Как производится искусственная кожа?

Как производится искусственная кожа?

Искусственная кожа, также известная как синтетическая кожа или кожа под кожу, — это материал, который по внешнему виду и на ощупь очень похож на натуральную кожу, но полностью изготавливается синтетическим или искусственным способом. Обычно её производят путем нанесения или пропитки полимерной смолой (в основном ПВХ или ПУ) на текстильную основу. Затем материал проходит такие процессы, как вспенивание, тиснение, окрашивание и обработка поверхности, чтобы завершить его производство.

По сравнению с традиционной натуральной кожей, искусственная кожа обладает значительными преимуществами с точки зрения стоимости, воздействия на окружающую среду и производственных процессов, поэтому она широко используется в самых разных областях, таких как производство сумок, мебели и автомобильных интерьеров.

Сегодня давайте рассмотрим процесс производства искусственной кожи и лежащие в его основе технологии.

I. Подготовка сырья: субстрат и полимеры

1. Субстрат

Подложка искусственной кожи — это нижний слой материала, определяющий текстуру, гибкость и долговечность синтетической кожи. К распространенным подложкам для искусственной кожи относятся следующие типы:

• Тканое полотно: Также известное как челночное полотно, оно жесткое и прочное. Этот тип кожи имеет стабильную структуру, что делает его подходящим для изготовления сумок из искусственной кожи, портфелей из синтетической кожи и других сумок, которым необходимо сохранять форму.
• Трикотажное полотно: мягкое и очень эластичное, часто используется для верха обуви и одежды, а также для изготовления кожаных повседневных рюкзаков или модных кожаных сумок-шопперов.
• Нетканый материал/иглопробивной войлок: пушистый и легкопроницаемый, в сочетании с полиуретаном, полученным влажным способом, образует непрерывные микроотверстия, обеспечивая хорошую воздухопроницаемость.
• Нетканый материал из микрофибры: Изготавливается из ультратонких волокон островкового типа размером 2–5 мкм, которые иглопробиваются в войлок высокой плотности, а затем дополнительно обрабатываются для образования «трехмерной сетчатой» структуры, аналогичной коллагеновым волокнам натуральной кожи, и служит основой для высококачественной микрофибровой кожи.

2. Полимерная рецептура

Полимерный состав для искусственной кожи обычно представляет собой комбинацию синтетических полимеров и различных добавок для достижения желаемых свойств, таких как гибкость, износостойкость, водонепроницаемость и т. д. Ниже приведены распространенные полимерные составы для искусственной кожи и их компоненты:

(1) Состав искусственной кожи на основе поливинилхлорида (ПВХ)

Искусственная кожа на основе ПВХ — один из наиболее распространенных видов. В ее состав полимера обычно входят следующие компоненты:

• Поливинилхлоридная смола (ПВХ-смола): это основной компонент искусственной кожи из ПВХ, обеспечивающий структуру и прочность.
• Пластификаторы: Пластификаторы используются для улучшения мягкости и гибкости ПВХ. К распространенным пластификаторам относятся фталаты (например, DOP, DINP) и нефталатные пластификаторы (например, DOA).
• Стабилизатор: Для предотвращения термической деградации ПВХ-смолы в процессе обработки добавляют стабилизаторы, такие как соли свинца, кальциево-цинковые стабилизаторы и т. д.
• Наполнитель: Наполнители обычно используются для снижения затрат и повышения жесткости материала. К распространенным наполнителям относятся карбонат кальция, тальк и т. д.
• Пигмент: Пигменты используются для окрашивания искусственной кожи, и их выбирают в зависимости от требуемого цвета. К распространенным типам относятся неорганические и органические пигменты.
• Упрочняющие добавки: Иногда для повышения ударопрочности и долговечности искусственной кожи добавляют упрочняющие добавки (например, на основе каучука или смолы).

(2) Состав искусственной кожи из полиуретана (ПУ)

Искусственная кожа из полиуретана по текстуре ближе к натуральной коже, чем ПВХ, и часто используется для изготовления высококачественных кожаных изделий. В её состав обычно входят:

• Полиуретановая смола (ПУ-смола): основной компонент искусственной кожи из полиуретана, обычно получаемый в результате реакции изоцианатов с полиэфирными или полиэфирными полиолами.
• Растворитель: Растворители используются для растворения полиуретановой смолы и других добавок, облегчая процесс нанесения покрытия. К распространенным растворителям относятся спирты, эфирные растворители и т. д.
• Пластификатор: Используется для повышения гибкости полиуретана; обычно выбираются совместимые пластификаторы, такие как пластификаторы на основе фталатов или пластификаторы, не содержащие фталатов.
• Катализатор: Катализаторы используются для ускорения процесса реакции. К распространенным катализаторам относятся соединения на основе олова (например, соли олова) или другие органические катализаторы.
• Сшивающий агент: Сшивающие агенты способствуют образованию химических связей между молекулами полиуретана, улучшая механические свойства и термостойкость.
• Наполнитель: Иногда наполнители добавляются для улучшения эксплуатационных характеристик искусственной кожи, например, для повышения износостойкости или снижения затрат.

