Pestyn mateennahan hankauksenkeston määritys

Tässä tutkimuksessa pesukoneessa pestyn mateennahan hankauksenkestoa testataan Martindale-menetelmällä, vaikka jo kandidaatin tutkielmaa tehdessä todettiin, että nahalle hankauksenkeston testausmenetelmäksi on ilmoitettu useissa lähteissä SFS 11640 mukainen Veslic-laitteistolla tehty testi (Juola & Lammassaari 2013). Nahkaa koskevissa standardeissa puhutaan lähinnä materiaalin värinkestosta, jota testataan Vesliclaitteistolla. Martindale -menetelmä ei varsinaisesti mittaa materiaalin värinkestoa, vaan sen mittaa materiaalin hankauksenkestoa. Kandissakin tehdyissä testeissä nahan hankauksenkestotestissä testattiin materiaalin rikkoutumista, eli haettiin raja-arvoja materiaalin kestävyydelle. Tuolloin materiaalin hankauksenkestoa verrattiin verhoilukankaiden Martindale -keston suosituksiin, ja Juolan (2014b) maisterintyössä hankauksenkestoa verrattiin verhoilunahan kestävyyteen samassa testissä. Koska tämän tutkimuksen tuloksia haluttiin verrata kandidaatin tutkielmassa ja Juolan maisterintutkielmassa saatuihin tutkimustuloksiin, tuloksien vertailtavuuden vuoksi on perusteltua käyttää Martindale-menetelmää. Martindale-testillä mitataan nahan hankauksenkestoa ja nahasta tarkistellaan pääasiassa materiaalin kulumista.

Tuloksia verrataan pesemättömän nahan tuloksiin aikaisemmista testeistä.

Laitteisto, koepalat ja käytetty hankauspaine ja -massa noudattavat standardin SFS ISO 12947-2 ohjeita, ja aikaisempien tutkimuksien mukaisia menetelmiä. Mateennahka kiinnitettiin pidikkeisiin ja pidikkeiden päälle lisättiin hankauspainot, joiden massa oli 795 g.

Käytetty hankauspaine kokonaisuudessaan oli testipidikkeet ja hankauspainot yhteen laskien 12 kPa. Hankauskangas ja alushuopa vaihdettiin ennen testin alkua ja vaahtomuovitausta asetettiin kaikille koepaloille. Standardin mukaan se asetetaan kankaille, joiden neliömassa on alle 500 g/m². Keskimääräisesti mateennahan neliömassa on 506 g/m2 mutta koska materiaali on vaihtelevaa, vaahtomuovi asetettiin kaikkiin koepaloihin.

Testauskertoja oli kolme ja testieriä neljä. Ensimmäiset testit suoritettiin 2.−8.5.2013 ja toinen testauskerta oli 5.−6.3.2014. Kaksi ensimmäistä testauserää ovat pesemättömälle nahalle tehtyjä testejä. Kolmas ja neljäs testauserä suoritettiin 18. – 23.11.2016.

Kolmannessa testierässä testattiin pestyä mateennahkaa, ja neljännessä erässä sen verrokkimateriaaleja. Testin kulku oli kaikilla koepaloilla sama kaikissa testauserissä paitsi 4.

testauserässä. Testauskerralla 3 (2016) testattiin verrokkinahkoina pesemättömiä näytteitä, jotka oli otettu samoista nahoista kuin testierän 3 nahat. Testierän 4 koepalat hangattiin suoraan yhtä monella kierrosluvulla kuin missä testierän 3 testaus oli lopetettu. Testipalojen paksuus mitattiin ennen testaamista, mutta kolmannella testauskerralla materiaalin paksuudet eivät pidä paikkaansa, sillä materiaalin ryppyisyys estää mittaamasta nahan todellista paksuutta.

Nahalle Martindale-laitteessa tehtävän testin määrittelee standardi SFS-EN ISO 26082-1.

Tässä tutkielmassa mateennahan testaukset pyrittiin suorittamaan standardin ohjeiden mukaisesti. Materiaalin rajallinen määrä vaikutti koepalojen sijaintiin kaikissa testauserissä, jonka vuoksi standardin mukaista näytteenottomenetelmää ei voitu noudattaa. Standardin mukaan koepalat otetaan 100mm päästä testattavan materiaalin reunasta. Nahan fyysisen muodon vuoksi tästä poikettiin ja ne otettiin 10 mm päästä nahan reunasta. Näytteet testauserissä 3 ja 4 otettiin kahdesta eri vuodasta. Paksusta vuodasta n.1 olivat koepalat 2,4,5 ja ohuemmasta nahasta 1,3,6 ja 8. Molemmista vuodista yksi pesty yksi ja pesemätön koepala huollettiin mehiläisvahalla, ja huolto uusittiin testin tarkasteluvaiheissa, 500 kierroksen välein. Huolletut koepalat olivat 1,2,5 ja6.

