چرم مصنوعی مادهای است که ساختار و خواص چرم طبیعی را از طریق سنتز مصنوعی شبیهسازی میکند. این ماده اغلب برای جایگزینی چرم اصل استفاده میشود و مزایایی مانند هزینههای قابل کنترل، عملکرد قابل تنظیم و تنوع زیستمحیطی را دارد. فرآیند اصلی آن شامل سه مرحله است: آمادهسازی بستر، لایهگذاری پوشش و پرداخت سطح. در ادامه، یک تحلیل سیستماتیک از سیستم طبقهبندی تا جزئیات فرآیند ارائه شده است:
۱. طبقهبندی اصلی چرم مصنوعی
جنس: چرم نبوک
چرم نبوک/چرم یانگبا
چرم جیر
چرم سمباده زده/چرم مات
چرم فضایی
چرم PU برس خورده
چرم لاکی
چرم ورنی
چرم PU شسته شده
چرم اسب دیوانه
چرم سرخ شده
چرم روغنی
چرم با جلوه کششی
چرم مصنوعی PVC: پارچه بافتنی/غیربافته + خمیر PVC، ضد آب و مقاوم در برابر سایش، کم هزینه، اما تنفس پذیری ضعیف. مناسب برای روکش مبلمان و چمدان های ارزان قیمت.
چرم PU معمولی: پارچه نبافته + روکش پلی اورتان (PU)، نرم و قابل تنفس، اما مستعد کهنه شدن و ترک خوردن. رویه کفش، آستر لباس
چرم الیافی: میکروفایبر جزیرهای در دریا + PU آغشته، ساختار منافذ چرم را شبیهسازی میکند، مقاومت سایشی و پارگی دارد، مناسب برای کفشهای ورزشی لوکس و صندلیهای ماشین
چرم مصنوعی سازگار با محیط زیست: پارچه پایه PET بازیافتی + PU پایه آب، زیست تخریب پذیر، انتشار کم VOC، مناسب برای کیفهای دستی و محصولات بارداری سازگار با محیط زیست
دوم. توضیح مفصل فرآیند تولید هسته
۱. فرآیند آمادهسازی بستر
کاردینگ نبافته:
الیاف استیپل پلیاستر/نایلون به صورت شبکهای کارد زده میشوند و برای تقویت، سوزنزنی میشوند (وزن ۸۰ تا ۲۰۰ گرم بر متر مربع).
کاربرد: زیرلایه چرم PU معمولی
ریسندگی الیاف به روش جزیرهای در دریا:
ریسندگی کامپوزیت PET (جزیره)/PA (دریا) انجام میشود و جزء "دریا" توسط حلال حل میشود تا میکروفیبرهای 0.01-0.001 dtex تشکیل شود. کاربرد: زیرلایه اصلی برای چرم میکروفیبر (الیاف کلاژن چرم شبیهسازی شده)
۲. فرآیند مرطوب (فناوری کلیدی تنفسپذیر):
پارچه پایه با دوغاب PU آغشته شده → در حمام انعقاد DMF/H₂O غوطهور میشود → DMF رسوب میکند و یک ساختار ریزمتخلخل (اندازه منافذ ۵-۵۰ میکرومتر) تشکیل میدهد.
ویژگیها: قابل تنفس و نفوذپذیر در برابر رطوبت (بیش از ۵۰۰۰ گرم بر متر مربع در ۲۴ ساعت)، مناسب برای چرم کفشهای مرغوب و فضای داخلی خودرو.
- فرآیند خشک:
-پس از پوششدهی، دوغاب پلییورتان با هوای گرم (120-180 درجه سانتیگراد) خشک میشود تا حلال تبخیر شده و یک فیلم تشکیل شود.
-ویژگیها: سطح بسیار صاف، مناسب برای چمدان و روکش محصولات الکترونیکی. 3. پرداخت سطح
برجستهسازی: پرس با دمای بالا (۱۵۰ درجه سانتیگراد) با قالب فولادی، بافتی شبیه به چرم گاو/کروکودیل ایجاد میکند که برای پارچه مبل و رویه کفش مناسب است.
چاپ: چاپ جوهر افشان گراور/دیجیتال، رنگهای گرادیان و الگوهای سفارشی ایجاد میکند که برای کیفهای دستی و پوشاک مد روز مناسب است.
پرداخت: سنباده زدن با غلتک سمباده (800-3000) جلوهای مومی و فرسوده ایجاد میکند که برای چرم مبلمان قدیمی مناسب است.
پوشش کاربردی: افزودن رزین نانوسیلیس/فلوروکربن، یک اثر آبگریز (زاویه تماس > 110 درجه) و ضد رسوب ایجاد میکند که برای تجهیزات فضای باز و لوازم پزشکی مناسب است.
