چرم مصنوعي چگونه توليد مي شود ؟     

چرم مصنوعي Pvc «پي وي سي» و Pu «پلي اورتان» ترکيبي از يک لايه روکش به نام skin و يک لايه اسفنج از جنس  Pvc يا Pu  که بر روي پارچه پوشش داده شده است می باشد. محصول بدست آمده از اين طريق همان ظاهر و احساس چرم طبيعي را دارد و از طرفي چرم مصنوعي ارزانتر و مزيت خاص خود را دارد که در جدول شماره (1) مشخصات چرم مصنوعي( پي وي سي) با چرم طبيعي و چرم مصنوعي (پلي اورتان) مقايسه شده است . پوشش دهي گستراني « spread coating » يا پوشش دادن به طريق گستردن معمول ترین روش براي توليد چرم مصنوعي پي وي سي است. مهم ترين نوع رزين پي وي سي که در روش پوشش دهي کاربرد دارد پي وي سي امولسيون است . ذرات اين رزين داراي ابعاد 0.2 تا 2 ميکرون هستند . هر ذره اين رزين توسط مواد فعال کننده سطحي پوشانيده شده است که امري لازم براي پليمري کردن پي وي سي امولسيون بوده و از طرفي پخش رزين در نرم کننده را تسريع مي کند .  

 

	چرم مصنوعي پي وي سي	چرم مصنوعي پلي اورتان	چرم طبيعي
استحکام مکانيکي	متوسط	متوسط	بسيار خوب
يکنواختي سطح	بسيار خوب	بسيار خوب	متوسط
دوام	متوسط	متوسط	بسيار خوب
کاربرد در درجه حرارت کم	ضعيف	بسيار خوب	بسيار خوب
مقاومت حرارتي	ضعيف	متوسط	متوسط
مقاومت در برابر خشکي	متوسط	بسيار خوب	متوسط
ميزان کاربرد	بسيار خوب	بسيار خوب	متوسط
سهولت برش	بسيار خوب	بسيار خوب	ضعيف
خصوصيت ضدعفونتي	بسيار خوب	بسيار خوب	ضعيف
سبکي وزن	متوسط	بسيار خوب (سبک)	ضعيف (سنگين)
قيمت	بسار خوب (ارزان)	متوسط	ضعيف (گران)

 معمولاً اين پوشش 0.5 تا 3 درصد وزني را تشکيل مي دهد . از پي وي سي اموليشن در ساخت پلاستي سول و ار گانوسول استفاده مي شود . پلاستي سول به توزيع ذرات رزين در درون نرم کننده گفته مي شود و از لحاظ شکل ، بصورت خمير است. گرانروي يا ويسکوزيته خمير به مقدار نرم کننده و نوع رزين بستگي دارد . البته مواد افزودني ديگر که در آميزه وجود دارند مانند پرکننده ها و رنگدانه ها نيز در ميزان گرانروي خمير نقش دارند . با کاهش مقدار نرم کننده گرانروي افزايش يافته و محصول نهايي نيز سخت تر مي شود اگر برای توليد محصولات سخت تر ، گرانروي چنان بالا رود که کار با آميزه مشکل شود ، مي بايست براي کاهش گرانروي به خمير ، هيدروکربن هاي فرار ، افزوده شود .ارگانوسول همان پلاستي سول است که به آن مواد رقيق کننده فرار افزوده شده است . ارگانوسولها در جايي که خمير داراي نرم کننده کم و چرم مصنوعي تولید شده  بايد خشک باشد ، کاربرد دارند . چرم مصنوعي چه از نوعي Pvc «پي وي سي » و چه از نوع PU «پلي اورتان» داراي تنوع بسيارزياد بوده ، عواملي که باعث ايجاد اين تنوع در چرم مصنوعي مي گردد عبارتند از :  

1 .طرح چرم :

طرح چرم در واقع به طرح کاغذ رليز که در خط توليد مورد استفاده قرار مي گيرد بستگي دارد و با تغییر کاغذ در خط تولید مي توان چرمی با طرح جديد تولید نمائیم .

 2 . رنگ چرم :

 رنگ چرم از جمله بزرگترين فاکتورهاي تنوع بوده که در همان بر خورد  اوليه به چشم ديده مي شود .

 3 . ضخامت چرم :

 تنوع ضخامت چرم مصنوعي مي تواند از 0.5 ميليمتر تا 5 ميليمتر متغيرباشد و اين خود طيف وسيعي از تنوع را بوجود خواهد آورد .  

