Искусственные кожи

Классификация искусственных кож

Искусственные кожи или заменители кожи – имитации натуральной кожи, применяемые для изготовления обуви, одежды, головных уборов и галантерейных изделий. Среди многочисленных материалов, виды искусственных кож используются во всех сферах, даже для изделий технического назначения.

Искусственные кожи призваны восполнить дефицит натурального сырья – натуральной кожи, и предоставить относительно дешевые материалы с уникальными и специфическими свойствами для различных применений. Интернет-магазин обивочных тканей Экокожа предлагает широкий выбор искусственной кожи для различных нужд.

Искусственные кожи – композиционные полимерные материалы, имеющие многослойную структуру, состоящую из волокнистой основы-трикотажа, нетканого материала, пропитывающего состава и полимерных покрытий-отделки, не обладающих характерной для натуральных кож сквозной пористостью.

Внешний вид заменителя кожи может очень сильно различаться – фактически искусственные материалы копируют любой вид кожи. Искусственные кожи среднеустойчивы к многократному изгибу, имеют высокую влагостойкость и морозостойкость – до -25 градусов.

Искусственные кожи по эксплуатационным и потребительским свойствам классифицируются по технологическому признаку или характеру производства, назначению, по виду полимера, строению и структуре.

По характеру производства искусственные кожи различают:

- мягкие искусственные и синтетические кожи;

- синтетические материалы для низа обуви;

- искусственные жесткие кожи типа картона.

По назначению искусственные кожи выделяют: галантерейные, обувные, одежные, обивочные, декоративно-хозяйственные, технические, переплетные материалы клеенку.

По виду применяемого полимера, различают искусственные кожи на основе:

- полиуретан (ПУ);

- поливинилхлорид (ПВХ);

- полиацетат (ПА);

- нитроцеллюлозы (НЦ);

- термоэластопластов (ТЭП);

- каучуков или их смесей.

По строению и структуре искусственные кожи могут быть:

- пористыми;

- монолитными и пористо-монолитными;

- однослойными и многослойными;

- безосновными и на волокнистой основе;

- армированными.

По условиям эксплуатации искусственные кожи можно разделяют на: обычные, морозостойкие, тропикостойкие, огнестойкие, кислотостойкие, щелочестойкие, водостойкие, жиростойкие, маслостойкие, озоностойкие, бензостойкие, термостойкие и раздиростойкие, виброгасящие, шумозащитные, электропроводящие, антистатические.

По цвету различают черные и цветные материалы.

Искусственные мягкие и синтетические кожи

Мягкие искусственные кожи - это композиционные полимерные материалы, получаемые обработкой волокнистых основ различными полимерными композициями: расплавами, растворами, дисперсиями, пластизолями -полимерные пасты, представляющие собой дисперсии полимеров в пластификаторах. Выпускают такие материалы самого различного назначения в виде рулонов и листов.

В зависимости от назначения создают искусственные кожи различного строения – однослойные и многослойные, и структуры – пористые, монолитные, пористо-монолитные. Технологии изготовления мягких искусственных кож крайне многообразны.

Схема получения мягких искусственных кож:

1) Подготовка волокнистой основы.

Волокнистая основа – важный элемент конструкции, в значительной степени определяющий свойства мягких искусственных кож. В этом качестве используют разнообразные ткани, трикотаж, бумагу и различные нетканые материалы, полученные из разных по химической природе натуральных и искусственных синтетических волокон.

Ткани представляют собой текстильные полотна, важнейшей характеристикой которых является характер переплетения нитей, то есть определенный порядок чередования перекрытий продольных или основных нитей с поперечными или уточными. В производстве искусственных кож используют ткани полотняного или гарнитурного, саржевого или киперного и атласного или сатинового, а также других более сложных переплетений. Ткани довольно дороги, могут иметь различные пороки, а также различную способность к растяжению по основе и утку – анизотропия свойств. Все это отрицательно сказывается на формовочных свойствах, получаемых с их использованием искусственных кож.

Трикотаж – вязаное полотно, созданное одной системой нитей, путем образования петель, на трикотажной или вязальной машинах. Трикотаж отличается большей растяжимостью и эластичностью, чем ткани. Этот мягкий материал легко формуется и обладает высокой поглощающей способностью и теплозащитными свойствами. Трикотаж является перспективным материалом для изготовления одежных, перчаточных и других видов мягких и легко драпирующихся искусственных кож.

