پوشش PU چیست؟ موارد استفاده، مزایا و مقایسه با پارچه های پی وی سی

پوشش PU چیست؟ پاسخ مستقیم

پوشش PU - مخفف پوشش پلی اورتان - لایه ای از پلیمر پلی اورتان است که مستقیماً روی پارچه پایه مانند نایلون، پلی استر یا پنبه اعمال می شود تا خواص عملکردی آن را افزایش دهد. این پوشش از نظر شیمیایی و مکانیکی به سطح نساجی می چسبد و یک لایه پیوسته و انعطاف پذیر ایجاد می کند که در برابر نفوذ آب، سایش و در بسیاری از فرمولاسیون ها، تخریب اشعه ماوراء بنفش مقاومت می کند.

از نظر عملی، هنگامی که شما با پارچه ای با روکش PU کار می کنید، ماده ای را لمس می کنید که به گونه ای طراحی شده است که رفتاری بسیار متفاوت از همتای بدون روکش داشته باشد. ضخامت لایه پلی یورتان معمولاً از 0.05 میلی متر تا بیش از 1.5 میلی متر متغیر است بسته به استفاده نهایی - یک پارچه لباس بارانی سبک وزن ممکن است یک پوشش نازک فقط 20 تا 30 گرم در متر مربع (gsm) داشته باشد، در حالی که یک برزنت صنعتی سنگین ممکن است پوششی بیش از 200 گرم در متر داشته باشد.

شیمی پشت پوشش‌های PU شامل پیوندهای یورتان است - پیوندهایی که از واکنش یک گروه ایزوسیانات با یک گروه هیدروکسیل تشکیل می‌شوند. این پیوندها ترکیب مشخصه ای از استحکام و کشش را به پلی اورتان می بخشد، به همین دلیل است که پارچه های پوشش داده شده با PU می توانند بدون ترک خوردگی کشیده شوند و به طور مکرر بدون لایه برداری خم شوند. این امر پوشش های پلی یورتان را به طور متمایز از فناوری های پوشش قدیمی تر، از جمله پارچه های با روکش PVC متمایز می کند که در زیر به تفصیل به آن ها خواهیم پرداخت.

فرآیند پوشش PU چگونه کار می کند

درک اینکه پوشش PU چیست همچنین مستلزم دانستن نحوه اعمال آن است، زیرا روش ساخت به طور قابل توجهی بر عملکرد محصول نهایی تأثیر می گذارد. سه تکنیک کاربردی اصلی در تولید پارچه تجاری استفاده می شود:

روکش چاقو روی رول

این پرکاربردترین روش برای پارچه های با روکش PU در منسوجات فنی است. پارچه تحت یک تیغه ثابت (چاقو) تغذیه می شود و یک محلول پلی یورتان - محلول در یک حلال یا عرضه شده به عنوان پراکندگی آب - روی سطح با ضخامت دقیق اندازه گیری می شود. سپس پارچه پوشش داده شده از یک کوره خشک کن عبور می کند که در آن حلال تبخیر می شود یا پراکندگی مبتنی بر آب خشک می شود و لایه پلی اورتان جامد را پشت سر می گذارد. Knife-over-roll وزن روکش یکنواخت و قابل کنترلی تولید می کند و برای پارچه های پوشاک، آستر کیف و منسوجات اثاثه یا لوازم داخلی استاندارد است.

پوشش انتقالی (پوشش ریخته گری)

در پوشش انتقال، پلی یورتان ابتدا بر روی یک کاغذ آزاد در چند لایه ریخته می شود، سپس بر روی پارچه پایه تحت حرارت و فشار لمینیت می شود. کاغذ آزاد کنده می شود و سطح PU در معرض دید قرار می گیرد. این روش به تولیدکنندگان اجازه می‌دهد سطوح بسیار صاف و یکدستی ایجاد کنند که دقیقاً چرم را تقلید می‌کند - به همین دلیل است که تقریباً تمام چرم مصنوعی و محصولات چرم مصنوعی (که گاهی اوقات چرم PU نامیده می‌شود) با استفاده از این تکنیک ساخته می‌شوند. بافت سطح محصول نهایی به طور کامل توسط الگوی برجسته بر روی کاغذ آزاد تعیین می شود که به طراحان انعطاف پذیری زیادی می دهد.

