Repäisylujuuden määrittäminen pestylle mateennahalle

Mateennahan repäisyvoiman määrittämiseksi tehtiin standardin SFS-EN ISO 3377-1 mukainen testi. Testi on yksinkertainen repeämistesti nahan repeämisvoiman määrittämiseksi housunmuotoisella kappaleella. Testi suoritettiin ensimmäisessä pesussa pestyille nahoille 3.11.2016, ja toisessa ja kolmannessa pesutestissä pestyille nahoille 18.11.2016. Testiä valmistelevat vaiheet ovat samat kuin Juolan maisterintutkielmassa (2014b) ja hänen kanssaan tehdyssä kandidaatintutkielmassa (Juola & Lammassaari 2013).

Standardin ISO 2589 mukaan materiaalin paksuus tulee mitata ennen koepalojen leikkuuta, ja se määriteltiin Schröder-merkkisellä paksuusmittarilla. Laitteen tarkkuus on valmistajan mukaan riittävä. Mittaus tehtiin jokaiselle koepalalle erikseen, kahdesta kohdasta, koepalan molemmista päistä. Koepaloille laskettiin paksuuden aritmeettiset keskiarvot. Testauserän koepalojen aritmeettinen keskiarvo, jota käytettiin myös vetolujuuslaitteessa määrittämässä materiaalin paksuutta. Testauserien 3 ja 4 nahkojen paksuutta määriteltäessä huomattiin, että pestyn materiaalin ryppyisyys vaikuttaa materiaalin paksuuteen siten, että se saa mitattaessa paksumpia arvoja kuin se todellisuudessa on, joten mittaus ei ole paikkansapitävä. Käytetyt paksuudet olivat ensimmäisessä testauserässä 1,09 mm, toisessa testauserässä 0,74 mm ja kolmannessa ja neljännessä pestyjen mateennahkojen testauserissä 1,250mm. (SFS-EN ISO 3377-1)

Repäisylujuutta mittaava testilaitteisto oli standardin mukainen, ja se kalibroitiin laitteiston valmistajan ilmoittamalla tavalla. Näytteiden valmistelussa piti välineistön puutteiden vuoksi poiketa standardista ISO 2418, sillä laboratoriossa ei ollut käytettävissä koepalojen valmistelua määrittelevän standardin mukaista painoveistä, jolla koepalat tulisi leikata. Painoveitsen sijaan käytettiin terävää katkoteräveistä, jolla koepalat pyrittiin leikkaamaan mahdollisimman suorasti ja tarkasti standardien määritelmien mittojen mukaan. Jokainen leikattu koepala tarkastettiin erikseen ja hyväksyttiin standardin mukaisella +-1mm -toleranssilla testiin.

Standardin 3377-1 määrittelemä suorakulmainen koepala

(70mmx40mm) leikataan keskeltä lyhyempää sivua niin, että muodostuu housunmuotoinen kappale. Koepala kiinnitetään mittauslaitteiston repäisyvoimaa mittaavien leukojen väliin, jotka repivät koepalan halkiota vasten kahtia. Laitteisto mittaa käytettyä voimaa, kunnes kappaleet ovat irti toisistaan ja laite pysäytetään. Laitteisto ilmoittaa tulokset Newtoneina (N).

Repäisylujuustestin tulokset määritellään testiohjelman piirtämistä taulukoista. Standardin mukaan tuloksista tarkastellaan ainoastaan aritmeettista keskiarvoa. (ISO 2419; SFS-EN ISO 3377-1)

KUVA 8TESTAUSERÄN 3 KOEPALAT (NUMERO 1=13,2=14,3=15 JNE.)

KUVA 9MARSEILLE-SAIPPUALLA PESTYT KOEPALAT ENNEN TESTIÄ

Testauskertoja oli kolme ja -eriä neljä. Ensimmäisessä testauserässä 2.3.2013 testi suoritettiin koepaloille 1−6, toisessa testauserässä 4.−5.6.2014 koepaloille 7−12, ja kolmannessa erässä 3.11.2016 koepaloille 13-23. Testauserän 1 koepalat 1−6 ovat 2-laatuista mateennahkaa, testauserän 2 koepalat 7−12 ovat 1-2-laatuista mateennahkaa ja testauserän koepalat 13-23 1-laatuista pesukoneessa standardin 15703 mukaisesti pestyä mateennahkaa. Standardi 2418 määrittää koepalojen sijainnin nahassa tai vuodassa.

Standardissa (SFS 2418) kuitenkin mainitaan erikseen, että se ei sovellu pienille nahoille, joihin myös kalannahka lukeutuu. Koepalat valittiin kaikkiin testeihin eri mateista ja niiden eri kohdista välttäen mahdollisia virhekohtia kuten kylkiviivaa ja reikiä. Ne ovat edustavia testattavan materiaalin ominaisuuksien suhteen. (SFS-EN ISO 2418)

Juolan kanssa tehdyssä ensimmäisessä testierässä testattavaksi valittiin kalannahan pyrstöosa, ja siitä leikattiin standardin mukaan kuusi koepalaa. Kaikki koepalat 1−6 leikattiin pyrstön keskikohdalta, jotta koepalan suunnan vaikutusta tuloksiin voitiin myös tarkastella.

