مقايسه عملکرد فنی چرم، مصنوعی چرم، و جایگزین های مرسوم

مقايسه عملکرد فنی چرم، مصنوعی
چرم، و جایگزین های مرسوم ، مد روز

 

 

 

چکیده:

مقايسه عملکرد فنی چرم

مصنوعی چرم

بازار جایگزین های بیوژنیک و مصنوعی برای چرم در حال افزایش است با هدف جایگزینی مواد مبتنی بر حیوانات با جایگزین های گیاه خوار. به موازات آن باید از مواد اولیه مبتنی بر زیستی استفاده کرد به جای مواد اولیه مصنوعی مبتنی بر فسیلی. در این مطالعه، یک چرم بالایی کفش و یک مصنوعی چرم, و نه مواد جایگزین (دسرتو®, کمبوشا, Pinatex®, Noani®, Appleskin®, Vegea®, اسنپ ®، برگ ساج® و ماسکین®) مورد بررسی قرار گرفت.

هدف ما مقایسه ساختار بود و عملکرد فنی مواد ، که اجازه می دهد تا برآورد کاربرد ممکن استمناطق. ساختار و ترکیب با میکروسکوپ و طیف سنجی FTIR مشخص شد، خواص سطح، عملکرد مکانیکی ،قابلیت تردد بخار آب، و جذب آب توسط تست های فیزیکی استاندارد شده. هیچ یک از جایگزین های چرمی عملکرد جهانی را نشان نمی داد چرم. با این وجود، برخی مواد به مقادیر بالایی در خواص انتخاب شده دست یافتند.

حدس زده می شود که ساختار چند لایه رشد کرده از چرم با سطح بسیار تنگ و گرادیان ساختاری تراکم بیش از سطح مقطع باعث این عملکرد جهانی می شود. تا به امروز، این ساختار هم نمی توانست می شود با مصنوعی و نه با مواد مبتنی بر زیستی به دست آورد.

 

1. مقدمه

اقتصاد دایره ای با هدف استفاده مجدد از مواد مصرف شده و ایده آل، چرخه محصول بسته شدن با توجه به اصل گهواره به گهواره [1,2]. “زیست مبتنی بر” به معنی استفاده از مواد اولیه بیوژنیک برای تولید انواع محصولات به جای گاز فسیلی، زغال سنگ، یا نفت به عنوان بخشی از اقتصادی زیستی.

در نهایت ، “زیست تخریب پذیر” به این معنی است که مواد را می توان در محیط زیست توسط میکروارگانیسم ها و فیزیکوشیمیایی تخریب تاثیر.

 

به تازگی جوامع کشورهای شمال جهانی تجربه کرده اند تغییر قوی در طرز فکر خود را با توجه به بحث در مورد تغییرات آب و هوایی، محدود بودن منابع، استفاده بیش از حد از اکوسیستم ها، و آلودگی محیط زیست توسط مواد غیر قابل تخریب یا مضر.

این امر به ویژه صنعت کالاهای مصرفی را تحت تاثیر قرار می دهد و طراحان مواد جدید با هدف جایگزینی پلیمرهای مبتنی بر فسیلی با بیوژنیک و
مواد کاملا زیست تخریب پذیر در حالی که بدون حیوانات و بدون استفاده از هر گونه مضر مواد. در حالت ایده آل، مواد جدید از زباله های داخلی، خاک اره، یا ارگانیک ساخته می شوند زباله.

چرم یک ماده زیست محور و زیست تخریب پذیر با یک سنت تقریبا تا زمانی که انسان. قرن ها به عنوان ماده ای قوی و طولانی مدت با پهن مورد استفاده قرار می گرفت طیف خواص مواد.

 

چرم به عنوان لباس محافظ و تزئینی مورد استفاده قرار گرفت برای کالاهای ورزشی و به عنوان مواد فنی، به عنوان مانند، برای کمربند انتقال، سطل، و یا به عنوان شراب پوست . تا اواسط قرن ۱۹، چرم شکاف اموال مواد را اشغال کرد از یک ماده انعطاف پذیر در کنار سنگ، فلز، و چوب به عنوان مواد سخت و منسوجات مختلف، که ضد آب نبودند.

پردازش اجازه تنظیم خواص چرم از ظاهر سخت هیئت مدیره مانند، به عنوان چرم تنها به چرم دستکش لمسی بسیار نرم مانند. برای ساخت کفش، چرم آب هراسی ساخته می شود، و به عنوان چرم شستشو، جذب زیادی می کند.

