Производство искусственных кож

В мебельной промышленности используются искусственные и синтетические мягкие кожи, которые представляют собой пористое, монолитное или пористо-монолитное покрытие, нанесенное на мягкую основу.

Искусственные кожи отличаются большим разнообразием внешней отделки: выпускаются различных цветов, с печатными или рельефными рисунками, матовыми и глянцевыми. Применяются для облицовывания деталей мягкой, детской и кабинетной мебели.

В качестве основы используют вискозные, хлопчатобумажные, синтетические ткани, трикотажное полотно, нетканые материалы.

Полимерное покрытие может быть поливинилхлоридным, нитроцел-люлозным, полиуретановым, каучуковым, полиэфирным и полисти-рольным. В состав пенообразующего вещества кроме пленкообразователя входят пластификаторы, мягчители, растворители, разбавители, напол-нители и красящие вещества.

Из всех видов пленок наибольший интерес для производства мебели представляют искусственные кожи с пористо-монолитным покрытием, которые обеспечивают хорошие декоративные поверхности и возможность нанесения тесненных рисунков. По своему строению они больше других приближаются к натуральной коже. У этих пленок верхний слой значительно плотнее, физико-механические свойства одинаковы в разных

направлениях, что очень важно при использовании пленок в производстве мебели. Широко применяются мягкие искусственные кожи с поливинил-хлоридным покрытием, которое наносится прямым (наносным) или переносным способом.

1- размотка текстильной основы (любая); 2 – накопление ткани в компенсаторе; 3 – нанесение адгезива; 4 - поджелирование; 5 – нанесение порофорсодержащей смеси на каландре; 6 – нанесение монолитной смеси на каландре; 7 - тиснение;

8 - охлаждение; 9 – печать или лакирование; 10 – выпуск готовой кожи

Рисунок8.3 – Технологическая схема производства искусственной кожи наносным методом:

При наносном методе полимерное покрытие наносят непосред-ственно на основу. При этом методе получают высокоэластичную, мягкую искусственную кожу, с очень тонким полимерным покрытием.

При переносном методе производства полимерное покрытие наносят на транспортер-подложку. При этом получают мягкие пористо-монолитные искусственные кожи с высокоглянцевой поверхностью. Технологическая схема производства мягкой искусственной кожи с поливинилхлоридным покрытием наносным и переносным методами представлена на рисунках 8.3 и 8.4.

Синтетическая кожа, получаемая на основе полиуретанового покрытия, по своей структуре, физико-механическим и санитарно-гигиеническим свойствам наиболее близка к натуральной.

1 – узел размотки бумажного транспортёра-подложки; 2 – нанесение монолит-ного слоя; 3 – сушильная камера для поджелирования; 4 - нанесение порофор-содержащего слоя; 5 – узел размотки текстильной основы; 6 – сушильная камера; 7 – тиснильный каландр; 8 – охлаждающие вальцы; 9 – отделение и намотка транспортёра-подложки; 10 – узел лакирования; 11 - сушильная камера; 12 –узел намотки готовой кожи

Рисунок 8.4 – Технологическая схема производства искусственной кожи переносным методом:

Легкая промышленность выпускает кожи с полистирольным покрытием и большой ассортимент искусственных кож без основы (пленки). Изготавливают их методом каландрирования, переносным методом и экструзией. Исходным материалом является поливинилхлорид.

Технологический процесс изготовления пористо-монолитной пленки переносным методом состоит из следующих операций:

Приготовление пасты на основе ПВХ-смолы для монолитного и отдельно для пористого слоев;

Нанесение на бумажный транспортер, покрытый кремнийоргани-ческим антиадгезивом, тонкого монолитного слоя пасты, который в пленке будет служить лицевым слоем;

Желатинизация этого слоя;

Нанесение пористого слоя и его желатинизация;

Вспенивание второго слоя пасты;

Охлаждение;

Отделение полимерной пленки от бумажного транспортера.

Качество поверхности пленки обеспечивается качеством поверхности транспортера: если транспортер имеет зеркальную поверхность, то и пленка будет иметь высокоглянцевую поверхность, если на транспортере нанесен рельефный рисунок, то на лицевой поверхности пленки будет отпечатан негатив этого рисунка. Эти пленки используются для облицовывания мягких элементов мебели.

