Описание полиуретановой ткани: сравнение с другими материалами

Методы формовки

Покупателю требуется функциональное изделие, имеющее определенные свойства. Для достижения этого применяются способы обработки, которые аналогичны работе со всеми пластмассами.

Экструзия

Полиуретан полимер отлично подходит для формования методом продавливания. Под давлением нагретый и размягченный материал подается в выходное отверстие экструдера. В этой же зоне происходит отвердение. В результате на выходе получается пруток с заданным сечением или плоский лист. Полученный прокат нарезается или скручивается в рулоны.

Литье

Этот метод является самым распространенным. С помощью него изготавливаются товары со сложной геометрией: втулки, опоры, манжеты, уплотнители, элементы для гидравлики и подшипники. Преимуществом является легкая автоматизация процесса, возможность выпуска больших партий. Для изготовления штучных деталей, размеры которых могут быть до нескольких тонн, используется литье на стенде. В оправу заливается размягченная масса, с последующим отверждением и приобретением устойчивой формы.

Для ускорения процесса в автоматических линиях применяется повышенное давление. Метод мало отличается от технологий изделий из любой пластмассы. Часто необходимо покрыть полимером заготовку из металла. Тогда размягченный полиуретан вручную или под контролем компьютера наносится на вещь. Остывая, слой становится упругим и создает защитную пленку.

Прессование

Подготовленный материал (листовой, прутковый или гранулированный) подается на аппарат, где методом экстремального давления в ограниченном пространстве придается форма. Процесс может сопровождаться предварительным нагревом или размягчением субстанции за счет сжатия. При этом получается деталь с измененными свойствами, имеющая четко заданную геометрию. На производствах такое действие контролируется с помощью программного обеспечения.

Заливка

Для выпуска художественных или штучных изделий используется метод естественного литья. Вручную в подготовленную оправку помещается жидкий материал. Под влиянием высокой температуры или реагентов устройство застывает, сохраняя необходимую конфигурацию. Таким способом можно сделать небольшую серию любых заготовок. Чаще применяется для изготовления больших форм и элементов декора.

Кожа PU – что это?

Не так давно в магазинах нашей страны появились изделия с ранее неизвестными нам ярлыками с составом 100% pu. Продавцы-консультанты, на вопрос, что это за зверь такой ПУ, нередко сами теряются в догадках. Кожзаменитель, новый вид синтетики, прессованная кожа, искусственная кожа, полиуретановая кожа, даже обычная кожа – такие ответы часто можно услышать не только в отделах на рынках, но даже в приличных магазинах. Однако не один из них не является правильным. Так что же это за материал такой ПУ (кожа pu)?

Начнем с того, что кожа PU – это, безусловно, совсем не то, что было известно нам с детства, как кожзаменитель или дерматин. Естественно, кожа ПУ также и не является точной копией натуральной кожи, хотя по внешним характеристикам очень на нее похожа.

Процесс изготовления кожи ПУ нередко называют высокотехнологичным, а сам материал ПУ – высокосортным. Отчасти, может быть это и так, ведь кожа Pu изготавливается из нескольких слоев. Первый (и самый важный для нас, как для потребителя) – это хлопчатобумажная основа. Далее – дефектная натуральная кожа, прошедшая особую обработку. Эти первые два слоя дают главное преимущество материалу ПУ перед его «дедушкой» — дерматином. А именно – воздухопроницаемость, то есть, теоретически, кожа ПУ должна «дышать». Последний слой – полиуретан, фактически и давший название этому материалу в виде приставки pu – от англ. polyurethane. Полиуретан – это, конечно, синтетический материал, но именно он дает возможность создавать изделия из кожи ПУ невероятных цветов, с различными рисунками и принтами, которые так нравятся потребителю.

Также стоит назвать другие свойства кожи пу:

• морозостойкость (так, пуховики из кожи ПУ уже не редкость в нашей стране);
• устойчивость к механической нагрузке, эластичность;
• сверхпрочность (в отличие от натуральной кожи, изделие из кожи ПУ вряд ли когда-либо порвется);
• без запаха (что существенно отличает ее от кожзаменителя);
• мягкость.