پوشش فوم و انعقاد مرطوب

انعقاد مرطوب - که پوشش فرآیند مرطوب نیز نامیده می شود - شامل استفاده از محلول پلی اورتان روی پارچه و سپس غوطه ور کردن آن در حمام آب است. آب باعث انعقاد پلی یورتان به یک ساختار ریز متخلخل می شود که به بخار رطوبت اجازه عبور می دهد در حالی که آب مایع را مسدود می کند. این فرآیند پشت بسیاری از پارچه‌های با پوشش PU تنفسی است که در پیاده‌روی و تجهیزات فضای باز استفاده می‌شوند. لایه PU میکرو متخلخل حاصل می تواند نرخ انتقال بخار رطوبت (MVTR) 3000 تا 8000 گرم بر متر مربع/24 ساعت را به دست آورد. بسته به اندازه منافذ و وزن پوشش - یک معیار مهم برای پارچه های ضدآب قابل تنفس.

ویژگی های کلیدی عملکرد پارچه های با روکش PU

پارچه های پوشش داده شده با PU مجموعه خاصی از ویژگی های عملکردی را ارائه می دهند که آنها را برای طیف گسترده ای از کاربردهای سخت مناسب می کند. این ویژگی ها صرفاً ادعاهای بازاریابی نیستند - آنها نتایج قابل اندازه گیری ساختار مولکولی پلی اورتان هستند.

ضد آب و مقاومت هیدرواستاتیک

پوشش های PU یک لایه پیوسته روی سطح پارچه ایجاد می کنند که به طور فیزیکی مانع از عبور آب مایع می شود. سطح ضد آب با آزمایش سر هیدرواستاتیک (ISO 811) اندازه گیری می شود، جایی که فشار آب به سطح پارچه اعمال می شود تا سه قطره از آن عبور کند. یک پارچه ژاکت بیرونی استاندارد با روکش PU معمولاً هد هیدرواستاتیکی 1500 تا 3000 میلی‌متر دارد، در حالی که پارچه‌های فنی سنگین‌تر که در برزنت‌ها و وسایل بادی استفاده می‌شوند می‌توانند بیش از 20000 میلی‌متر باشند. برای زمینه، یک هد هیدرواستاتیک 1500 میلی متری معمولاً برای باران خفیف کافی در نظر گرفته می شود، در حالی که تجهیزات کوهنوردی جدی به 10000 میلی متر یا بیشتر نیاز دارند.

انعطاف پذیری و پوشاندن در دماهای پایین

یکی از مهمترین مزایای فنی پلی یورتان نسبت به مواد پوشش جایگزین، توانایی آن در انعطاف پذیری در دماهای پایین است. پوشش‌های استاندارد PU بسته به فرمول خاص تا حدود -30 تا -40 درجه سانتی‌گراد انعطاف‌پذیر می‌مانند. این انعطاف پذیری در دمای پایین نتیجه مستقیم شیمی بخش نرم پلی اورتان است - پلی ال های با زنجیره بلند که به عنوان فنرهای مولکولی در شبکه پلیمری عمل می کنند. از نظر عملی، این بدان معناست که پارچه‌های روکش‌شده با PU را می‌توان در تجهیزات هوای سرد، پوشش‌های حمل‌ونقل در یخچال و تجهیزات سفر قطبی بدون ترک خوردگی یا سفت شدن استفاده کرد.

مقاومت در برابر سایش و استحکام کششی

پوشش های PU به طور قابل توجهی مقاومت سایشی پارچه پایه را بهبود می بخشد. در آزمایش‌های سایش مارتیندیل، پارچه‌های پوشش‌داده‌شده با PU معمولاً بسته به ضخامت پوشش و ساختار پارچه پایه، 50000 تا 100000 چرخه قبل از تخریب سطح قابل مشاهده را ثبت می‌کنند. این باعث می‌شود منسوجات با روکش PU برای کاربردهایی که شامل اصطکاک مکرر هستند - روکش‌ها، کیف‌ها، کفش‌ها و وسایل محافظ مناسب باشند. استحکام کششی کامپوزیت - پوشش به علاوه پارچه - عمدتاً توسط پارچه پایه کنترل می شود، اما لایه PU پشتیبانی قابل توجهی در برابر آسیب سطحی و لایه لایه شدن ایجاد می کند.

مقاومت در برابر اشعه ماوراء بنفش و شیمیایی

فرمولاسیون های پلی یورتان آلیفاتیک - آنهایی که از ایزوسیانات های آلیفاتیک مانند HDI یا IPDI استفاده می کنند - مقاومت زیادی در برابر تخریب اشعه ماوراء بنفش دارند و در طول زمان به میزان قابل توجهی زرد نمی شوند. این باعث می‌شود که پوشش‌های PU آلیفاتیک برای سایبان‌های فضای باز، اثاثه یا لوازم داخلی دریایی، روکش‌های وسایل نقلیه و هر کاربرد مستلزم قرار گرفتن طولانی‌مدت در معرض نور خورشید انتخابی ارجح باشد. پوشش‌های آروماتیک PU، که از ایزوسیانات‌های آروماتیک مانند MDI یا TDI استفاده می‌کنند، کمتر در برابر اشعه ماوراء بنفش پایدار هستند و معمولاً در کاربردهای داخلی یا جایی که پوشش از نور مستقیم خورشید محافظت می‌شود، استفاده می‌شود. هر دو نوع مقاومت معقولی در برابر اسیدهای ملایم، قلیایی ها و بسیاری از حلال های آلی ارائه می دهند، اگرچه قرار گرفتن در معرض مواد شیمیایی تهاجمی باید مورد به مورد ارزیابی شود.