Kaikki koepalat olivat samasta nahasta ja ne numeroitiin. Kylkiviivan sijaintia ei varsinaisesti huomioitu koepalojen sijainnin valinnassa. Koepalan 1 viilto loppuu kalan kylkiviivaan kohdalle ja koepalan 3 viilto loppuu hyvin lähelle kalan kylkiviivaa. Koepalan 2 viilto loppuu selvästi kylkilinjan vasemmalle puolelle, eikä repeytymislinja kulje missään vaiheessa kylkilinja poikki.

(ks. Juola 2014b, 41; SFS-EN ISO 3377-1)

Testauserässä 2, jonka testaukset ovat niin ikään Juolan kanssa yhdessä toteutettuja, standardin ISO 2418 ohjetta sovellettiin niin pitkälle kuin mahdollista. Testaukseen käytettiin kahta eri mateennahkaa ja niissä ensimmäisestä nahasta ovat koepalat 7, 9 ja 10 sekä toisesta mateennahasta koepalat 8, 11 ja 12. Koepalat on valittu sellaisista kohdista, joissa nahan pinnan vaihtelut ovat mahdollisimman pienet eikä nahan luontaiset pinnan muutokset vaikuta tuloksiin. Kalassa tätä voidaan tulkita tarkoittamaan kalan kylkiviivaa. (Juola 2014b, 41)

Myös testauserässä 3 standardia koepalojen valinnasta pyrittiin noudattamaan tarkoin.

Testaukseen käytettiin neljää eri mateennahkaa, ja niistä ensimmäisestä nahasta ovat koepalat 13,16 ja 19, toisesta nahasta koepalat 14,17 ja 22, nahasta n5 18, 20 ja nahasta n7 15,21ja 23. Koepalat 13−15, ja 19 21 olivat mateen kylkilinjan mukaisesti leikattuja (vaakasuunnassa otettuja), ja koepalat 16−18, 22 ja 23 olivat pystysuunnassa leikattuja koepaloja.

Testauserän 4 nahoille on tehty pesu Marseille-saippualla 30 asteen pesussa ja Samu-pesupähkinöillä 40 pesuasteessa. Pesutestien jälkeen nahat on arvioitu ensin muiden ominaisuuksien osalta, ja sen jälkeen niiden testaamisessa repäisytestissä on käytetty samaa testiproseduuria kuin erän 3 nahoilla.

TAULUKKO 13 KOEPALAN TESTAUSERÄ, NAHAN LAATU, SUUNTA SEKÄ REPÄISYLUJUUDEN KESKIARVO

Erä Koepala Nahan laatu Koepalan suunta

Koepalan paksuus

Repäisylujuus, ka N Suurin voima

1 1 made* vaaka 0.88 9.212 -

2 10 made** pysty 0,62 8.075 -

*käsityömenetelmin kasviparkittu mateennahka, parkintaerä 1 ** käsityömenetelmin kasviparkittu mateennahka, parkintaerä 2 ***tiivistepesuaineella pesty käsityömenetelmin kasviparkittu mateennahka, parkintaerä 3, + mehiläisvahalla huollettu nahka (ks. Juola 2014b)

Repäisylujuuden arvot tiivistepesuaineella pestylle nahalle ovat huomattavasti suurempia kuin testauserissä 1 ja 2 testatulle pesemättömälle nahalle. Myös Marseille-saippualla ja pesupähkinöillä pesty nahka saa suurempia arvoja sen repäisylujuuden keskiarvoksi kuin pesemättömät nahat. Nahan huolto ei vaikuta repäisylujuuden keskiarvoon, eikä suurimpaan voimaan, eikä myöskään repeämisen tapaan.

KUVA 10MARSEILLE SAIPPUALLA PESTYT KOEPALAT TESTIN JÄLKEEN

TAULUKKO 15PESUPÄHKINÄ,40 ASTETTA Testauserä Koepala

nro/nahka

Nahan laatu Koepalan suunta

Koepalan paksuus, mm, ka

Repäisylujuus, ka N Suurin voima (N)

4 1/3 Samu pysty 1,04 10,06 17,94

4 2/4 Samu pysty 0,74 13,39 17,28

4 3/6 Samu vaaka 1,49 18,83 24,68

4 4/3 Samu vaaka 1,6 10,18 14,41

4 5/4 Samu vaaka 0,66 11,4 16.3

4 6/6 Samu vaaka 1,41 16,6 23,48

ka 1,160 13,41

KUVA 11SAMU-PESUPÄHKINÖILLÄ PESTYT KOEPALAT REPÄISYTESTIN JÄLKEEN

Tuloksista koepaloille määriteltiin aritmeettinen keskiarvo ja keskihajonta. Mateennahan repäisylujuuden keskiarvoksi koepaloille 1−6 saatiin 7.48 N ja koepaloille 7−12 10.32 N.

Pestyn mateennahan keskiarvoksi saatiin huoltamattomille nahoille 13,666 ja huolletuille

nahoille 12,196. Marseille saippualla pestylle nahalle saatiin keskiarvoksi 12,29 N ja pesupähkinöillä pestyille nahoille 13,41 N.

Repäisytestin aikana materiaali ei näyttänyt venyvän vedon vaikutuksesta. Nahat repesivät testissä poikkeuksessa viistosti sivuun, kaikki lähes 45 asteen kulmassa. Repeämisen suunta vaihteli, mutta koepalan suunnalla ei huomattu olevan repeämisen suuntaan vaikutusta.