Da tổng hợp là vật liệu mô phỏng cấu trúc và tính chất của da tự nhiên thông qua quá trình tổng hợp nhân tạo. Nó thường được sử dụng để thay thế da thật và có ưu điểm là chi phí kiểm soát được, hiệu suất có thể điều chỉnh và thân thiện với môi trường. Quy trình cốt lõi của nó bao gồm ba bước: chuẩn bị vật liệu nền, cán màng và hoàn thiện bề mặt. Sau đây là phân tích hệ thống từ hệ thống phân loại đến chi tiết quy trình:
1. Phân loại cốt lõi của da tổng hợp
Các loại: Da Nubuck
Da Nubcuk/da Yangba
Da lộn
Da nhám/Da mờ
Da không gian
Da PU chải
Da vecni
Da bóng
Da PU đã giặt
Da ngựa điên
Da ửng hồng
Da dầu
Da có hiệu ứng kéo lên
Da nhân tạo PVC: vải dệt kim/không dệt + keo dán PVC, chống thấm nước và chống mài mòn, giá thành thấp nhưng độ thoáng khí kém. Thích hợp làm vải bọc đồ nội thất và hành lý giá rẻ.
Da PU thông thường: vải không dệt + lớp phủ polyurethane (PU), mềm mại và thoáng khí, nhưng dễ bị lão hóa và nứt nẻ. Thân giày, lớp lót quần áo
Da sợi: Sợi nhỏ Island-in-the-sea + PU tẩm, mô phỏng cấu trúc lỗ chân lông của da, chống mài mòn và rách, thích hợp cho giày thể thao cao cấp và ghế ô tô
Da tổng hợp sinh thái: Vải nền PET tái chế + PU gốc nước, có thể phân hủy sinh học, lượng khí thải VOC thấp, phù hợp cho túi xách thân thiện với môi trường và các sản phẩm dành cho bà bầu
II. Quy trình sản xuất cốt lõi - Giải thích chi tiết
1. Quy trình chuẩn bị chất nền
Đánh bông vải không dệt:
Sợi polyester/nylon được chải thành lưới và đục lỗ để gia cố (trọng lượng 80-200g/m²).
Ứng dụng: Chất nền da PU thông thường
- Kéo sợi trên đảo giữa biển:
Tiến hành kéo sợi hỗn hợp PET (đảo)/PA (biển), thành phần "biển" được hòa tan bằng dung môi để tạo thành sợi vi sợi 0,01-0,001 dtex. Ứng dụng: Chất nền lõi cho da vi sợi (sợi collagen mô phỏng da)
2. Quy trình ướt (Công nghệ thoáng khí chính):
Vải nền được tẩm bùn PU → nhúng vào bể đông tụ DMF/H₂O → DMF kết tủa tạo thành cấu trúc vi xốp (kích thước lỗ 5-50μm).
Tính năng: Thoáng khí và thấm ẩm (>5000g/m²/24h), phù hợp với giày da cao cấp và nội thất ô tô.
- Quy trình khô:
- Sau khi phủ, bùn PU được sấy khô bằng khí nóng (120-180°C) để làm bay hơi dung môi và tạo thành màng.
-Đặc điểm: Bề mặt cực kỳ mịn, thích hợp cho vỏ hành lý và sản phẩm điện tử. 3. Hoàn thiện bề mặt
Dập nổi: Ép ở nhiệt độ cao (150°C) bằng khuôn thép tạo ra kết cấu mô phỏng da bò/da cá sấu, phù hợp với vải ghế sofa và phần trên giày.
In ấn: In ống đồng/in phun kỹ thuật số tạo ra màu sắc chuyển sắc và hoa văn tùy chỉnh, phù hợp cho túi xách và trang phục thời trang.
Đánh bóng: Chà nhám bằng con lăn nhám (800-3000 grit) tạo ra hiệu ứng sáp, cũ kỹ, phù hợp với đồ da nội thất cổ điển.
Lớp phủ chức năng: Thêm nhựa nano-SiO₂/fluorocarbon tạo ra hiệu ứng kỵ nước (góc tiếp xúc > 110°) và chống bám bẩn, thích hợp cho thiết bị ngoài trời và vật tư y tế.