4 . نوع پارچه :

نوع پارچه که در پشت چرم مصنوعي لمينت (چسبيده) مي شود نيز داراي تنوع بسيار زيادي است که با توجه به درخواست خريدار و يا نوع کاربرد آن،مي تواند تريکو در رنگها و وزنهاي مختلفه ،‌نانوون ، پارچه شمي ، باندي ، پلي استر   و … انتخاب شود .  

5 . کیفیت :

 اين فاکتور نيز مي تواند از جمله مهمترين عوامل ايجاد تنوع محسوب شود چرا که عواملي مثل خشکي و نرمي چرم و همچنین عوامل کاربردي آن مانند استفاده از این محصول در ساخت کیف، مبل ،لباس ، کفش و … که توسط خريداران درخواست مي شود را در بر گيرد .  

6 . انجام مراحل تکميلي:

ماشین آلات تکميل در مورد چرم مصنوعي عبارتند از ماشين چاپ ، ماشين امباس ، ماشين بافينگ و … اين ماشينها هر يک به تنهايي قادرند دنيائي از تنوع را  در صنعت چرم مصنوعي ايجاد کنند به عنوان مثال با استفاده از ماشين چاپ مي توان بر روي چرم مصنوعی توليد شده هر طرحي با هر رنگ يا چندين رنگ بوجود آورد و اين مسئله ضمن ايجاد تنوع باعث بالا رفتن قيمت چرم ، آن هم در حد بسيار بالا مي شود . ماشين امباس ياعاج زن نيز دقيقاً مانند ماشين چاپ عمل مي کند و بوسيله اين ماشين می توان طرحهائي را بر روي چرم مصنوعی ايجاد نمود که کاغذ آن در دسترس نيست لذا جنسي تولید خواهد شد که کارخانجات ديگر به دليل نداشتن کاغذ آن ، قادر به توليدش نيستند از این رو محصول بدست آمده به دليل نبودن مشابه آن در بازار از قيمت بالاتري برخوردار خواهدبود . در مجموع فاکتورهاي فوق الذکر مي تواند دنيائي از تنوع را در چرم مصنوعي ايجاد نمايد لذا همين امر باعث شده تا اولاً توليد به هيچ عنوان دچار مشکل نشود و هميشه خط توليد فعال بماند ، ثانياً باعث مي گردد تا کليه توليدات طبق سفارش انجام شود ، اين امر خود مسئله ايجاد بازار فروش محصولات را به کلي از بين مي برد و مدير يک کارخانه چرم مصنوعی به هيچ عنوان نگراني در خصوص سفارش و فروش محصولات کارخانه خود ندارد . حال براي آگاهي بيشتر علاقه مندان به صنعت تولید چرم مصنوعی و چگونگي توليد آن ، روش توليد را از ابتدا يعني مرحله سفارش تا انتها به شرح زير توضيح مي دهیم .

 فرآيند توليد چرم مصنوعي با روش کوتينک

 همانطور که گفته شد وجود تنوع باعث مي گردد که مديريت يک کارخانه چرم مصنوعي توليد خود را فقط بر مبناي سفارش خريداران تنظيم می کند لذا خريدار نمونه مورد نظر خود را در اختيار مديريت کارخانه قرار مي دهد و پس از توافقات انجام شده در خصوص قيمت ، مقدار توليد و ساير مسائل ديگر ، نمونه مورد نظر در دستور کار توليد قرار  مي گيرد . نمونه يا سمپل (sample) توسط مديريت کارخانه به مدير توليد ارائه مي گردد و مدير توليد آن را به آزمايشگاه برده و توسط مسئول آزمايشگاه بر روي کليه فاکتورهاي نمونه مانند کيفيت ، رنگ ، ضخامت و … آزمايشات لازم را انجام مي دهند . پس از بررسي هاي دقيق فرمول چرم را بصورت آزمايشگاهي و در حجم کم تهیه و اقدام به توليد سمپل مورد نظر در حد آزمايشگاهي مي نمايد اگر فورموليشن ارائه شده کليه مشخصات نمونه مشتري را در برداشت ، فرمول را در حجم بالا (400 تا 500 کيلوگرم) نوشته و آنرا به اطاق موادسازي (اطاق MIX ) تحويل می دهند . در اينجا بسيار ضروري است که ساختمان چرم مصنوعي توضيح داده شود تا از کميت و کيفيت جريان توليد بهتر اطلاع حاصل نمائيد . چرم مصنوعي داراي چهار لايه است :