Нетканые материалы представляют собой текстильные полотна или волокнистые холсты, полученные без операции ткачества. В таких материалах волокна или нити соединены друг с другом путем различных механических или физико-химических операций. Для изготовления нетканых материалов используют различные хлопковые, вискозные, полиамидные, полиэфирные, полипропиленовые и иные волокна, а также низкосортные волокна различного происхождения и отходы. Из большого числа различных способов формирования нетканых материалов в производстве искусственных кож, чаще других используют аэродинамический, с помощью потока воздуха, способ укладки волокнистого холста с последующим его упрочнением методом иглопрокалывания с помощью игольницы с большим числом игл с зазубринами.

Для еще большего уплотнения и упрочнения волокнистых основ в производстве искусственных кож, их пропитывают различными полимерными композициями – растворами, дисперсиями полимеров. В настоящее время именно нетканые основы преобладают в производстве искусственных кож различного назначения, а усилия исследователей направлены на повышение их качества.

Бумага благодаря гладкой и ровной поверхности позволяет наносить полимерные покрытия малой толщины. Область использования искусственных кож на бумажной основе сужают – низкая прочность и малая растяжимость бумаги, а также ее высокая намокаемость. Материалы такого рода используют, в частности, для изготовления книжных переплетов.

2) Нанесение полимерных покрытий.

Общие принципы нанесения полимерных покрытий из различных композиций заключаются в их равномерном распределении и фиксации на поверхности несущего материала, в рассматриваемом случае на поверхности волокнистой основы.

При получении мягких искусственных кож покрытия наносят из расплавов, растворов и дисперсий полимеров – латексов и пластизолей. При этом используют различные технологические методы и разнообразное оборудование. Проникновение полимера в покрытие может быть как сквозным, так и поверхностным. Часто используют сочетание сквозного пропитывания волокнистой основы с последующим нанесением лицевого полимерного покрытия.

Для получения пористой структуры полимерного покрытия используют различные способы порообразования, такие, как механическое вспенивание, химическое вспенивание путем разложения порообразователя, вымывание водорастворимых солей, фазовое разделение растворов полимеров, спекание порошкообразных полимеров, перфорирование. В зависимости от выбранного способа порообразования может быть получена различная структура пор: замкнутая – ячеистая с закрытой системой пор, губчатая – с открытыми сообщающимися порами, и сочетающая в себе закрытые и открытые поры различных форм, размеров и т.п. Поверхностная плотность – масса одного квадратного метра материала, мягких искусственных кож в зависимости от их типа и назначения может меняться в широких пределах - от нескольких десятков граммов до килограмма.

Для получения покрытий мягких искусственных кож используют полимерные композиции на основе различных полимеров, таких, как эластомеры – каучуки, поливинилхлорид, полиамиды, нитроцеллюлоза, полиуретаны, и соответственно в их названии фигурируют приставки эласто-искожа, винил-искожа, амидо-искожа, нитро-искожа, уретан-искожа.

Важное место среди мягких искусственных кож занимает большая группа материалов на основе полиуретанов, создание, производство и использование которых постоянно развиваются и совершенствуются. В Японии и странах Юго-Восточной Азии только такого рода материалам относят сам термин «искусственная кожа». А среди таких искусственных кож, в свою очередь, особое место занимают микропористые искусственные материалы, напоминающие по своему виду натуральную кожу, в наибольшей степени, приближающиеся к ней по комплексу показателей гигиенических свойств и обеспечивающие наибольший комфорт при их использовании в качестве материалов для производства одежды и обуви. Такие кожи часто называют поромерными или поромериками, а в России – синтетическими кожами. Впервые такие материалы были созданы в 1963 году фирмой «DuPont» (США) и в 1964 году фирмой «Kuraray» (Япония) под торговыми марками Corfam и Clarino соответственно. В настоящее время такие материалы с лицевым покрытием и в виде замши выпускают в различных странах, лидирующее место среди которых занимает Япония и материалы с торговыми названиями Кларино F, Астрино, Амара, Айкас. Такие материалы получают, формируя лицевое микропористое покрытие из растворов полиэфируретанов на пропитанной этими же растворами волокнистой нетканой основе.

Все мягкие искусственные и синтетические кожи с лицевым покрытием подвергают окончательной отделке путем нанесения лакового или матирующего полимерного слоя, тиснения, нанесения печатного рисунка.

Искусственная кожа представляет собой текстильную основу с нанесенным на нее покрытием, которое является лицевой стороной материала. В качестве основы используется ткань, трикотажное и нетканое полотно, искусственный мех. В зависимости от основы, вида полимерного покрытия, а также принципов его формирования применяют наносный – прямой и переносный, каландровый методы, а также методы каширования и ламинирования.

