden und möglichst exakt bestimmbarer Kennzahlen führte dazu, das z. B. das frühere Einschneiden des Leders von Hand mit dem Weiterreißen dieser angeschnittenen Lederstelle ebenso auf die Prüfmaschine übertragen wurde wie die Untersuchung des Narbendehnverhaltens aus der Schlüsselprobe auf das Lastometer usw. Die physikalischen Methoden sind mit ihren Aussagemöglichkeiten für den Lederhersteller und besonders für den Verarbeiter wichtig.

Danach kann unmittelbar entschieden werden, ob ein Leder den Erwartungen und Anforderungen für eine spezielle Verwendbarkeit entspricht, wie die Verarbeitungsmaschinen einzustellen sind usw. Es ist damit auch möglich, für ein Leder einen anderen Einsatzbereich festzulegen, wenn die ursprünglich geforderten Eigenschaften, wie z. B. die Festigkeiten, von dem gefertigten Leder nicht erreicht werden.

Die physikalischen Prüfungen, die in der Anfangszeit meist statisch waren, sind im Laufe der Weiterentwicklung der Prüftechnik in dynamische Methoden überführt worden. Damit ist die Prüfung praxisgerechter und es lassen sich bessere Aussagen auch über das spätere Gebrauchsverhalten bis hin in den tragehygienischen Bereich der Leder gewinnen. Die Prüfmethoden werden international in den IUP-Vorschriften beschrieben und festgelegt, die von der Internationalen Union der Lederchemiker- und Technikerverbände herausgegeben werden. Die Erstellung der Methoden erfolgt durch die Zusammenarbeit nationaler und internationaler Kommissionen, d. h. im Bereich der Bundesrepublik Deutschland durch den Verein für Gerbereichemie und Technik (VGCT).

Dazu werden Rundversuche in den Laboratorien der verschiedenen Mitgliedsländer durchgeführt und die Entwürfe der Vorschriften bis zur endgültigen Verabschiedung immer wieder überarbeitet und verbessert. Die Veröffentlichungen erfolgen dann in den jeweiligen Fachzeitschriften der einzelnen Länder.

Bei dem Bestreben, vorhandene nationale Methoden den internationalen Vorschriften anzugleichen, bzw. die internationalen Verfahren für das jeweilige Land zu übernehmen, kann es aber dazu kommen, dass durch die bis zu diesem Zeitpunkt erhaltenen neuen Erkenntnisse leichte Änderungen nötig werden. Da die DIN-Vorschriften des Deutschen Institutes für Normung nicht direkt abgedruckt werden dürfen, sind die nachfolgend beschriebenen Methoden unter freier Textwiedergabe übernommen. Soweit zwischen internationalen Verfahrensvorschriften und den DIN-Normen Textübereinstimmungen bestehen, sind diese für die hier vorliegenden Informationen aus den internationalen Verfahren entnommen worden. Unterschiede zwischen DIN- und IUP-Methoden werden gesondert erwähnt und erläutert. Die hier angegebenen Prüfvorschriften entsprechen damit den genannten Normen. Sie können aber Ergänzungen enthalten, die der Autor aus der Prüfpraxis eingefügt hat oder die zum Erscheinungsdatum der Norm noch nicht bekannt waren. Sie verfälschen aber die Normvorschrift nicht. Bei der Beschreibung der einzelnen Methoden wird versucht, durch eine bildliche Darstellung die Geräte und ihre Anwendung zusätzlich zu erläutern. Auf andere Methoden, die im jeweiligen Zusammenhang interessant erscheinen, wird in kurzen Beschreibungen verwiesen und die Literatur dazu angegeben. Es handelt sich dabei zum Teil um ältere Methoden, bei denen die Frage des prüftechnischen Interesses immer wieder neu überdacht werden sollte. Mit diesen Verfahren lassen sich oft ergänzende Aussagen zu den heutigen Methoden erzielen, so wie sich dies z.B. bei der Untersuchung von Schweinsfutterledern gezeigt hat. Nur mit der Methode nach Freundlich, die im Jahre 1932 zum ersten Mal veröffentlicht und 1934 in die Lederprüftechnik übernommen wurde, war es 1978 möglich, eine Schwäche des Leders bei der direkten Wasseraufnahme zu zeigen.

Durch die Änderung des Herstellungsverfahrens dieses Leders konnte der Fehler dann beseitigt werden. Auch bei den Alterungen für Leder und Zurichtungen werden rückgreifend viele Methoden erwähnt, um die Diskussion um ein endgültiges Verfahren, das in kurzer Zeit definierte Alterungsprozesse durchführt, weiter zu unterstützen.