پوشش PU در مقابل پارچه های روکش پی وی سی : مقایسه تفصیلی

پارچه‌های روکش‌شده PVC برای دهه‌ها ماده غالب در بسیاری از بخش‌های نساجی فنی بوده‌اند، به‌ویژه در کاربردهایی مانند پرده‌های کامیون، برزنت‌های صنعتی، سازه‌های بادی و روکش‌های سنگین. درک تفاوت های واقعی بین پوشش PU و پارچه های روکش PVC برای انتخاب مواد مناسب برای هر کاربرد معین ضروری است.

پارچه های روکش دار PVC (پلی وینیل کلراید) با کالندر کردن یا پوشش دادن چاقویی ترکیبات پی وی سی بر روی پارچه های پایه بافته شده یا نبافته، معمولاً پلی استر یا الیاف شیشه تولید می شوند. ترکیب پی وی سی حاوی پلیمر پایه به علاوه نرم کننده ها (معمولاً فتالات ها یا جایگزین های غیر فتالات)، تثبیت کننده ها، پرکننده ها و رنگدانه ها است. نرم کننده ها همان چیزی هستند که به PVC انعطاف پذیری می بخشد - بدون آنها، PVC پلاستیک سفت و سختی است که در لوله های لوله کشی استفاده می شود. این اتکا به نرم کننده ها یک محدودیت اساسی ایجاد می کند که پوشش های PU مشترک نیستند.

چرا مهاجرت پلاستیک ساز در پارچه های روکش پی وی سی اهمیت دارد؟

یکی از مهم‌ترین تفاوت‌های عملکرد طولانی‌مدت بین پوشش‌های PU و پارچه‌های روکش‌شده PVC، به رفتار نرم‌کننده‌ها در PVC در طول زمان مربوط می‌شود. نرم کننده های موجود در ترکیبات پی وی سی از نظر شیمیایی به پلیمر متصل نیستند - آنها از نظر فیزیکی در داخل آن پخش می شوند. این نرم‌کننده‌ها در طول سال‌ها خدمت، به‌ویژه در شرایط گرما، قرار گرفتن در معرض UV یا تماس با روغن‌ها و حلال‌ها، از لایه PVC خارج می‌شوند. نتیجه پارچه‌ای است که به تدریج سفت می‌شود، سطحی را ایجاد می‌کند و انعطاف‌پذیری خود را در زمان جدید از دست می‌دهد. این پدیده که معمولاً به آن شکوفایی نرم‌کننده یا مهاجرت نرم‌کننده می‌گویند، یک محدودیت شناخته‌شده در پارچه‌های روکش‌شده PVC است که پوشش‌های PU کاملاً از آن اجتناب می‌کنند، زیرا PU برای انعطاف‌پذیر ماندن نیازی به نرم‌کننده‌ها ندارد.

جایی که پارچه‌های روکش‌شده پی‌وی‌سی همچنان پیشرو هستند

علی‌رغم مزایای پوشش‌های PU در بسیاری از زمینه‌های عملکرد، پارچه‌های روکش‌شده PVC مزایای رقابتی واقعی را در کاربردهای خاص حفظ می‌کنند. برای برزنت های صنعتی بزرگ - پوشش محل های ساخت و ساز، بارهای کامیون و انبارها - پارچه های روکش پی وی سی هزینه در هر متر مربع را ارائه می دهند که مطابقت با پلی اورتان دشوار است. در سازه‌های بادی مانند ستون‌های تبلیغاتی، قلعه‌های فنری، و قایق‌های نجات، توانایی PVC برای جوش‌کاری با فرکانس رادیویی (RF) بسیار ارزشمند است: جوش‌کاری RF پیوندهایی ایجاد می‌کند که قوی‌تر و سریع‌تر از جوشکاری با هوای گرم تولید می‌شوند، که روش استاندارد اتصال پارچه‌های PU است. پارچه‌های روکش‌شده پی وی سی همچنین در تماس پایدار با مواد شیمیایی خشن، سوخت‌ها و روان‌کننده‌ها، عملکرد عالی را حفظ می‌کنند، که آنها را به ماده انتخابی در برخی کاربردهای حفاظتی صنعتی تبدیل می‌کند.

