由可回收和生物基PBS制成的合成皮革
一种新型纯合成皮革符合欧洲生态设计法规的高要求。它由生物基塑料制成,可生物降解,并符合封闭回收工艺的要求。
许多合成皮革由纺织基材和聚合物层组成。聚合物层通常由粘合层和通常压花的顶层组成。纺织背衬和顶层通常是完全不同的材料。由PET、PET/棉或聚酰胺制成的机织、针织或无纺布通常用作纺织基材。PVC和各种聚氨酯通常用于涂层。
这些成熟的复合材料的使用不符合当今的可持续性标准。按类型回收它们非常昂贵甚至不可能。它们不可生物降解。因此,寻找用于生产人造革的替代材料迫在眉睫。2022年,欧盟通过了《可持续产品倡议》(SPI)(“绿色协议”)。其中包括一项生态设计法规,该法规将产品的生命周期考虑在资源节约中。对于纺织品和产品设计而言,这意味着将闭环或报废纳入产品开发中。
在DITF与FreibergInstitutegGmbH(FILK)密切合作开展的AiF项目中,现已能够开发出一种纤维材料和涂层聚合物都相同的合成皮革。品种纯度是工业回收概念的先决条件。
脂肪族聚酯聚丁二酸丁二醇酯(PBS)因其特性而被推荐作为基础材料。PBS可从生物源中生产,目前市场上有多个等级且大量供应。其生物降解性已在测试中得到证实。该材料可进行热塑性加工;这适用于纤维材料和涂层。热塑性特性有利于后续产品的回收。
为了成功实现初级纺丝工艺并获得具有良好纺织机械性能的PBS长丝,对DITF的冷却甬道进行了工艺调整。最终,能够以高达3,000m/min的相对高速度纺出POY纱线,拉伸后的强度略低于30cN/tex。纱线可以轻松加工成纯PBS织物。这些织物又被FILK用作随后挤出涂层的纺织基底,其中PBS也用作热塑性塑料。
通过优化生产步骤,可以生产出具有典型人造革结构的PBS复合材料,其纯度和生物降解性满足封闭回收工艺的要求。
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