Übersicht über die physikalischen Prüfverfahren

Die hier beschriebenen Methoden werden zuerst in einer Übersicht über die behandelten Titel zusammengefasst (Tabelle 2). Grundlage dieser Verfahrensbeschreibungen sind die DIN Normen des Deutschen Instituts für Normung. In einigen Fällen wurde auch auf die Methoden der Internationalen Union der Lederchemiker und Techniker-Verbände zurückgegriffen. Dabei erfolgt zusätzlich der Hinweis, ob die Methode von der Kommission für physikalische Lederprüfung IUP oder für die Farbechtheitsprüfung IUF erarbeitet wurde. Die zuerst genannte Organisationsbezeichnung mit der dazugehörigen Kennziffer weist auf das hier verwendete Verfahren hin. Zusätzlich werden, soweit vorhanden und bekannt, vergleichbare Methoden zu dem beschriebenen Verfahren aufgeführt und die Literaturstellen dazu angegeben.

Es handelt sich dabei um die Normungen der nachstehenden Organisationen:

  • ISO International Organisation for Standardisation
  • TGL Fachbereichstandard der DDR
  • VESLIC Verein Schweizerischer Lederindustriechemiker
  • BS British Standard Institution
  • AFNOR NF - G Association Francaise de Normalisation

Um zur Einrichtung eines Lederprüflaboratoriums zu den aufgeführten Methoden weitere Angaben zu haben, werden in der Übersicht auch die notwendigen speziellen Prüfgeräte benannt und in dem Verzeichnis auf die Hersteller und Lieferanten hingewiesen. Die verwendeten Bezeichnungen der einzelnen Geräte, z.B. Flexometer, sind den offiziellen Vorschriften entnommen, und sie bezeichnen ein ganz speziell gebautes Gerät mit festgelegten Funktionen. Diese sind über die genannten Hersteller zu beziehen oder (wenn keine Schutzvorschriften bestehen) baugleich herzustellen.