لايه اول که در واقع لايه روي چرم مصنوعي است به اسکين (SKIN) يا پوست معروف است اين لايه ضمن اينکه تعيين کننده رنگ چرم مصنوعي است داراي طرح و نقش نيز مي باشد اين طرح و نقش ، توسط کاغذ رليز و يا دستگاه امباس بر روي skin ايجاد مي گردد اين لايه ضمن داشتن دو خصوصيت فوق از استحکام بالايي نیز برخوردار است و چرم را در برابر فشارهاي کششي و پارگي مقاوم مي دارد و هر چه اين لايه قوي تر و ضخيم تر باشد چرم مقاومتر خواهد بود .

لايه دوم که داراي خلل و فرج بوده در واقع همان لايه فوم مي باشد ، اين لايه تامين کننده ضخامت در چرم مصنوعي است و هيچگونه استقامتي در برابر پارگي ندارد . خلل و فرج ايجاد شده در لايه فوم به دليل تجزيه حرارتي نوعي ماده فوم زا به نام آزودي کربن آميد است اين ماده در اثر حرارت تجزيه شده و گاز ازت آزاد مي نمايد و همين گاز به هنگام خروج باعث ايجاد حفراتي در لايه فوم مي گردد لذا مواد فوم متورم شده باعث ايجاد ضخامت در چرم مي شود .

لايه سوم چسب می باشد ، اين لايه جهت چسباندن پارچه به پشت چرم روي لايه فوم پخش     مي شود اين لايه پس از پرس شدن پارچه بر روي آن بر اثر حرارت موجود در  کوره پخته مي شود و باعث محکم شدن پارچه در پشت چرم مصنوعي مي گردد . 

با اين توضيحات حتماً متوجه شديد که براي توليد چرم مصنوعي حداقل سه نوع ماده مورد نياز است :

1 . skin براي لايه اول که در برگيرنده رنگ و طرح چرم بوده و استحکام لازم را به چرم مي بخشد.

2 . فوم براي لايه دوم به خاطر ايجاد ضخامت .

3 . چسب به خاطر چسباندن پارچه.

 « فرمولاسيون اين سه نوع ماده در مورد هر چرم متغير می باشد » .

به اين ترتيب پس از روشن شدن ساختمان چرم مصنوعي به اين موضوع پي مي بريم که مدير توليد و مسئول آزمايشگاه براي ارائه يک فرمول براي چرم مصنوعي بايستس در واقع سه فرمول به اطاق موادسازي يااطاق mix ارائه دهند ، فرمولی برای skin ، فرمولي براي فوم و فرمولي براي چسب . اطاق mix در هر کارخانه چرم مصنوعي حداقل بایستی داراي يک دستگاه  ميکسر 500 کيلوئي و يک دستگاه تري رول ميل یا آسياب سه غلطکي مي باشد ، مواد اوليه مورد نياز براي تهيه چرم مصنوعي همانطوريکه در سر فصل ارائه شد شامل : Pvc(بصورت پودر ) ، Dop (بصورت مایع ) ، استابليزر ( بصورت پودر و مایع ) و ساير افزودني هاي ديگر مي باشد که اين مواد طبق فرمول ارائه شده توسط مسئول اطاق Mix ، و پرسنل آن درون ظروف مخصوصي به نام پاتيل يا باريل که در حدود 400 تا 500 کيلو ظرفيت دارند ريخته مي شود ، اين مواد توسط ميکسر کاملاً مخلوط شده در نتيجه اين عمل خميري به نام پلاستي سول به دست مي آيد ، در داخل اين خمير ممکن است هنوز مواد پودري وجود داشته باشد لذا اين مواد را از بين سه غلطک دستگاه آسياب يا تري رول ميل عبور مي دهند تا کليه ذرات جامد به صورت خمير درآید . پس از انجام عمليات آسياب کردن مجددا مواد را توسط ميکسر مخلوط مي کنند تا يک خمير کاملا همگن و يکنواخت به دست آيد . پس از آماده سازي ، مواد تهيه شده که هر سه به شکل خمير هستند جهت انجام آزمايشات نهايي مجددا به آزمايشگاه برده  مي شود و در آنجا يک نمونه آزمايشي از چرم مصنوعي تهیه مي شود اگر نمونه تهيه شده طبق نمونه سفارش باشد مواد آماده شده در اطاق Mix ، جهت توليد به سالن تولید هدايت مي شود . نماي کلي خط توليد چرم مصنوعي که مي تواند به صورت سيستمهاي مختلفي وجود داشته باشد در (شکل 1 ) مشخص شده .

