ในอุตสาหกรรมการผลิตสมัยใหม่ การตกแต่งภายในรถยนต์ เฟอร์นิเจอร์ระดับไฮเอนด์ และอุปกรณ์กลางแจ้ง การค้นหาวัสดุที่สร้างความสมดุลระหว่างต้นทุน ฟังก์ชันการทำงาน และความสวยงามยังคงเป็นความท้าทายหลัก ด้วยวิวัฒนาการของเทคโนโลยีวัสดุโพลีเมอร์ หนังธรรมชาติแบบดั้งเดิมจึงไม่ใช่ทางเลือกเดียวอีกต่อไป เนื่องจากเป็นวัสดุฉนวน กันน้ำ และทนต่อการสึกหรอที่ใช้กันอย่างแพร่หลายมากที่สุดในงานอุตสาหกรรมปัจจุบัน หนังพีวีซี และหมวดหมู่ที่กว้างขึ้นของ หนังสังเคราะห์ มีบทบาทสำคัญในการออกแบบทางวิศวกรรม
สำหรับวิศวกรการจัดซื้อวัสดุ ผู้ออกแบบผลิตภัณฑ์ และผู้เชี่ยวชาญด้านการควบคุมคุณภาพ การทำความเข้าใจโครงสร้างจุลภาคภายใน สมรรถนะทางกล และกลไกความล้มเหลวภายใต้สภาพแวดล้อมทางกายภาพเฉพาะของสภาพแวดล้อมที่แตกต่างกัน วัสดุหนังสังเคราะห์ ตัวเลือกต่างๆ ถือเป็นกุญแจสำคัญในการรับประกันเสถียรภาพด้านคุณภาพของผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย
จากมุมมองของเทคโนโลยีการประมวลผลวัสดุ หนังสังเคราะห์ เป็นศัพท์เทคนิคกว้างๆ ที่ครอบคลุมถึงวัสดุหนังเทียมทั้งหมด โดยการเคลือบโพลีเมอร์จะถูกรวมเข้ากับฐานผ้าผ่านเทคโนโลยีคอมโพสิตเทียม ภายในครอบครัวใหญ่แห่งนี้ หนังพีวีซี และวัสดุโพลียูรีเทนครองกระแสหลัก
โครงสร้างมาตรฐานของ หนังพีวีซี โดยทั่วไปจะแบ่งออกเป็นสามชั้น:
ชั้นป้องกันพื้นผิว: โดยปกติจะเป็นชั้นโพลียูรีเทน (PU) หรืออะคริลิกเรซินชนิดพิเศษที่บางมาก ใช้เพื่อต้านทานการขีดข่วนขั้นพื้นฐานและการควบคุมความมันเงา
ชั้นโฟมและชั้นกะทัดรัด: นี่คือปัจจัยสำคัญที่กำหนดความรู้สึกของวัสดุและความแข็งแรงทางกายภาพ ผงพีวีซี พลาสติไซเซอร์ และสารเพิ่มความคงตัวถูกผสมลงในเรซินแบบเพสต์ ซึ่งจากนั้นจะติดกับพื้นผิวโดยการเคลือบหรือการรีด ชั้นโฟมให้ความยืดหยุ่น ในขณะที่ชั้นที่มีขนาดกะทัดรัดให้ความต้านทานแรงดึงฉีกขาด
ผ้าสำรอง: ใช้ผ้าถัก ผ้าทอ หรือผ้าไม่ทอ วัสดุของแผ่นรองจะกำหนดอัตราการยืดตัวและความแข็งแรงการลอกของวัสดุเฉพาะโดยตรง วัสดุหนังสังเคราะห์ .