کاربردهای متداول پارچه های با روکش PU

پوشش PU در طیف گسترده ای از بازارهای مصرف نهایی، از مد و لباس ورزشی گرفته تا کاربردهای صنعتی و نظامی مورد استفاده قرار می گیرد. خواص ویژه لایه پلی اورتان توسط شیمیدانان فرمولاسیون برای برآوردن نیازهای هر بازار طراحی شده است.

لباس های بیرونی و اکتیو

پارچه های پوشش داده شده با PU در لباس های عملکرد در فضای باز همه جا وجود دارند. کاپشن‌های ضدآب تنفس - نوعی که در پیاده‌روی، اسکی، دویدن در مسیر و دوچرخه‌سواری استفاده می‌شود - تقریباً به طور کلی دارای پوشش PU یا غشای PU به عنوان عنصر ضد آب هستند. بازار جهانی منسوجات قابل تنفس ضدآب، که پوشش PU فناوری غالب آن است، در سال 2022 تقریباً 1.9 میلیارد دلار ارزش داشت و پیش بینی می شود تا سال 2030 از 3 میلیارد دلار فراتر رود که منعکس کننده تقاضای قوی پایدار است. ژاکت‌های سبک وزن اغلب از پارچه‌هایی با پوشش‌های PU به وزن 20 تا 30 گرم در مترمربع استفاده می‌کنند که در مجموع وزن پارچه کمتر از 100 گرم در متر مربع به سرهای هیدرواستاتیکی بالاتر از 10000 میلی‌متر دست می‌یابند.

کیف، چمدان و لوازم جانبی مد

چرم PU - پارچه ای که با استفاده از فرآیند پوشش انتقالی که قبلاً توضیح داده شد ساخته می شود - به یکی از مهم ترین کاربردهای تجاری فناوری پلی اورتان تبدیل شده است. برندهای مد در هر بخش از بازار، از بازار انبوه تا لوکس، از چرم PU برای کیف، کفش، کمربند و کیف پول استفاده می‌کنند. بازار جهانی چرم مصنوعی PU در سال 2022 از 30 میلیارد دلار فراتر رفت و پوشاک و لوازم جانبی بیشترین سهم را به خود اختصاص دادند. برای کیسه های فنی، پارچه های بافته شده با روکش PU ترکیبی از وزن سبک، مقاومت در برابر آب و زیبایی تمیز را ارائه می دهند که آنها را به جایگزین های سنگین PVC در همه چیز از کیف لپ تاپ گرفته تا کیف دوربین ترجیح می دهد.

اثاثه یا لوازم داخلی

اثاثه یا لوازم داخلی قراردادی و داخلی، منطقه کاربردی بزرگ و رو به رشدی را برای پارچه های روکش شده با PU نشان می دهد. تنظیمات مراقبت های بهداشتی بازار بسیار مهمی هستند: صندلی های بیمارستان، میزهای معاینه، و روکش های دستگاه های پزشکی به پارچه هایی نیاز دارند که می توانند به طور مکرر با مواد ضدعفونی کننده بدون تخریب سطح تمیز شوند. پوشش‌های PU که برای استفاده در مراقبت‌های بهداشتی رتبه‌بندی شده‌اند، معمولاً تست زیست سازگاری ISO 10993 را پشت سر می‌گذارند و می‌توانند بیش از 25000 چرخه تمیز کردن را با ضدعفونی‌کننده‌های درجه بیمارستانی بدون ترک یا لایه‌برداری تحمل کنند. استانداردی که بسیاری از محصولات پی وی سی در طول زمان به دلیل از دست دادن نرم کننده به طور مداوم در تلاش برای برآورده کردن آن هستند. فضای داخلی خودرو یکی دیگر از بخش‌های اصلی است: درج‌های پانل درها، روکش صندلی‌ها، و پشت‌سری‌های ساخته شده از پارچه‌های روکش‌شده با PU ظاهر ممتاز چرم را با کسری از هزینه ارائه می‌دهند.

منسوجات صنعتی و فنی

در زمینه‌های صنعتی، پوشش‌های PU بر روی پارچه‌های مورد استفاده در مهارهای ایمنی، دستکش‌های محافظ، پوشش‌های تسمه نقاله و رسانه‌های فیلتراسیون اعمال می‌شوند. ترکیبی از انعطاف پذیری و مقاومت در برابر سایش، PU را به ویژه برای مهارهای ایمنی و تجهیزات جلوگیری از سقوط مناسب می کند، جایی که پوشش باید در برابر خمش و اصطکاک مکرر بدون ترک مقاومت کند. چادرها و سازه‌های موقت - از خیمه‌های جشنواره تا پناهگاه‌های نظامی - معمولاً از پارچه‌هایی با روکش PU استفاده می‌کنند که عملکرد ضدآب را با وزن سبک متعادل می‌کنند و حمل و نصب آنها را نسبت به سازه‌های پارچه‌ای با روکش PVC آسان‌تر می‌کنند.

