Syntetická koža vyrobená z recyklovateľného a bio-založeného PBS

Nový typ čistej syntetickej kože spĺňa vysoké požiadavky európskeho nariadenia o ekodizajne. Je vyrobený z plastu na bio báze, je biologicky odbúrateľný a spĺňa požiadavky pre uzavretý proces recyklácie.

Mnohé syntetické kože pozostávajú z textilného substrátu, na ktorý je nanesená polymérová vrstva. Polymérna vrstva sa zvyčajne skladá z adhéznej vrstvy a vrchnej vrstvy, ktorá je zvyčajne reliéfna. Textilný podklad a vrchný náter sú zvyčajne úplne odlišné materiály. Ako textilné substráty sa často používajú tkané, pletené alebo netkané textílie vyrobené z PET, PET/bavlny alebo polyamidu. Na nátery sa bežne používa PVC a rôzne polyuretány.

Použitie týchto osvedčených kompozitných materiálov nespĺňa dnešné kritériá udržateľnosti. Ich recyklácia podľa druhu je veľmi nákladná alebo dokonca nemožná. Nie sú biologicky odbúrateľné. Preto je naliehavé hľadanie alternatívnych materiálov na výrobu umelej kože. V roku 2022 prijala EÚ iniciatívu za udržateľné produkty (SPI) („Zelená dohoda“). Zahŕňa nariadenie o ekodizajne, ktoré zohľadňuje životný cyklus výrobku pri zachovaní zdrojov. V prípade textilného a produktového dizajnu to znamená začlenenie uzavretia slučky alebo konca životnosti do vývoja produktu.

V projekte AiF realizovanom v úzkej spolupráci medzi DITF a Freibergským inštitútom gGmbH (FILK) bolo teraz možné vyvinúť syntetickú kožu, v ktorej sú vláknitý materiál aj poťahový polymér identické. Odrodová čistota je predpokladom pre koncepciu priemyselnej recyklácie.

Alifatický polyester polybutylén sukcinát (PBS) bol odporúčaný ako základný materiál pre jeho vlastnosti. PBS sa môže vyrábať z biogénnych zdrojov av súčasnosti je na trhu dostupný v niekoľkých kvalitách a vo veľkých množstvách. Jeho biologická odbúrateľnosť bola preukázaná v testoch. Materiál môže byť spracovaný termoplasticky; to platí ako pre vláknitý materiál, tak aj pre povlak. Následnú recykláciu produktu uľahčujú termoplastické vlastnosti.

Aby sa realizoval úspešný proces primárneho zvlákňovania a aby sa získali vlákna PBS s dobrými textilnými mechanickými vlastnosťami, boli v chladiacom hriadeli na DITF vykonané úpravy procesu. Nakoniec bolo možné spriadať POY priadze pri relatívne vysokých rýchlostiach až 3 000 m/min. a pri naťahovaní mali pevnosť tesne pod 30 cN/tex. Priadze by sa dali ľahko spracovať na čisté PBS tkaniny. Tie sa zase použili vo FILK ako základný textilný substrát pre následný extrúzny náter, kde sa PBS použil aj ako termoplast.

S optimalizovanými výrobnými krokmi by sa dali vyrobiť PBS kompozitné materiály s typickou štruktúrou umelej kože. Čistota a biologická odbúrateľnosť spĺňajú požiadavky na uzavretý proces recyklácie.