Контрольные вопросы

1 Из каких материалов формируется пакет при производстве ДБСП?

Искусственная кожа прочно вошла на современный рынок одежды, обуви и аксессуаров. Из неё активно изготавливают жилеты, ботинки, куртки и многое другое. Благодаря современным технологиям производства искусственной кожи она давно перестала уступать по своим качествам натуральному материалу. Сегодня её также отличает приятный внешний вид, мягкость, отсутствие запаха, прочность и износоустойчивость.

Из каких материалов производят кожзам?

• ПУ кожа. Производство искусственной кожи осуществляется при помощи нанесения на хлопчатобумажную основу полиуретанового покрытия. Оно отличается мягкостью и пористостью. К преимуществам ПУ кожи можно отнести высокую прочность, морозостойкость, воздухопроницаемость и гигроскопичность. Полиуретановый слой может окрашиваться в различные оттенки и подвергаться иным способам обработки. Это открывает широкие возможности для дизайнеров, которые осуществляют производство обуви, одежды и аксессуаров.
• ПВХ кожа. Её также можно найти под названием PVC-кожа. В качестве покрытия используется поливинилхлорид. Он отличается устойчивостью к температурным перепадам и другим негативным воздействиям окружающей среды. ПВХ кожа обладает хорошей влагостойкостью по сравнению с ПУ кожей, однако уступает ей по устойчивости к морозам.
• Кожа Microfiber. Эта технология производства искусственной кожи основана на использовании микроскопических волокон. Основное свойство микрофибры заключается в способности поглощать воду. Также к преимуществам материала можно отнести высокую воздухопроницаемость, низкую теплопроводность и гигиеничность. Из микрофибры осуществляется производство обуви для спорта. Она позволяет ногам «дышать», исключая возникновение парникового эффекта.

Сферы использования

​Современные технологии подарили производству искусственной кожи множество возможностей. Теперь этот материал не только недорогой, но и красивый, практичный и надёжный. Поэтому его активно применяют для изготовления:

• обуви, одежды и предметов галантереи. Именитые модные дома обратили своё внимание на этичные кожзаменители. Жилеты, сумочки, куртки и многое другое появились в коллекциях знаменитых на весь мир брендов;
• мебели. Производство кожи постоянно совершенствуется, поэтому современный дерматин отличается устойчивостью к влаге и появлению загрязнений. Кожзам используется для обивки топчанов, стульев, изголовий кроватей и так далее;
• салонов автомобилей. Стильный внешний вид, устойчивость к истиранию и надёжность искусственной кожи сделали её пригодной для отделки сидений в машинах различных классов;
• предметов интерьера. Дерматином отделывают потолочные и стеновые панели, столешницы и многое другое. Материал выпускается в разных оттенках и фактурах, что даёт возможность дизайнерам интерьеров разрабатывать весьма интересные проекты.

Каждая технология искусственной кожи имеет собственное назначение. «Дышащая» микрофибра хороша для обуви, а прочная PVS для мебели. Повсеместное использование кожзама делает многие вещи доступными для покупателей со средним бюджетом.

Производители искусственной кожи и кожзаменителя. Экокожа.

Искусственная кожа является полимерным материалом, который используется во многих производственных сферах. Он отличается высокой прочностью и привлекательным внешним видом. В основе состава лежат синтетические полимеры ПВХ (поливинилхлорид) и ПУ (полиуретан).

Основные виды

Как и в любом другом материале различаются виды искусственной кожи. По типу изделия бывают:

Мягкие - представляют собой несколько слоёв волокнистой ткани, чаще всего используются в машинной отрасли, при обивке мебели и в полиграфии;
. жёсткие - однослойный однородный материал, похожий на картон и применяемый при производстве обуви и галантереи.
Также различают материал кожзаменитель по назначению: обувной, кожгалантерейный, обивочный и одёжный.