مایع. ساختار اساسی یک پوست حیوانی است، که می تواند به عنوان یک غیر بافته شده توصیف شود با گرادیان های چگالی مختلف در لایه دانه، پاپیلر و رتیکولار .

در طول صنعتی شدن، مواد جایگزین اختراع شدند، در درجه اول لباس های روغنی ساخته شده از منسوجات (کتانی، پنبه)، که خیس شده بودند یا با آب پز پوشش داده می شدند روغن linseed و اضافه شده با پر کننده، siccatives، و رنگدانه [6]. سطح بعدی پوشش منسوجات با استفاده از لاستیک طبیعی به دست آمد اما تنها کشف ولکانیزاسیون منجر به فیلم های غیر چسبنده [7].

بیشتر و بیشتر مواد جدید با اختراع پدیدار شد از پلیمرهای مصنوعی اضافی، که اجازه جایگزینی چرم در بسیاری از برنامه. پلیمرهای مصنوعی راه حل های سفارشی و با کارایی بالا را فعال کردند که چرم تا حد زیادی برای برنامه های کاربردی فنی در چرخ دنده ها، تسمه نقاله، و یا رگ ها پیشی گرفت. جایگزین ها و همچنین در برنامه های کاربردی طراحی محور مانند upholstery توسعه داده شد، کفش، و لباس. اغلب، آن را به تقلید از چرم توسط این مواد با هدف است.

 

 

چرم نشان می دهد تعدادی از خواص منحصر به فرد، که بسیار با ارزش برای اهداف مانند استحکام و کشش، قابلیت ترامد بخار آب، مقاومت سایش، دوام،
و طول عمر . در گذشته مواد مصنوعی که با چرم رقابت می کردند به دلیل پیروزی قیمت های پایین تر، آنها اغلب آسان تر به پردازش می شود و می تواند به عنوان یک مداوم ساخته شده مواد با توجه به نیازهای صنعتی در خطوط تولید رول به رول. با این حال، چرم هنوز هم محبوب است با توجه به خواص مفید آن, ظاهر طبیعی, و لمس نجیب مواد.

 

 

جایگزین های مصنوعی معمولاً شامل حمایت نساجی تحت پوشش دو یا چند لایه های پلیمری مصنوعی (شکل 1B). امروزه منسوجات اغلب پلی استر پوشش داده شده توسط پی وی سی یا از فیلم های پلی اورتان استفاده می شود و آن ها را به یک ماده کاملاً مبتنی بر فسیلی تبدیل می کند.

این اپتیک سطحی را می توان چرم مانند با برجسته کردن یک ساختار دانه طراحی شده است. بسیاری از متفاوت اصطلاحات برای توصیف این مواد در بازار استفاده می شوند، به عنوان مانند، چرم مصنوعی، مصنوعی چرم، چرم، چرم تقلید، چرم faux، چرم ساخته شده توسط انسان، چرم پیوندی، چرم، چرم نساجی، یا پلی اورتان (PU)-چرم.

ضمنا استفاده از این اصطلاحات در استاندارد اروپایی EN 15987 محدود شده است. در اینجا از اصطلاح «مصنوعی» استفاده خواهیم کرد چرم” برای توصیف مواد مصنوعی تقلید ظاهر نوری چرم.

 

در سال های اخیر نگرانی از پایداری در هر زمینه ای از تولید صنعتی منجر به یک منطق فشار به منظور افزایش استفاده از مواد طبیعی و جایگزین مواد اولیه غیر قابل تغییر مبتنی بر فسیلی. اگر چه چرم زیست مبتنی بر و تجدید پذیر است، این ملاحظات به یک رنس چرم منجر نشد. در عوض، چرم حتی بیشتر
تحت فشار به دلیل بحث های مداوم در مورد انتشار گازهای گلخانه ای گاو پرورش، پایداری تولید چرم، و رفاه حیوانات.

در عین حال، تعداد فزاینده ای از مردم می خواهند به خوردن آگاهانه بدون گوشت و یا برای انجام بدون هیچ گونه محصولات با منشاء حیوانی به طور کامل. همه این نیازها چالش های جدیدی را در فرهنگ و توسعه مادی به وجود می آورد.

 

یک استراتژی به دنبال توسعه فیبر جایگزین مبتنی بر طبیعت، بدون حیوانات مواد. این ماده تراما، ماده فله ای برخی از میوه های قارچ (به عنوان مانند،
Fomes fomentarius, Phellinus ellipsoideus). احساس نرم فوق العاده میسلیوم خشک باعث می شود آن را یک ماده گرانبها برای فنجان و لوازم جانبی دستی و در حال حاضر یخ مرد استفاده از آن به عنوان یک ماده در ترکیب با چرم [8,9]. ماسکین® نمونه ای از این مواد.

