Публицистика по электрике, проводке, штроблению. Корпусная мебель для дома

Разделы

Главная страница

Публикации

Искусственные кожи: обретение индивидуальности

XX век стал веком массового появления искусственных материалов, толчком которому послужило развитие науки и промышленности. Отношение к достижениям научно-технического прогресса, и в частности к полимерным соединениям, колебалось от полной эйфории до опасения, что «нас ждет век синтетики и искусственной жизни». Истина, как всегда, располагается в некотором удалении от крайностей. Многие материалы, создававшиеся для замены натуральных аналогов, поначалу уступали своим «прародителям» примерно так же, как копия, написанная неумелым художником, отличается от полотна мастера. Но, продолжая совершенствоваться, они вбирали в себя технологические инновации, приобретали уникальные и специфические свойства, преодолевали присущие изначально недостатки и со временем вышли на новый этап развития, когда прилагательное «искусственный» воспринимается не как «эрзац» или «заменитель», а означает самостоятельный вид материала. Яркий пример такого качественного витка – искусственные кожи.

Архитекторы, дизайнеры и производители мебели уже оценили широкие возможности, которые предоставляет этот материал в отношении вариантов его исполнения, структур, внешнего вида и функциональности. По сравнению с натуральными материалами, синтетические выигрывают в цене, неограниченности запасов, стабильному качеству и простоте ухода. Будучи на 50-75% дешевле, чем натуральная, искусственная кожа обладает сравнимыми функциональными характеристиками и идентичным внешним видом. Натуральные материалы очень чувствительны к разнообразным внешним факторам, требуют дорогостоящей подготовки и обработки и часто имеют довольно большие колебания в качественных показателях. К тому же натуральная кожа нуждается в специальном уходе, что совершенно не требуется для высококачественных искусственных кож, даже при их интенсивной и многолетней эксплуатации.

По "индейскому следу"

Аборигены Южной Америки получали оригинальную обувь – прообраз изделий из искусственной кожи, – макая ноги в сок бразильской гевеи, содержащий каучук. И первыми искусственными материалами, заменяющими натуральную кожу, были резины, которые изготовлялись вначале на основе натурального, а затем и синтетических каучуков. Широкое развитие производства искусственных кож начинается с 30-х годов прошлого века. Постепенно в их изготовление кроме каучуков вовлекаются все новые и новые полимеры, такие, как поливинилхлорид (ПВХ), полиолефины, полиамиды (ПА) и др. Одними из наиболее перспективных полимеров являются полиуретаны (ПУ). Полиуретановая кожа легче в полтора-два раза, чем кожа из ПВХ и вместе с тем обладает лучшими органолептическими свойствами: она «приятна на ощупь». По сравнению с поливинилхлоридом, полиуретан гораздо более износоустойчив и морозоустойчив, но главное его преимущество – в способности образовывать сквозные поры. Эта особенность позволяет коже на основе ПУ «дышать», появляются новые гигиенические показатели, такие как воздухопроницаемость, паропроницаемость, гигроскопичность. Пористый поливинилхлорид лишен подобных преимуществ, т.к. поры в нем замкнуты.

Современные искусственные кожи – это широкий круг многокомпонентных полимерных материалов различного назначения. Постоянное расширение сырьевой базы для их производства обеспечивается достижениями науки и технологии полимеров, таким образом, можно говорить о практически неограниченных возможностях развития этого вида материалов. В то же время сами искусственные кожи являются сырьевой базой и определяют прогресс в производстве обуви, одежды, галантереи, мебели, транспортных средств и многого другого.

Многообразие видов

В основу классификации искусственных кож положены их эксплуатационные потребительские свойства. Главным признаком классификации целесообразно считать назначение материала, тогда все виды искусственных кож можно разделить на несколько групп: галантерейные, обувные, одежные, обивочные и технического назначения. Обивочные кожи, в свою очередь, классифицируют так: мебельные, облицовочные и декоративно-отделочные. В мебельном производстве можно различать искусственную кожу для обивки жестких и мягких элементов мебели, поскольку в этих случаях к обивочному материалу предъявляются разные требования: кожи первой группы, в отличие от второй, не подвергаются многократным деформациям, однако в обоих случаях покрытия должны быть влагостойкими, немаркими, устойчивыми к истиранию, тепловому и световому старению, не говоря уже о привлекательном внешнем виде и соответствии гигиеническим требованиям. По строению и структуре искусственные кожи могут быть пористыми, монолитными и пористо-монолитными, одно- и многослойными, безосновными и на волокнистой основе, армированными и т.п. По виду волокнистой основы: на ткани, на трикотаже, на нетканых материалах, на бумаге.