III. Những đột phá trong quy trình đổi mới
1. Sản xuất bồi đắp in 3D
- Sử dụng sợi tổng hợp TPU/PU, in trực tiếp "da sinh học" rỗng giúp giảm trọng lượng 30% và cải thiện độ đàn hồi (ví dụ: thân giày Adidas Futurecraft 4D). 2. Quy trình da tổng hợp sinh học
- Vải nền: Vải không dệt sợi ngô (PLA)
- Lớp phủ: Polyurethane (PU) gốc nước có nguồn gốc từ dầu thầu dầu
Tính năng: Hàm lượng than sinh học >30%, Có thể ủ phân (ví dụ: Bolt Threads Mylo™)
3. Lớp phủ phản hồi thông minh
- Vật liệu nhiệt động: Các vi nang bao bọc các sắc tố nhạy nhiệt (Ngưỡng thay đổi màu ±5°C)
- Lớp phủ quang điện: Sợi dẫn điện nhúng, Chiếu sáng điều khiển cảm ứng (Tấm tương tác trong nội thất ô tô)
IV. Tác động của quy trình đến hiệu suất
1. Đông tụ ướt không đủ: Kết nối lỗ xốp kém → Độ thấm khí giảm. Giải pháp: Kiểm soát nồng độ DMF theo độ dốc (5%-30%).
2. Tái sử dụng giấy tách: Độ trong của kết cấu giảm. Giải pháp: Sử dụng mỗi cuộn ≤3 lần (Độ chính xác 2μm).
3. Cặn dung môi: Hàm lượng VOC quá mức (>50ppm). Giải pháp: Rửa bằng nước + khử khí chân không (-0,08 MPa)
V. Hướng dẫn nâng cấp môi trường
1. Thay thế nguyên liệu thô:
- DMF gốc dung môi → Polyurethane gốc nước (giảm 90% VOC)
- Chất hóa dẻo PVC DOP → Este Citrate (Không độc hại và có thể phân hủy sinh học)
2. Tái chế chất thải da:
- Nghiền vụn → Ép nóng thành vật liệu tái chế (ví dụ, công nghệ EcoCircle™, tỷ lệ thu hồi 85%)
VI. Các kịch bản ứng dụng và khuyến nghị lựa chọn
Ghế ô tô cao cấp: Da sợi nhỏ + PU xử lý ướt, khả năng chống mài mòn > 1 triệu lần (Martindale)
Giày chống thấm nước ngoài trời: Lớp phủ chuyển tiếp + Xử lý bề mặt Fluorocarbon, Khả năng chịu áp suất thủy tĩnh > 5000 Pa
Đồ bảo hộ y tế kháng khuẩn: Da vi sợi tẩm ion nano bạc, tỷ lệ kháng khuẩn > 99,9% (ISO 20743)
Túi thân thiện với môi trường thời trang nhanh | Vải nền PET tái chế + Lớp phủ khô gốc nước | Lượng khí thải carbon < 3 kg CO₂e/㎡ Tóm tắt: Bản chất của quá trình sản xuất da tổng hợp nằm ở sự kết hợp giữa "mô phỏng sinh học cấu trúc" và "tối ưu hóa hiệu suất".
- Quy trình cơ bản: Tạo lỗ chân lông theo phương pháp ướt mô phỏng cấu trúc thoáng khí của da, trong khi lớp phủ theo phương pháp khô kiểm soát độ chính xác của bề mặt.
- Lộ trình nâng cấp: Chất liệu sợi nhỏ mang lại cảm giác gần giống da thật, trong khi lớp phủ thông minh/sinh học mở rộng ranh giới chức năng.
- Phím lựa chọn:
- Yêu cầu chịu mài mòn cao → Da sợi nhỏ (độ bền xé > 80N/mm);
- Ưu tiên môi trường → PU gốc nước + vải nền tái chế (được chứng nhận Blue Label);
- Tính năng đặc biệt → Thêm lớp phủ nano (kỵ nước/kháng khuẩn/nhạy nhiệt).
Các quy trình trong tương lai sẽ tăng tốc theo hướng tùy chỉnh kỹ thuật số (như tạo kết cấu bằng AI) và sản xuất không gây ô nhiễm (thu hồi dung môi vòng kín).
Thời gian đăng: 30-07-2025
