Da tổng hợp được làm từ PBS có thể tái chế và sinh học

Một loại da tổng hợp nguyên chất mới đáp ứng các yêu cầu cao của Quy định Ecodesign Châu Âu. Được làm từ nhựa sinh học, nó có khả năng phân hủy sinh học và đáp ứng các yêu cầu cho quy trình tái chế khép kín.

Nhiều loại da tổng hợp bao gồm một chất nền dệt được phủ một lớp polyme. Lớp polymer thường bao gồm một lớp dính và một lớp trên cùng, thường được dập nổi. Lớp nền dệt và lớp phủ trên cùng thường là những vật liệu hoàn toàn khác nhau. Vải dệt thoi, dệt kim hoặc không dệt làm từ PET, PET/bông hoặc polyamit thường được sử dụng làm chất nền dệt. PVC và các loại polyurethan khác nhau thường được sử dụng làm lớp phủ.

Việc sử dụng các vật liệu composite đã được thiết lập này không đáp ứng được các tiêu chí bền vững ngày nay. Tái chế chúng theo loại là rất tốn kém hoặc thậm chí là không thể. Chúng không thể phân hủy sinh học. Vì vậy, việc tìm kiếm nguyên liệu thay thế để sản xuất da nhân tạo là cấp thiết. Năm 2022, EU đã thông qua Sáng kiến ​​Sản phẩm Bền vững (SPI) (“Thỏa thuận Xanh”). Nó bao gồm một quy định về thiết kế sinh thái có tính đến vòng đời của sản phẩm trong việc bảo tồn tài nguyên. Đối với thiết kế sản phẩm và dệt may, điều này có nghĩa là kết hợp việc đóng vòng lặp hoặc kết thúc vòng đời vào quá trình phát triển sản phẩm.

Trong một dự án AiF được thực hiện với sự hợp tác chặt chẽ giữa DITF và Viện Freiberg gGmbH (FILK), giờ đây người ta đã có thể phát triển một loại da tổng hợp trong đó cả chất liệu sợi và lớp phủ polymer đều giống hệt nhau. Độ tinh khiết của giống là điều kiện tiên quyết cho khái niệm tái chế công nghiệp.

Polybutylene succinate polyester aliphatic (PBS) được khuyên dùng làm vật liệu cơ bản vì các đặc tính của nó. PBS có thể được sản xuất từ ​​các nguồn sinh học và hiện có sẵn trên thị trường với nhiều loại và số lượng lớn. Khả năng phân hủy sinh học của nó đã được chứng minh trong các thử nghiệm. Vật liệu có thể được xử lý bằng nhựa nhiệt dẻo; điều này áp dụng cho cả vật liệu sợi và lớp phủ. Việc tái chế sản phẩm tiếp theo được tạo điều kiện thuận lợi nhờ các đặc tính nhựa nhiệt dẻo.

Để hiện thực hóa quy trình kéo sợi sơ cấp thành công và thu được các sợi PBS có đặc tính cơ học dệt tốt, các điều chỉnh quy trình đã được thực hiện trong trục làm mát tại DITF. Cuối cùng, có thể kéo sợi POY ở tốc độ tương đối cao lên tới 3.000 m/phút và chúng có độ bền chỉ dưới 30 cN/tex khi được kéo căng. Các sợi này có thể dễ dàng được xử lý thành vải PBS nguyên chất. Đến lượt chúng, chúng được sử dụng tại FILK làm chất nền dệt cho lớp phủ ép đùn tiếp theo, trong đó PBS cũng được sử dụng làm nhựa nhiệt dẻo.

Với các bước sản xuất được tối ưu hóa, vật liệu composite PBS có cấu trúc điển hình của da nhân tạo có thể được sản xuất. Độ tinh khiết và khả năng phân hủy sinh học đáp ứng các yêu cầu của quy trình tái chế khép kín.