Čeprav tako silikonsko usnje kot sintetično usnje spadata v kategorijo umetnega usnja, se bistveno razlikujeta po svoji kemični osnovi, prijaznosti do okolja, vzdržljivosti in funkcionalnih lastnostih. V nadaljevanju ju sistematično primerjamo z vidika sestave materiala, procesnih značilnosti in scenarijev uporabe:
I. Razlike v naravi materiala in kemijski strukturi
Glavne sestavine: anorganski siloksanski polimer (ogrodje Si-O-Si), organski polimer (verige CON iz PU/verige C-Cl iz PVC)
Metoda zamreženja: platinasto katalizirano adicijska utrjevanje (brez stranskih produktov), izhlapevanje topila/reakcija z izocianatnim spojino (vsebuje ostanke HOS)
Molekularna stabilnost: Izjemno odporen na vremenske vplive (energija vezi Si-O > 460 kJ/mol), medtem ko je PU dovzeten za hidrolizo (energija estrske vezi < 360 kJ/mol)
Kemijske razlike: Anorganska ogrodje silikona zagotavlja izjemno stabilnost, medtem ko so organske verige PU/PVC dovzetne za okoljsko korozijo. II. Ključne razlike v proizvodnih procesih
1. Postopek izdelave silikonskega usnjenega jedra
A [Mešanje silikonskega olja in polnila] --> B [Vbrizgavanje platinastega katalizatorja] --> C [Premaz nosilnega papirja]
C --> D [Visokotemperaturno strjevanje (120–150 °C)] --> E [Laminacija osnovne tkanine (pletenina/netkana tkanina)]
E --> F [Površinsko reliefno/matirno obdelavo]
Postopek brez topil: Med postopkom strjevanja se ne sproščajo majhne molekule (HOS ≈ 0)
Metoda laminiranja osnovne tkanine: točkovno lepljenje s talilnim lepilom (ne impregnacija s PU), ohranjanje zračnosti osnovne tkanine
2. Pomanjkljivosti tradicionalnih postopkov sintetičnega usnja
- PU usnje: mokra impregnacija z DMF → mikroporozna struktura, vendar z ostanki topila (zahteva pranje z vodo, poraba 200 ton/10.000 metrov)
- PVC usnje: migracija mehčala (3-5 % sproščanje letno, kar vodi do krhkosti)
III. Primerjava parametrov delovanja (izmerjeni podatki)
1. Silikonsko usnje: Odpornost proti rumenenju --- ΔE < 1,0 (QUV 1000 ur)
Odpornost proti hidrolizi: Brez razpok pri 100 °C 720 ur (ASTM D4704)
Odpornost proti ognju: UL94 V-0 (čas samougasitve < 3 sekunde)
Emisije HOS: < 5 μg/m³ (ISO 16000-6)
Nizkotemperaturna fleksibilnost: Upogljivo pri 60 °C (brez razpok)
2. PU sintetično usnje: Odpornost proti rumenenju: ΔE > 8,0 (200 ur)
Odpornost proti hidrolizi: Razpokanje pri 70 °C 96 ur (ASTM D2097)
Odpornost na gorenje: UL94 HB (počasno gorenje)
Emisije HOS: > 300 μg/m³ (Vsebuje DMF/toluen)
Fleksibilnost pri nizkih temperaturah: Krhkost pri -20 °C
3. PVC sintetično usnje: Odpornost proti rumenenju: ΔE > 15,0 (100 ur)
Odpornost na hidrolizo: Ni relevantno (Ni relevantno za testiranje)
Odpornost proti gorenju: UL94 V-2 (kapljanje)
Emisije HOS: >> 500 μg/m³ (vključno z DOP)
Fleksibilnost pri nizkih temperaturah: Strdi se pri 10 °C
IV. Okoljske in varnostne značilnosti
1. Silikonsko usnje:
Biokompatibilnost: certificirano po standardu ISO 10993 za medicinske namene (standard za implantate)
Recikliranje: Silikonsko olje, pridobljeno s termičnim krekingom (stopnja recikliranja > 85 %)
Strupene snovi: Brez težkih kovin/brez halogenov
2. Sintetično usnje
Biokompatibilnost: Nevarnost draženja kože (vsebuje proste izocianate)
Recikliranje: Odlaganje na odlagališče (brez razgradnje v 500 letih)
Strupene snovi: PVC vsebuje stabilizator svinčeve soli, PU vsebuje DMF
Učinkovitost krožnega gospodarstva: Silikonsko usnje je mogoče fizično odstraniti z osnovne tkanine do silikonske plasti za ponovno granulacijo. PU/PVC usnje je mogoče le degradirati in reciklirati zaradi kemičnega zamreženja. V. Scenariji uporabe
Prednosti silikonskega usnja
- Zdravstvo:
- Antibakterijske vzmetnice (stopnja zaviranja MRSA > 99,9 %, skladno z JIS L1902)
- Antistatične prevleke za kirurške mize (površinska upornost 10⁶-10⁹ Ω)
- Vozila na novo energijo:
- Sedeži, odporni na vremenske vplive (delovna temperatura od -40 °C do 180 °C)
- Notranjost z nizko vsebnostjo hlapnih organskih spojin (ustreza standardu Volkswagen PV3938)
- Zunanja oprema:
- sedeži za čolne, odporni proti UV-žarkom (QUV 3000 ur ΔE <2)
- Samočistilni šotori (kot stika z vodo 110°)
Uporaba sintetičnega usnja
- Kratkoročna uporaba:
- Torbe hitre mode (umetno usnje je lahko in poceni)
- Furnirji za enkratno uporabo (cena PVC usnja < 5 USD/m²)
- Brezkontaktne aplikacije:
- Nenosilne pohištveni deli (npr. sprednje strani predal) VI. Primerjava stroškov in življenjske dobe
1. Silikonsko usnje: Stroški surovine --- 15–25 USD/m² (čistost silikonskega olja > 99 %)
Poraba energije v procesu -- nizka (hitro strjevanje, pranje z vodo ni potrebno)
Življenjska doba -- > 15 let (preverjeno za pospešeno vremensko obstojnost na prostem)
Stroški vzdrževanja -- neposredno brisanje z alkoholom (brez poškodb)
2. Silikonsko usnje: Stroški surovine --- 8–12 USD/m²
Poraba procesne energije -- visoka (linija za mokro obdelavo porabi 2000 kWh/10.000 metrov)
Življenjska doba --> 3-5 let (hidroliza in pulverizacija)
Stroški vzdrževanja -- Zahteva specializirane čistilce
TCO (skupni stroški lastništva): Silikonsko usnje je v 10-letnem ciklu 40 % cenejše od umetnega usnja (vključno s stroški zamenjave in čiščenja). VII. Navodila za prihodnje nadgradnje
- Silikonsko usnje:
- Modifikacija nanosilana → Superhidrofobnost, podobna lotosovemu listu (kontaktni kot > 160°)
- Nabrežje
Čas objave: 30. julij 2025
