چرم مصنوعی ساخته شده از PBS قابل بازیافت و زیستی

نوع جدیدی از چرم مصنوعی خالص با الزامات بالای مقررات طراحی زیست محیطی اروپا مطابقت دارد. ساخته شده از یک پلاستیک زیستی، زیست تخریب پذیر است و الزامات یک فرآیند بازیافت بسته را برآورده می کند.

بسیاری از چرم های مصنوعی از یک بستر نساجی تشکیل شده اند که یک لایه پلیمری روی آن اعمال می شود. لایه پلیمری معمولاً از یک لایه چسب و یک لایه رویی تشکیل شده است که معمولاً برجسته است. پوشش نساجی و روکش معمولاً مواد کاملاً متفاوتی هستند. پارچه‌های بافته‌شده، بافتنی یا منسوجات نبافته از PET، PET/پنبه یا پلی‌آمید اغلب به‌عنوان زیرلایه‌های نساجی استفاده می‌شوند. معمولاً از PVC و پلی یورتان های مختلف برای پوشش ها استفاده می شود.

استفاده از این مواد کامپوزیتی ایجاد شده با معیارهای پایداری امروزی مطابقت ندارد. بازیافت آنها بر حسب نوع بسیار پرهزینه یا حتی غیرممکن است. زیست تخریب پذیر نیستند. بنابراین، جستجو برای مواد جایگزین برای تولید چرم مصنوعی ضروری است. در سال 2022، اتحادیه اروپا ابتکار محصولات پایدار (SPI) ("معامله سبز") را تصویب کرد. این شامل مقررات طراحی زیست محیطی است که چرخه عمر محصول را در حفظ منابع در نظر می گیرد. برای طراحی نساجی و محصول، این به معنای ادغام بستن حلقه یا پایان عمر در توسعه محصول است.

در یک پروژه AiF که با همکاری نزدیک بین DITF و موسسه فرایبرگ gGmbH (FILK) انجام شد، اکنون امکان ایجاد یک چرم مصنوعی که در آن مواد الیاف و پلیمر پوشش یکسان هستند، فراهم شده است. خلوص واریته یک پیش نیاز برای مفهوم بازیافت صنعتی است.

پلی بوتیلن سوکسینات پلی استر آلیفاتیک (PBS) به دلیل خواص آن به عنوان ماده پایه توصیه شد. PBS را می توان از منابع بیوژنیک تولید کرد و اکنون در چندین گرید و در مقادیر زیاد در بازار موجود است. زیست تخریب پذیری آن در آزمایشات نشان داده شده است. مواد را می توان به صورت ترموپلاستی پردازش کرد. این هم برای مواد فیبر و هم برای پوشش صدق می کند. بازیافت محصول بعدی توسط خواص ترموپلاستیک تسهیل می شود.

به منظور تحقق یک فرآیند ریسندگی اولیه موفق و به دست آوردن رشته های PBS با خواص مکانیکی نساجی خوب، تنظیمات فرآیند در شفت خنک کننده در DITF انجام شد. در نهایت، امکان چرخاندن نخ‌های POY با سرعت نسبتاً بالا تا 3000 متر در دقیقه وجود داشت و در هنگام کشش، مقاومت کمی کمتر از 30 cN/tex داشتند. نخ ها را می توان به راحتی به پارچه های PBS خالص تبدیل کرد. اینها به نوبه خود در FILK به عنوان زیرلایه پایه نساجی برای پوشش اکستروژن بعدی استفاده شدند، جایی که PBS نیز به عنوان یک ترموپلاستیک مورد استفاده قرار گرفت.

با مراحل تولید بهینه، می توان مواد کامپوزیتی PBS با ساختار معمولی چرم مصنوعی تولید کرد. خلوص و زیست تخریب پذیری الزامات یک فرآیند بازیافت بسته را برآورده می کند.