پوشش های دریایی و فضای باز

کاربردهای دریایی به موادی نیاز دارند که در برابر آب شور، اشعه ماوراء بنفش و تغییرات دمایی زیاد مقاومت کنند. پوشش‌های PU آلیفاتیک در بخش اثاثه یا لوازم داخلی دریایی استاندارد شده‌اند، زیرا در برابر زردی اشعه ماوراء بنفش مقاومت می‌کنند و انعطاف‌پذیری خود را هم در شرایط ذخیره‌سازی سرد زمستانی و هم در آفتاب گرم تابستان حفظ می‌کنند. روکش‌های قایق، روکش‌های بی‌مینی و بالشتک‌های کابین خلبان همگی از ثبات رنگ طولانی‌مدت و عملکرد بدون ترک‌خوردگی که فرمول‌های PU آلیفاتیک ارائه می‌دهند، بهره می‌برند. این منطقه ای است که در آن پوشش PU به طور قابل توجهی جایگزین محصولات پارچه ای با روکش PVC قدیمی در دو دهه گذشته شده است زیرا مشتریان طول عمر مواد را در اولویت قرار داده اند.

انواع پوشش PU: پایه حلال در مقابل پایه آب در مقابل 100٪ جامد

همه پوشش‌های PU از نظر شیمیایی یکسان نیستند و سیستم مورد استفاده - مبتنی بر حلال، مبتنی بر آب یا 100٪ جامد - پیامدهای قابل‌توجهی برای عملکرد، ردپای محیطی و انطباق با مقررات دارد.

پوشش های PU بر پایه حلال

پوشش های PU سنتی از DMF (دی متیل فرمامید) یا سایر حلال های آلی برای حل کردن رزین پلی اورتان برای کاربرد استفاده می کنند. سیستم‌های مبتنی بر حلال، پوشش‌هایی با چسبندگی، چگالی و قوام عملکرد عالی تولید می‌کنند و آن‌ها فناوری غالب برای چرم‌های مصنوعی PU با کیفیت بالا و پارچه‌های فنی با عملکرد هستند. با این حال، DMF یک سم تولید مثلی است که طبق مقررات REACH در اتحادیه اروپا طبقه بندی شده است و استفاده از آن منوط به محدودیت های شدید مواجهه شغلی و الزامات بازیابی است. بسیاری از برندها و خرده فروشان - به ویژه در بازارهای اروپا و آمریکای شمالی - اکنون به زنجیره های تامین خود نیاز دارند که از پوشش های PU بدون DMF یا مبتنی بر آب استفاده کنند که سرمایه گذاری قابل توجهی را در فناوری های جایگزین ایجاد می کند.

پوشش های PU بر پایه آب

پراکندگی های پلی یورتان مبتنی بر آب (آب) طی پانزده سال گذشته توسعه سریعی داشته اند و اکنون سریع ترین بخش در حال رشد بازار پوشش PU را نشان می دهند. در سیستم های موجود در آب، پلی یورتان به جای حل شدن در یک حلال آلی در آب پراکنده می شود. پارچه پوشش داده شده در یک کوره خشک می شود و آب تبخیر می شود و فیلم PU را پشت سر می گذارد. پوشش‌های PU مدرن موجود در آب به سطوح عملکردی - سر هیدرواستاتیک، مقاومت در برابر سایش، چسبندگی - دست می‌یابند که در حدود 10 تا 15 درصد از سیستم‌های مبتنی بر حلال معادل است. برای اکثر کاربردهای پوشاک و کیف، در حالی که انتشار VOC (ترکیب آلی فرار) بسیار کمتری دارد و DMF ندارد. برای برندهایی که به دنبال گواهینامه های پایداری OEKO-TEX، bluesign یا مشابه هستند، سیستم های PU در آب اغلب انتخاب ارجح یا اجباری هستند.