Tabelle 2: Übersicht über die physikalischen Prüfverfahren

Die Tabelle ist in stetiger Erweiterung / Überarbeitung

Bitte beachten Sie die Verlinkung der Tabelleneinträge

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Prüfverfahren
Physikalische Prüfung
Bestimmungsverfahren
Methode / Norm
Vergleichbare
Methoden
Erforderliche
Geräte
Probenahme, Probenvorbereitung und Herstellung verschiedener Prüfzustände DIN 53 302 T1 ISO 2588 - 1973
Probenvorbereitung Angleichung an Normalklimate DIN 53 303 T1
Herstellung verschiedener Prüfzustände
Alterungsmethoden zur Bestimmung der Änderung der Eigenschaften des Leders Hydrothermische Prüfung
Veslic – C 1410
Bestimmung der Hydrolysenbeständigkeit von zugerichtetem und nicht zugerichtetem Leder DIN 53 344/82
Herstellung von alterungs- und verarbeitungsbedingten Veränderungszuständen
Alterung der Zurichtungen unter Wärme- und Lichteinwirkung
Erzeugung von Prüfzuständen der Zurichtung, die während der Schuhherstellung auftreten können
Bestimmung der Dicke des Leders
Bestimmung der Rohdichte
Flächengewicht von Leder
Festigkeitsprüfungen
Bestimmung der Zugfestigkeit und Dehnung
Bestimmung der Weiterreißfestigkeit
Bestimmung der Stichausreißkraft
Dynamische Prüfung der Festigkeit von Leder
Dynamischer Stichausreißfestigkeitstest
Prüfung des Craquele-Effektes
Prüfung des Durchstichwiderstandes DIN 4843
Prüfung des Verhaltens beim Einschneiden
Prüfung des Dehnungsverhaltens von Leder
Prüfung der Bruchdehnung
Prüfung der Dehnung bei niederer Belastung
Prüfung der flächenhaften Dehnung
Bestimmung des Spannungs-Dehnungsverhaltens im Wölbversuch DIN 53323
Berstdruckprüfung
Messung der bleibenden Flächendehnung mit dem Wölbdehnungsmesser
Kugeldruckversuch zur Bestimmung der Narbendehnfähigkeit und des Bruchwiderstandes DIN 53325
Prüfung des Dehnungsverhaltens von Zurichtungen bei erhöhter Temperatur Prüfung der Dehn-(Zwick-)fähigkeit von Schuhobermaterialien
Prüfung der Biegefähigkeit von Leder
Bestimmung der Biegesteifigkeit
Messung des Kompressionswiderstandes von Sohlenledern
Bestimmung der Abriebmasse von Leder
Verschleißversuch, Bestimmung des Abriebes von Leder in Anlehnung an DIN 53516
Prüfung des Scheuerabriebes von Leder in Anlehnung an DIN 53863 T2
Verhalten von Leder gegenüber Wasser
Wassertropfenprobe
Bestimmung der Saugfähigkeit von Leder Bestimmung der Wasseraufnahme
Prüfung des Quellverhaltens von Leder bei der Wassereinwirkung
Statische Bestimmung der Wasseraufnahme durch allseitige Benetzung
Prüfung des Flächenverhaltens von Leder während und nach einer Wassereinwirkung
Statische Prüfung der Wasserdichtigkeit von Leder mit der Methode nach Herfeld und nach Otto
Dynamische Methoden zur Bestimmung des Verhaltens von Leder gegen Wasser
Bestimmung des Verhaltens gegenüber Wasser bei der dynamischen Beanspruchung im Penetrometer DIN 53338 T1
Prüfung des Verhaltens von Unterleder (Sohlenleder) gegenüber Wasser bei dynamischer Beanspruchung im Permeometer DIN 53338 T2
Bestimmung des Verhaltens von Leder bei der Einwirkung von Wasserdampf Bestimmung der Wasserdampfaufnahme
Bestimmung der Wasserdampfdurchlässigkeit nach Herfeld
Bestimmung der Wasserdampfdurchlässigkeit DIN 53 333 1981
Bestimmung der Luftdurchlässigkeit
Bestimmung der Beständigkeit von Leder gegenüber Schweißeinwirkung
Bestimmung der Veränderungen des Leders nach der Schweißeinwirkung
Streifentest
Prüfung der Waschbarkeit von Leder
Prüfung des Verhaltens von Leder bei der chemischen Reinigung
Prüfung des Leders bei der Einwirkung von Öl- und Fettsubstanzen
Messung des Widerstandes von Leder gegen die Einwirkung von Chemikalien
Verhalten des Leders bei der Einwirkung höherer Temperaturen
Bestimmung der Schrumpfungstemperatur DIN 53336
Bestimmung des Widerstandes lufttrockener Brandsohlenleder gegen Hitze, insbesondere beim Direktvulkanisationsverfahren
Bestimmung des Widerstandes lufttrockener Futterleder gegen Hitze, insbesondere beim Direktvulkanisationsverfahren und beim Sohlenspritzen bei der Schuhherstellung
Bestimmung des Widerstandes von trockenem Oberleder gegen Hitze, insbesondere im Direktvulkanisationsverfahren und heim Sohlenspritzen bei der Schuhherstellung
Bestimmung des Flächenverhaltens von Schutzhandschuhledern bei der Einwirkung höherer Temperaturen DIN 4841
Prüfung des Leders bei Flammeneinwirkung
Bestimmung des Brennverhaltens von Werkstoffen der Kraftfahrzeug-Innenausstattung DIN 75200
Prüfung der Entflammbarkeit von Polstersitzen durch Raucher
Messung der Wärmeleitfähigkeit nach Stather und Schöpel
Prüfung der Oberflächenbeschaffenheit von Ledern
Graumaßstab zur Bewertung der Änderung der Farbe DIN 54001
Graumaßstab für die Bestimmung des Anfärbens von Begleitmaterial DIN 54002
Bestimmung der Reibechtheit von Färbungen und Zurichtungen DIN 53339
Prüfung der Beständigkeit von Lederzurichtungen gegen Abwasch- und Reinigungsmittel der Schuhherstellung
Prüfung der Beständigkeit von Lederzurichtungen gegen die Einwirkung von Lösemitteln
Prüfung des Abriebsverhalten von Lederzurichtungen mit Gummiprüfkörpern VESLIC - C 4505
Prüfung des Abriebes von Lederoberflächen mit einem Gummiprüfelement nach Fischer und SChmidt
Prüfung der Kratzfestigkeit von zugerichteten Ledern VESLIC - C 4510 Reibechtheitsgerät nach FEK - VESLIC
Prüfung zur Ermittlung des Abriebverhaltens von Oberflächen mit dem Taber-Tester
DIN 53 754
DIN 53 799
ASTM D 1044
D 1175
1242
Abriebprüfgerät 11670
Prüfung der Kantenscheuerfestigkeit VESLIC - C 4520
Messung der Oberflächenbeschädigungen, herbeigefügt durch Stoß
IUP 23
The measurement of surface demage by an impact
BS 3144/17
SLP 16
Spezialprüfgerät nach IUP 23
Prüfung der Bügelechtheit der Lederfärbungen und Zurichtungen DIN 53342 E VESLIC - C 4580
BS 3662/5
SLP14
Prüfung des Farbverhaltens von Lederoberflächen beim Fönen
Prüfung des Dauerfaltverhaltens leichter Leder DIN 53 351 IUP 20
The measurement of the flexing endurance of light leathers and their surface finish
TGL 32935
VESLIC - C 4700
BS 3144/13
SLP 14
NF G 52- 018 (Sep. 1976)
Flexometer (Bauart Bally)
Bestimmung des Dauerknickverhaltens wenig flexibler Leder DIN 53340 TGL 53 510 Dauerbiegeprüfgerät
Prüfung der Haftfestigkeit von Zurichtungen nach Fischer und Schmidt IUF 470
Test for adhesion of finish to leather
VESLIC - C 4800
TGL 36 148
SLF 11
Zugprüfmaschine nach DIN 51 221 T1 mit Schreibvorrichtung.
Prüfung der Haftfestigkeit nach Fischer und Schmidt
Erkennung von Lederzurichtungen durch die Infrarotspektroskopie Infrarotspektrophotometer
Prüfung der Aminbeständigkeit von Lederzurichtungn - DABCO-Prüfung
Bestimmung der Lichtechtheit von Leder an Kunstlicht IUF 402 Colour fastness of leather to light: Xenon lamp DIN 54 004
VESLIC-C 4020
NF G 52 - 302 (Sep. 1976)
Xenontestgerät
Bestimmung der Farbtonstabilität heller Leder DIN 53341
Prüfung der Migrationsechtheit von Leder
Prüfung der Diffusionsechtheit der Färbung von Leder gegen plastifiziertes Polyvinylchlorid VESLIC-C 4420 IUF 442
Colour fastness of leather in respect of staining plasticised Polyvinylchloride
Prüfung der Diffusionsechtheit der Farbe von Leder gegen Rohgummi-Crepe
IUF 441 Colour Fastness of leather in respect of staining raw crepe rubber
VESLIC - C 4410
Prüfgerät nach IUF 442