หากเปรียบเทียบกันอย่างกว้างๆ วัสดุหนังสังเคราะห์ อาจใช้โครงสร้างโพลียูรีเทนที่มีรูพรุนขนาดเล็กที่ซับซ้อนมากขึ้น โดยมุ่งมั่นที่จะจำลองการระบายอากาศของหนังธรรมชาติ อย่างไรก็ตาม ในสถานการณ์การใช้งานทางอุตสาหกรรมที่รุนแรงหรือความถี่สูงที่ต้องการการกันน้ำอย่างสมบูรณ์ ความต้านทานต่อโรคราน้ำค้าง และความต้านทานต่อกรด-ด่างของสารเคมี ยิ่งโครงสร้างมีความหนาแน่นมากขึ้น หนังพีวีซี มักจะแสดงให้เห็นถึงความได้เปรียบทางเทคนิคที่ชัดเจนกว่า
ในการใช้งานจริงทางวิศวกรรม ให้เลือกระหว่าง หนังพีวีซี และประเภทอื่นๆ วัสดุหนังสังเคราะห์ ต้องอาศัยตัวบ่งชี้พารามิเตอร์การทดลองที่เข้มงวด ด้านล่างนี้คือการเปรียบเทียบตัวบ่งชี้ทางเทคนิคหลักทั่วไปของวัสดุเกรดอุตสาหกรรมทั่วไปสองชนิด:
| ความต้านแรงดึง | >= 250 นิวตัน / 5ซม | >= 350 นิวตัน / 5ซม | มาตรฐาน ASTM D751 / ISO 1421 |
| แรงฉีกขาด | >= 35 น | >= 40 นิวตัน | มาตรฐาน ASTM D2261 / ISO 4674 |
| ความต้านทานการกัดกร่อนของ Martindale | 50,000 - 100,000 ครั้ง (ไม่มีความเสียหาย) | 30,000 - 80,000 ครั้ง | ISO 12947-2 (ความดัน 12kPa) |
| ความต้านทานต่อไฮโดรไลซิส | ดีเยี่ยม (ไม่มีความเสี่ยงต่อการย่อยสลายภายใต้การแช่น้ำเป็นเวลานาน) | 3 - 10 ปี (ขึ้นอยู่กับสภาพแวดล้อมอุณหภูมิและความชื้น) | ISO 1419 (การทดสอบการจำลองเขตร้อน) |
| เกรดต้านทานรังสียูวี | เกรด 4 - 5 (สามารถเติมสารยับยั้ง UV ที่มีประสิทธิภาพสูงได้) | ชั้นประถมศึกษาปีที่ 3 - 4 | ISO 105-B02 |
| อุณหภูมิต้านทานการแตกร้าวเย็น | -20°C ถึง -30°C (สูตรพิเศษ) | -30°ซ ถึง -40°ซ | มาตรฐาน ASTM D2136 |
| สารหน่วงไฟ | มีกลุ่มสารหน่วงไฟโดยธรรมชาติ ตรงตาม FMVSS 302 ได้อย่างง่ายดาย | ต้องมีสัดส่วนการเติมสารหน่วงไฟสูงจึงจะบรรลุผล | เอฟเอ็มVSS 302 / บี 5852 |
ภายใต้การสัมผัสเป็นเวลานาน การใช้งานหนัก หรือสภาพอากาศที่แปรปรวน พื้นผิวของ หนังสังเคราะห์ อาจประสบกับปรากฏการณ์ความล้มเหลว เช่น การแตกร้าว การหลุดร่อน หรือการแข็งตัว การทำความเข้าใจปัญหาเหล่านี้และการแก้ปัญหาจากแหล่งข้อมูลทางเทคนิคสามารถยกระดับอายุการใช้งานของผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายได้อย่างมาก
หนังพีวีซี ต้องเติมพลาสติไซเซอร์ในระหว่างการผลิตเพื่อให้ได้ความยืดหยุ่น อย่างไรก็ตาม ภายใต้อุณหภูมิสูงหรือการสัมผัสกับตัวทำละลายอินทรีย์จำเพาะ พลาสติไซเซอร์ที่มีน้ำหนักโมเลกุลต่ำจะเคลื่อนตัวไปยังพื้นผิวของวัสดุและระเหยได้ง่าย ส่งผลให้เมทริกซ์แข็งตัว เปราะ และแตกร้าวในเวลาต่อมา