Materiaalin hankauksenkesto määritettiin silmämääräisesti tarkkailemalla materiaalia hankaustestin aikana, ja lopuksi mitattiin materiaalissa tapahtuneet paksuuden ja massan muutokset. Standardin ISO 12947-3 mukaan materiaalille olisi pitänyt laskea jokaisessa tarkasteluvälissä massahäviö ja hankausindeksi, mutta näitä ei tehty. Kaikissa testikappaleissa tapahtui hankauksen aiheuttamaa tiivistymistä ja massan häviämistä.

Massahäviö voi selittyä materiaalin pintakäsittelyaineen siirtymisestä hankauskankaaseen, mutta hankauskankaita ei punnittu, jotta tätä voitaisiin todistaa.

TAULUKKO 9MARTINDALE: MASSAHÄVIÖ JA PAKSUUDEN MUUTOKSET erä koe-

pala

Nahan laatu Sijainti vuodassa Massa testin alussa, g

Materiaalin ulkonäössä havaitut muutokset kirjattiin eri hankauskierroksilla. Standardista 12947 käytettiin osaa 4: Ulkonäön muutoksen arvostelu, sekä osaa 2: Näytteen rikkoutumisen määritys. Hankaustestissä sovellettiin standardin ISO 12947-4 menetelmää B, jossa hangataan koepaloja, kunnes sovittu pinnanmuutos on tapahtunut. Testi päätettiin lopettaa, kun nahan pinta on rikkoutunut. Mateennahassa tarkkailtiin erityisesti suomutaskun reunan kulumista. Kierroslukumäärien tarkastelupisteet koepaloille olivat:200, 500, 1000, 1500, 2000, 3000, 4000, 5000, 6000, 8000, 10000, 12000,14000, 16000, 18000, 20000, 22000, 24000.

TAULUKKO 10MARTINDALE:MUUTOSVAIHEIDEN HAVAITSEMINEN NAHOISSA

Koepala Vaihe A Vaihe B Vaihe C Vaihe D Vaihe E Vaihe F Vaihe G Vaihe H Vaihe I Vaihe J Vaihe K

A: Pinnan silottuminen alkaa, B: Pinnan värin vaalentunut, C: Kiilto vähentynyt D: Suomutaskujen reunoissa pientä kulumista, E: Väri selvästi vaaleampi, F: Suomutaskujen reunojen kuluminen huomattavaa, G: Kiilto kadonnut, H:

Suomutaskun reuna saavuttaa suomutaskun syvyyden, I: Pintakerros selvästi kulunut, J: Pintakerros kulunut puhki, K: Testi lopetettu

Testi lopetettiin kolmannella testikerralla 24000 kierroksen kohdalla. Kandin työssä huomattiin nahan hankauksenkeston nopeutuvan mehiläisvahan hankauduttua pois. Koska pesun vaikutusta materiaalin hankauksenkestoon ei tiedetty, haluttiin sen tarkastelut tehdä testin alussa tiheästi. Kolmannessa testierässä pyrittiin tarkkailemaan aiemmissa tutkimuksissa

ilmenneitä muutoksia, sekä tarkkailtiin että tuleeko uusia muutoksia. Hankaustestin aluksi mateennahkojen kuluminen oli kaikissa testauserissä samanlaista. Ensiksi pinta alkoi silottua, ja vielä nahassa kiinni olevat suomut irtosivat. Pinnan väri näytti vaaleammalta, kun suomut alkoivat irrota ja suomutaskujen tummat reunat kulua. Pestyn nahan kulumisen huomattiin alkavan aikaisemmin kuin pesemättömän.

Pestyssä huoltamattomassa paksussa nahassa hankaus vaikutti siihen nahkaa kiillottavalla tavalla, kun taas ohut nahka alkoi selkeästi näyttää kulumisen merkkejä jo pian testin alussa.

Pesemättömät mateennahat näyttävät koepalaa 14 lukuun ottamatta kestävän hankausta paremmin, sillä niiden väri tai kokonaisulkonäkö ei ole muuttunut yhtä nopeasti kuin pestyillä nahoilla. Pesun vaikutuksesta kovettunut ja tummentunut mateennahka vaaleni hankaustestissä. Mateen yleensä tummien suomutaskujen reunat kuluivat vaaleammiksi ja nahan pinnan kiilto hävisi. Huoltamattoman nahan pesun aiheuttama ryppyinen pinta kului kohollaan olevista kohdista voimakkaimmin, jättäen matalalla olevat pinnat hankauksen koskemattomiin. Hankaus kuluttaa huoltamattoman pinnan kuituja voimakkaammin kuin huolletussa nahassa.