III. پیشرفتهای نوآورانه در فرآیند
۱. تولید افزایشی چاپ سهبعدی
- با استفاده از فیلامنت کامپوزیت TPU/PU، چاپ مستقیم "چرم بیونیک" توخالی، وزن را تا 30٪ کاهش داده و خاصیت ارتجاعی را بهبود میبخشد (به عنوان مثال، رویه کفش آدیداس Futurecraft 4D). 2. فرآیند چرم مصنوعی مبتنی بر زیست
- پارچه پایه: پارچه نبافته الیاف ذرت (PLA)
- پوشش: پلی اورتان (PU) پایه آب مشتق شده از روغن کرچک
ویژگیها: محتوای بیوچار >30٪، قابل کمپوست شدن (به عنوان مثال، پیچهای رزوه Mylo™)
۳. پوشش هوشمند واکنشگرا
- مواد ترمودینامیکی: میکروکپسولهای حاوی رنگدانههای حساس به دما (آستانه تغییر رنگ ±5 درجه سانتیگراد)
- پوشش فوتوالکتریک: فیبرهای رسانای جاسازیشده، نورپردازی کنترلشده با لمس (پنلهای تعاملی در فضای داخلی خودرو)
چهارم. تأثیر فرآیند بر عملکرد
۱. انعقاد مرطوب ناکافی: اتصال ضعیف ریزمنافذ → کاهش نفوذپذیری هوا. راه حل: کنترل گرادیان غلظت DMF (5%-30%).
۲. استفاده مجدد از کاغذ جداکننده: کاهش وضوح بافت. راه حل: از هر رول ≤۳ بار استفاده کنید (دقت ۲ میکرومتر).
۳. باقیمانده حلال: ترکیبات آلی فرار بیش از حد (>50ppm). راه حل: شستشو با آب + تبخیر در خلاء (-0.08 مگاپاسکال)
V. دستورالعملهای ارتقاء محیط زیست
۱. جایگزینی مواد اولیه:
- DMF پایه حلال → پلی اورتان پایه آب (کاهش 90٪ VOC)
- نرمکننده PVC DOP → استرهای سیترات (غیرسمی و زیستتخریبپذیر)
۲. بازیافت ضایعات چرم:
- خرد کردن ضایعات → پرس گرم برای تبدیل به زیرلایههای بازیافتی (مثلاً فناوری EcoCircle™، نرخ بازیابی ۸۵٪)
ششم. سناریوهای کاربردی و توصیههای انتخاب
صندلیهای ماشین رده بالا: چرم میکروفایبر + PU فرآیند مرطوب، مقاومت در برابر سایش > 1 میلیون بار (مارتیندال)
کفش ضد آب فضای باز: پوشش انتقالی + عملیات سطحی فلوروکربن، مقاومت در برابر فشار هیدرواستاتیک > 5000 Pa
تجهیزات محافظ ضد میکروبی پزشکی: چرم میکروفایبر آغشته به یون نانوسیلور، میزان ضد باکتریایی > 99.9% (ISO 20743)
کیفهای سازگار با محیط زیست فست فشن | پارچه پایه PET بازیافتی + پوشش خشک پایه آب | ردپای کربن < 3 کیلوگرم CO₂e/㎡ خلاصه: جوهره تولید چرم مصنوعی در ترکیب "زیست تقلید ساختاری" و "بهینه سازی عملکرد" نهفته است.
- فرآیند پایه: ایجاد منافذ در فرآیند مرطوب، ساختار تنفسپذیر چرم را شبیهسازی میکند، در حالی که پوششدهی در فرآیند خشک، دقت سطح را کنترل میکند.
- مسیر ارتقا: زیرلایههای میکروفایبر به حس چرم اصل نزدیک میشوند، در حالی که پوششهای زیستی/هوشمند مرزهای عملکردی را گسترش میدهند.
- کلیدهای انتخاب:
- الزامات مقاومت سایشی بالا → چرم میکروفایبر (مقاومت پارگی > 80 نیوتن بر میلیمتر)؛
- اولویت زیستمحیطی → پلییورتان پایه آب + پارچه پایه بازیافتی (دارای گواهینامه برچسب آبی)؛
- ویژگیهای خاص → افزودن پوششهای نانو (آبگریز/ضدباکتری/حساس به دما).
فرآیندهای آینده به سمت سفارشیسازی دیجیتال (مانند تولید بافت با هوش مصنوعی) و تولید بدون آلودگی (بازیابی حلال در حلقه بسته) شتاب خواهند گرفت.
زمان ارسال: ۳۰ ژوئیه ۲۰۲۵