سیستم های PU 100٪ جامد

سیستم‌های PU گرم ذوب و ذوب داغ به صورت 100% جامد استفاده می‌شوند - هیچ حلال یا حامل آبی برای تبخیر وجود ندارد. این سیستم ها عمدتاً در فرآیندهای لمینیت استفاده می شوند که در آن PU هم به عنوان یک لایه چسب و هم به عنوان یک لایه پوشش کاربردی عمل می کند. PU راکتیو پس از استفاده، اتصالات عرضی را ذوب می کند و یک پیوند بسیار بادوام ایجاد می کند که در برابر هیدرولیز و حملات شیمیایی مقاوم است. در حالی که به طور گسترده ای به عنوان سیستم های محلول یا پراکندگی برای پوشش های سطحی استفاده نمی شود، سیستم های 100٪ جامد اهمیت بیشتری پیدا می کنند زیرا صنعت به دنبال حذف حلال ها به طور کامل از فرآیند پوشش است.

ملاحظات زیست محیطی: پوشش PU در مقابل پارچه های روکش شده PVC

عملکرد زیست محیطی به یک بعد مهم در انتخاب مواد در صنعت نساجی تبدیل شده است، و تفاوت بین پوشش PU و پارچه های روکش PVC زمانی که در طول چرخه عمر کامل محصول مورد بررسی قرار می گیرد، قابل توجه است.

پارچه‌های روکش‌شده پی وی سی چالش‌های زیست‌محیطی متعددی را ارائه می‌کنند که صنعت برای دهه‌ها برای رفع آن‌ها تلاش کرده است. خود پلیمر پی وی سی حاوی تقریباً 57 درصد کلر وزنی است و شیمی کلر با تشکیل پتانسیل آلاینده های آلی پایدار (از جمله دیوکسین ها) در طول تولید و به ویژه در هنگام سوزاندن در پایان عمر مرتبط است. نرم‌کننده‌هایی که به‌طور سنتی در فرمول‌های PVC استفاده می‌شوند - عمدتاً فتالات‌ها مانند DEHP، DBP و BBP - به‌عنوان مختل‌کننده‌های غدد درون ریز شناخته شده‌اند و تحت REACH در اتحادیه اروپا و قوانین مختلف در بازارهای دیگر محدود شده‌اند. در حالی که بسیاری از تولیدکنندگان به سمت پلاستیک‌کننده‌های غیر فتالاتی مانند DINP، DIDP و جایگزین‌های مبتنی بر زیستی رفته‌اند، چالش اساسی مهاجرت نرم‌کننده در طول عمر محصول همچنان باقی است.

پوشش های PU بدون ردپای محیطی خاص خود نیستند. ایزوسیانات های مورد استفاده در تولید پلی یورتان، پیش سازهای سمی هستند که نیاز به رسیدگی دقیق دارند و سیستم های PU مبتنی بر حلال، انتشار VOC و جریان های حلال زباله های خطرناک را تولید می کنند. با این حال، پوشش‌های PU فاقد کلر و فتالات هستند و با تشکیل دیوکسین در پایان عمر مرتبط نیستند. سیستم‌های PU قابل حمل در آب به طور خاص بار محیطی کمتری نسبت به تولید پارچه‌های PU مبتنی بر حلال یا PVC استاندارد دارند. پلی‌یورتان‌های مبتنی بر زیست - مشتق‌شده از پلی‌ال‌های گیاهی - به‌صورت تجاری در دسترس هستند و در بخش‌هایی که صدور گواهی‌نامه پایداری در اولویت است، رو به رشد هستند.

دفع پایان عمر چالش هایی را برای هر دو نوع مواد ایجاد می کند. پارچه های پوشش داده شده ساختارهای کامپوزیتی هستند - پوشش پلیمری متصل به پارچه پایه - و این امر بازیافت مکانیکی را از نظر فنی دشوار می کند. با این حال، فرآیندهای بازیافت شیمیایی برای پارچه‌های پلی‌استر پوشش‌داده‌شده با PU در حال توسعه فعال هستند، با چندین پروژه اروپایی و ژاپنی که مسیرهای لایه‌لایه‌سازی و گلیکولیز قابل قبولی را نشان می‌دهند که می‌تواند هم اجزای پلی‌اورتان و هم پلی‌استر را برای استفاده مجدد بازیابی کند.

چگونه می توان تشخیص داد که آیا یک پارچه دارای پوشش PU است یا خیر

برای خریداران، توسعه دهندگان محصول و کاربران نهایی، تعیین اینکه آیا یک پارچه دارای پوشش PU است - و متمایز کردن آن از یک پارچه با روکش PVC یا یک پارچه چند لایه - یک سوال عملی است که اغلب مطرح می شود. چندین رویکرد وجود دارد، از ارزیابی حسی ساده تا تجزیه و تحلیل آزمایشگاهی.

