اگرچه هر دو چرم سیلیکونی و چرم مصنوعی در دسته چرم مصنوعی قرار میگیرند، اما اساساً از نظر اساس شیمیایی، سازگاری با محیط زیست، دوام و خواص عملکردی با هم تفاوت دارند. در ادامه به طور سیستماتیک آنها را از دیدگاه ترکیب مواد، ویژگیهای فرآیند و سناریوهای کاربرد مقایسه میکنیم:
I. تفاوتهای ماهیت مواد و ساختار شیمیایی
اجزای اصلی: پلیمر سیلوکسان معدنی (ستون فقرات Si-O-Si)، پلیمر آلی (زنجیرهای CON از زنجیرههای PU/C-Cl از PVC)
روش اتصال عرضی: پخت افزایشی با کاتالیزور پلاتین (بدون محصول جانبی)، تبخیر حلال/واکنش ایزوسیانات (حاوی بقایای VOC)
پایداری مولکولی: بسیار مقاوم در برابر آب و هوا (انرژی پیوند Si-O > 460 kJ/mol)، در حالی که PU مستعد هیدرولیز است (انرژی پیوند استر < 360 kJ/mol)
تفاوتهای شیمیایی: زنجیره معدنی سیلیکون پایداری فوقالعادهای را ایجاد میکند، در حالی که زنجیرههای آلی PU/PVC مستعد خوردگی محیطی هستند. II. تفاوتهای کلیدی در فرآیندهای تولید
۱. فرآیند هسته چرم سیلیکونی
الف [مخلوط روغن سیلیکون + پرکننده] --> ب [تزریق کاتالیزور پلاتین] --> ج [پوشش حامل کاغذ رهاساز]
C --> D [خشک شدن در دمای بالا (120-150 درجه سانتیگراد)] --> E [لایه برداری پارچه پایه (پارچه کشباف/پارچه نبافته)]
E --> F [برجستهسازی/ماتسازی سطحی]
فرآیند بدون حلال: بدون انتشار مولکولهای کوچک در طول فرآیند پخت (VOC ≈ 0)
روش لمینت کردن پارچه پایه: اتصال نقطهای با چسب حرارتی (نه آغشتهسازی با PU)، حفظ تنفسپذیری پارچه پایه
۲. کاستیهای فرآیندهای سنتی تولید چرم مصنوعی
- چرم PU: اشباع مرطوب DMF → ساختار ریز متخلخل اما حلال باقیمانده (نیاز به شستشو با آب، مصرف 200 تن در 10000 متر)
- چرم PVC: مهاجرت نرمکننده (۳-۵٪ آزادسازی سالانه، منجر به شکنندگی)
III. مقایسه پارامترهای عملکرد (دادههای اندازهگیری شده)
۱. چرم سیلیکونی: مقاومت در برابر زرد شدن --- ΔE < 1.0 (QUV 1000 ساعت)
مقاومت در برابر هیدرولیز: بدون ترک خوردگی در دمای ۱۰۰ درجه سانتیگراد به مدت ۷۲۰ ساعت (ASTM D4704)
مقاومت در برابر شعله: UL94 V-0 (زمان خود خاموش شوندگی کمتر از 3 ثانیه)
انتشار VOC: کمتر از 5 میکروگرم بر متر مکعب (ISO 16000-6)
انعطافپذیری در دمای پایین: قابل خم شدن در دمای 60 درجه سانتیگراد (بدون ترک خوردگی)
۲. چرم مصنوعی PU: مقاومت در برابر زرد شدن: ΔE > ۸.۰ (۲۰۰ ساعت)
مقاومت در برابر هیدرولیز: ترک خوردگی در دمای 70 درجه سانتیگراد به مدت 96 ساعت (ASTM D2097)
مقاومت در برابر شعله: UL94 HB (کندسوز)
میزان انتشار VOC: > 300 میکروگرم بر متر مکعب (حاوی DMF/تولوئن)
انعطافپذیری در دمای پایین: شکننده در دمای -20 درجه سانتیگراد
۳. چرم مصنوعی PVC: مقاومت در برابر زرد شدن: ΔE > 15.0 (۱۰۰ ساعت)
مقاومت در برابر هیدرولیز: قابل اجرا نیست (مربوط به آزمایش نیست)
