ISO 140872022 皮革.物理和机械试验.弯曲力的测定标准立项发展报告

皮革物理和机械试验弯曲力的测定标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:Leather—Physicalandmechanicaltests—Determinationofbendingforce摘要皮革作为一种重要的天然材料，广泛应用于制鞋、箱包、服装、家具及汽车内饰等领域，其柔韧性和弯曲性能直接关系到终端产品的使用舒适度与服役寿命。弯曲力的测定是评价皮革材料手感柔软度、弹性回复能力及加工适应性的关键物理指标，对皮革制品的质量控制、工艺优化和国际贸易具有重要的指导意义。本报告系统梳理了国际标准ISO14087:2022《皮革物理和机械试验弯曲力的测定》的立项背景、技术内容、试验原理及适用场景，分析了该标准与国内相关标准体系之间的衔接关系，重点介绍了主要起草单位在标准研制过程中的技术贡献与研究基础。报告指出，ISO14087:2022的发布实施填补了皮革弯曲力测试方法在国际标准层面的空白，为全球皮革行业提供了统一的测试技术依据，对于推动皮革产品质量评价体系的国际互认、促进皮革贸易的便利化以及引导行业朝着高品质、高附加值方向发展均具有重要意义。未来，随着智能材料与功能性皮革的不断涌现，弯曲力测试标准仍需在适用范围拓展、测试条件精细化以及智能化设备适配等方面持续深化研究。关键词：皮革；弯曲力；物理机械试验；国际标准；质量评价；标准化AbstractLeather,asanimportantnaturalmaterial,iswidelyusedinfootwear,luggage,garments,furniture,andautomotiveinteriors.Itsflexibilityandbendingperformancedirectlyaffectthecomfortandservicelifeofendproducts.Thedeterminationofbendingforceisakeyphysicalindicatorforevaluatingthesoftness,elasticrecovery,andprocessingadaptabilityofleathermaterials,playingasignificantroleinqualitycontrol,processoptimization,andinternationaltrade.Thisreportsystematicallyreviewstheprojectbackground,technicalcontent,testingprinciples,andapplicationscenariosofISO14087:2022*Leather—Physicalandmechanicaltests—Determinationofbendingforce*,analyzesitsconnectionwiththedomesticstandardsysteminChina,andhighlightsthetechnicalcontributionsoftheleadingdraftingorganizations.ThereportpointsoutthatthereleaseofISO14087:2022fillsthegapininternationalstandardsforleatherbendingforcetesting,providingaunifiedtechnicalbasisforthegloballeatherindustry.Itisofgreatsignificanceforpromotinginternationalmutualrecognitionofleatherproductqualityevaluationsystems,facilitatingleathertrade,andguidingtheindustrytowardhigh-qualityandhigh-value-addeddevelopment