به طور کلي خط توليد چرم مصنوعي شامل قسمتهاي زير است :

– فيدريارول بازکن.

– آکومولاتور (ذخيره کاغذ).

– تيغه جهت کوت کردن يا پوشش دادن مواد بر روي کاغذ رليز .

– کوره جهت پخته شدن مواد .

– کولینگ جهت سرد کردن کاغذ و مواد روی آن پس از خروج از کوره .

– لميناتور جهت قرار دادن پارچه و پرس کردن پارچه بر روي چرم .

– رول جمع کن چرم .

– رول جمع کن کاغذ .

«   نحوه کار در خط توليد   » 

 کاغذ خط توليد که تعيين کننده طرح چرم مي باشد را در قسمت رول بازکن (فيدر) خط توليد قرار     مي دهند اين کاغذها بصورت رولهاي 1800 تا 2000 متري با عرض 152 سانتيمتر مي باشند ، ابتدا  اين کاغذ بايد از کل مسير خط توليد عبور داده شود و در انتهاي خط توليد يعني رول جمع کن کاغذ مجدداً جمع شود ، در حالي که کاغذ از کليه قسمتهاي خط توليد عبور داده مي شود مواد تهيه شده در اطاق MIX يعني SKIN ، فوم و چسب به ترتيب در کنار تيغه يک ، تيغه دو و تيغه سه قرار داده مي شود ، کليه تيغه هاي خط توليد ، دماي کوره ها و سرعت خط توليد توسط مدير توليد قبل از شروع توليد تنظيم مي گردد . اپراتور تيغه يک توسط پمپ يا به توسط دست ، مواد اسکين را پشت تيغه يک مي ريزد ،‌ فاصله تيغه تا غلطک زير تيغه که کاغذ از روي آن عبور مي کند در واقع ضخامت لايه اسکين را تعيين مي کند . اين ضخامت بين 0.08 ميليمتر تا 0.12 ميليمتر با توجه به نمونه داده شده توسط مشتری متغير خواهد بود. اسکين پخش شده بر روي کاغذ به توسط همين کاغذ که در کل طول خط توليد در حال حرکت است داخل کوره يک رفته و پخته مي شود ، در رابطه با کاغذ رليز بايد اين مطلب عنوان شود که کاغذ رليز علاوه بر ايجاد نقش بر روي چرم ، وظيفه حمال را نيز بر عهده دارد و در برابر حرارت نيز مقاوم بوده و همين امر باعث مي گردد تا از يک رول کاغذ 2000 متري چندين مرتبه استفاده گردد و در حدود 25 تا 30  هزار متر چرم مصنوعي توليد گردد . مواد پخته شده در کوره يک به هنگام خارج شدن از کوره ، مابين غلطکهاي سردکن که داخل آنها آب سير کوله مي شود ، مي رود و اين امر باعث سرد شدن لايه پخته شده   مي گردد «سردکن يک » . پس از رسيدن کاغذ و مواد اسکين پشت تيغه دو مواد فوم توسط اپراتور روی آن ريخته مي شود . ضخامت لایه فوم که در واقع فاصله تيغه تا غلطک «تيغه دوم» است (با در نظر گرفتن ضخامت کاغذ و لايه اسکين روي آن ) قبلاً توسط مدير توليد تنظیم  شده لذا مواد فوم نيز مانند مواد اسکين بر روي آن پخش مي شود اين مواد به دليل داشتن مواد فوم کننده در داخل کوره و به هنگام پخته شدن ، متورم شده و فوم مي کند و براي چرم ضخامت مورد نظر را به وجود مي آورد . تعيين ضخامت چرم علاوه بر اينکه به فرمول و ضخامت مواد فوم در زير تيغه دو بستگي دارد به ميزان حرارت کوره دو و سرعت خط توليد نيز وابسته است . مواد پخته شده در داخل کوره دو مجددا براي سرد شدن از بين غلطکهاي سردکن دو عبور کرده و آماده مي شود تا لايه پلاستر یا چسب در تيغه سه بر روي آن پخش شود اين کار توسط اپراتور سه انجام مي شود ، در اين قسمت پارچهدر قسمت لميناتور بر روي لايه چسب خورده شده لمينت مي شود و توسط دو غلطک اين واحد کاملاً پرس مي گرددآنگاه پارچه و ساير لايه ها به همراه کاغذ وارد کوره سوم می گردد ، در اين کوره عمليات پخت چسب و پخت تکميلي چرم انجام مي گيرد چرم تکميل شده پس از خروج از کوره سوم بين غلطکهاي سردکن سه که تعداد آنها به دليل ضخيم تر شدن چرم ، بيشتر است مي شود در اين مرحله پخت چرم مصنوعي کامل شده و در قسمت انتهايي يعني واحد سپراتور لايه چرم به راحتي از روي کاغذ رليز جدا مي شود و در قسمت جمع کن چرم ، رول مي شود و کاغذ نيز توسط واحد جمع کن کاغذ مجددا” جمع مي گردد .همانطوريکه مي بينيد خط توليد چرم مصنوعي يک نوع خط کاملاً پيوسته بوده و اين عمليات تا زماني که رول کاغذ يعني (2000 متر) تمام نشده ادامه دارد .چرمهاي توليد شده که در قسمت رول جمع کن رول شده مي تواند چندين مسير را طي کند .