По условиям эксплуатации искусственные кожи разделяют на обычные, морозо-, тропико-, огне-, кислото-, щелоче-, водо-, жиро-, маслобензостойкие, антистатические.

И, конечно, применяется классификация по виду применяемого для их изготовления полимера, тогда различают материалы на основе ПУ, ПВХ, ПА, нитроцеллюлозы (НЦ), термоэластопластов (ТЭП), каучуков или их смесей.

Как делают мягкие искусственные кожи

Технологии изготовления мягких искусственных кож достаточно разнообразны, но можно выделить три основных этапа: подготовка волокнистой основы, нанесение полимерных покрытий, окончательная отделка.

В качестве волокнистой основы используют ткани, трикотаж, бумагу и различные нетканые материалы из натуральных, искусственных или синтетических волокон. Свойства мягких искусственных кож в значительной степени определяются этим важным элементом конструкции: от материала основы зависят такие качества готовых кож, как прочность, растяжимость в различных направлениях, способность драпироваться и т.д. Для придания большей прочности и плотности волокнистые основы часто пропитывают полимерными композициями.

Затем на поверхность волокнистой основы наносят покрытие – из расплавов, растворов и дисперсий полимеров, используя при этом различные технологические методы и оборудование. Важными моментами на этом этапе технологического процесса являются равномерность нанесения покрытия и фиксация его на поверхности основы. Проникновение полимера в покрытие может быть как сквозным, так и поверхностным. Часто используют сочетание сквозного пропитывания волокнистой основы с последующим нанесением лицевого полимерного покрытия.

В России по ряду причин большее распространение получил способ нанесения покрытия без применения растворителей, с использованием пластических свойств полимерных материалов, на каландровых линиях. При этом способе расплав полимера наносится на основу с помощью промазочных или обкладочных каландров при определенном температурном режиме, затем полуфабрикат искусственной кожи поступает на дальнейшую обработку. На каландровых линиях невозможна переработка полиуретана, что существенно снижает конкурентоспособность продукции, произведенной данным способом.

Среди зарубежных производителей искусственных материалов преобладает технология переработки полимеров в растворах или дисперсиях. При использовании переносного обратного способа на специальную бумажную подложку, которая может быть с рельефным тиснением, последовательно наносится раствор или дисперсия полимера в обратном порядке, начиная с наружного отделочного слоя. Самым последним наносится адгезив, отвечающий за сцепление всех предыдущих слоев с текстильной основой. После каждого слоя материал проходит камеру сушки, перед последней камерой происходит дублирование слоев с основой. В конце бумага-подложка удаляется, а материал поступает на участок окончательной отделки.

Возможны и другие варианты технологии, например, нанесение на волокнистую основу средних слоев, а на рельефную бумажную подложку – цветного отделочного слоя, с их последующим соединением.

Мебельные искусственные кожи имеют, как правило, пористую структуру, для получения которой могут быть использованы различные способы порообразования: механическое вспенивание, химическое вспенивание путем разложения порообразователя, вымывание водорастворимых солей, фазовое разделение растворов полимеров, спекание порошкообразных полимеров, перфорирование.

В состав искусственных кож, кроме исходного полимера, могут входить специальные добавки: вещества для облегчения переработки полимерной смеси в процессе производства и повышения морозостойкости готового материала – пластификаторы; наполнители для придания коже специфических качеств; пигменты и красители; стабилизаторы (антистарители, стопперы, ингибиторы) для сохранения свойств материала.

В качестве методов окончательной отделки используются различные приемы: шлифовка, мятье, тиснение, нанесение лакового или матирующего слоя, нанесение печатного рисунка и т.д. Декоративные эффекты, которые получаются в результате, поражают своим многообразием. Готовый материал может имитировать фактуру ткани, натуральной кожи и замши, существуют многоцветные кожи и изменяющие свой цвет – т.н. «хамелеоны», кожи цвета «металлик» – поистине безграничный простор для фантазии дизайнера.

Тест пройден!

Искусственные и синтетические кожи применяются в различных производствах, которые работают также с натуральными кожами и текстилем, поэтому при тестировании образцов искусственных кож нередко применяются методы, используемые для проверки других материалов. В этой области мебельная промышленность может воспользоваться и наработками других отраслей: текстильной, обувной, автомобильной. В автомобилестроении, например, традиционно придается большое значение эксплуатационным качествам обивочных материалов, и они в обязательном порядке подвергаются весьма суровым техническим испытаниям.

