Syntetiskt läder tillverkat av återvinningsbart och biobaserad PBS

En ny typ av rent syntetiskt läder uppfyller de höga kraven i den europeiska ekodesignförordningen. Tillverkad av en biobaserad plast är den biologiskt nedbrytbar och uppfyller kraven för en sluten återvinningsprocess.

Många syntetiska läder består av ett textilsubstrat som ett polymerskikt appliceras på. Polymerskiktet består vanligtvis av ett limskikt och ett toppskikt, som vanligtvis är präglat. Textilbaksidan och topplacket är vanligtvis helt olika material. Vävda, stickade eller ovävda tyger av PET, PET/bomull eller polyamid används ofta som textila substrat. PVC och olika polyuretaner används vanligtvis för beläggningar.

Användningen av dessa etablerade kompositmaterial uppfyller inte dagens hållbarhetskriterier. Att återvinna dem efter typ är mycket kostsamt eller till och med omöjligt. De är inte biologiskt nedbrytbara. Därför är sökandet efter alternativa material för tillverkning av konstläder brådskande. 2022 antog EU initiativet Sustainable Products Initiative (SPI) ("Green Deal"). Den innehåller en förordning om ekodesign som tar hänsyn till en produkts livscykel vid bevarande av resurser. För textil- och produktdesign innebär detta att man integrerar kretsen eller slutet av sin livslängd i produktutvecklingen.

I ett AiF-projekt som genomförts i nära samarbete mellan DITF och Freiberg Institute gGmbH (FILK) har det nu varit möjligt att utveckla ett syntetiskt läder där både fibermaterialet och beläggningspolymeren är identiska. Sortrenheten är en förutsättning för ett industriellt återvinningskoncept.

Det alifatiska polyesterpolybutylensuccinatet (PBS) rekommenderades som basmaterial på grund av dess egenskaper. PBS kan framställas från biogena källor och finns nu på marknaden i flera kvaliteter och i stora mängder. Dess biologiska nedbrytbarhet har visats i tester. Materialet kan bearbetas termoplastiskt; detta gäller både fibermaterialet och beläggningen. Efterföljande produktåtervinning underlättas av de termoplastiska egenskaperna.

För att realisera en framgångsrik primär spinnprocess och för att få PBS-filament med goda textilmekaniska egenskaper gjordes processjusteringar i kylschaktet vid DITF. I slutändan gick det att spinna POY-garn med relativt höga hastigheter på upp till 3 000 m/min, och de hade en seghet på strax under 30 cN/tex vid sträckning. Garnen kunde lätt bearbetas till rena PBS-tyger. Dessa användes i sin tur på FILK som ett textilbassubstrat för den efterföljande extruderingsbeläggningen, där PBS också användes som termoplast.

Med optimerade produktionssteg kunde PBS-kompositmaterial med den typiska strukturen för konstläder produceras. Renhet och biologisk nedbrytbarhet uppfyller kraven för en sluten återvinningsprocess.