Synteettinen nahka, joka on valmistettu kierrätettävästä ja biopohjaisesta PBS:stä

Uudenlainen puhdas synteettinen nahka täyttää eurooppalaisen ekologisen suunnittelun asetuksen korkeat vaatimukset. Valmistettu biopohjaisesta muovista, se on biohajoavaa ja täyttää suljetun kierrätysprosessin vaatimukset.

Monet synteettiset nahat koostuvat tekstiilisubstraatista, jolle levitetään polymeerikerros. Polymeerikerros koostuu yleensä liimakerroksesta ja pintakerroksesta, joka on yleensä kohokuvioitu. Tekstiilitausta ja pintamaali ovat yleensä täysin eri materiaaleja. PET:stä, PET:stä/puuvillasta tai polyamidista valmistettuja kudottuja, neulottuja tai kuitukankaita käytetään usein tekstiilisubstraatteina. Pinnoitteina käytetään yleisesti PVC:tä ja erilaisia ​​polyuretaaneja.

Näiden vakiintuneiden komposiittimateriaalien käyttö ei täytä tämän päivän kestävyyskriteereitä. Niiden kierrätys tyypin mukaan on erittäin kallista tai jopa mahdotonta. Ne eivät ole biohajoavia. Siksi vaihtoehtoisten materiaalien etsiminen keinonahan valmistukseen on kiireellistä. Vuonna 2022 EU hyväksyi kestävien tuotteiden aloitteen (SPI) ("Green Deal"). Se sisältää ekologisen suunnittelun säädöksen, joka ottaa huomioon tuotteen elinkaaren luonnonvarojen säästämisessä. Tekstiili- ja tuotesuunnittelussa tämä tarkoittaa silmukan sulkemista tai käyttöiän päättymistä tuotekehityksessä.

DITF:n ja Freiberg Institute gGmbH:n (FILK) tiiviissä yhteistyössä toteutetussa AiF-projektissa on nyt pystytty kehittämään synteettistä nahkaa, jossa sekä kuitumateriaali että pinnoitepolymeeri ovat identtisiä. Lajikepuhtaus on teollisen kierrätyskonseptin edellytys.

Alifaattista polyesteripolybuteenisukkinaattia (PBS) suositeltiin perusmateriaaliksi sen ominaisuuksien vuoksi. PBS:ää voidaan valmistaa biogeenisistä lähteistä, ja sitä on nyt saatavilla markkinoilla useissa laatuluokissa ja suuria määriä. Sen biohajoavuus on osoitettu testeissä. Materiaali voidaan käsitellä termoplastisesti; tämä koskee sekä kuitumateriaalia että pinnoitetta. Termoplastiset ominaisuudet helpottavat tuotteen myöhempää kierrätystä.

Onnistuneen primaarisen kehruuprosessin toteuttamiseksi ja hyvien tekstiilimekaanisten ominaisuuksien omaavien PBS-filamenttien saamiseksi DITF:n jäähdytyskuiluun tehtiin prosessisäädöt. Lopulta POY-langat pystyttiin kehrämään suhteellisen suurilla nopeuksilla, jopa 3000 m/min, ja niiden sitkeys oli hieman alle 30 cN/tex venytettynä. Langat voitiin helposti jalostaa puhtaiksi PBS-kankaiksi. Näitä vuorostaan ​​käytettiin FILK:ssä tekstiilipohjaisena substraattina myöhempään ekstruusiopinnoitteeseen, jossa PBS:ää käytettiin myös kestomuovina.

Optimoiduilla tuotantovaiheilla voitiin valmistaa PBS-komposiittimateriaaleja, joiden rakenne on tyypillinen keinonahalle. Puhtaus ja biohajoavuus täyttävät suljetun kierrätysprosessin vaatimukset.