Tabelle 3: ASTM- Testmethoden

Test Methods Description
D 2347-68 (1979)Area of Leather Test Specimens, Measuring
D 2941-73 (1979)Break Pattern of Leather (Break Scale)
D 2208-64 (1976)Breaking Strength of Leather by the Grab Method
D 2207-64 (1976)Bursting Strength of Leather by the Ball Method
D 2807-78Chromic Oxide in Leather (Perchloric Acid Oxidation)
D 1912-69 (1974)Cold-Crack Resistance of Upholstery Leather
D 2096-69 (1977)Colorfastness and Transfer of Color in the Washing of Leather
D 2213-70 (1977)Compreasibility of Leather
D 1610-69 (1979)Conditionmg Leather and Leather Products for Testing
D 1611-60 (1976)Corrosion Produced by Leather in Contact with Metal
D 2346-68 (1978)Density, Apparent of Leather
D 22-11-64 (1976)Elongation of Leather
D 2214-70 (1976)Estimating theThermal Conductivity of Leather with the Cenco-Fitch Apparatus
D 2097-69 (1974)Flex Testing of Finish on Upholstery Leather
D 2210-64 (1976)Grain Crack and Extension of Leather by the Mullen Test
D 3495-76Hexane Extraction of Leather
D 2875-70 (1976)Insoluble Ash of Vegetable-Tanned Leather
D 2868-73 (1978)Nitrogen Content (Kjeldahl) and Hide Substance Content of Leathar
D 2322-69 (1974)Perspiration, Artificial, Resistance of Chrome-Tanned White Shoe Upper Leather
D 2810-72 (1977)pH of Leather
D 2813-79Relative Stiffness of Leather by Means of a Torsional Wire Apparatus
D 2813-71 (1979)Sampling Leather for Physical and Chemical Tests
D 2212-64 (1976)Slit Tear Resistance of Leather
D 2209-64 (1976)Tensile Strength of Leather
D 1813-70 (1977)Thickness of Leather Test Specimens, Measuring
D 1814-70 (1977)Thickness of Leather Units, Measuring
D 2617-69 (1979)Total Ash in Leather
D 3790-79Volatile matter (Moisture) of Leather by Oven Drying
D 1815-70 (1976)Water Absorption (Static) of Leather
D 2098-70 (1977)Water Resistance, Dynamic of Shoe Upper Leather by the Dow Corning Leather Tester
D 2099-70 (1977)Water Resistance, Dynamic of Shoe Upper Leather by the Maeser Water Penetration Tester
D 2876-70 (1976)Water-Soluble Matter of Vegetable Tanned Leather
D 1913-63 (1979)Wetting of Garment-Tvpe Leathers (Spray Test), Resistance to
D 1516-60 (1977)Width of Leather
Definitions of Terms Relating to:
D 1517-79
Leather

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