Come viene prodotta la pelle artificiale?

Come viene prodotta la pelle artificiale?

La pelle artificiale, nota anche come pelle sintetica o finta pelle, è un materiale che assomiglia molto alla pelle naturale per aspetto e consistenza, ma è interamente realizzato attraverso processi sintetici o artificiali. Viene solitamente prodotta applicando o impregnando una resina polimerica (principalmente PVC o PU) su una base tessile. Il materiale viene poi sottoposto a processi come schiumatura, goffratura, tintura e trattamento superficiale per completarne la produzione.

Rispetto alla tradizionale pelle naturale, la pelle artificiale offre notevoli vantaggi in termini di costi, impatto ambientale e processi produttivi, motivo per cui è ampiamente utilizzata in diversi settori, come la produzione di borse, la produzione di mobili e la produzione di interni per automobili.

Oggi esploriamo il processo di produzione della pelle artificiale e la tecnologia che ne sta alla base.

I Preparazione delle materie prime: substrato e polimeri

1. Substrato

Il substrato della pelle sintetica si riferisce al materiale di supporto dello strato inferiore, che determina la consistenza, la flessibilità e la durata della pelle sintetica. I substrati più comuni per la pelle sintetica includono i seguenti tipi:

• Tessuto intrecciato: noto anche come tessuto a navetta, è rigido e resistente. Questo tipo di pelle ha una struttura stabile, che lo rende adatto alla realizzazione di borse in similpelle, cartelle in pelle sintetica e altre borse che richiedono mantenimento della forma.
• Tessuto a maglia: morbido e molto elastico, spesso utilizzato per tomaie di scarpe e indumenti, può essere utilizzato anche per realizzare zaini casual in pelle o borse tote alla moda in pelle.
• Tessuto non tessuto/feltro agugliato: soffice e facilmente permeabile, se combinato con PU lavorato a umido, può formare microfori continui, offrendo una buona traspirabilità.
• Tessuto non tessuto in microfibra: realizzato con fibre ultrafini di tipo isola da 2-5 µm, agugliate in un feltro ad alta densità, quindi ulteriormente lavorate per formare una struttura a "rete tridimensionale" simile alle fibre di collagene della pelle naturale, che funge da substrato per la pelle in microfibra di alta qualità.

2. Formulazione del polimero

La formulazione polimerica per la pelle artificiale è in genere una combinazione di polimeri sintetici e vari additivi per ottenere le proprietà desiderate, quali flessibilità, resistenza all'abrasione, impermeabilità, ecc. Di seguito sono riportate le formulazioni polimeriche più comuni per la pelle artificiale e i relativi componenti:

(1) Formulazione di pelle artificiale in cloruro di polivinile (PVC)

La pelle sintetica in PVC è una delle tipologie più comuni. La sua formulazione polimerica include tipicamente i seguenti componenti:

• Resina di cloruro di polivinile (resina PVC): è il componente principale della pelle artificiale in PVC, che conferisce struttura e resistenza.
• Plastificante: i plastificanti vengono utilizzati per migliorare la morbidezza e la flessibilità del PVC. Tra i plastificanti più comuni figurano gli ftalati (come DOP, DINP) e i plastificanti non ftalati (come DOA).
• Stabilizzante: per impedire la degradazione termica della resina PVC durante la lavorazione, vengono aggiunti stabilizzanti, come sali di piombo, stabilizzanti di calcio-zinco, ecc.
• Riempitivo: i riempitivi vengono solitamente utilizzati per ridurre i costi e aumentare la rigidità del materiale. Tra i riempitivi più comuni figurano carbonato di calcio, talco, ecc.
• Pigmento: i pigmenti vengono utilizzati per colorare la pelle sintetica e vengono selezionati in base al colore desiderato. I tipi più comuni includono pigmenti inorganici e organici.
• Agente indurente: a volte vengono aggiunti agenti indurenti (come agenti a base di gomma o resina) per migliorare la resistenza agli urti e la durevolezza della pelle artificiale.

(2) Formulazione di pelle artificiale in poliuretano (PU)

La pelle artificiale PU ha una consistenza più simile alla pelle naturale rispetto al PVC ed è spesso utilizzata per prodotti in pelle di alta gamma. La sua formulazione include tipicamente:

• Resina poliuretanica (resina PU): componente principale della pelle artificiale PU, solitamente prodotta dalla reazione di isocianati con polioli di polietere o poliestere.
• Solvente: i solventi vengono utilizzati per sciogliere la resina poliuretanica e altri additivi, facilitando il processo di rivestimento. I solventi più comuni includono alcoli, solventi eterei, ecc.
• Plastificante: per aumentare la flessibilità del PU vengono solitamente selezionati plastificanti compatibili, come plastificanti a base di ftalati o plastificanti non a base di ftalati.
• Catalizzatore: i catalizzatori vengono utilizzati per accelerare il processo di reazione. I catalizzatori più comuni includono composti a base di stagno (come i sali di stagno) o altri catalizzatori organici.
• Agente reticolante: gli agenti reticolanti aiutano a formare legami chimici tra le molecole di poliuretano, migliorando le proprietà meccaniche e la resistenza al calore.
• Riempitivo: a volte vengono aggiunti dei riempitivi per migliorare le prestazioni della pelle artificiale, ad esempio per aumentare la resistenza all'abrasione o ridurre i costi.