با توجه به برداشت پیچیده، در دسترس بودن محدود از قارچ های ذکر شده، و مناطق محدودی که می توان به دست داد به نظر می رسد به دور از قادر بودن به جایگزینی چرم.

 

راه های جدید بیشتری با استفاده از فرایندهای بیوتکنولوژیک برای تولید مواد فیبری هموار می شوند. یعنی از قارچ ها و همزستی باکتری ها و مخمر ها برای تولید استفاده می شود شبکه های فیبری با هدف تقلید از ساختار فیبری شبیه به یک پوست حیوانی به عنوان تک مواد و یا به عنوان پشتیبانی از یک لایه پوشش. شبکه های فیبر میکرو سلولزی توسط تولید می شوند باکتری ها (مانند، استوباکتر گزیلینوم)، شبکه های فیبر میسلیوم هیف قارچ ها متشکل از کیتین، سلولز، و پروتئوگلیکان [5,10,11]. این mycelia رشد بر روی زباله های آلی .

 

 

در استراتژی دوم سعی می شود محتوای غیر تجدیدپذیر چرم مصنوعی را کاهش دهد با جایگزینی بخش هایی از پلی وینیل کلرید جزء مصنوعی (PVC) یا پلی اورتان (PUR) از پوشش های مصنوعی با محصولات حاصل از زباله های کشاورزی به عنوان مواد پر کننده، مانند دانه، pomace سیب (Vegea®، پوست اپل®)، یا برگ کاکتوس آسیاب شده (Desserto®).

 

راه سوم برای جایگزینی تمام مواد اولیه مبتنی بر فسیل در یک نساجی پوشش داده شده بوده است کاوش شده در Pinatex®. الیاف تجدید پذیر برگ آناناس به غیر بافته فرآوری می شوند حمایت پوشش داده شده با پلی لاکتیک اسید (PLA) تولید شده از نشاسته ذرت .

 

صرف نظر از نوع مواد، می تواند چرم، چرم مصنوعی، و یا مرسوم ، مد روز جایگزین یک زن و شوهر از محدودیت های فیزیکی و مکانیکی معمولا تعریف شده و مجبور به حاصل شود. این حدود باید در رابطه با تنش های مرتبط با ارزیابی تولید، پردازش، و استفاده از مواد. به طور کلی، معاینات برای واجد شرایط بودن
مواد و برای کمی خواص خود را نیاز به انجام با توجه به استاندارد روش های تست.

 

 

در اینجا، ما یک مطالعه تطبیقی از چرم و مواد جایگزین، که مورد استفاده برای کاربردهای نهایی مشابه، متمرکز بر ساختارهای مادی، فیزیکی، و مکانیکی
عملکرد. علاوه بر این، مواد برای مواد خطرناک توسط غربالگری شد تاسیس روش های آزمون استاندارد با توجه به کفش ، دستکش ، و پوشاک کالا برنامه. مواد در نظر گرفته شده برای برنامه های کاربردی خودرو و upholstery به صراحت در این مطالعه گنجانده نشده است، چرا که آنها باید برای دیدار با بسیاری از مشخصات برتر است.

 

ما روی عملکرد مادی تمرکز کردیم. جنبه های مهم دیگر مانند خاستگاه از مواد اولیه (تجدید پذیر و یا مبتنی بر نفت) ، رد پای کربن ، محیط زیست رد پا، ردیابی پذیری، و زیست تخریب پذیری در این مطالعه با آن برخورد نمی شود. جایگزین مواد منابع مختلف در مقایسه با یک چرم کفش بالا معمول مورد آزمایش قرار گرفت به عنوان یک مرجع و مرسوم PUR پوشش نساجی (چرم مصنوعی) به عنوان برای کفش استفاده می شود به عنوان مرجع دوم. تمام مواد تجاری در دسترس هستند و در حال حاضر شده اند اعمال شده در انواع مختلف محصولات نهایی.

مواد مورد آزمایش قرار گرفتند با توجه به مشخصات مناسب بین المللی هماهنگ و پذیرفته شده برای کفش، دستکش، و پوشاک کالا.