Производство и сфера применения

Производство искусственной кожи осуществляется в несколько этапов. Сначала подбирают основную массу волокна, затем её смешивают с водой, получая состав средней жидкости. После этого он прессуется в большие листы, которые скрепляются между собой за счёт полимеров. Следующим этапом проводится нанесение завершающего покрытия, отделка, которая включает в себя окрашивание, тиснение, шлифовку, выбивание рисунка и текстуры. На завершающем этапе её высушивают.

Благодаря такому методу изготовление искусственной кожи позволяет применять её в текстильной промышленности, автомобильной, мебельной, для изготовления спецодежды и многого другого. Она используется для пошива любого типа одежды (курток, плащей, юбок, брюк и прочего), обивки салона машины, диванов, кресел, стульев, создания обуви, сумок, мелких аксессуаров,

Преимущества материала

Любой качественный заменитель кожи имеет те же свойства, что и натуральный материал. Однако, помимо более дешёвой стоимости у него есть ещё несколько преимуществ:
. возможно окраска в любой цвет;
. не требует дополнительного ухода;
. не мнётся при использовании;
. имеет долгий срок эксплуатации;
. хорошо пропускает воздух, не накапливает влагу;
. качественный кожзаменитель устойчив к внешнему воздействию;
. имеет длительный срок службы.

Благодаря этому многие производители чаще выбирают именно синтетический материал.

Экокожа

В последнее время широко распространена ткань экокожа. Производится путём совмещения слоя полимерной плёнки и натуральных волокон и применяется во всех сферах промышленности. При её создании используется полиуретан вместо ПВХ и хлопок, благодаря чему она считается аналогом натуральной кожи. Материал имеет такие преимущества, как «дышащая» поверхность, экологичность, мягкость, устойчивость к износу и гипоаллергенность. Визуально не отличается от настоящей кожи, но имеет меньшую стоимость.

Завод искусственных кож производит материалы высокого качества по доступной каждому покупателю цене. Здесь можно найти большой выбор тканей для любых целей.

До недавнего времени названия «искусственная кожа», «кожзаменитель» или «кожзам», как этот материал называют в народе, вызывали у потребителей не самые приятные ассоциации. Считалось, что «кожзам» - это дешевый и некачественный материал, который и визуально имеет весьма отдаленное сходство с натуральной кожей, и сильно отличается от нее по качеству и долговечности. Эти представления, на самом деле, были недалеко от истины. Однако постепенно развитие науки, разработка новых технологий и поиск новых материалов привели к тому, что потребительские характеристики кожзаменителей практически не уступают натуральной коже. При этом искусственные материалы обладают несомненными преимуществами – они стоят намного дешевле, отличаются разнообразием расцветок и фактур.

Итак, что же такое искусственная кожа? Так называют полимерные материалы, которые производятся без применения основы (так называемые безосновные) или же с нанесением на волокнистую основу. В последнем случае основа может быть разной – тканевой, бумажной, трикотажной или даже армированной. Помимо наличия или отсутствия основы, кожзаменители также подразделяются по иным признакам. Например, они могут отличаться по структуре (пористые и монолитные), по количеству слоев (однослойные и многослойные). Существуют и комбинированные искусственные материалы (например, пористо-монолитные). Кроме того, искусственная кожа, в зависимости от используемой технологии производства и материалов, может обладать специальными свойствами. Так, существуют водостойкие, огнеупорные, морозо- и жароустойчивые, масло- и бензостойкие материалы. В зависимости от типа полимера, который используется при производстве, различают кожзам на основе поливинилхлорида (ПВХ), полиофилина, нитроцеллюлозы, полиуретана, термоэластопласта, смесей разных видов каучуков. Каждый полимер обладает различными показателями по мягкости, влаго- и водопроницаемости. Самым перспективным и наиболее востребованным является полиуретановый кожзаменитель. Он отличается меньшим весом, нежели другие виды искусственной кожи, и при этом более устойчив к перепадам температур и неблагоприятным внешним воздействиям. Кожи на основе полиуретана имеют сквозные поры, благодаря которым материал «дышит». Кожзам на основе ПВХ, напротив, имеет низкую гигроскопичность и воздухопроницаемость.