1 . رولهاي توليد شده که معمولاً 200 تا 300 متري انتخاب مي شوند مي تواند مستقيماً به واحد کنترل چرم هدايت شوند در اين واحد ضمن اينکه چرم از لحاظ درجه يک ، دو و سه بودن تفکيک مي شود به صورت طاقه هاي 20 ، 30 و يا 40 متري «بر مبنايسفارش خريدار» طاقه پيچي مي شوند و بعداً توسط واحد شرينگ پک بسته بندي شده و لیبل شرکت بر روي آنها چسباندن مي شود و براي ارائه به بازار آماده مي گردند .

2 . رولهاي توليد شده چرم مصنوعي قبل از کنترل چرم به واحد چاپ انتقال داده مي شود و پس از عمليات چاپ و لاک جهت بسته بندي به واحد کنترل چرم برده مي شوند .

3 . رولهاي توليد شده شايد جهت انجام عمل عاج زني (امباسينگ) به قسمت امباس رفته و پس از تکميل و نقش دار شدن به واحد کنترل چرم انتقال داده مي شود .

(دربعضي موارد هر دو عمل چاپ و امباس بر روي چرم مصنوعي انجام مي شود)

کاغذ مورد استفاده در خط توليد که در قسمت رول جمع کن کاغذ جمع شده ، همانطوريکه قبلاً گفته شد مجدداً قابل استفاده است لذا اين کاغذ نيز پس از اتمام توليد به واحد کنترل کاغذ رفته و در آنجا تمییز و کنترل مي شود و مجدداً آماده توليد مي گردد . کارخانجات توليد چرم مصنوعي همانطوريکه شرح داده شد از سري کارخانه هائی است که از تنوع توليد بسيار زيادي برخوردار است ، اين تنوع بسيار زياد باعث گرديده تا زمينه هاي کاربري فراواني نيز ايجاد گردد لذا صنعت توليد چرم مصنوعي به عنوان يک « صنعت مادر » محسوب مي شود و صنايعي همچون صنعت کفاشي ، سراجي ، مبل سازی ، موتور سازي ، خودرو سازی و غيره … به اين صنعت وابسته است از جمله کاربردهاي مهم چرم مصنوعي مي توان به موار زير اشاره نمود :

 1 . تهيه انواع کيف و کفش .

2 . تهيه و ساخت انواع کاپشن و لباس و باراني .

3 . روکش مبل و صندلی .

4 . استفاده در صنايع خودرو سازي و موتور سيکلت سازی.

5 . تهيه کیف ، سایبان فروشگاه ها و اماکن تفریحی .

6 . تهيه کليد مصنوعات چرمي مانند : کمربند ، کيف پول ، بند ساعت ، کاورموبايل و عينک و …

7 . تهيه پارچه هاي ضدآب (واترپروف)و قابل استفاده در چتر ، کيف دارس و …

8 . تهيه کاغذ ديواري ، گالينگور (جلدکتاب و سالنامه تقويم)و انواع دفتر  و …

و هزاران کاربرد ديگر که مجال عنوان کردن آن ها نيست .  

برگرفته از سايت شرکت ماشين سازي آريانا صنعت نوين