.Inthefuture,withtheemergenceofsmartandfunctionalleathers,furtherresearchisstillneededinexpandingthescopeofapplication,refiningtestconditions,andadaptingtointelligenttestingequipment.Keywords:Leather;Bendingforce;Physicalandmechanicaltests;Internationalstandard;Qualityevaluation;Standardization一、引言在皮革的各项物理机械性能中，弯曲性能是表征皮革柔软程度和柔韧特性的核心指标之一。皮革在鞋面、服装、包袋等应用场景中需要反复承受弯折、屈挠等动态载荷，弯曲力的大小直接影响着制品的穿着舒适度、手感品质以及耐折性能。长期以来，由于缺乏统一的国际测试标准，各国皮革行业在弯曲力的测定方法和评价依据上存在较大差异，导致不同国家和地区之间检测数据无法直接比对，制约了皮革产品的国际贸易与技术交流。ISO14087:2022《皮革物理和机械试验弯曲力的测定》正是在这一背景下由国际标准化组织正式发布的。该标准的出台旨在建立一套科学规范、操作可行、结果可比的皮革弯曲力测试方法，为全球皮革行业的技术交流和质量评价提供共同的技术语言。本报告将从标准的立项背景、主要内容、技术要点、参编单位以及未来展望等方面进行系统阐述，以期为相关领域的技术人员和管理人员提供全面、深入的标准解读。二、标准立项背景与意义2.1行业需求分析皮革弯曲性能的测试需求由来已久。在皮革加工过程中，鞣制、复鞣、加脂等工序的工艺参数直接决定了成品革的柔软度和弯曲特性，而弯曲力作为量化指标，能够有效反映加脂剂渗透程度、纤维分散状态以及涂层柔韧性等微观结构特征。在制鞋行业中，鞋面革的弯曲刚度是影响走路舒适度和鞋面折痕形成的关键因素；在服装革领域，弯曲力的大小决定了皮革面料的悬垂性和贴身穿着体验；在家具革和汽车座椅革的应用中，弯曲疲劳性能则关系到产品的长期使用可靠性。然而，在ISO14087发布之前，各主要皮革生产国和消费国在弯曲力测定方法上各自为政。部分国家采用悬臂梁法原理自制测试装置，另有部分实验室参考纺织品或塑料的弯曲测试标准进行类比测试。由于测试原理、试样尺寸、弯曲角度、加载速率等关键参数缺乏统一规定，不同实验室之间、不同国家之间获得的测试数据分散性大、可比性差，严重制约了国际间的产品质量比对和技术交流。2.2国际标准化背景国际标准化组织皮革技术委员会（ISO/TC120）负责皮革领域的国际标准制修订工作。近年来，ISO/TC120围绕皮革物理机械试验方法、化学试验方法以及术语定义等方面开展了大量卓有成效的标准化工作，已发布了一系列具有广泛影响力的国际标准，如ISO3376（拉伸强度及伸长率的测定）、ISO5402（耐折性的测定）、ISO11644（涂层粘着牢度的测定）等。但针对弯曲力这一基础物理指标的测试方法标准长期缺失，形成了标准体系中的空白点。2018年前后，ISO/TC120在梳理皮革物理试验方法标准体系时正式提出了制定弯曲力测定国际标准的建议，并成立专项工作组开展预研工作。经过多轮国际间的技术讨论和实验室间比对验证，该标准草案逐步完善，最终于2022年6月正式发布。2.3标准发布的战略意义ISO14087:2022的发布具有多重战略意义。其一，从技术层面来看，该标准确立了皮革弯曲力测定的基准方法，为皮革柔软度评价提供了量化测试手段，使原本依赖主观手感判断的品质评价有了客观的数据支撑。其二，从贸易层面来看，统一的测试标准有助于消除技术性贸易壁垒，降低国际贸易中的检测成本和沟通成本，促进皮革及皮革制品的跨境流通。其三，从产业升级层面来看，该标准为皮革生产企业优化工艺、开发新产品提供了精确的评价工具，有利于引导行业淘汰落后产能、提升产品附加值，推动皮革产业向绿色化、高品质方向转型升级。三、标准主要内容与技术解析3.1标准适用范围ISO14087:2022适用于各类皮革材料弯曲力的测定，包括但不限于鞋面革、服装革、箱包革、家具革及工业用革等。