تاریخچه چرم و نحوه تولید چرم مصنوعی

تاریخچه تولید چرم مصنوعی

یکی از اولین اشکال چرم مصنعتی با نام Presstoff شناخته می‌شد و این نوع پارچه امروزه هنوز هم در دست تولید است. این پارچه در آلمان اختراع شد، و از آنجایی که استفاده از چرم اصل جیره‌بندی شده بود، در تولید وسائل جنگی مورد استفاده قرار گرفت. تولید Presstoff هرگز به طور قابل توجهی در خارج از آلمان رواج پیدا نکرد، اما مصرف‌کنندگان به سرعت به دنبال گزینه‌های دیگر چرم با خصوصیات مطلوب‌تر بودند.

چرم مصنوعی با اختراع Naugahyde در سال ۱۹۲۰ وارد صحنه بین‌المللی پارچه شد. این ماده توسط شرکت لاستیک ایالات متحده که در سال ۱۸۹۲ تأسیس شده بود جهت تولید کیف زنانه مورد استفاده قرار گرفت.

سال‌ها نام تجاری Naugahyde مترادف با چرم مصنوعی بود. این ماده در کاربردهای مختلف صنعتی در طول دهه ۱۹۳۰ میلادی رواج پیدا کرد و در دهه ۱۹۴۰ نیروهای مسلح ایالات متحده از این متریال در جنگ جهانی دوم استفاده کردند.

در حالی که برخی مورخان ممکن است ادعا کنند که تاریخ چرم صنعتی به قرن ۱۵ باز می‌گردد، آن‌ها به این نتیجه رسیدند که این چینی‌ها بودند که برای نخستین بار چرم مصنوعی را اختراع کردند، ولی مشکل اصلی این بود که هرگز تولید این چرم در چین به مقیاس قابل توجهی نرسید. تنها در اواخر قرن نوزدهم با توسعه پلاستیک‌های مبتنی بر نفت، تولید انبوه جایگزین مناسبی برای چرم طبیعی شد.

به دنبال رهبری لاستیک ایالات متحده در جهان، بسیاری از نهادهای دیگر از دهه ۱۹۵۰ به بعد تولید محصولات چرمی مصنوعی را آغاز کردند. در حالی که Naugahyde مارک تجاری مهم برای چرم صنعتی شناخته می‌شد؛ تا اواسط قرن بیستم، رقبا به تدریج برای رقابت با این برند شروع به تولید محصولات خود کردند.

در دهه ۱۹۷۰، جنبش محیط زیست منجر به آگاهی بیشتر مردم از خطرات پارچه‌های مصنوعی شد و درک عمومی از تولید این چرم به نوبه خود به سمت نگرشی منفی حرکت کرد. طی چند دهه گذشته، تولیدکنندگان متنوعی اقدام به ایجاد گزینه‌های جایگزین برای اشکال سنتی چرم مصنوعی کردند، آن‌ها از پلاستیک‌های قابل بازیافت و زیست تخریب‌پذیر استفاده می‌کردند.

در حالی که این تلاش‌ها تا حد زیادی ناموفق بود، تعدادی از شرکت‌ها در سال‌های اخیر موفق به تولید نسخه‌های غیر PVC از چرم مصنوعی شدند. با این حال، این اشکال از چرم صنعتی مبتنی بر گیاهان در بازار جهانی رشد چشمگیری نداشت.

نحوه ساخت و تولید چرم مصنوعی

چرم طبیعی از طریق فرآیند دباغی پوست حیوانات تولید می‌شود. اما چرم مصنوعی در طی عملیات مکانیکی تولید می‌گردد. گفتنی است که چندین روش متفاوت برای تولید چرم مصنوعی وجود دارد. مرسوم‌ترین روش آن، قرار گرفتن لایه‌ای روکش و لایه‌ای اسفنج از جنس پی‌وی‌سی یا پلی اورتان که بر روی لایه‌ای پارچه‌ای است. محصول تولید شده از این عملیات از نظر ظاهری و احساس شباهت خود به چرم طبیعی را بسیار حفظ نموده است.

به طور کلی برای تولید چرم مصنوعی دو روش تر و خشک وجود دارد.

روش خشک تولید چرم مصنوعی:

برای پوشش دهی قطعات توخالی که دارای ظاهر پیچیده هستند از روش خشک استفاده می شود. در روش خشک قطعه تا رسیدن به دمای 500 درجه سانتی گراد در کوره حرارت می بیند. سپس قطعه از محل کوره خارج شده و به محل پوشش دهی می رود و در این مدت دمای آن کاهش پیدا می کند. در مرحله بعدی قطعه وارد محفظه ای می شود که این محفظه شامل DOP و PVC(E) ، پایدار کنندهی حرارتی، پرکننده، رنگدانه و مواد دیگر است و قابل چرخش است. پس از وارد شدن به این محفظه در جهت های مختلف شروع به چرخیدن می کند و بعد از اینکه مدتی مشخص از چرخش آن گذشت و پودر PVC به سطوح آن چسبید از محفظه خارج می شود. برای تولید چرم داشبورد اتومبیل از این روش استفاده می شود.