Нередко, в интернет-статьях можно увидеть, что кожу ПУ называют экокожей, и приписывают ей то, что она не аллергенный продукт. Однако, не стоит верить этому на 100% процентов. Ведь в процессе изготовления производитель волен добавлять в состав все, что угодно и редко это оказывается на ярлыках с составом.

По этой же причине стоит упомянуть про тех производителей, которые используют надпись 100% pu на изделиях, изготовленных из простой искусственной кожи

Поэтому, покупателю стоит обратить внимание на два главных фактора: вес и мягкость. Изделие из кожи ПУ должно быть гораздо легче и мягче аналогичного изделия из дерматиновой кожи, т.е. по внешним характеристикам это изделие должно быть на 80% похоже на изделие из натуральной кожи

по внешним характеристикам это изделие должно быть на 80% похоже на изделие из натуральной кожи.

В заключении, стоит отметить, что кожа ПУ – это уже хорошо зарекомендовавший себя материал, изготовленный на натуральной основе. И главное его преимущество перед потребителем – это, конечно, цена. Нередко она в 4-5 раз ниже аналогичной модели из натуральной кожи, что дает нам возможность менять одежду чаще, следуя последним тенденциям моды. Также, кожа ПУ в эксплуатации невероятно легка, изделия из ПУ можно стирать даже в стиральной машине, а чтобы отгладилось — достаточно дать ему повисеть несколько часов на вешалке. При использовании материалов сайта, размещение активной ссылки на ресурс www.kurtki54.ru является обязательным условием.

История создания эластана

Кто же придумал эластан, спросите Вы? И у меня найдется однозначный ответ, т.к. имя создателя известно многим и не держится в секрете. Это американец Джозеф Шиверс, ученый, работающий в химической лаборатории компании DuPont в середине ХХ века. Именно он изучал термопластичный эластомер, который при воздействии температуры имел свойство растягиваться. В итоге были созданы эластановые нити, при добавлении которых в различные материи спустя 20 лет стали изготавливать чулки, корсеты, спортивную одежду и многое другое, о чем поговорим ниже. Эластан – это не самостоятельная ткань, а, говоря простыми словами, синтетическая добавка. Прочная, тонкая, легкая, устойчивая к негативному влиянию окружающей среды.

Внешний вид хлопковой ткани с добавкой эластана.

На сегодняшний день, крупнейшими поставщиками тканей с добавлением эластана являются США, Япония и Италия. Самым крупным гигантом по производству эластановых нитей является американская . Именно здесь производят всем известный бренд под названием «Лайкра» и «Эласпан».

Состав ткани и его свойства

На первый взгляд экокожу невозможно отличить от натуральной из-за точного повторения фактуры животного происхождения. Производство происходит путём нанесения прочной и износостойкой плёнки из полиуретана на основу из хлопковой ткани.

Износостойкость, мягкость и способность «дышать» — вот те признаки, которые «синтетический собрат» скопировал у натурального, однако при осмотре обратной стороны материалов, все различия становятся явными.

Свойства экокожи: 

Стойкость к стиранию

Прочность материала на разрыв

Гибкость и податливость

Формоустойчивость

Экологичность

Широкий выбор цветовой гаммы

Гипоаллергенность

Устойчивость к жаре и холоду

Как производится экокожа, каковы её свойства?

Материал искусственного аналога кожи изготавливается в специальных закрытых установках на современных предприятиях химической промышленности.

Экокожа – материал, получаемый синтетически, путём нанесения микропористой («дышащей») плёнки из полиуретана на тканую (из хлопка или полиэфира) основу. Качество экокожи напрямую зависит от толщины полиуретановой плёнки: чем она толще, тем выше качественные и эксплуатационные характеристики исходного материала, но из-за этого готовое изделие становится более жёстким. Оптимальная толщина выбирается, исходя из того, как будет использоваться исходный материал.

В момент производства экокожи, когда слои полипропилена и ткани подвергаются тиснению, получается рисунок, как у кожи. Экокожа настолько повторяет натуральный рисунок, что её сложно отличить от оригинала, хотя, посмотрев на изнанку, это становится очевидным.