标准规定的测试方法适用于厚度在一定范围内的皮革试样，对于特殊类型皮革（如毛革两用皮革、超厚工业用革等），标准建议在参考本方法的基础上根据材料特性做出适当调整。该标准规定的试验在标准大气条件下进行，温度为（23±2）°C，相对湿度为（50±5）%，试样在此条件下进行状态调节后方可开展试验。3.2方法原理ISO14087:2022所规定的弯曲力测定方法基于悬臂梁弯曲原理。测试过程中，将规定尺寸的矩形皮革试样的一端固定于夹具中，另一端保持自由状态。试验机以恒定速率对试样自由端施加垂直于试样表面的力，使试样发生弯曲变形，记录试样弯曲至规定角度时所需的力值，即为弯曲力。该测试原理的核心在于模拟皮革在实际使用中承受弯曲载荷时的力学响应。相较于其他柔性材料测试方法，该方法的特色在于充分考虑了皮革材料各向异性和非线性弹性的特点，通过规定明确的试样方向（通常沿背脊线方向或与背脊线垂直方向取样）和统一的测试速率，确保测试结果的稳定性和可比性。3.3仪器设备要求标准对被测试验仪器的精度和性能提出了明确规定。试验机应具备恒定的加载速率控制功能，加载速率的准确度应控制在设定值的±5%以内，以确保不同实验室间测试条件的一致性。力的测量系统分辨力应不低于所测弯曲力值的1%，系统总误差不超过±1%。弯曲角度测量装置的准确度要求在±0.5°以内。仪器应配备适宜的夹持装置，夹具的夹持面应平整且具有足够的夹持力，以防止试样在测试过程中产生滑移，同时夹具边缘应有倒角处理以避免在夹持区域产生应力集中损伤试样。此外，标准还推荐使用自动记录系统实时采集力-位移曲线，以便对测试过程进行全程追溯和质量判定。对于配备计算机控制系统的现代试验机，标准要求数据采样频率不低于10Hz，以保证力-变形曲线的分辨精度满足后续计算要求。3.4试样制备与状态调节试样的制备质量直接影响测试结果的准确性和复现性。标准规定，试样应从平整无瑕疵、无可见缺陷的皮革部位截取。每个样品至少截取纵向和横向试样各5个，纵横两个方向分别测试、分别报告。试样尺寸为长（50±1）mm、宽（20±0.5）mm，厚度为皮革原厚，不需磨薄处理。取样时应使用锋利的裁刀或裁切模具，确保试样边缘光滑、无毛刺和微裂纹。状态调节是保证测试结果可比的先决条件。由于皮革对环境湿度高度敏感，含水率的变化会导致弯曲力发生显著改变，因此标准严格要求试样在温度（23±2）°C、相对湿度（50±5）%的标准大气下进行不少于24小时的状态调节，且调节和试验应在相同环境下完成。对于不同含水率的样品，如需在非标准环境下进行快速检测，应在测试报告中注明实际环境条件。3.5试验步骤与结果计算标准规定的测试步骤如下：将状态调节后的试样平整地夹持于试验机夹具中，设定试样有效夹持长度为25mm，弯曲方向设定为皮革的正面（粒面层）向外弯曲。启动试验机，以规定的恒定速度对试样自由端施力，使试样产生弯曲变形，记录弯曲至规定角度时的力值。标准规定的标准弯曲角度为30°，同时允许根据材料特性和应用需求选择其他测试角度，但需在报告中注明。每个试样记录弯曲力值，分别计算纵向和横向各5个试样的算术平均值，结果以牛顿（N）为单位表示，精确至0.01N。标准要求同时报告标准偏差和变异系数，以反映样品测试的均匀性和离散程度。3.6精密度与实验室间比对ISO14087:2022的研制过程中组织了国际实验室间比对试验，以验证方法的精密度和适用性。比对试验涵盖了不同类型的皮革样品，包括铬鞣鞋面革、植鞣箱包革、服装革和汽车坐垫革等，参与实验室来自欧洲、亚洲和美洲等多个国家和地区。比对结果表明：在同一实验室内，重复性标准差约为平均值的5%～8%，再现性标准差约为平均值的12%～18%，该精密度水平在柔性材料力学测试领域中处于合理范围。标准中给出了明确的重复性和再现性数据，为使用者在进行实验室质量控制和方法确认时提供了参考依据。四、国内标准体系衔接4.1国内相关标准现状我国现行有效的皮革物理机械试验方法系列标准主要参照ISO标准制定。在弯曲性能测试方面，国内现行标准有QB/T3812.9—1999《皮革弯曲性能的测定》等，但其适用范围和测试原理与ISO14087存在一定差异。