Huolletun mateennahan muutokset eivät olleet yhtä silmiinpistäviä kuin huoltamattomassa nahassa. Mateennahkoja lähemmin tarkastellessa huomatiin, että huollettujen nahkojen suomutasku oli kulunut laajemmalta alueelta, ja se ikään kuin tasoittuu. Koepalassa 7 huomattiin, että nahan suomutaskun häviää, kun sen reunat tasoittuvat suomutaskun kanssa samalle tasolle. Suomutaskun kulumistapa voi selittää koepalojen massahäviöiden eroja, jotka huolletulla nahalla ovat suuremmat kuin huoltamattomalla. Mateennahkan pinta huolletuissa koepaloissa 7 ja 8 oli kulunut tasaisemmalta, laajemmalta alueelta kuin koepalassa 9 ja 10.

Lisäksi huomattiin, että nahan kuluminen nopeutuu mehiläisvahan hankauduttua pois. Jos nahka oli ohutta, kuten testipala 1 ja 3, ne kuluivat nopeammin kuin paksummasta ja tunnustellen vahvemman oloisesta nahasta leikatut testipalat.

Testauserään 4 mateennahkojen ulkonäköä verrattiin visuaalisesti testauserän 3 nahkojen ulkonäköön. Tarkoituksena oli huomioida miten kulumistavat eroavat pestyllä (testauserä 3) ja pesemättömällä (testauserä 4) mateennahalla silloin kun materiaaleja huolletaan. Testissä todettiin, että pesty nahka, jota huollettiin hankauskertojen välillä, tummui erityisesti suomutaskujensa pohjasta.

KUVA 8 HANKAUSTESTIN KAPPALEET, VASEMMALLA PESTY MATERIAALI (ERÄ 3), OIKEALLA VERROKKIMATERIAALI (ERÄ 4)

Materiaalin värinmuutos ja tahrivuus standardin 105-A02 mukaisesti. Paksumman mateennahan testitulokset ovat yleisesti ottaen parempia kuin ohuemman nahan. Sen värinmuutos on pienempi, ja sen pinnan kuluminen ei ole yhtä huomattavaa. Ohut nahka, kuten testipala 7 ja 9, kuluu testitulosten mukaan nopeammin kuin paksummasta ja tunnustellen vahvemman oloisesta nahasta leikatut testipalat. Mateennahan värinmuutoksen arvo oli suurin testipalalla 9, jota ei huollettu hankaustestin aikana. Värinmuutos oli arvoltaan 2/3, jollaista ei saisi asustenahoissa, tai verhoilukankaissa ilmetä. Testipala oli laadultaan kevein ja ohuin testierän 3 testipaloista, ja nahka oli koko testierän nahoista kevein ja taipuisin.

TAULUKKO 11MARTINDALE:PESTYN MATEENNAHAN VÄRINMUUTOS HANKAUKSESSA

Suluissa olevat numerot vastaavat numerointia kuvassa 10.

Laatumerkinnät: ***1-laatu, pesty pesukoneessa 30 asteessa, tiivistepesuaineella, #huollettu Mehiläisvahalla 500 hankauskierroksen välein.

erä koe- pala

Nahan laatu Sijainti vuodassa

Värin muutos testin loppuessa

Kierrosluku testin loppuessa

3 7 (1) made*** # pyrstö 5 3 22000

3 8 (2) made*** # pyrstö 1 3 22000

3 9 (3) made*** pyrstö 5 2/3 12000

3 10 (4) made*** pyrstö 1 3/4 22000

Värinkesto tahriutumisen suhteen arvostellaan siltä puolelta testikangasta, joka on ollut koepalaa vasten. Nahkaa vasten hangatut testikankaat tahriutuvat näytteestä siirtyneestä väristä ja mehiläisvahasta. Tahriutumista arvioidaan vertaamalla puhdasta ja hankaustestissä testattua testikangasta valokaapissa, ja väriero määritellään käyttämällä apuna ISO 105-A03:n määrittelemää asteikkoa. Jokainen testikangas arvostellaan erikseen, ja tämän jälkeen testikankaita ja niiden arvoja verrataan keskenään, jotta voitaisiin välttyä arviointivirheiltä.

(SFS-EN ISO 105-A01)

TAULUKKO 12MARTINDALE: PESTYN MATEENNAHAN TAHRIVUUS HANKAUKSESSA

KUVA 9HANKAUSKANKAAT MARTINDALE-TESTIN JÄLKEEN

erä koe- pala

Nahan laatu Nahan nro Tahriutuminen

3 7 (1) made*** # pyrstö 5 1/2-2

3 8 (2) made*** # pyrstö 1 1/2

3 9 (3) made*** pyrstö 5 4

3 10 (4) made*** pyrstö 1 2