(3) Formulazione di pelle artificiale in poliuretano termoplastico (TPU)

La pelle artificiale in poliuretano termoplastico (TPU) offre ottime prestazioni in termini di flessibilità e resistenza all'abrasione ed è comunemente utilizzata in prodotti come calzature e attrezzature sportive. I componenti più comuni includono:

• Resina poliuretanica termoplastica (TPU): il TPU è il substrato principale e offre buona flessibilità e trasparenza.
• Plastificante: a volte vengono aggiunti plastificanti per migliorare ulteriormente la morbidezza e aumentare il comfort.
• Stabilizzante: gli stabilizzanti vengono utilizzati per migliorare la stabilità termica del poliuretano, prevenendone la degradazione durante la lavorazione.
• Colorante: per ottenere il colore desiderato vengono aggiunti pigmenti o coloranti diversi, a seconda delle necessità.
• Riempitivo: è possibile aggiungere riempitivi come carbonato di calcio o talco per migliorare la rigidità del materiale o ridurre i costi.

(4) Altre formulazioni polimeriche comuni

Oltre a PVC, PU e TPU, esistono altri tipi di polimeri che possono essere utilizzati nella produzione di pelle artificiale, come:

• Polimero acrilico: utilizzato per alcune pelli artificiali speciali, offre elevata lucentezza e buona trasparenza.
• Polipropilene (PP) Polimero: talvolta utilizzato per realizzare pelle artificiale ad alte prestazioni con speciale resistenza chimica e protezione UV.
• Polietilene (PE): sebbene meno comune, a volte viene utilizzato in applicazioni a basso costo o in prodotti che richiedono elevate prestazioni di impermeabilità.

II. Processo di rivestimento: formazione dello strato plastico

Uno dei processi principali nella produzione di pelle sintetica è il rivestimento. Prendendo come esempio il PVC, il processo produttivo comprende tipicamente le seguenti fasi:

1. Miscelazione delle materie prime: resina PVC, plastificanti, stabilizzanti, pigmenti e altre materie prime vengono miscelati in proporzione per creare un composto di rivestimento.

2. Rivestimento: il composto di rivestimento miscelato viene applicato uniformemente sul substrato (ad esempio un tessuto). Durante il processo di rivestimento, vengono in genere utilizzate attrezzature meccaniche, come rulli o raschiatori, per distribuire il rivestimento sulla superficie del tessuto, formando uno strato uniforme.

3. Riscaldamento e polimerizzazione: il substrato rivestito viene riscaldato per far evaporare il solvente presente nel rivestimento, formando infine uno strato plastico solido. Questo processo garantisce che il rivestimento aderisca saldamente al substrato e conferisca l'aspetto e la sensazione della pelle.

4. Goffratura e lucidatura: per imitare la consistenza e la sensazione della pelle naturale, spesso vengono impressi diversi motivi sulla superficie della pelle sintetica utilizzando macchine per la goffratura. Inoltre, la superficie può essere trattata con un agente lucidante o impermeabilizzante per migliorarne l'aspetto e la durata.

III. Post-trattamento: regolazione delle proprietà fisiche

Durante il processo produttivo, la pelle sintetica viene sottoposta anche a diversi trattamenti successivi per migliorarne la qualità e la funzionalità. I ​​passaggi più comuni di post-trattamento includono:

1. Pressatura a caldo e raffreddamento: per migliorare la resistenza e la flessibilità della pelle sintetica, questa viene solitamente sottoposta a un processo di pressatura a caldo. Questo contribuisce a formare una struttura del materiale più resistente.

2. Trattamento di rivestimento: alcuni prodotti in pelle artificiale vengono trattati con rivestimenti aggiuntivi, come rivestimenti impermeabili o resistenti ai raggi UV, per migliorarne la durata e il comfort.

3. Tintura e spruzzatura: se sono richiesti effetti di colore specifici, la superficie della pelle artificiale può essere sottoposta a trattamenti di tintura o spruzzatura per rendere il colore più vivido e uniforme.

IV. Test e controllo qualità: garantire la conformità agli standard

Il controllo qualità è fondamentale durante il processo produttivo. Per garantire che la pelle sintetica soddisfi gli standard richiesti, vengono solitamente condotti test rigorosi:

1.Test di resistenza all'abrasione: questo test misura la resistenza all'abrasione della pelle artificiale, in particolare per prodotti come borse e calzature sottoposti a sfregamento prolungato.

2. Prova di resistenza alla trazione: questa prova valuta se la pelle artificiale si strapperà o si romperà se sottoposta a stiramento.

3.Test di umidità: assicura che la pelle artificiale non si deformi o si deteriori in ambienti umidi.

4. Test ambientali: verifica se i materiali utilizzati nel processo produttivo sono conformi agli standard ambientali e se contengono sostanze nocive.

V. Applicazioni e mercato

Con la crescente attenzione alla tutela dell'ambiente e al benessere degli animali, un numero crescente di marchi e consumatori sceglie prodotti in pelle sintetica. La pelle sintetica non solo assomiglia alla pelle naturale nell'aspetto, ma offre anche vantaggi in termini di costi, manutenzione e durata. È ampiamente utilizzata nei seguenti settori:

• Borse e abbigliamento: i marchi di moda scelgono sempre più spesso di utilizzare la pelle artificiale per realizzare borse, scarpe, cinture e altri prodotti.
• Interni delle auto: molti sedili, volanti e decorazioni interne delle auto sono realizzati in pelle artificiale, offrendo comfort e riducendo i costi.
• Arredamento: molti mobili moderni, come divani e sedie, utilizzano anche la pelle artificiale come materiale alternativo.

In sintesi, con il continuo miglioramento dei processi produttivi e la crescente domanda di tutela ambientale, le prospettive applicative della pelle artificiale sono molto promettenti. Dalla selezione delle materie prime ai processi di rivestimento, al post-trattamento e ai test di qualità, ogni fase si basa su una lavorazione artigianale e tecnologicamente avanzata. In futuro, con l'avvento di tecniche più innovative, la pelle artificiale mostrerà il suo fascino unico in più ambiti e diventerà un elemento indispensabile della vita quotidiana.

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