• تست لمسی و انعطاف پذیری: پارچه‌های با روکش PU معمولاً نرم‌تر و انعطاف‌پذیرتر از پارچه‌های روکش PVC با وزن مشابه هستند. در دمای اتاق، پوشش های PU حس طبیعی و کمی گرم دارند. پارچه های با روکش PVC خنک تر و سفت تر می شوند. در دمای کمتر از 0 درجه سانتیگراد، پارچه های با روکش PVC به طور قابل توجهی سفت می شوند در حالی که پوشش های PU انعطاف پذیر می مانند - یک آزمایش سرد ساده می تواند به تمایز بین این دو کمک کند.
• مقایسه وزن: پارچه‌های روکش‌شده PVC تقریباً همیشه سنگین‌تر از پارچه‌های روکش‌شده با PU با ویژگی‌های عملکردی مشابه هستند، به دلیل چگالی بالاتر ترکیب PVC و وزن‌های پوشش بیشتر معمولاً استفاده می‌شود.
• تست سوختگی: هنگامی که یک تکه کوچک پارچه با روکش PVC سوزانده می شود، بوی تند و متمایز حاوی کلر (شبیه به سوزاندن بطری های پلاستیکی) تولید می کند. پارچه های پوشش داده شده با PU تمیزتر و بدون بوی کلر می سوزند. این یک آزمایش میدانی خشن و آماده است که فقط باید با نمونه های کوچک در شرایط تهویه مناسب انجام شود.
• تست حلال: DMF (دی متیل فرمامید) پوشش‌های PU مبتنی بر حلال را نسبتاً سریع حل می‌کند، اما تأثیر کمتری بر PVC دارد. استون به برخی از فرمول های PU حمله می کند اما به PVC حمله نمی کند. این آزمایش‌ها نشان‌دهنده هستند اما قطعی نیستند، زیرا سیستم‌های PU دارای پیوند متقابل می‌توانند در برابر حمله حلال مقاومت کنند.
• تجزیه و تحلیل آزمایشگاهی: برای شناسایی قطعی، تجزیه و تحلیل FTIR (طیف‌سنجی مادون قرمز تبدیل فوریه) از سطح پوشش، اثر انگشت شیمیایی ایجاد می‌کند که به‌طور واضح پلی‌اورتان را در مقابل PVC در مقابل اکریلیک و دیگر انواع پوشش‌ها شناسایی می‌کند. آنالیز XRF (فلورسانس اشعه ایکس) در صورت وجود PVC، کلر را تشخیص می دهد. این روش ها در آزمایشگاه های کنترل کیفیت و تست انطباق استاندارد هستند.

مراقبت و نگهداری از پارچه های با روکش PU

پارچه‌های روکش‌شده با PU برای حفظ عملکرد و افزایش عمر مفید، به مراقبت‌های خاصی نیاز دارند. برخلاف پارچه‌های روکش‌شده PVC، که معمولاً تحمل بیشتری نسبت به روش‌های تمیز کردن سخت دارند، پوشش‌های PU می‌توانند با قرار گرفتن طولانی‌مدت در شرایط خاص تخریب شوند.

شستشو و نظافت

بیشتر پارچه‌های پوشاک با روکش PU را می‌توان با ماشین لباسشویی در دمای 30 یا 40 درجه سانتی‌گراد با چرخه‌ای ملایم شستشو داد، اما نباید با حرارت بالا خشک شوند، که می‌تواند به مرور زمان باعث لایه‌پوش شدن یا ترک خوردن آن شود. تمیز کردن خشک با استفاده از حلال های خاص (به ویژه پرکلرواتیلن) ​​می تواند به پوشش های PU آسیب برساند و باید از آن اجتناب شود. برای پارچه های فنی - چادر، کوله پشتی و پوشش های ضد آب - شستن ملایم دست یا اسفنج زدن با صابون ملایم به شستشوی ماشینی ترجیح داده می شود، زیرا هم زدن و گرما می تواند هیدرولیز فرمولاسیون PU را تسریع کند.

مسئله هیدرولیز

هیدرولیز - تجزیه زنجیره پلیمری PU توسط آب در دمای بالا - رایج ترین حالت شکست پارچه های پوشش داده شده با PU در طول زمان است. فرمولاسیون های پلی یورتان مبتنی بر استر به خصوص در شرایط گرم و مرطوب به هیدرولیز حساس هستند. هنگامی که هیدرولیز اتفاق می افتد، پوشش PU یکپارچگی خود را از دست می دهد و شروع به پوسته پوسته شدن یا جدا شدن از پارچه پایه می کند - پدیده ای که برای هر کسی که یک کوله پشتی یا کت بارانی قدیمی دارد که شروع به ریختن مواد سفید چسبنده کرده است آشناست. فرمولاسیون PU مبتنی بر اتر و پلی کربنات نسبت به PU مبتنی بر استر مقاومت هیدرولیز بسیار بهتری دارد. و برای کاربردهایی که شامل رطوبت پایدار یا قرار گرفتن در معرض رطوبت هستند، این مواد شیمیایی به شدت ترجیح داده می شوند. نگهداری اقلام دارای روکش PU تمیز، خشک و به دور از گرمای شدید به طور قابل توجهی عمر مفید آنها را افزایش می دهد.