Для искусственных кож, применяемых в мебельном производстве, актуальны такие характеристики, как устойчивость к деформации, разрыву, царапинам, истиранию, воздействию влаги и моющих средств, высоким температурам, световому старению, а также прочность на изгиб, стойкость окраски, липкость и другие – в зависимости от области применения. Мебельные искусственные кожи эксплуатируются в непосредственном контакте с человеком, поэтому особое значение имеют гигиенические требования: отсутствие запаха и вредных выделений, гигроскопичность. Во многих случаях достаточно трудно в короткий промежуток времени воспроизвести реальные условия эксплуатации. Требования стандартов в разных странах также различаются.

Например, в немецкой фирме «Hornschuch», специализирующейся на обивочных материалах, проводят следующие испытания для искусственных кож.

тобы проверить устойчивость материала к деформации при длительной нагрузке, натягиваются полосы испытуемого образца, и на полчаса к ним подвешивается груз, такой, чтобы усилие натяжения составляло 50Н. После снятия груза образец должен принять первоначальную форму.

Установка, проверяющая прочность на разрыв, растягивает материал до разрыва. При этом прочность искусственной кожи такова, что образец выдерживает приложенное на разрыв усилие до 600Н. Если действие приложенной силы кратковременно, материал может выдержать без разрыва усилие в четыре раза больше данного значения.

Устойчивость к многократному изгибу проверяется флексометром – это устройство используется и в обувной промышленности. Материал должен выдержать 150 тыс. циклов сгибания-разгибания при комнатной температуре и 30 тыс. циклов при температуре -20°С. После испытаний образцы подлежат субъективной оценке на наличие трещин и морщин. Г-н Цшёнер, руководитель испытаний, утверждает, что даже самые незначительные, невидимые глазу дефекты служат поводом для отбраковки.

Устойчивость к истиранию означает способность материала противостоять изнашиванию поверхности, вызванному трением. В Европе и Австралии для тестирования неворсовых (гладких) мебельных тканей широко применяется тест Мартиндейла, его же можно использовать при испытании искусственных кож. По образцу кожи, смоченному при необходимости водой, движется круглый тестер. За 17-20 часов тестер делает от 51 тыс. до 60 тыс. круговых движений, после чего делаются заключения по поводу устойчивости материала к истиранию, а также, в зависимости от условий теста, об устойчивости окраски покрытия к сухому или мокрому трению. По сходной методике можно проверять устойчивость к воздействию моющих средств: в этом случае образец подвергается трению тестером, обвязанным белым хлопчатобумажным материалом, который смочен жидкостями, обычно применяемыми для ухода за искусственной кожей. По окончании испытания проверяется, насколько окрасился белый материал на тестере – образец не должен линять.

Для испытаний на устойчивость к механическим повреждениям создана специальная установка, которая острием резца с грузом 2 кг многократно ездит по образцу. Тестируемый на устойчивость к световому и тепловому старению объект вращается в специальной камере в течение 1500 часов вокруг ксенонового дугового излучателя, который симулирует прямое УФ излучение температурой до 100°С – таким образом можно за несколько недель сделать заключение об устойчивости объекта к многолетнему воздействию ультрафиолетовых лучей.

Национальные стандарты огнестойкости материалов для мебели в разных странах достаточно широко варьируются. Но, согласно принятым в автомобильной отрасли требованиям, материал, который может быть признан соответствующим международным стандартам, должен выдерживать открытое пламя в течение 15 секунд. При этом дальнейшая скорость распространения возгорания не может превышать 100 мм/мин. Многие типы современных искусственных кож после удаления пламени вообще прекращают гореть.

Любопытные результаты были получены в лаборатории фирмы «Hornschluch» при сравнительном тестировании образцов искусственной и натуральной кожи по различным характеристикам. Пока тестирующие знали, где какой материал, они отдавали предпочтение натуральному. При «слепом» тестировании, когда не действовали никакие предубеждения, а только объективные показатели, наибольшее признание получила искусственная кожа – даже профессионалы не смогли отличить натуральный материал от искусственного аналога.

© 2004-2024 AVTK.RU. Поддержка сайта: +7 495 7950139 в тональном режиме 271761
Копирование материалов разрешено при условии активной ссылки.