Syntetická kůže vyrobená z recyklovatelného a biologického PBS

Nový typ čisté syntetické kůže splňuje vysoké požadavky evropského nařízení o ekodesignu. Vyrobeno z plastu na biologické bázi, je biologicky odbouratelné a splňuje požadavky na uzavřený proces recyklace.

Mnoho syntetických kůží se skládá z textilního substrátu, na který je nanesena vrstva polymeru. Polymerní vrstva se obvykle skládá z adhezivní vrstvy a vrchní vrstvy, která je obvykle reliéfní. Textilní podklad a vrchní nátěr jsou obvykle zcela odlišné materiály. Jako textilní substráty se často používají tkané, pletené nebo netkané textilie vyrobené z PET, PET/bavlny nebo polyamidu. Pro nátěry se běžně používá PVC a různé polyuretany.

Použití těchto zavedených kompozitních materiálů nesplňuje dnešní kritéria udržitelnosti. Jejich recyklace podle typu je velmi nákladná nebo dokonce nemožná. Nejsou biologicky odbouratelné. Proto je naléhavé hledat alternativní materiály pro výrobu umělé kůže. V roce 2022 přijala EU iniciativu pro udržitelné produkty (SPI) („Green Deal“). Zahrnuje nařízení o ekodesignu, které zohledňuje životní cyklus výrobku při zachování zdrojů. U textilního a produktového designu to znamená začlenit uzavření smyčky nebo konec životnosti do vývoje produktu.

V projektu AiF realizovaném v úzké spolupráci mezi DITF a Freibergským institutem gGmbH (FILK) bylo nyní možné vyvinout syntetickou kůži, ve které jsou vláknitý materiál i potahový polymer identické. Odrůdová čistota je předpokladem pro koncept průmyslové recyklace.

Jako základní materiál byl pro své vlastnosti doporučen alifatický polyester polybutylen sukcinát (PBS). PBS lze vyrábět z biogenních zdrojů a nyní je na trhu dostupný v několika jakostech a ve velkém množství. Jeho biologická odbouratelnost byla prokázána v testech. Materiál lze zpracovat termoplasticky; to platí jak pro vláknitý materiál, tak pro povlak. Následnou recyklaci produktu usnadňují termoplastické vlastnosti.

Za účelem realizace úspěšného primárního zvlákňovacího procesu a získání PBS filamentů s dobrými textilními mechanickými vlastnostmi byly provedeny úpravy procesu v chladicí šachtě v DITF. Nakonec bylo možné spřádat příze POY při relativně vysokých rychlostech až 3 000 m/min a při natahování měly houževnatost těsně pod 30 cN/tex. Příze mohly být snadno zpracovány na čisté PBS tkaniny. Ty byly zase použity ve FILK jako textilní podklad pro následné vytlačování, kde byl PBS také použit jako termoplast.

S optimalizovanými výrobními kroky by mohly být vyrobeny PBS kompozitní materiály s typickou strukturou umělé kůže. Čistota a biologická rozložitelnost splňují požadavky pro uzavřený proces recyklace.