کاربرد مجدد DWR برای پوشاک ضد آب

لباس‌های ضد آب با روکش PU معمولاً علاوه بر پوشش یا غشای PU ضد آب، دارای یک درمان DWR (دفع آب بادوام) روی سطح پارچه بیرونی هستند. DWR باعث می شود که آب به جای خیساندن در پارچه بیرونی، بر روی سطح مهره بزند، که با مسدود کردن سطحی که بخار باید از آن عبور کند، تنفس را کاهش می دهد. درمان‌های DWR با شستشو و ساییدگی کاهش می‌یابد و باید به طور دوره‌ای با استفاده از اسپری یا محصولات شستشوی DWR تجدید شوند. بدون DWR، یک لباس با روکش PU همچنان می‌تواند ضدآب باشد - لایه PU خود آب مایع را مسدود می‌کند - اما عملکرد تنفس به طور قابل‌توجهی با خیس شدن پارچه بیرونی به خطر می‌افتد.

انتخاب بین پوشش PU و پارچه های روکش شده PVC برای کاربرد شما

انتخاب بین پوشش‌های PU و پارچه‌های روکش‌شده PVC یک سؤال با یک پاسخ کلی نیست - این به الزامات عملکرد خاص، محدودیت‌های هزینه، اهداف محیطی و شرایط خدمات برنامه مورد نظر بستگی دارد. چارچوب زیر رایج ترین سناریوهای تصمیم گیری را پوشش می دهد.

• پوشش PU را انتخاب کنید برای پوشاک، لوازم جانبی پوشیدنی، تجهیزات سبک وزن در فضای باز، ضد آب های تنفسی، روکش های بهداشتی، روکش های دریایی، برنامه های کاربردی در آب و هوای سرد، و هر محصولی که وزن سبک، دست نرم یا قابلیت تنفس یک نیاز متمایز است. همچنین PU انتخاب صحیحی است که در آن گواهینامه محیطی (bluesign، OEKO-TEX، مطابقت REACH) برای دسترسی به بازار ضروری است.
• پارچه های روکش PVC را انتخاب کنید برای برزنت های صنعتی در مقیاس بزرگ، سازه های بادی سنگین که در آن جوش RF مورد نیاز است، کاربردهایی که مستلزم قرار گرفتن در معرض مواد شیمیایی تهاجمی هستند، و کاربردهای هزینه محور که در آن هزینه مواد خام بالاتر PU با افزایش عملکرد قابل توجیه نیست. پارچه‌های روکش‌شده PVC نیز در مواردی که نیاز به ضد حریق ذاتی بدون افزودنی‌های پرهزینه است، ترجیح داده می‌شوند.
• خطر هیدرولیز را به دقت ارزیابی کنید برای هر برنامه‌ای که در آن پارچه‌های با روکش PU برای مدت طولانی در محیط‌های گرم و مرطوب نگهداری می‌شوند - به‌ویژه محصولات PU مبتنی بر استر. اگر عمر طولانی ذخیره سازی حیاتی است، فرمولاسیون پلی کربنات یا اتر مبتنی بر PU یا پارچه های با روکش PVC، پایداری طولانی مدت بهتری را ارائه می دهند.
• کل هزینه مالکیت را در نظر بگیرید به جای قیمت واحد به تنهایی: پوشش‌های PU معمولاً در هر متر مربع از پارچه‌های با روکش PVC در سطوح عملکردی معادل هزینه بیشتری دارند، اما وزن کمتر آنها می‌تواند هزینه‌های حمل و نقل و جابجایی را کاهش دهد و انعطاف‌پذیری برتر آنها می‌تواند نرخ جایگزینی را در کاربردهایی که شامل خم کردن مکرر است کاهش دهد.

مسیر کلی در صنعت منسوجات فنی روشن است: فشار نظارتی، الزامات پایداری برندهای بزرگ، و پیشرفت‌های مداوم در فناوری PU موجود در آب، همگی بازار را به سمت پذیرش بیشتر پوشش PU به قیمت پارچه‌های با روکش PVC سوق می‌دهند. نرخ این انتقال به طور قابل توجهی بر اساس بخش برنامه متفاوت است، اما این یک روند طولانی مدت است تا یک تغییر موقت.