 

2. مواد و روش ها

 

نه مواد، که به عنوان یک جایگزین برای چرم ارائه می شود و نشان دهنده متفاوت ساختارهای اصلی، توسط میکروسکوپ نوری مورد بررسی قرار گرفته اند؛ خواص فیزیکی آنها اندازه گيری و ترکيب های شيميايی آنها مورد تجزيه و تحليل قرار گرفت (جدول شماره 1). ثبت شده علائم تجاری در جدول مشخص شده است. علاوه بر این، یک چرم بالایی کفش و نساجی پلی اورتانکود به عنوان چرم مصنوعی به عنوان یک مرجع آزمایش شد. نمونه ® نوانی بود به دست آمده به عنوان یک کمربند متشکل از مواد متعدد، که با دوخت ترکیب شده بود.

 

 

شخصیت پردازی فیزیکی شامل اندازه گیری های استاندارد شده از ضخامت، مقاومت کششی، استحکام اشک، مقاومت فلکس، جذب بخار آب، و قابلیت تردد بخار آب [17–22]. مقطع ها، سطوح، و سمت معکوس مواد توسط میکروسکوپ نوری در بزرگنمایی های مختلف به تصویر کشیده شدند. قانون اساسی شیمیایی و افزودنی ها توسط FTIR (طیف سنجی مادون قرمز تبدیل فوریه) و GC/MS (کروماتوگرافی گازی/طیف سنجی جرمی)

طیف FTIR بودند اندازه گیری شده با استفاده از ATR الماس (کاهش بازتاب کل) تکنیک با 16 اسکن در محدوده ۴۰–۶۵۰ سانتی متر−۱ . ارزیابی طیف بر اساس خود و مختلف بود پایگاه داده های تجاری. مواد فرار و مضر با توجه به VDA اندازه گیری شد 278 [23] .

در مجموع 5 میلی گرم تا 10 میلی گرم مواد به مدت 60 دقيقه تا 120 دقيقه گرم شدند و تمام ترکيب های فرار جمع آوری شدند از تبخیر با خنک کردن با نیتروژن مایع به منهای 100 درجه سانتیگراد. مواد بودند.

 

برای ارزیابی، 10 میزگرد آموزش دیده مواد را برای ارزیابی لمس و احساس. پیشاپیش ارزیابی اطلاعات مربوط به مطالبی در اختیار آنها قرار ن گرفت.
مواد همیشه به همان ترتیب یا با گذاشتن آن به میزگردها ارائه می شد به طور مستقیم در هیئت مدیره جدول و یا قرار دادن آن را بر روی کف PUR نرم از ضخامت 4 میلی متر. سطوح از مواد کورکورانه بدون هیچ کشش و تاشو لمس شد. لمس و احساس خواص تمام مواد به چرم اشاره شد – احساس درجه حرارت (گرم تر یا سردتر)، تغییر شکل در جهت z (نرم تر یا سخت تر)، ناهموار بودن، لغزنده بودن/مسدود کردن رفتار، خوشایند یا ناخوشایند، لمس طبیعی یا مصنوعی، احساس با کیفیت بالا یا پایین.

 

3. نتایج تحقیقات

تمام مواد از الیاف تشکیل شده اند. با این حال، قانون اساسی شیمیایی، ترتیب، اندازه فیبر، و پوشش مفاهیم اصلی مختلف را دنبال می کنند. نتایج بررسی های میکروسکوپی نور، تجزیه و تحلیل desorption حرارتی، و طیف FTIR به ما اجازه می دهد تا شناسایی ترکیب مواد (جدول 1). گزیده ای از تصاویر میکروسکوپی از مقطع های نشان دهنده متفاوت ساختارهای اصلی در شکل 2 نشان داده شده است،

و طرح های سطح مختلف در ارائه شده است شکل 3. تمام تصاویر میکروسکوپی در وضوح بالا در مکمل اضافه شده و همچنین به عنوان نمونه ای از طیف FTIR از Desserto®، یک ماده پوشش داده شده PUR (نگاه کنید به مکمل مواد).

 

ساختارهای دسرتو، Vegea و Appleskin ،  معمولی را منعکس می کنند ترکیب چرم مصنوعی با پوشش PUR مورد استفاده برای، به عنوان مانند، کفش و یا کاربرد upholstery. حمایت نمونه های مورد بررسی شامل منسوجات بافتنی یا بافته شده پلی استر، به جز وجيا که از سلولز ساخته شده بود منسوجات با کف پوشیده شده بودند لایه های میانی مبتنی بر پلی اورتان حاوی پرکننده های آلی بر اساس سلولز.