此外，GB/T39378—2020《皮革物理和机械试验柔软度的测定》规定了皮革柔软度的测定方法，但其原理是基于狭缝变形法，与ISO14087所采用的悬臂梁弯曲法在测试原理和表征维度上不同。弯曲力与柔软度存在一定关联，但两者并不等价。4.2标准衔接与采标建议ISO14087:2022的发布为完善我国皮革弯曲性能测试标准体系提供了重要的参考依据。建议国内相关标准化技术委员会（如全国皮革工业标准化技术委员会，SAC/TC252）适时启动该标准的采标转化工作，结合国内皮革行业的技术装备水平和产业实际需求，制定相应的国家标准或行业标准。在采标过程中，应充分考虑我国皮革产品的结构特点和产业发展阶段，在等效采用国际标准核心测试方法的基础上，适当补充适合我国国情的附录资料和操作指引。4.3标准的协同应用在实际产品质量评价中，弯曲力测试应与其他物理机械性能测试协同使用。例如，弯曲力与抗张强度、撕裂力、耐折性能等指标从不同维度表征皮革的力学品质，将多项指标联合分析有助于全面评价皮革的适用性能。标准之间的协同应用，将进一步提升皮革产品质量评价的系统性和科学性。五、主要起草（修订）单位介绍ISO14087:2022的制定凝聚了全球皮革领域顶尖研究机构与骨干企业的技术力量，其中，中国皮革制鞋研究院有限公司作为ISO/TC120国内技术对口单位的承担方和主要起草单位之一，在该标准的研制过程中发挥了不可替代的关键作用。5.1单位概况中国皮革制鞋研究院有限公司（以下简称“皮革院”）始建于1959年，前身为轻工业部皮革研究所，是我国皮革行业成立最早、综合实力最强的国家级科研院所之一。经过六十余年的发展，皮革院已形成涵盖皮革化工、皮革机械、皮革制品设计、检测技术与标准化研究等多学科交叉的综合研发体系。皮革院建有国家皮革制品质量检验检测中心、国家轻工业皮革质量监督检测中心等权威检测平台，在皮革材料性能评价方法研究方面积累了深厚的技术积淀。5.2标准化工作基础皮革院长期承担ISO/TC120（皮革）国际标准化组织国内技术对口单位的工作，负责组织我国皮革领域专家实质性参与国际标准的制修订工作。同时，皮革院还是全国皮革工业标准化技术委员会（SAC/TC252）的秘书处承担单位，牵头制修订了百余项皮革领域国家标准和行业标准，涵盖术语、分类、化学试验方法、物理机械试验方法等多个专业方向，在我国皮革标准化工作中发挥着核心引领作用。近年来，皮革院主导或参与完成了多项ISO国际标准的制修订工作，在国际标准舞台上持续发出中国声音，有力地提升了我国皮革行业在国际标准化领域的话语权和影响力。5.3在标准研制中的技术贡献在ISO14087:2022的研制过程中，皮革院主要承担了以下工作：（1）方法研究工作。皮革院在标准预研阶段深入开展了皮革弯曲力测试方法的基础研究，系统考察了试样厚度、宽度、夹持长度、弯曲角度及加载速率等因素对测试结果的影响规律，为标准核心参数的选择提供了翔实的实验数据支撑。（3）技术协调与意见处理。皮革院组织国内皮革行业的专家、企业和检测机构对标准草案进行研讨，广泛征集行业内意见，并在国际会议中充分表达我国的技术观点和合理诉求，有效推动标准技术内容的完善和优化。六、标准实施应用展望6.1应用前景分析ISO14087:2022发布实施后，将在全球范围内逐步得到推广应用。对于皮革生产企业和皮革制品制造商而言，该标准为原材料进厂检验、生产过程质量控制和成品出厂检验提供了统一的检测依据。对于第三方检测机构和实验室而言，该标准的实施有助于规范试验操作、统一结果判定，提升检测数据的公信力与互认程度。在贸易领域，随着ISO14087:2022被越来越多的国家和经济体采纳为贸易验货的仲裁方法，该标准将逐步成为国际皮革贸易中品质评价的重要技术工具。此外，该标准还可为皮革类电子商务平台的产品品质描述和消费者选购提供客观的数据参考，具有广阔的应用前景。6.2标准修订方向展望随着科学技术的不断进步和产业需求的持续演变，ISO14087:2022在未来修订中可能呈现以下发展趋势：（1）测试范围的拓展。随着功能性皮革（如防水革、阻燃革、抗菌革等）和新型生物基皮革材料的不断涌现，弯曲力测试方法需拓展至更多类型的材料体系。未来修订中，标准可能会增加针对涂层革、层压革、人造革