Преимущества этого уникального искусственного материала заключаются в следующем:

• Рисунок идентичен натуральной коже;
• Процесс её производства менее затратный, гуманный и экологически намного менее опасен, чем изготовление кожи из животного;
• Может выпускаться различных размеров – цельным куском, что является просто невозможным при использовании натурального материала (например, для производства мебели). Возможность шить изделия без швов делает всё более эстетичным и практичным;
• Много вариантов цвета;
• Невысокая гигроскопичность, что улучшает эксплуатационные характеристики готовых изделий из кожи;
• Морозостойкость и устойчивость к солнечным лучам – не «дубеет» и не выгорает;
• Эластичность и податливость, легко режется, шьётся;
• Долговечность и практичность;
• Устойчивость к истиранию;
• Подходит для использования аллергикам, у которых есть реакция на мех и кожу животных.

Именно удивительная схожесть экокожи с оригиналом и её преимущественные свойства делают её отличной альтернативой натуральной коже.

Историческая справка

Первые разработки синтетического материала, призванного заменить некоторые виды пластика, резины, а также металла были произведены в Германии и Соединенных Штатах в 30-х годах XX века. В США исследованиями в этой области занималась химико-технологическая лаборатория под руководством У. Х. Карозерса. Учеными был успешно проведен синтез искусственного каучука, нейлона и полиамида.

Группе немецких ученых под руководством Бейера удалось провести синтез эластомеров в 1937 году независимо от своих американских коллег. В отличие от последних, немецкие химики синтезировали твердый полиуретан, что не нарушало патент на созданный ранее вспененный аналог. Производство полиуретана в промышленных масштабах было налажено в Германии в 1944 году, в США – в 1957 году и лишь 60-х годах в России.

Масштабное производство твердого полиуретана листового типа для индивидуальных хозяйственных нужд и технических нужд промышленности началось относительно недавно. За короткий промежуток времени состав полимера претерпел значительные изменения, направленные на повышение качества продукции, расширение перечня выпускаемых марок и модификаций, обладающих заданными свойствами.

Неординарность и интересные факты по применению полиуретана

Возможность придать материалу разнообразные характеристики позволила ему появиться во многих отраслях. Занимаясь спортом, мы используем изделия из этого полимера. Из него делается одежда, обувь, медицинское оборудование. В современном транспорте (автомобили, самолеты, железнодорожные вагоны) давно используют уникальные свойства этой субстанции. Ее неуязвимость стала проблемой для экологии. Несколько лет назад был обнаружен вид грибов, для жизни которых достаточно наличие этого пластика. Pestalotiopsis microspora успешно разлагает полиуретан, при этом его можно употреблять в пищу. Гурманы утверждают, что по вкусу он напоминает хлеб. Может быть, в будущем это станет решением проблемы утилизации.

Области применения

Этот аналог кожи широко используется для создания одежды, обуви, . Сочетание презентабельного внешнего вида, бюджетной стоимости и простоты ухода, несомненно, являются плюсами обуви и других изделий из кожзама. Однако есть и некоторые минусы: материал склонен к пересыханию, легко воспламеняется.

Экокожа используется для производства таких предметов:

• куртки, леггинсы, юбки, шорты, пальто, куртки;
• автомобильные чехлы;
• обувь – от босоножек до грубых ботинок;
• мебельной обивки, например для диванов, кресел, кухонных уголков и табуреток;
• сумок, рюкзаков, кошельков;
• перчаток, ремней.

При выборе обивки приходится решать, экокожа или ткань что лучше. Ответ лежит на поверхности: все зависит от места расположения мебели и личных предпочтений.

Экокожа сочетается с другими тканями и фактурами: металл, перфорация, кружево, аппликации, драпировка.

Применение

Полиуретановые листы, стержни, втулки, другая продукция, в силу своей универсальности, эксплуатируются в различных отраслях. Вот, некоторые из них:

• строительство (термо-, водоизоляционные панели, листы, лепнина, карнизы);
• химическая отрасль (клеи, герметики, лаки, краски);
• бумажная, полиграфическая отрасль (валки, валики, покрытия поверхности);
• производство машин, механизмов (узлы и детали машин, уплотнения, покрытия поверхности);
• нефтегазовая (уплотнения, маслостойкие клапаны);
• горнодобывающая отрасль (сита для грохотов, покрытия и мелющие части мельниц);
• радиоэлектроника (изоляционные материалы);
• легкая промышленность (бобины для ниток, ролики для скручивания, клеи, подложки);
• медицина (катетеры, имплантаты, протезы);
• пищевая отрасль (конвейерные ленты).