Кроме того, виды кожзаменителей отличаются назначением (областью применения), что также легло в основу одной из классификаций. Различают искусственные кожи одежные обувные, обивочные, галантерейные, материалы технического назначения. Обивочные материалы, в свою очередь, подразделяются на облицовочные, декоративно-отделочные и мебельные.

В зависимости от назначения отличаются и требования к искусственной коже. Например, мебельный кожзам должен быть мягким и при этом прочным и эластичным, ведь он постоянно испытывает на себе внешнее воздействие. К общим требованиям, которые распространяются на все искусственные материалы, можно отнести: износостойкость, устойчивость к воздействию света и температурных перепадов, способность удерживать на поверхности влагу, красивый внешний вид, соответствие санитарным требованиям и нормам.

В настоящее время для производства искусственной кожи применяются полиэфиры, полиакрилонитрил, полиамид, ароматические полиамиды (арамиды) и пр. Арамидное волокно отличается высочайшей прочностью, что позволяет улучшить технические характеристики кожи на его основе, уменьшив при этом количество слоев и массу исходного материала. По стойкости к атмосферным воздействиям на первом месте стоят материалы из полиэфирных и акриловых волокон.

Основной компонент искусственной кожи – это пленкообразующая композиция. В наши дни в качестве основных пленкообразующих веществ применяются синтетические высокомолекулярные соединения. К ним относятся поливинилхлорид, синтетические латексы, полиуретаны, резиновые смеси на основе различных каучуков и пр. У каждого из этих веществ есть свои преимущества и недостатки. Так, например, свойства ПВХ можно изменять, добавляя в него в различных соотношениях компоненты пленкообразующей композиции (пластификаторы, порообразователи, наполнители и пр.). ПВХ-покрытия дешевы в производстве, обладают незначительной горючестью. Наносить их можно как мокрым, так и сухим способом, благодаря чему можно производить плотные виды кожи с большой величиной наложений. ПВХ можно сочетать с другими видами полимеров, что позволяет выпускать широкий ассортимент материалов. Сополимеры винилхлорида обладают более широким интервалом физических и механических свойств и лучше растворяются в органических красителях. Основные сополимеры винилхлорида – это винилацетат, акрилонитрил, винилиденхлорид. Вторым по распространенности после ПВХ считается класс полимеров под названием полиуретаны. Для синтеза полиуретанов используются диизоцианаты. При использовании этих соединений различной химической природы (к примеру, ароматических, циклических, алифатических) можно вырабатывать разнообразные вида полиуретаны. А при введении в состав цепи различных функциональных группировок и структурных единиц можно варьировать свойства полиуретановых покрытий.

В производстве искусственных кож применяется два основных типа полиуретанов – одно- и двухкомпонентные. Однокомпонентные полиуретаны изначально являются пленкообразующими. Они производятся в виде гранул или растворов, поэтому и используются в переработке как термопласты и, соответственно, растворы.

Двухкомпонентные полиуретаны могут образовывать пленки только в результате смешивания олигомерных жидких продуктов со вторым компонентом – диизоцианатом, который используется как удлинитель цепей, катализатор и сшиватель. Технология производства искусственной кожи различается в зависимости от ее вида. Так, например, изготовление мягкой искусственной кожи осуществляется в три этапа. На первом этапе изготавливается волокнистая основа материала. От ее качества зависят характеристики готового кожзаменителя – прочность, эластичность, мягкость. Основа кожзама состоит из тканевых, бумажных, трикотажных, синтетических или натуральных волокон, которые после пропитки специальными полимерными композициями приобретают дополнительные свойства. На готовую волокнистую основу наносят полимерное покрытие. Его состав может изменяться в зависимости от технологии, которую использует производитель, и от назначения готового материала. Главное условие – применяемый расплав, раствор или дисперсия полимеров должны равномерно распределяться по основе и хорошо фиксироваться на ней.