مقاومت در برابر شعله: UL94 V-2 (احتراق قطرهای)
میزان انتشار VOC: >> 500 میکروگرم بر متر مکعب (شامل DOP)
انعطافپذیری در دمای پایین: در دمای 10 درجه سانتیگراد خشک میشود
IV. ویژگیهای زیستمحیطی و ایمنی
۱. چرم سیلیکونی:
زیستسازگاری: دارای گواهینامه پزشکی ISO 10993 (استاندارد ایمپلنت)
قابلیت بازیافت: روغن سیلیکون از طریق کراکینگ حرارتی بازیابی میشود (میزان بازیابی > 85%)
مواد سمی: بدون فلزات سنگین/بدون هالوژن
۲. چرم مصنوعی
زیستسازگاری: خطر سوزش پوست (حاوی ایزوسیاناتهای آزاد)
قابلیت بازیافت: دفع در محل دفن زباله (بدون تخریب در عرض ۵۰۰ سال)
مواد سمی: PVC حاوی تثبیتکننده نمک سرب است، PU حاوی DMF است
عملکرد اقتصاد چرخشی: چرم سیلیکونی را میتوان به صورت فیزیکی از پارچه پایه جدا کرد و به لایه سیلیکونی رساند تا دوباره دانهبندی شود. چرم PU/PVC فقط به دلیل پیوند عرضی شیمیایی قابل بازیافت و بازیافت است. V. سناریوهای کاربردی
مزایای چرم سیلیکونی
- بهداشت و درمان:
- تشکهای آنتیباکتریال (میزان مهار MRSA >99.9%، مطابق با JIS L1902)
- روکشهای تخت جراحی آنتیاستاتیک (مقاومت سطحی 10⁶-10⁹ Ω)
- وسایل نقلیه انرژی نو:
- صندلیهای مقاوم در برابر آب و هوا (دمای عملیاتی -40 درجه سانتیگراد تا 180 درجه سانتیگراد)
- فضای داخلی با VOC کم (مطابق با استاندارد PV3938 فولکس واگن)
- تجهیزات فضای باز:
- صندلیهای قایق مقاوم در برابر اشعه ماوراء بنفش (QUV 3000-hour ΔE <2)
- چادرهای خود تمیز شونده (زاویه تماس آب ۱۱۰ درجه)
کاربردهای چرم مصنوعی
- استفاده کوتاه مدت:
- کیفهای مد سریع (چرم PU سبک و کمهزینه است)
- روکشهای نمایشی یکبار مصرف (قیمت چرم پیویسی کمتر از ۵ دلار در هر متر مربع)
- غیر تماسی
- قطعات مبلمان غیرباربر (مثلاً، قسمت جلویی کشوها) VI. مقایسه هزینه و طول عمر
۱. چرم سیلیکونی: هزینه مواد اولیه --- ۱۵ تا ۲۵ دلار در هر متر مربع (خلوص روغن سیلیکون > ۹۹٪)
مصرف انرژی فرآیند -- کم (خشک شدن سریع، بدون نیاز به شستشو با آب)
عمر مفید -- > 15 سال (تأیید شده در برابر هوازدگی تسریعشده در فضای باز)
هزینه نگهداری -- پاک کردن مستقیم با الکل (بدون آسیب)
۲. چرم سیلیکونی: هزینه مواد اولیه --- ۸ تا ۱۲ دلار در هر متر مربع
مصرف انرژی فرآیند -- بالا (خط فرآوری تر ۲۰۰۰ کیلووات ساعت / ۱۰۰۰۰ متر مکعب مصرف میکند)
عمر مفید -- > ۳-۵ سال (هیدرولیز و پودرسازی)
هزینه نگهداری -- نیاز به نظافتچیهای متخصص دارد
TCO (کل هزینه مالکیت): هزینه چرم سیلیکونی در یک چرخه 10 ساله (شامل هزینههای تعویض و تمیز کردن) 40٪ کمتر از چرم PU است. VII. دستورالعملهای ارتقاء آینده
- چرم سیلیکونی:
- اصلاح نانوسیلان → ابرآبگریزی شبیه برگ نیلوفر آبی (زاویه تماس > 160 درجه)
- امب
زمان ارسال: ۳۰ ژوئیه ۲۰۲۵