Итак, полиуретановые стержни, листы, другие изделия во многом по своим техническим характеристикам превосходят резины, обычные пластические массы, каучуки, даже металл, благодаря чему потребление данной продукции с каждым годом значительно возрастает. Открываются новые возможности применения.

Полиуретан – один из самых востребованных многофункциональных полимеров, конструкционных материалов.

Поставщик: ООО РТГ «МетПромСтар»

Технология производства эластана

Как и говорилось выше, эластан получают химическим путем в лаборатории, в роли сырья выступают полиуретановые каучуки. Сразу оговорюсь, технология получения эластановой ткани будет описана поверхностно, т.к. мы с Вами не преследуем цель детального рассмотрения вопроса производства эластана, пусть этим занимаются специалисты. Мы же для общего представления лишь слегка коснемся основных аспектов производства. Итак, существует несколько видов получения эластанового волокна:

• Химическое формирование;
• Формирование из раствора (сухое или мокрое);
• Шприцевание из расплава полимера.

На выходе получается мягкая, гладкая, шелковистая ткань, обтекающая кожу, словно вода. Далее, по желанию клиента, эластан могут окрасить в любой цвет, набить рисунок или оставить его гладкокрашеным.

Производство эластана — трудоемкий процесс.

Волокна эластана добавляют к натуральным тканям для улучшения их характеристик. Часто он дополняет: хлопок, шелк, трикотаж, вискозу, лен, полиамид, полиэстер. Доля эластана к основному сырью может составлять от 2 до 30%. Чем выше процент, тем больше плотность. Стоит отметить, что в природе не существует ткани, состоящей 100% из нитей эластана. Он всегда используется как дополнение. Идеальным является сочетание 95% вискозы и 5% эластана. При таком соотношении материал имеет удивительно мягкую структуру, приятен к телу, дышит и очень практичен.

Плюсы и минусы ткани

Синтетическая кожа имеет ряд преимуществ:

• Экологичность. Главное преимущество, которое так ценится в материале. Для его изготовления нужно лишь два типа ткани, имеющих химическое и растительное происхождение.
• Прочность и износостойкость. Изделия из экокожи, при грамотном уходе, устойчивы к истиранию и механическим повреждениям.
• Эластичность. Несмотря на отсутствие стрейча в составе, ткань отлично тянется и подходит для пошива облегающей тело одежды.
• Гипоаллергенность. Экокожа не вызывает раздражения при контакте с кожей.
• Отсутствие неприятных запахов. Небольшой специфический запах материал может иметь только после покупки новой вещи. Однако он выветривается после первой стирки.
• Простота в уходе. Экокожа не притягивает пыль и отталкивает воду и загрязнения.
• Доступность. Цена изделий из искусственной кожи в 3-10 раз ниже, чем аналогичных из натуральной.

Однако ткань имеет и ряд недостатков:

• Риски отклеивания основы. При неаккуратном обращении с изделием, от экокожи может отклеиться тканевая основа, восстановить которую сложно.
• Низкие терморегуляционные свойства. При носке изделий из экокожи в холодную погоду, тело быстро охлаждается, и вы начнете мерзнуть, в теплую погоду, наоборот, — кожа начинает преть, и вам станет жарко.
• Внешний вид. По экокоже низкого и среднего качества можно сразу понять, что она не является натуральной. Именно из-за этого многие ценители кожевенной промышленности и пренебрегают ноской одежды из нее.

Вспененный ПУ (поролоны)

Представляет собой пористое, газонаполненное на 85-90% инертным газом синтетическое изделие. Зависимо от метода производства, состава – различается по степени эластичности. Может быть как мягким (поролон) так и жестким, который почти не подвержен деформации.

Широко востребован в промышленности, строительстве двухкомпонентный вспененный полиуретан – ППУ, который образуется путем смешивания двух компонентов. Реакция протекает очень быстро – в течение 5-10 секунд ППУ вспенивается, затем затвердевает. В результате получается легкая масса с низкой тепловой проводимостью, которая не гниет, не поддерживает самостоятельное горение, не подвергается воздействию влаги, щелочей, органических растворителей, слабых кислот. Вспененный ППУ очень востребован в качестве утеплителя, шумоизоляции. Прекрасно заполняет поры, не позволяя тем самым образовываться мостикам холода. Применяется в широком температурном диапазоне от -60°С до+140°С, практически не меняет своих свойств со временем.

