Szintetikus bőr újrahasznosítható és bioalapú PBS-ből

A tiszta szintetikus bőr új típusa megfelel az európai környezetbarát tervezési rendelet magas követelményeinek. Bioalapú műanyagból készült, biológiailag lebomlik és megfelel a zárt újrahasznosítási folyamat követelményeinek.

Sok szintetikus bőr textil szubsztrátumból áll, amelyre polimer réteget visznek fel. A polimer réteg általában egy ragasztórétegből és egy felső rétegből áll, amely általában dombornyomott. A textil hátlap és a fedőlakk általában teljesen más anyagok. A PET-ből, PET-ből/pamutból vagy poliamidból készült szőtt, kötött vagy nem szőtt anyagokat gyakran használnak textilhordozóként. A bevonatokhoz általában PVC-t és különféle poliuretánokat használnak.

Ezeknek a kialakult kompozit anyagoknak a használata nem felel meg a mai fenntarthatósági kritériumoknak. Típusonkénti újrahasznosításuk nagyon költséges, sőt lehetetlen. Biológiailag nem lebomlanak. Ezért sürgős alternatív anyagok keresése a műbőr előállításához. 2022-ben az EU elfogadta a Fenntartható Termékekre irányuló Kezdeményezést (SPI) („zöld megállapodás”). Tartalmaz egy környezetbarát tervezési szabályozást, amely figyelembe veszi a termék életciklusát az erőforrások megőrzése során. A textil- és terméktervezésnél ez azt jelenti, hogy be kell építeni a kör lezárását vagy az élettartam végét a termékfejlesztésbe.

A DITF és a Freiberg Institute gGmbH (FILK) szoros együttműködésében megvalósuló AiF projektben mostanra lehetőség nyílt olyan szintetikus bőr kifejlesztésére, amelyben a rostanyag és a bevonópolimer is azonos. A fajtatisztaság az ipari újrahasznosítási koncepció előfeltétele.

Alapanyagként az alifás poliészter-polibutilén-szukcinátot (PBS) javasolták tulajdonságai miatt. A PBS biogén forrásokból előállítható, és ma már több minőségben és nagy mennyiségben is elérhető a piacon. Biológiai lebonthatóságát tesztek igazolták. Az anyag hőre lágyulóan feldolgozható; ez vonatkozik a rostanyagra és a bevonatra is. A termék későbbi újrahasznosítását a hőre lágyuló tulajdonságok segítik.

A sikeres elsődleges fonási folyamat megvalósítása és a jó textilmechanikai tulajdonságokkal rendelkező PBS filamentek előállítása érdekében a DITF hűtőaknájában folyamatbeállításokat végeztünk. Végül viszonylag nagy, akár 3000 m/perc sebességgel is lehetett sodorni a POY fonalakat, és nyújtáskor 30 cN/tex alatti szakítószilárdságúak voltak. A fonalak könnyen feldolgozhatók tiszta PBS szövetté. Ezeket pedig a FILK-nél használták textil-alap szubsztrátumként a későbbi extrudálásos bevonatokhoz, ahol a PBS-t hőre lágyuló műanyagként is használták.

Optimalizált gyártási lépésekkel a mesterséges bőrre jellemző szerkezetű PBS kompozit anyagok állíthatók elő. A tisztaság és a biológiai lebonthatóság megfelel a zárt újrahasznosítási folyamat követelményeinek.