แม้ว่าทั้งหนังซิลิโคนและหนังสังเคราะห์จะจัดอยู่ในประเภทหนังเทียม แต่ทั้งสองชนิดมีความแตกต่างกันโดยพื้นฐานในด้านองค์ประกอบทางเคมี ความเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม ความทนทาน และคุณสมบัติการใช้งาน ต่อไปนี้คือการเปรียบเทียบอย่างเป็นระบบจากมุมมองขององค์ประกอบของวัสดุ ลักษณะเฉพาะของกระบวนการ และสถานการณ์การใช้งาน:
I. ความแตกต่างของธรรมชาติของวัสดุและโครงสร้างทางเคมี
ส่วนประกอบหลัก: พอลิเมอร์ซิโลเซนอนินทรีย์ (แกนหลัก Si-O-Si), พอลิเมอร์อินทรีย์ (สายโซ่ CON ของสายโซ่ PU/C-Cl ของ PVC)
วิธีการเชื่อมขวาง: การบ่มด้วยตัวเร่งปฏิกิริยาแพลตตินัม (ปราศจากผลพลอยได้), ปฏิกิริยาระเหยตัวทำละลาย/ไอโซไซยาเนต (มีสารตกค้าง VOC)
ความเสถียรของโมเลกุล: ทนทานต่อสภาพอากาศเป็นอย่างยิ่ง (พลังงานพันธะ Si-O > 460 kJ/mol) ในขณะที่ PU ไวต่อการไฮโดรไลซิส (พลังงานพันธะเอสเทอร์ < 360 kJ/mol)
ความแตกต่างทางเคมี: โครงสร้างอนินทรีย์ของซิลิโคนให้ความเสถียรเป็นพิเศษ ในขณะที่สายโซ่อินทรีย์ของ PU/PVC ไวต่อการกัดกร่อนจากสิ่งแวดล้อม II. ความแตกต่างที่สำคัญในกระบวนการผลิต
1. กระบวนการแกนหนังซิลิโคน
A [การผสมน้ำมันซิลิโคน + สารตัวเติม] --> B [การฉีดตัวเร่งปฏิกิริยาแพลตตินัม] --> C [การเคลือบตัวพากระดาษปล่อย]
C --> D [การบ่มที่อุณหภูมิสูง (120-150°C)] --> E [การเคลือบผ้าพื้นฐาน (ผ้าถัก/ผ้าไม่ทอ)]
E --> F [การปั๊มนูนพื้นผิว/การเคลือบด้าน]
กระบวนการปราศจากตัวทำละลาย: ไม่มีการปล่อยโมเลกุลขนาดเล็กในระหว่างกระบวนการบ่ม (VOC ≈ 0)
วิธีการเคลือบผ้าฐาน: การติดกาวร้อนแบบจุด (ไม่ใช่การเคลือบ PU) เพื่อรักษาความสามารถในการระบายอากาศของผ้าฐาน
2. ข้อบกพร่องของกระบวนการผลิตหนังสังเคราะห์แบบดั้งเดิม
- หนัง PU: DMF การชุบแบบเปียก → โครงสร้างที่มีรูพรุนขนาดเล็กแต่มีตัวทำละลายตกค้าง (ต้องใช้น้ำล้าง ใช้น้ำ 200 ตัน/10,000 เมตร)
- หนัง PVC: พลาสติไซเซอร์มีการเคลื่อนตัว (3-5% ต่อปี ทำให้เกิดความเปราะบาง)
III. การเปรียบเทียบพารามิเตอร์ประสิทธิภาพ (ข้อมูลที่วัดได้)
1. หนังซิลิโคน: ความต้านทานการเหลือง --- ΔE < 1.0 (QUV 1000 ชั่วโมง)
ความต้านทานการไฮโดรไลซิส: ไม่แตกร้าวที่ 100°C เป็นเวลา 720 ชั่วโมง (ASTM D4704)
ความสามารถในการหน่วงการติดไฟ: UL94 V-0 (เวลาดับไฟเอง < 3 วินาที)
การปล่อย VOC: < 5 μg/m³ (ISO 16000-6)
ความยืดหยุ่นที่อุณหภูมิต่ำ: ดัดงอได้ที่อุณหภูมิ 60°C (ไม่แตกร้าว)
2. หนังสังเคราะห์ PU: ความต้านทานการเหลือง: ΔE > 8.0 (200 ชั่วโมง)
ความต้านทานการไฮโดรไลซิส: การแตกร้าวที่ 70°C เป็นเวลา 96 ชั่วโมง (ASTM D2097)
ความหน่วงไฟ: UL94 HB (การเผาไหม้ช้า)
การปล่อย VOC: > 300 μg/m³ (ประกอบด้วย DMF/โทลูอีน)
ความยืดหยุ่นที่อุณหภูมิต่ำ: เปราะที่ -20°C
3. หนังสังเคราะห์ PVC: ความต้านทานการเหลือง: ΔE > 15.0 (100 ชั่วโมง)