روش تر تولید چرم مصنوعی:

بر اساس مواد شیمیایی که در این روش برای تهیه ی ورق های منعطف و چند لایه مورد استفاده قرار می گیرد دو روش coating وجود دارد.

coating چرم مصنوعی پلی یورتان :

در روش coating ورقی چند لایه به دست می آید که لایه ی زیرین و یا آستری آن اقلب از جنس پارچه ی تریکو بوده و لایه های دیگر از مواد شیمیایی بر پایه ی پلی وینیل کلراید و یا پلی یورتان تشکیل می شوند. ظاهر چرم تولید شده از پلی یورتان بهتر از چرم پلی وینیل کلراید است. اختلاف اصلی این دو در میزان انعطاف خطوط تولید است. در چرم پلی یورتان لایه های غیر آستری از سیستم چسب، فوم و یا skin که مایعاتی غلیظ که از خارج از کشور تهیه می شوند ساخته می شود. این مواد با حلال هایی نظیر MEK و یا تولین مخلوط می شوند و سپس به کوره هایی با دمای 140 الی 150 درجه سانتی گراد وارد می شوند. حلال در عبور از کوره تبخیر می شود و چرم مصنوعی تولید می شود.

coating چرم مصنوعی پلی وینیل کلراید :

تعداد لایه ها در مورد چرم مصنوعی بر پایه ی پلی وینیل کلراید تفاوتی با چرم بر پایه ی پلی یورتان ندارد و فرمول بندی paste اولیه ی چرم در این مورد تفاوت عمده ای با چرم پلی یورتان دارد.  مواد اولیه در این روش و نوع تولید شامل پودر (PVC ) E ، روغن DOP، پایدار کننده های حرارتی، رنگدانه، تسریع کننده، ماده ی افزودنی لایه ی فوم و پرکننده که معمولا کربنات کلسیم است می شود. پارچه تریکو برای آستری، کاغذ release paper نیز برای خط تولید و رول های مقوایی و پلاستیکی برای بسته بندی مورد نیاز است.

مواد اولیه هر لایه که شامل (PVC(E ، روغن DOP، پایدار کننده، رنگدانه، پرکننده، تسریع کننده ی مربوط به آن لایه در mixer پروانه ای ریخته می شود. پس از اختلاط اولیه paste را درون آسیاب که شامل ۳ غلتک است می ریزند تا تمام دانه ها باز شده و خمیری یکدست به دست آید. خروجی به دست آمده با mixer دیگری هم زده می شود تا تا به مرحله coating  برود. در دستگاه coating سه کوره وجود دارد. این کوره ها دارای طول متفاوت متناسب با زمان ژل شدن لایه های مختلف و پخت چرم هستند. تیغه های در ابتدای هر کوره ی دستگاه با تنظیم فاصله ی آن از سطح کاغذ ضخامت هر لایه ی چرم تنظیم می شود. paste لایه ی skin در ابتدای کوره ی اول به پشت تیغه ریخته می شود، paste لایه ی فوم به پشت تیغه ی دوم ریخته می شود و paste لایه ی چسب به پشت تیغه ی سوم ریخته می شود. قبل از مورد به کوره سوم استری بر روی چرم قرار می گیرد.

نقاط قوت و ضعف تکنولوژی های تولید چرم مصنوعی

در صورتی که پودر PVC استفاده شده در روش خشک کاملا خشک نباشد به صورت free flow داخل محفظظه حرکت نمی کند و باعث پوشش دهی ناقص قطعه و یا جمع شدن پودر در گوشه ها و افزایش کلی ضخامت پوشش می شود.

با خشک نبودن پودر PVC مواد اولیه زیاد مصرف می شود و کیفیت نیز پایین می آید.

استفاده از چرم مصنوعی پلی یورتان ممکن است باعث تبخیر در دمای بالا و انتشار در سالن خط تولید شود. این امر باعث بالا رفتن احتمال انفجار و مسمومیت کارگرها می شود.

لایه های پلی یورتان از خارج از کشور وارد می شوند که باعث افزایش قیمت محصول نهایی می شود.

چرم مصنوعی پلی وینیل کلراید دارای امکان تولید راحت تر و محدودیت کمتری در فرمول بندی past است و بیشتر از موارد دیگر استفاده می شود.

روغن DOP در تولید چرم مصنوعی چه کاربردی دارد؟

استفاده از روغن DOP در تولید چرم مصنوعی کاربرد دارد. استفاده از این روغن در گذشته در تولید زیره و کفی کفش مرسوم بود. یکی از موادی که در تولید چرم مصنوعی استفاده می­شود،روغن DOP است. این روغن باعث نرم شدن پلیمر استفاده شده در تولید کفش می­شود. با ایجاد خاصیت نرمی و انعطاف پذیری در چرم، می­توان طرح مورد نظر را بر روی چرم پیاده کرد و چرم مصنوعی را شکل پذیرتر کرد. به همین دلیل استفاده از روغنی با کیفیت و همچنین بدون رنگ و بدون بو و خالص که بتوان چرم مناسب را از آن تولید کرد، دارای اهمیت است.