Hoci silikónová aj syntetická koža patria do kategórie umelej kože, zásadne sa líšia v chemickom základe, šetrnosti k životnému prostrediu, odolnosti a funkčných vlastnostiach. Nasledujúci text ich systematicky porovnáva z hľadiska zloženia materiálu, charakteristík procesu a scenárov použitia:
I. Rozdiely v povahe materiálu a chemickej štruktúre
Hlavné zložky: Anorganický siloxánový polymér (kostra Si-O-Si), organický polymér (reťazce CON z PU/reťazce C-Cl z PVC)
Metóda zosieťovania: Adičné vytvrdzovanie katalyzované platinou (bez vedľajších produktov), odparovanie rozpúšťadla/reakcia s izokyanátom (obsahuje zvyšky prchavých organických zlúčenín)
Molekulárna stabilita: Extrémne odolný voči poveternostným vplyvom (energia väzby Si-O > 460 kJ/mol), zatiaľ čo PU je náchylný na hydrolýzu (energia esterovej väzby < 360 kJ/mol)
Chemické rozdiely: Anorganická kostra silikónu dodáva výnimočnú stabilitu, zatiaľ čo organické reťazce PU/PVC sú náchylné na koróziu spôsobenú vplyvom prostredia. II. Kľúčové rozdiely vo výrobných procesoch
1. Proces výroby silikónového koženého jadra
A [Zmiešanie silikónového oleja a plniva] --> B [Vstrekovanie platinového katalyzátora] --> C [Náter nosičového papiera]
C --> D [Vytvrdzovanie pri vysokej teplote (120 – 150 °C)] --> E [Laminácia základnej textílie (pletenina/netkaná textília)]
E --> F [Povrchová razba/matovanie]
Bezrozpúšťadlový proces: Počas procesu vytvrdzovania sa neuvoľňujú malé molekuly (VOC ≈ 0)
Metóda laminácie základnej látky: Bodové lepenie tavným lepidlom (nie PU impregnácia), zachovanie priedušnosti základnej látky
2. Nedostatky tradičných procesov spracovania syntetickej kože
- PU koža: DMF mokrá impregnácia → Mikroporézna štruktúra, ale so zvyškovým rozpúšťadlom (vyžaduje sa umývanie vodou, spotreba 200 ton/10 000 metrov)
- PVC koža: Migrácia zmäkčovadla (uvoľňovanie 3 – 5 % ročne, čo vedie ku krehkosti)
III. Porovnanie výkonnostných parametrov (namerané údaje)
1. Silikónová koža: Odolnosť voči žltnutiu --- ΔE < 1,0 (QUV 1000 hodín)
Odolnosť voči hydrolýze: Bez praskania pri 100 °C po dobu 720 hodín (ASTM D4704)
Odolnosť proti ohňu: UL94 V-0 (doba samozhášania < 3 sekundy)
Emisie VOC: < 5 μg/m³ (ISO 16000-6)
Flexibilita pri nízkych teplotách: Ohybná pri 60 °C (bez praskania)
2. PU syntetická koža: Odolnosť voči žltnutiu: ΔE > 8,0 (200 hodín)
Odolnosť voči hydrolýze: Praskanie pri 70 °C počas 96 hodín (ASTM D2097)
Odolnosť proti ohňu: UL94 HB (pomaly horiace)
Emisie VOC: > 300 μg/m³ (Obsahuje DMF/toluén)
Flexibilita pri nízkych teplotách: Krehký pri -20 °C
3. Syntetická koža z PVC: Odolnosť voči žltnutiu: ΔE > 15,0 (100 hodín)
Odolnosť voči hydrolýze: Neuplatňuje sa (Nie je relevantné pre testovanie)
Odolnosť voči horeniu: UL94 V-2 (zahrievanie kvapkaním)
Emisie VOC: >> 500 μg/m³ (vrátane DOP)
Flexibilita pri nízkych teplotách: Vytvrdzuje pri 10 °C
IV. Environmentálne a bezpečnostné prvky
1. Silikónová koža:
Biokompatibilita: Certifikácia lekárskej kvality podľa ISO 10993 (štandard pre implantáty)
Recyklovateľnosť: Silikónový olej získaný tepelným krakovaním (miera návratnosti > 85 %)
Toxické látky: Bez ťažkých kovov/bez halogénov
2. Syntetická koža
Biokompatibilita: Riziko podráždenia pokožky (obsahuje voľné izokyanáty)
Recyklovateľnosť: Skládkovanie (bez degradácie do 500 rokov)
Toxické látky: PVC obsahuje stabilizátor olovnatej soli, PU obsahuje DMF
Výkonnosť v obehovom hospodárstve: Silikónovú kožu je možné fyzicky stiahnuť zo základnej tkaniny do silikónovej vrstvy na opätovnú granuláciu. PU/PVC kožu je možné len degradovať a recyklovať vďaka chemickému zosieťovaniu. V. Scenáre použitia
Výhody silikónovej kože
- Zdravotná starostlivosť:
- Antibakteriálne matrace (miera inhibície MRSA > 99,9 %, v súlade s normou JIS L1902)
- Antistatické poťahy na chirurgické stoly (povrchový odpor 10⁶-10⁹ Ω)
- Vozidlá na novú energiu:
- Sedadlá odolné voči poveternostným vplyvom (prevádzková teplota -40 °C až 180 °C)
- Interiéry s nízkym obsahom prchavých organických zlúčenín (spĺňajú normu Volkswagen PV3938)
- Vonkajšie vybavenie:
- Sedadlá lodí odolné voči UV žiareniu (QUV 3000 hodín ΔE <2)
- Samočistiace stany (uhol kontaktu s vodou 110°)
Aplikácie syntetickej kože
- Krátkodobé použitie:
- Tašky rýchlej módy (PU koža je ľahká a lacná)
- Jednorazové dyhy na displeje (cena PVC kože < 5 USD/m²)
- Bezkontaktné aplikácie:
- Nenosné časti nábytku (napr. čelá zásuviek) VI. Porovnanie nákladov a životnosti
1. Silikónová koža: Cena suroviny --- 15 – 25 USD/m² (čistota silikónového oleja > 99 %)
Spotreba energie pri procese -- nízka (rýchle vytvrdzovanie, nie je potrebné premývanie vodou)
Životnosť -- > 15 rokov (overené zrýchlené vonkajšie zvetrávanie)
Náklady na údržbu -- Priame utieranie alkoholom (bez poškodenia)
2. Silikónová koža: Cena suroviny --- 8 – 12 USD/m²
Spotreba energie v procese -- Vysoká (mokrá spracovateľská linka spotrebuje 2 000 kWh/10 000 metrov)
Životnosť -- > 3-5 rokov (hydrolýza a drvenie)
Náklady na údržbu -- Vyžaduje si špecializované čistiace prostriedky
Celkové náklady na vlastníctvo (TCO): Silikónová koža stojí o 40 % menej ako PU koža počas 10-ročného cyklu (vrátane nákladov na výmenu a čistenie). VII. Smery pre budúcu modernizáciu
- Silikónová koža:
- Modifikácia nanosilánom → Superhydrofóbnosť podobná lotosovému listu (kontaktný uhol > 160°)
- Nab.
Čas uverejnenia: 30. júla 2025