Свойства и технические характеристики материала

Основные свойства:

• Устойчивость, износ, прочность — отличие полиуретановых полимеров. Хорошо переносит пребывание в растворителях и маслах органического производства. Не разлагается под излучением радиации. Это говорит о том, что он является лучшим материалом в эксплуатационных характеристиках.
• Прочность полиуретана лучше, чем у каучука, резины, металла. Применение его направлено на технологии с металлическим напряжением. В сравнении с другим материалами, стойкость полиуретана абразивного типа намного выше.
• При нагревании, деформации и разрыве не теряет своих свойств. Наоборот, обретает новые.
• При высокой твердости остается эластичным. Пределом его деформации считается 350%. Остается невредимым даже в 50 МПа. Выдерживает динамические напряжения при температуре 120 °С. Эластомер при −70 °С остаётся неизменным.
• Полиуретан обладает сильными диэлектрическими свойствами. Они не подвержена растворению в растворителе и маслах. Не разрушаются под воздействием озона. Устойчивы к бактериям и плесени.
• Предметы из полиуретана могут принимать различные формы. Чего не скажешь о резиновых. Полиуретановая технология изготовления дешевле резиновой и каучуковой.

Вам это будет интересно Из каких тканей шьют спортивную одежду и костюмы

Изделия из полиуретанаОбратите внимание! Единственным минусом является проблема переработки отходов из полиуретана

Свойства тканей и состав покрытия

женская демисезонная куртка

Ткань должна обладать следующими характеристиками:

• прочность, износостойкость, устойчивость к механическим повреждениям;
• формоустойчивость, несминаемость, отсутствие усадки;
• водоотталкиваемая способность;
• защита от ветра, холода, снега, дождя;
• стойкость красителя после воздействия осадков;
• простой уход, не требующий усилий.

Материю для куртки обрабатывают специальной пропиткой. Она бывает водоотталкивающей, грязеотталкивающей, ветрозащитной. Основные виды составов:

• PU – прозрачное покрытие из полиуретана. Защищает от влаги, ветра, жира, пота. Не смывается после стирки, не отслаивается, стойкое к органическим веществам. Бывает разной толщины. Со значением 3000 и больше мм водного столба материал считается водонепроницаемым.
• Milky – белое полиуретановое покрытие, наносится на ткань изнутри. Делает полотно жёстче, удерживает волокна.
• Silver – серебристая внутренняя пропитка. Обеспечивает защиту от солнечных лучей и влаги, не даёт пуху выбиваться.
• PVC – прорезиненное внутреннее покрытие из поливинилхлорида. Делает ткани для курток полностью водонепроницаемыми. Стойкое к возгораниям, множеству химических веществ. Низкая теплопроводность и электропроводность.

• Мембрана – особая пропитка, нанесённая жёстко на полотно горячим методом; или тонкая плёнка, приклеенная или приваренная к материалу. Должна выпускать влагу с одной стороны и не запускать внутрь с другой.
• Peach-skin – ворсистое покрытие, похожее на пушистую кожицу персика по ощущениям. Не требует особого ухода, отталкивает воду.
• WR – водоотталкивающий слой с наружной стороны. Вода не впитывается, а скатывается каплями. То же происходит с грязью.
• WS даёт эффект сжатия.
• Cire – слой, содержащий пух.
• PD делает ткань прочной. Наносится с изнанки.
• Ultra Foil – блестящая наружная пропитка.

Необходимо выбирать максимально подходящий состав пропитки и материала. Повседневная куртка не подойдёт для спортивных занятий. Лёгкую ветровку не получится надеть поздней осенью.

Вопросы для обсуждения: в чём разница между различными волокнами?

В чём разница между лайкрой и эластаном?

Сравнивать два волокна некорректно и равнозначно тому, если сравнивать термин «Автомобиль» и марку популярной машины. Лайкра и есть эластан с определёнными свойствами и характеристиками.