วิธีแก้ปัญหา: ในอุปกรณ์อุตสาหกรรมที่มีความต้องการสูงและการตกแต่งภายในเบาะรถยนต์ ควรแนะนำหรือผสมกับพลาสติไซเซอร์โพลีเมอร์ที่มีน้ำหนักโมเลกุลสูง (เช่น พลาสติไซเซอร์โพลีเอสเตอร์) หรือผสมกับน้ำมันพืชอิพอกซิไดซ์ที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม เพื่อลดอัตราการย้ายของโมเลกุลลงอย่างมาก ทำให้มั่นใจได้ว่าสิ่งนี้ วัสดุหนังสังเคราะห์ ยังคงมีความยืดหยุ่นอย่างดีเยี่ยมหลังจากการทดสอบการชราภาพด้วยความร้อนแบบวงจรเป็นเวลาหลายปี
โดนแสงแดดกลางแจ้ง, วัสดุหนังสังเคราะห์ มีแนวโน้มที่จะเกิดการทำงานร่วมกันโดยแสงอัลตราไวโอเลต (UV) และออกซิเจนในอากาศ ทำให้เกิดการแตกตัวของโซ่โพลีเมอร์ พื้นผิวเปลี่ยนสี เกิดสีเหลือง และลดความแข็งแรง
วิธีแก้ปัญหา: ต้องใส่สารเพิ่มความคงตัวของแสงเอมีน (HALS) และตัวดูดซับรังสียูวีที่ถูกขัดขวางในการออกแบบสูตรผสม โดยเฉพาะในสีอ่อน หนังพีวีซี ความบริสุทธิ์และรูปแบบผลึกของไทเทเนียมไดออกไซด์ในสูตร (แนะนำให้ใช้ประเภทรูไทล์) และอัตราส่วนการผสมของสารทำให้คงตัวจะกำหนดโดยตรงว่าระดับความต้านทานต่อสภาพอากาศสามารถเป็นไปตามมาตรฐานสากลสำหรับยานพาหนะทั้งคันหรืออาคารสาธารณะขนาดใหญ่หรือไม่
การแยกชั้นเป็นหนึ่งในข้อบกพร่องด้านคุณภาพที่ร้ายแรงที่สุดของ หนังสังเคราะห์ . ซึ่งมักเกิดจากการไม่ตรงกันของแรงตึงผิวระหว่างเรซินเคลือบและฐานผ้า หรือการไฮโดรไลซิสของกาวภายใต้สภาพแวดล้อมที่ชื้น
วิธีแก้ปัญหา: ในระหว่างขั้นตอนก่อนการบำบัดของผ้าฐาน จะมีการงีบหลับทางกายภาพหรือการบำบัดด้วยพลาสมาเพื่อเพิ่มพื้นที่ผิวสัมผัส ในขณะเดียวกัน อุณหภูมิและแรงกดม้วนหลักจะถูกควบคุมอย่างเข้มงวดในระหว่างกระบวนการรีดและการเคลือบเพื่อให้วัสดุเคลือบสามารถเจาะเข้าไปในช่องว่างของเส้นใยผ้าได้ ทำให้มั่นใจได้ว่าความแข็งแรงของการลอกทางกายภาพยังคงมีเสถียรภาพอย่างสม่ำเสมอในระดับสูง
โซฟาหนังเทียมอเนกประสงค์ในสไตล์การตกแต่งบ้านที่แตกต่างกัน โซฟาหนังเทียม ได้รับความนิยมอย่างมากในฐานะวัสดุสำหรับเฟอร์นิเจอร์ในบ้านเนื่องจากมีความสามารถรอบด้านที่น่าประทับใจ ผสมผสานเข...
View Moreรู้เบื้องต้นเกี่ยวกับหนังสังเคราะห์ หนังสังเคราะห์คืออะไร? ความหมายและภาพรวม: หนังสังเคราะห์หรือที่เรียกว่า หนังเทียม , หนังมังสวิรัติ หรือ หนังเท...
View Moreพีวีซี (Polyvinyl Chlหรือide) และ PU (Polyurethane) เป็นวัสดุยอดนิยม 2 ชนิดที่ใช้ในการผลิต หนังสังเคราะห์สำหรับยานยนต์ ซึ่งแต่ละอันมีเอกลักษณ์เฉพาะตัว ด้านล่างนี้คือข้อแตกต่างที่สำคัญ: ...
View Moreบทนำของหนังสังเคราะห์สำหรับรองเท้า หนังสังเคราะห์คืออะไร? หนังสังเคราะห์ หมายถึงวัสดุที่มนุษย์สร้างขึ้นซึ่งออกแบบมาเพื่อเลียนแบบรูปลักษณ์ พื้นผิว และคุณภาพของหนังแท้ โดยทั่วไป...
View More