Для этого используются различные методы нанесения покрытия. Например, наиболее часто применяются исключительно поверхностное проникновение, сквозное пропитывание, метод пропитывания основы насквозь с последующим нанесением лицевого полимерного покрытия. На отечественных предприятиях по производству искусственной кожи часто используют метод нанесения покрытия, при котором расплав полимера наносится на основу обкладочными или промазочными каландрами. Это технологически проще и дешевле, так как в этом случае не используются растворители. Пластичный полимер сам надежно схватывается с основой. Основа с нанесением проходит дополнительную обработку, важность которой сложно переоценить. Дело в том, что пластифицированные поливинилхлоридные покрытия обладают некрасивым блеском и отличаются повышенной липкостью. Это обусловлено наличием на их поверхности тонкого слоя пластификатора, который выпотевает на пленке. Чтобы придать искусственной коже более приятный внешний вид и свойства используются лаковые покрытия на основе смесей поливинилхлоридной и акриловых смол, растворенных в органических красителях.

Главный минус этого способа производства заключается в том, что последующая переработка полиуретана в данном случае исключена, поэтому такие изделия считаются неэкологичными. Западные компании используются иной способ переработки полимеров – в дисперсиях и растворах. При использовании такого метода, который называется обратным способом нанесения полимера, на специальную бумажную подложку последовательно наносится раствор полимера, начиная с отделочного слоя. На последнем этапе на основу и предыдущие слои наносится адгезив, который скрепляет все слои с текстильной основой. После нанесения каждого отдельного слоя материал помещается в камеру сушки. Наконец, все слои дублируют с основой, бумажная подложка удаляется, и материал отправляется на завершающую отделку. Отделка может заключаться в шлифовке, тиснении кожи, нанесении на нее лака или матового покрытия, в мятье (за счет чего достигается особая фактура), в печати рисунка. Таким образом достигается эффект текстиля или натуральных материалов.

Помимо вышеперечисленных методов, существуют и другие способы нанесения. Например, средние слои могут накладываться на волокнистую основу, а цветной отделочный слой – на рельефную бумагу, после чего все они соединяются в единое целое.

Для того чтобы придать искусственному материалу какие-либо специальные свойства, во время их производства применяются красители, замедлители старения, стабилизиторы, особые пластификаторы и прочие компоненты. Отдельные химические добавки помогают ускорить и облегчить процесс последующей переработки полимера или повысить влаго-, солнце- и морозостойкость готового материала.

Чтобы искусственной коже придать пористость, на производстве используются различные способы вспенивания – механическое или же химическое (при разложении порообразующих материалов). Поры на искусственной коже также появляются при вымывании водорастворимых солей, перфорировании или фазовом разделении полимерных растворов, при спекании порошкообразных полимеров.

Независимо от сферы своего применения, все виды качественной искусственной кожи (тем более те, которые должны выдерживать большие нагрузки) проходят тестирования на устойчивость к деформации разрывам, реакцию на воздействие влаги и температурных перепадов, сопротивляемость истиранию. В этом случае применяются стандартные способы тестирования материалов, что и в других отраслях промышленности (например, на текстильных предприятиях). Иногда кожзам проверяют на стойкость окраски, на прочность при изгибе, на стойкость окраски. Материал, который непосредственно контактирует с телом человека (например, для пошива сумок, перчаток, одежды, аксессуаров, изготовления мебели), не должен обладать неприятным резким запахом и иметь токсичных выделений. Кроме того, чем выше его воздухопроницаемость и гигроскопичность, тем лучше.

Стоимость производства искусственной кожи оказывается на 50-70 % дешевле стоимости выделки натуральных материалов. При этом ее свойства и функциональность ничуть не уступает последним. Кожзаменители не требуют специального ухода и иногда даже отличаются более высокой износоустойчивостью, нежели обычная кожа.

Для организации собственного производства искусственных кож понадобится специальная автоматизированная линия, которая включает в себя следующее оборудование: линия для пропитки и промывки, агрегат для промывки, сушильно-ширильная машина, линия для формирования лицевого покрытия. В целом, создание такого производства с нуля требует больших инвестиций. Немногочисленные российские заводы, которые занимаются изготовление таких материалов, используют давно устаревшее оборудование. Поэтому отечественные производители изделий из искусственной кожи (включая одежду и мебель) предпочитают закупать материалы за рубежом (в основном, в Китае). Качество искусственных кож от китайских компаний зачастую превосходит кожзам российского производства, а цена их оказывается ощутимо ниже.

Сысоева Лилия
- портал бизнес-планов и руководств