(3) Состав искусственной кожи из термопластичного полиуретана (ТПУ)

Искусственная кожа из термопластичного полиуретана (ТПУ) обладает высокой гибкостью и износостойкостью и широко используется в таких изделиях, как обувь и спортивное оборудование. К распространенным компонентам относятся:

• Термопластичная полиуретановая (ТПУ) смола: ТПУ является основной основой, обеспечивая хорошую гибкость и прозрачность.
• Пластификатор: Пластификаторы иногда добавляют для дальнейшего улучшения мягкости и повышения комфорта.
• Стабилизатор: Стабилизаторы используются для повышения термической стабильности полиуретана, предотвращая его деградацию в процессе обработки.
• Краситель: Для получения желаемого цвета добавляются различные пигменты или красители по мере необходимости.
• Наполнитель: Для повышения жесткости материала или снижения затрат могут добавляться наполнители, такие как карбонат кальция или тальк.

(4) Другие распространенные составы полимеров

Помимо ПВХ, ПУ и ТПУ, в производстве искусственной кожи могут использоваться и другие типы полимеров, такие как:

• Акриловый полимер: используется для производства некоторых видов искусственной кожи специального назначения, обеспечивая высокий блеск и хорошую прозрачность.
• Полипропилен (ПП): Иногда используется для производства высококачественной искусственной кожи со специальной химической стойкостью и защитой от ультрафиолетового излучения.
• Полиэтилен (ПЭ): Хотя и менее распространенный, он иногда используется в недорогих изделиях или продуктах, требующих высокой водонепроницаемости.

II. Процесс нанесения покрытия: Формирование пластикового слоя

Одним из ключевых процессов в производстве искусственной кожи является нанесение покрытия. В качестве примера рассмотрим ПВХ. Типичный производственный процесс включает следующие этапы:

1. Смешивание сырья: ПВХ-смола, пластификаторы, стабилизаторы, пигменты и другие сырьевые материалы смешиваются в пропорциях для создания лакокрасочного состава.

2. Нанесение покрытия: Полученная смесь для покрытия равномерно наносится на подложку (например, текстильную ткань). В процессе нанесения покрытия обычно используется механическое оборудование, такое как валики или скребки, для распределения покрытия по поверхности ткани, образуя равномерный слой.

3. Нагрев и отверждение: Покрытая подложка нагревается для испарения растворителя из покрытия, в результате чего образуется твердый пластиковый слой. Этот процесс обеспечивает прочное сцепление покрытия с подложкой и придает ему внешний вид и текстуру кожи.

4. Тиснение и полировка: Чтобы имитировать текстуру и ощущения натуральной кожи, на поверхность искусственной кожи часто наносят различные узоры с помощью тиснильных машин. Кроме того, поверхность может быть обработана глянцевым или водоотталкивающим средством для улучшения ее внешнего вида и долговечности.

III. После лечения: Коррекция физических свойств

В процессе производства искусственная кожа также проходит несколько этапов последующей обработки для улучшения ее качества и функциональности. К распространенным этапам последующей обработки относятся:

1. Горячее прессование и охлаждение: Для повышения прочности и эластичности искусственной кожи ее обычно подвергают горячему прессованию. Это способствует формированию более прочной структуры материала.

2. Покрытие: Некоторые изделия из искусственной кожи покрываются дополнительными слоями, такими как водоотталкивающее или УФ-стойкое покрытие, для повышения их долговечности и комфорта.

3. Окрашивание и распыление: Если требуются определенные цветовые эффекты, поверхность искусственной кожи может быть обработана краской или распылением для придания цвету большей яркости и однородности.

IV. Испытания и контроль качества: обеспечение соответствия стандартам

Контроль качества имеет решающее значение в процессе производства. Для обеспечения соответствия искусственной кожи требуемым стандартам обычно проводятся строгие испытания:

1. Тест на износостойкость: Этот тест измеряет износостойкость искусственной кожи, особенно для таких изделий, как сумки и обувь, которые подвергаются длительному трению.

2. Испытание на прочность на растяжение: это испытание оценивает, порвется ли искусственная кожа при растяжении.

3. Тест на влажность: гарантирует, что искусственная кожа не деформируется и не разрушается во влажной среде.

4. Экологические испытания: Проверка соответствия материалов, используемых в процессе производства, экологическим стандартам и наличия в них вредных веществ.

V. Приложения и рынок

Поскольку люди все больше обеспокоены защитой окружающей среды и благополучием животных, все больше брендов и потребителей выбирают изделия из искусственной кожи. Искусственная кожа не только внешне похожа на натуральную, но и обладает преимуществами в плане стоимости, ухода и долговечности. Она широко используется в следующих областях:

• Сумки и одежда: Модные бренды все чаще отдают предпочтение искусственной коже для производства сумок, обуви, ремней и других изделий.
• Интерьеры автомобилей: Многие автомобильные сиденья, рули и элементы отделки салона изготавливаются из искусственной кожи, что обеспечивает комфорт при одновременном снижении затрат.
• Мебель: Во многих современных предметах мебели, таких как диваны и кресла, в качестве альтернативного материала также используется искусственная кожа.

В заключение, благодаря постоянному совершенствованию производственных процессов и растущему спросу на защиту окружающей среды, перспективы применения искусственной кожи весьма многообещающие. От выбора сырья до процессов нанесения покрытия, последующей обработки и контроля качества, каждый этап требует точного мастерства и технологий. В будущем, с появлением более инновационных технологий, искусственная кожа продемонстрирует свою уникальную привлекательность в большем количестве областей и станет неотъемлемой частью повседневной жизни.

	Автор