Pelle sintetica realizzata con PBS riciclabile e di origine biologica

Un nuovo tipo di pura pelle sintetica soddisfa gli elevati requisiti del regolamento europeo sulla progettazione ecocompatibile. Realizzato con plastica a base biologica, è biodegradabile e soddisfa i requisiti per un processo di riciclaggio chiuso.

Molte pelli sintetiche sono costituite da un substrato tessile su cui viene applicato uno strato polimerico. Lo strato polimerico è solitamente costituito da uno strato adesivo e da uno strato superiore, solitamente goffrato. Il supporto tessile e il rivestimento superiore sono solitamente materiali completamente diversi. Come substrati tessili vengono spesso utilizzati tessuti, tessuti a maglia o non tessuti in PET, PET/cotone o poliammide. Il PVC e vari poliuretani sono comunemente usati per i rivestimenti.

L'uso di questi materiali compositi consolidati non soddisfa gli odierni criteri di sostenibilità. Riciclarli per tipo è molto costoso o addirittura impossibile. Non sono biodegradabili. Pertanto, è urgente la ricerca di materiali alternativi per la produzione di pelle artificiale. Nel 2022 l’UE ha adottato l’Iniziativa sui prodotti sostenibili (SPI) (“Green Deal”). Comprende un regolamento sulla progettazione ecocompatibile che considera il ciclo di vita di un prodotto nella conservazione delle risorse. Per la progettazione tessile e di prodotto, ciò significa incorporare la chiusura del ciclo o la fine del ciclo di vita nello sviluppo del prodotto.

In un progetto AiF realizzato in stretta collaborazione tra il DITF e il Freiberg Institute gGmbH (FILK), è stato ora possibile sviluppare una pelle sintetica in cui sia il materiale fibroso che il polimero di rivestimento sono identici. La purezza varietale è un prerequisito per un concetto di riciclaggio industriale.

Il poliestere alifatico polibutilene succinato (PBS) è stato raccomandato come materiale di base per le sue proprietà. Il PBS può essere prodotto da fonti biogene ed è ora disponibile sul mercato in diversi gradi e in grandi quantità. La sua biodegradabilità è stata dimostrata nei test. Il materiale può essere lavorato termoplasticamente; questo vale sia per il materiale in fibra che per il rivestimento. Il successivo riciclo del prodotto è facilitato dalle proprietà termoplastiche.

Per realizzare un processo di filatura primaria di successo e ottenere filamenti PBS con buone proprietà meccaniche tessili, sono state apportate modifiche al processo nel pozzo di raffreddamento del DITF. Alla fine, è stato possibile filare filati POY a velocità relativamente elevate, fino a 3.000 m/min, e avevano una tenacità di poco inferiore a 30 cN/tex quando stirati. I filati potrebbero essere facilmente trasformati in tessuti PBS puri. Questi a loro volta sono stati utilizzati presso FILK come substrato di base tessile per il successivo rivestimento per estrusione, dove il PBS è stato utilizzato anche come materiale termoplastico.

Con fasi di produzione ottimizzate è possibile produrre materiali compositi PBS con la struttura tipica della pelle artificiale. Purezza e biodegradabilità soddisfano i requisiti per un processo di riciclaggio chiuso.