リサイクル可能なバイオベースの PBS から作られた合成皮革

新しいタイプの純粋な合成皮革は、欧州エコデザイン規制の高い要件を満たしています。バイオベースのプラスチックで作られており、生分解性があり、クローズドリサイクルプロセスの要件を満たしています。

多くの合成皮革は、ポリマー層が適用された繊維基材で構成されています。ポリマー層は通常、接着層と通常エンボス加工が施された最上層で構成されます。通常、テキスタイルバッキングとトップコートはまったく異なる素材です。 PET、PET/綿、またはポリアミド製の織布、編布、または不織布が繊維基材としてよく使用されます。 PVC およびさまざまなポリウレタンがコーティングに一般的に使用されます。

これらの確立された複合材料の使用は、今日の持続可能性基準を満たしていません。種類ごとにリサイクルするには非常にコストがかかるか、不可能ですらあります。生分解性ではありません。したがって、人工皮革製造のための代替材料の探索が急務となっています。 2022 年、EU は持続可能な製品イニシアチブ (SPI) (「グリーン ディール」) を採択しました。製品のライフサイクルを考慮した資源保護を考慮したエコデザイン規制も盛り込まれています。テキスタイルや製品のデザインの場合、これは製品開発にループの終了や製品寿命を組み込むことを意味します。

DITF とフライベルク研究所 gGmbH (FILK) が緊密に協力して実施した AiF プロジェクトでは、繊維素材とコーティングポリマーの両方が同一の合成皮革を開発することが可能になりました。品種の純度は産業リサイクルの概念の前提条件です。

脂肪族ポリエステル ポリブチレンサクシネート (PBS) は、その特性により基材として推奨されました。 PBS は生物起源から生産でき、現在ではいくつかのグレードで大量に市場で入手可能です。その生分解性は試験で実証されています。この材料は熱可塑的に加工できます。これは繊維素材とコーティングの両方に当てはまります。熱可塑性の特性により、その後の製品リサイクルが容易になります。

一次紡糸プロセスを成功させ、良好な繊維機械特性を備えた PBS フィラメントを得るために、DITF の冷却シャフトでプロセス調整が行われました。最終的に、POY 糸を最大 3,000 m/min の比較的高速で紡績することが可能になり、延伸時の強度は 30 cN/tex 弱になりました。糸は純粋な PBS 生地に簡単に加工できます。これらは、FILK でその後の押出コーティング用の繊維ベース基材として使用され、PBS は熱可塑性プラスチックとしても使用されました。

製造工程を最適化することで、人工皮革の典型的な構造を備えた PBS 複合材料を製造することができました。純度と生分解性は、クローズドリサイクルプロセスの要件を満たします。