ความต้านทานการไฮโดรไลซิส: ไม่เกี่ยวข้อง (ไม่เกี่ยวข้องกับการทดสอบ)
การหน่วงการติดไฟ: UL94 V-2 (การจุดระเบิดแบบหยด)
การปล่อย VOC: >> 500 μg/m³ (รวม DOP)
ความยืดหยุ่นที่อุณหภูมิต่ำ: แข็งตัวที่ 10°C
IV. คุณสมบัติด้านสิ่งแวดล้อมและความปลอดภัย
1. หนังซิลิโคน:
ความเข้ากันได้ทางชีวภาพ: ได้รับการรับรองมาตรฐานทางการแพทย์ ISO 10993 (มาตรฐานการปลูกถ่าย)
ความสามารถในการรีไซเคิล: น้ำมันซิลิโคนที่กู้คืนได้โดยการแตกร้าวจากความร้อน (อัตราการกู้คืน >85%)
สารพิษ: ปราศจากโลหะหนัก/ปราศจากฮาโลเจน
2. หนังสังเคราะห์
ความเข้ากันได้ทางชีวภาพ: ความเสี่ยงต่อการระคายเคืองผิวหนัง (มีไอโซไซยาเนตอิสระ)
ความสามารถในการรีไซเคิล: การกำจัดขยะฝังกลบ (ไม่มีการย่อยสลายภายใน 500 ปี)
สารพิษ: PVC มีสารคงตัวเกลือตะกั่ว PU มีสาร DMF
ประสิทธิภาพด้านเศรษฐกิจหมุนเวียน: หนังซิลิโคนสามารถลอกออกจากชั้นผ้าฐานไปยังชั้นซิลิโคนเพื่อนำไปสร้างเม็ดใหม่ได้ ส่วนหนัง PU/PVC สามารถลดระดับคุณภาพและนำกลับมาใช้ใหม่ได้เนื่องจากการเชื่อมขวางทางเคมี V. สถานการณ์การใช้งาน
ข้อดีของหนังซิลิโคน
- การดูแลสุขภาพ:
- ที่นอนป้องกันแบคทีเรีย (อัตราการยับยั้ง MRSA >99.9% ตามมาตรฐาน JIS L1902)
- ผ้าคลุมโต๊ะผ่าตัดป้องกันไฟฟ้าสถิตย์ (ความต้านทานพื้นผิว 10⁶-10⁹ Ω)
- รถยนต์พลังงานใหม่:
- เบาะนั่งทนทานต่อสภาพอากาศ (อุณหภูมิการทำงาน -40°C ถึง 180°C)
- ภายในที่มีสาร VOC ต่ำ (ตรงตามมาตรฐาน Volkswagen PV3938)
- อุปกรณ์กลางแจ้ง:
- เบาะเรือทนรังสียูวี (QUV 3000 ชั่วโมง ΔE <2)
- เต็นท์ทำความสะอาดตัวเอง (มุมสัมผัสน้ำ 110°)
การใช้งานหนังสังเคราะห์
- การใช้ในระยะสั้น:
- กระเป๋าแฟชั่นฟาสต์ (หนัง PU น้ำหนักเบาและราคาถูก)
- แผ่นไม้อัดแบบใช้แล้วทิ้ง (ราคาหนัง PVC <$5/ตร.ม.)
- การใช้งานแบบไม่ต้องสัมผัส:
- ชิ้นส่วนเฟอร์นิเจอร์ที่ไม่รับน้ำหนัก (เช่น หน้าลิ้นชัก) VI. การเปรียบเทียบต้นทุนและอายุการใช้งาน
1. หนังซิลิโคน: ต้นทุนวัตถุดิบ --- 15-25 เหรียญสหรัฐฯ/ตร.ม. (ความบริสุทธิ์ของน้ำมันซิลิโคน > 99%)
การใช้พลังงานในกระบวนการ -- ต่ำ (บ่มเร็ว ไม่ต้องใช้น้ำล้าง)
อายุการใช้งาน -- > 15 ปี (ผ่านการตรวจสอบการผุกร่อนแบบเร่งกลางแจ้ง)
ค่าบำรุงรักษา -- เช็ดด้วยแอลกอฮอล์โดยตรง (ไม่ทำให้เกิดความเสียหาย)
2. หนังซิลิโคน: ต้นทุนวัตถุดิบ --- 8-12 เหรียญสหรัฐฯ/ตร.ม.
การใช้พลังงานในกระบวนการ -- สูง (สายการประมวลผลแบบเปียกใช้พลังงาน 2,000 กิโลวัตต์ชั่วโมง/10,000 เมตร)
อายุการใช้งาน -- > 3-5 ปี (การไฮโดรไลซิสและการบด)
ค่าบำรุงรักษา -- ต้องใช้เครื่องทำความสะอาดเฉพาะทาง
TCO (ต้นทุนรวมในการเป็นเจ้าของ): หนังซิลิโคนมีราคาถูกกว่าหนัง PU 40% ในรอบ 10 ปี (รวมค่าเปลี่ยนและค่าทำความสะอาด) VII. แนวทางการอัปเกรดในอนาคต
- หนังซิลิโคน:
- การดัดแปลงนาโนไซเลน → ความพิเศษแบบใบบัว (มุมสัมผัส > 160°)
- เอ็มบ
เวลาโพสต์: 30 ก.ค. 2568