Lai gan gan silikona āda, gan sintētiskā āda ietilpst mākslīgās ādas kategorijā, tās būtiski atšķiras pēc ķīmiskā sastāva, videi draudzīguma, izturības un funkcionālajām īpašībām. Turpmāk tās sistemātiski tiek salīdzinātas no materiāla sastāva, procesa īpašību un pielietojuma scenāriju viedokļa:
I. Materiālā daba un ķīmiskās struktūras atšķirības
Galvenās sastāvdaļas: neorganisks siloksāna polimērs (Si-O-Si pamatsastāvs), organiskais polimērs (PU/C-Cl ķēžu CON ķēdes no PVC)
Šķērssaistīšanas metode: platīna katalizēta pievienošanas sacietēšana (bez blakusproduktiem), šķīdinātāja iztvaikošana/izocianāta reakcija (satur GOS atlikumus)
Molekulārā stabilitāte: Īpaši izturīga pret laikapstākļiem (Si-O saites enerģija > 460 kJ/mol), savukārt PU ir uzņēmīga pret hidrolīzi (estera saites enerģija < 360 kJ/mol)
Ķīmiskās atšķirības: Silikona neorganiskais pamatķēde nodrošina izcilu stabilitāti, savukārt PU/PVC organiskās ķēdes ir uzņēmīgas pret vides koroziju. II. Galvenās atšķirības ražošanas procesos
1. Silikona ādas pamatprocess
A [Silikona eļļas + pildvielas sajaukšana] --> B [Platīna katalizatora injekcija] --> C [Atbrīvošanas papīra nesējpārklājums]
C --> D [Augstas temperatūras sacietēšana (120–150 °C)] --> E [Pamatauduma laminēšana (adīts audums/neausts audums)]
E --> F [Virsmas reljefs/matējoša apstrāde]
Bezšķīdinātāju process: Sacietēšanas procesā neizdalās mazas molekulas (GOS ≈ 0)
Pamata auduma laminēšanas metode: Karstās kausēšanas līmes punktveida līmēšana (nevis PU impregnēšana), saglabājot pamata auduma elpojamību
2. Tradicionālo sintētiskās ādas apstrādes procesu trūkumi
- PU āda: DMF mitrā impregnēšana → Mikroporaina struktūra, bet atlikušais šķīdinātājs (nepieciešama mazgāšana ar ūdeni, patērē 200 tonnas/10 000 metrus)
- PVC āda: plastifikatora migrācija (3–5 % izdalīšanās gadā, kas izraisa trauslumu)
III. Veiktspējas parametru salīdzinājums (izmērītie dati)
1. Silikona āda: izturība pret dzeltēšanu --- ΔE < 1,0 (QUV 1000 stundas)
Izturība pret hidrolīzi: Nav plaisāšanas 100°C temperatūrā 720 stundas (ASTM D4704)
Liesmas aizkavēšana: UL94 V-0 (pašdzēšanas laiks < 3 sekundes)
GOS emisijas: < 5 μg/m³ (ISO 16000-6)
Zemas temperatūras elastība: locāma 60°C temperatūrā (bez plaisāšanas)
2. PU sintētiskā āda: izturība pret dzeltēšanu: ΔE > 8,0 (200 stundas)
Izturība pret hidrolīzi: plaisāšana 70°C temperatūrā 96 stundas (ASTM D2097)
Liesmas slāpēšana: UL94 HB (lēna degšana)
GOS emisijas: > 300 μg/m³ (satur DMF/toluēnu)
Zemas temperatūras elastība: trausls pie -20°C
3. PVC sintētiskā āda: izturība pret dzeltēšanu: ΔE > 15,0 (100 stundas)
Izturība pret hidrolīzi: Nav piemērojams (nav būtisks testēšanai)
Liesmas noturība: UL94 V-2 (piloša aizdedze)
GOS emisijas: >> 500 μg/m³ (ieskaitot DOP)
Zemas temperatūras elastība: sacietē 10°C temperatūrā
IV. Vides un drošības elementi
1. Silikona āda:
Bioloģiskā saderība: sertificēta saskaņā ar ISO 10993 medicīniskās kvalitātes standartu (implantātu standarts)
Pārstrādes iespējas: Silikona eļļa, kas iegūta, izmantojot termisko krekingu (atgūšanas līmenis >85%)
Toksiskas vielas: bez smagajiem metāliem/halogēniem
2. Sintētiskā āda
Bioloģiskā saderība: Ādas kairinājuma risks (satur brīvus izocianātus)
Pārstrāde: apglabāšana poligonā (500 gadu laikā nenotiek degradācija)
Toksiskas vielas: PVC satur svina sāls stabilizatoru, PU satur DMF
Aprites ekonomikas veiktspēja: Silikona ādu var fiziski noņemt no pamatmateriāla līdz silikona slānim atkārtotai granulēšanai. PU/PVC ādu var pārstrādāt tikai ķīmiskās šķērssavienošanas dēļ. V. Pielietojuma scenāriji
Silikona ādas priekšrocības
- Veselības aprūpe:
- Antibakteriāli matrači (MRSA inhibīcijas līmenis >99,9%, atbilst JIS L1902)
- Antistatiski ķirurģisko galdu pārvalki (virsmas pretestība 10⁶-10⁹ Ω)
- Jauni enerģijas transportlīdzekļi:
- Laika apstākļiem izturīgi sēdekļi (darba temperatūra no -40°C līdz 180°C)
- Salons ar zemu gaistošo organisko savienojumu saturu (atbilst Volkswagen PV3938 standartam)
- Āra aprīkojums:
- UV staru izturīgi laivas sēdekļi (QUV 3000 stundu ΔE <2)
- Pašattīroša teltis (ūdens saskares leņķis 110°)
Sintētiskās ādas pielietojumi
- Īslaicīga lietošana:
- Ātrās modes somas (PU āda ir viegla un lēta)
- Vienreizlietojamie displeju finieri (PVC ādas cena <5 USD/m²)
- Bezkontakta lietojumprogrammas:
- Nenesošas mēbeļu daļas (piemēram, atvilktņu priekšpuses) VI. Izmaksu un kalpošanas laika salīdzinājums
1. Silikona āda: Izejvielu izmaksas --- 15–25 USD/m² (silikona eļļas tīrība > 99%)
Procesa enerģijas patēriņš — zems (ātra sacietēšana, nav nepieciešama mazgāšana ar ūdeni)
Kalpošanas laiks -- > 15 gadi (pārbaudīts paātrinātas atmosfēras iedarbības ārpus telpām)
Apkopes izmaksas — tieša noslaucīšana ar spirtu (bez bojājumiem)
2. Silikona āda: Izejvielu izmaksas --- 8–12 USD/m²
Procesa enerģijas patēriņš — augsts (mitrās apstrādes līnija patērē 2000 kWh/10 000 metrus)
Kalpošanas laiks --> 3-5 gadi (hidrolīze un pulverizācija)
Apkopes izmaksas — nepieciešami specializēti tīrīšanas līdzekļi
Kopējās īpašumtiesību izmaksas (TCO): Silikona āda 10 gadu ciklā izmaksā par 40 % mazāk nekā PU āda (ieskaitot nomaiņas un tīrīšanas izmaksas). VII. Turpmākās jaunināšanas norādījumi
- Silikona āda:
- Nanosilāna modifikācija → Lotosa lapai līdzīga superhidrofobitāte (saskares leņķis > 160°)
- Emb
Publicēšanas laiks: 2025. gada 30. jūlijs