مواد با topcoats مبتنی بر پلیمر به پایان رسید. سطوح مواد تا حدودی برجسته برای رسیدن به اپتیک چرم مانند و برای تنظیم . حتی ساجبرگ دسته ساختاری یک نساجی پوشش داده شده قرار می گیرد. در اینجا ، حمایت نساجی در سمت معکوس توسط دو لایه غیر بافته شده ساخته شده است.

سطح ماسکین، ® ماده فوقانی نوانی احساس ® می کند. با توجه به حضور الیاف بسیار ریز, هر دو مواد ایجاد یک احساس مخملی شبیه به چرم جیر.
مواد با سطوح مصنوعی به عنوان در چرم مصنوعی احساس نرمی از خود نشان می دهد و می تواند در جهت z تغییر شکل دهد. با این حال لمس این مواد به صورت مصنوعی با گرایش چسبناک ظاهر می شود. The سطح Pinatex، ® برگ ساج، ® مصنوعی به نظر می رسد، بیش از حد. علاوه بر این، ®، پینات ®، و اسنپ ® ارزیابی می شوند که احساس خشنی می کنند. سطح کومبوچا چسبنده ظاهر شد

 

ضخامت مواد با بررسی ميکروسکوپی آماده شده تعيين شد مقطع . ضخامت کلی تمام مواد از 0.29 میلی متر تا محدوده یافت شد ۶٫۲۲ میلی متر که تنوع انواع مواد را نیز نشان می دهد (جدول ۲). ضخامت چرم، پارچه PUR پوشش داده شده، و جایگزین های مرسوم ، مد روز Desserto®، Appleskin®، Vegea®، و Pinatex® در یک محدوده معمولی برای مواد مورد استفاده برای کفش، دستکش، و کالاهای پوشاک برنامه.

مواد Kombucha، SnapPap®، و برگ ساج® بسیار نازک و در ظاهر می شود contrast, Muskin® is very thick for the mentioned applications. در نتیجه، در حال حاضر از نتایج اندازه گیری ضخامت، تفاوت های معنی دار در مواد خواص می تواند انتظار می رود، به عنوان مانند، در خواص تغییر شکل.

 

مهم ترین خواص مکانیکی برای مواد مورد استفاده برای کفش، دستکش، و پوشاک کالا استحکام کششی و قدرت اشک [17,18]. نتایج برای هر دو پارامتر
متفاوت بیش از یک محدوده بسیار گسترده, در حالی که دسته ای از بافت های به طور طبیعی رشد نشان می دهد گسترده ترین محدوده.

 

چرم به عنوان بافت پوست رشد نشان می دهد ثبات مکانیکی بسیار بالا (کششی قدرت، قدرت اشک)، نشان دهنده بالاترین مقدار برای مقاومت کششی و اشک قدرت در داخل آن نظرسنجی. استحکام کششی بیش از مشخصات >15 N/mm2 برای کروم برنزه چرم بالا برای کفش (ISO 20942) [14]. در مقابل، ارزش های نمونه ® موسین بسیار کم است.

 

منسوجات پوشش داده شده نشان می دهد نقاط قوت کششی 9 تا 20 N/mm2 . مقاومت کششی منسوجات پوشش داده شده عمدتاً به خواص پارچه حمایت کننده بستگی دارد. نتایج نشان می دهد انتخاب معقول پارچه برای استفاده در نظر گرفته شده از این مواد مهندسی بدون در نظر گرفتن از منشاء طبیعی یا مصنوعی الیاف پارچه.

نقاط قوت کششی مواد غیر بافته شده ساخته شده از الیاف گیاهی طبیعی محدودهاز 4 تا 25 N/mm2. استحکام بستگی به خواص فیبر و پیوند فیبر دارد. رغم یک مقاومت کششی رضایت بخش، مقاومت اشک اسنپ ® به دلیل فیبر کوتاه کم است طول، که نمی تواند توسط بایندر پلیمری اهرم. به جز غیر بافته شده مواد، قدرت اشک از همان گرایش استحکام کششی پیروی می کند.

 

 

سپهر چرم خاورمیانه

فروشگاه اینترنتی سپهر چرم خاورمیانه با 18 سال سابقه در زمینه تولید و فروش چرم مصنوعی مناسب برای کیف و کفش ، پوشاک ، روکش صندلی خودرو ، مبلمان ، ملزومات اداری و جا تقویمی محصولات خام و … . فعالیت می کند.

شما می توانید برای اطلاع از قیمت و خرید انواع چرم مصنوعی به فروشگاه اینترنتی سپهر چرم خاورمیانه مراجعه کنید و یا از طریق راه های ارتباطی درج شده در صفحه تماس با ما، با کارشناسان ما در تماس باشید.