Чем спандекс отличается от других искусственных волокон

Как уже упоминалось выше, Spandex – это эластан, то есть вся группа полиуретановых синтетических нитей. В их составе фигурирует каучук полиуретана. Искусственные нити содержат вискозу, получаемую из целлюлозы и химических примесей. Такие нити изготовить проще и экономически выгоднее, чем спандекс. Однако они способны значительно усаживаться после стирки.

Плюсы и минусы экокожи

Положительные свойства:

• легко обрабатывается для получения нужного цвета и текстуры;
• пропускает воздух;
• имеет гигроскопичную основу;
• обладает хорошей устойчивостью к растяжению;
• может быть произведена с заданной площадью и какой угодно конфигурацией;
• не вызывает аллергии;
• не имеет резкого запаха;
• почти не пропускает влагу;
• устойчива к минусовой температуре (в пределах средних значений);
• не разрушается под действием ультрафиолетовых лучей;
• имеет низкую стоимость;
• исключает необходимость убивать животных для ее получения.

Минусы:

• при сильном нагревании выделяет вредные вещества;
• легко повреждается при соприкосновении с острыми предметами;
• может потрескаться в месте сгиба;
• плохо переносит сильный мороз;
• разрушается при контакте с хлором и растворителями.

Свойства и технические характеристики материала

Основные свойства:

• Устойчивость, износ, прочность — отличие полиуретановых полимеров. Хорошо переносит пребывание в растворителях и маслах органического производства. Не разлагается под излучением радиации. Это говорит о том, что он является лучшим материалом в эксплуатационных характеристиках.
• Прочность полиуретана лучше, чем у каучука, резины, металла. Применение его направлено на технологии с металлическим напряжением. В сравнении с другим материалами, стойкость полиуретана абразивного типа намного выше.
• При нагревании, деформации и разрыве не теряет своих свойств. Наоборот, обретает новые.
• При высокой твердости остается эластичным. Пределом его деформации считается 350%. Остается невредимым даже в 50 МПа. Выдерживает динамические напряжения при температуре 120 °С. Эластомер при −70 °С остаётся неизменным.
• Полиуретан обладает сильными диэлектрическими свойствами. Они не подвержена растворению в растворителе и маслах. Не разрушаются под воздействием озона. Устойчивы к бактериям и плесени.
• Предметы из полиуретана могут принимать различные формы. Чего не скажешь о резиновых. Полиуретановая технология изготовления дешевле резиновой и каучуковой.

Вам это будет интересно Какие существуют непромокаемые ткани для уличного использования

Изделия из полиуретанаОбратите внимание! Единственным минусом является проблема переработки отходов из полиуретана

Рекомендации по уходу

Конечно же, перед стиркой всегда обращайте внимание на шильдик изделия (его не просто так вешают). Но я Вам советую, изделия из эластановой ткани стирать вручную и при комнатной температуре

Если такой возможности или желания нет, то в стиральной машинке выбирайте только «деликатный режим» и отжим на самых маленьких оборотах. Про отбеливатели и кондиционер лучше забыть, а сделать выбор в пользу «мягких» порошков (можно даже детских). И главное, цветные вещи стирайте отдельно, иначе не исключено окрашивание. Сушить вещи лучше подальше от солнечных лучей и в горизонтальном положении, дабы исключить растягиваний. Гладить эластановые вещи тоже лучше при невысоких температурах на «деликатном режиме».

Правильный уход — залог долгого срока службы.

Как видите, особенного ухода изделия с добавками эластана не требуют. Стоит лишь следовать рекомендациям, изображенным на шильдиках изделия, и, поверьте мне, тогда вещи Вас будут радовать своим первоначальным видом достаточно продолжительное время.

Итоги

Эластичные полиуретаны нашли широкое применение в различных отраслях производства и во многих сферах народного хозяйства благодаря своим качествам и характеристикам.

Жидкий двухкомпонентный полиуретан – один из немногих материалов, успешно применяющийся при массовом потоковом производстве материалов для декоративной отделки помещений из гипса, цемент или бетона.

Эластичные волокна комбинируют с другими типами материалов для получения прочных и износостойких нитей, которые применяются как для пошива спортивной одежды, так и для высокопрочных полимерных тканей, использующейся в военной промышленности, и даже для производства специальных безвоздушных шин.