Прямой метод получения искусственной кожи является наиболее простым: дисперсия или раствор полимеров непосредственно наносится на основу, используется для выработки искусственных кож; на малорастяжимой основе.

При переносном методе покрытие наносят на ленту-подложку – текстильную ткань с силиконовой пропиткой, а затем дублируют с основой, которая после сушки отделяется вместе с подложкой; применяется при использовании неплотной сильнорастяжимой основы.

При каландровом методе на основу путем втирания или дублирования наносят расплав полимера. Этот метод универсален, так как позволяет вырабатывать широкий ассортимент искусственных кож различных видов.

Метод каширования – предварительно подготовленная полимерная композиция в виде гранул подается в зону плавильных валиков, где формуется в виде пленки, а затем дублируется с основой; применяется для выработки многослойных кож.

При методе ламинирования используют экструзионно-ламинирующие установки, при работе которых из расплава полимера образуется непрерывная пленка, соединяющаяся с основой в зоне валков.

Для мягких искусственных кож установлены сокращенные названия. Вместо полного названия «искусственная кожа» принято сокращение – «искожа» или ИК. Указывают назначение кожи – одежная, галантерейная, вид покрытия – пористое, монолитное, и сокращенное название полимера, из которого вырабатывается искожа – поливинилхлоридное – винил, каучуковое – эласто, нитроцеллюлозное – нитро, полиэфируретановое – уретан. В конце названия буквами обозначается вид основы Т – ткань, ТР – трикотаж, НТ – нетканое полотно.

К отделке поверхности искусственных кож относятся: тиснение, шлифование, окрашивание поверхности способами цветного тиснения и нанесение пленки другого цвета. При тиснении покрытие нагревают до пластичного состояния, а затем пропускают через металлические валы с гладкой или рельефной поверхностью. Шлифование проводят с помощью специальных шлифовальных валов для придания лицевому слою матовой поверхности. При цветном тиснении поверхность искусственной кожи подвергают тиснению с одновременным нанесением печатного рисунка на дно впадины.

При получении искусственной замши замшевидный эффект достигается путем нанесения на тканую или трикотажную основу волокон в электростатическом поле или путем шлифования специального покрытия. В первом случае основу, предварительно обработанную для придания ей гладкой поверхности, покрывают слоем клея и перпендикулярно к ее поверхности наносят волокна толщиной 0,3 – 1 мм. Во втором случае на основу наносят покрытие из композиции полимера, а затем подвергают его шлифованию.

Искусственные кожи для одежды должны быть пластичными, мягкими, иметь прочное соединение лицевого слоя с основой, быть формоустойчивыми, хорошо драпироваться, легко раскраиваться и не просекаться при стачивании. При эксплуатации изделия из искусственной кожи должны быть прочными, устойчивыми к многократным изгибам и истиранию, к колебаниям температуры и влажности. Искусственная кожа для одежды должна характеризоваться минимальной теплопроводностью, достаточной гигроскопичностью и воздухопроницаемостью. Промышленность выпускает определенный ассортимент искож, предназначенных для одежды.

Одежная винилискожа вырабатывается с пористым или пористо-монолитным покрытием на тканевой или трикотажной основе. Для придания кожеподобного вида его сверху покрывают тонким слоем отделочного лака. Искусственные кожи с поливинилхлоридным покрытием характеризуются невысокой паропроницаемостью. При атмосферном воздействии покрытие стареет, затвердевает и растрескивается. Винилискожа-ТР одежная пористая представляет собой трикотажное полотно, на которое нанесено пористое поливинилхлоридное покрытие. Пористое покрытие и трикотажная основа придают коже мягкость и хорошую драпируемость. Температура эксплуатации не ниже –10 °С.

Изделия из искусственной кожи и замши, кроме искусственных кож с полиуретановым покрытием, не подлежат химической чистке, стирке и глажению. Загрязнения рекомендуется удалять ватным тампоном или мягкой поролоновой губкой, смоченной теплым (30° С) водным мыльным раствором. При этом надо следить, чтобы на изнаночную сторону искусственной кожи не попала вода. При чистке нельзя применять сильное трение. Влажное изделие следует протереть мягкой хлопчатобумажной тканью и высушить в расправленном виде на плечиках при комнатной температуре.

Одежные искусственные кожи, выпускаемые в настоящее время, имеют усадку после замачивания и сушки, равную 2,5 %. Усадка искусственных кож на хлопчатобумажной и синтетической трикотажной и тканевой основах и основе из искусственного меха составляет 3 %. Значительную усадку имеют искусственные кожи на вискозной трикотажной основе, а также на основе хлопчатобумажного вязано-прошивного нетканого полотна (до 5%).