עור סינתטי הוא חומר המדמה את המבנה והתכונות של עור טבעי באמצעות סינתזה מלאכותית. הוא משמש לעתים קרובות כתחליף לעור אמיתי ויש לו יתרונות של עלויות נשלטות, ביצועים מתכווננים וגיוון סביבתי. התהליך המרכזי שלו כולל שלושה שלבים: הכנת המצע, למינציה של הציפוי וגימור פני השטח. להלן ניתוח שיטתי ממערכת הסיווג ועד לפרטי התהליך:
1. סיווג ליבה של עור סינתטי
סוגים: עור נובוק
עור נובקוק/עור יאנגבה
עור זמש
עור משויף/עור חלבי
עור חלל
עור PU מוברש
עור לכה
עור פטנט
עור PU שטוף
עור של סוס משוגע
עור סמוק
עור שמן
עור בגימור Pull-up
עור מלאכותי PVC: בד סרוג/לא ארוג + משחת PVC, עמיד למים ובלאי, עלות נמוכה, אך בעלת יכולת נשימה נמוכה. מתאים לכיסוי רהיטים ומזוודות זולות.
עור PU רגיל: בד לא ארוג + ציפוי פוליאוריטן (PU), רך ונושם, אך נוטה להזדקנות ולסדקים. גפה של נעליים, בטנות של בגדים
סיבי עור: מיקרופייבר "אי בים" + PU ספוג, מדמה את מבנה הנקבוביות של העור, עמיד בפני שחיקה וקריעה, מתאים לנעלי ספורט יוקרתיות ומושבי רכב
עור סינתטי אקולוגי: בד בסיס PET ממוחזר + PU על בסיס מים, מתכלה ביולוגית, פליטות נמוכות של VOC, מתאים לתיקים ידידותיים לסביבה ומוצרי הריון
II. הסבר מפורט על תהליך הייצור המרכזי
1. תהליך הכנת המצע
קרדינג לא ארוג:
סיבי פוליאסטר/ניילון בסיסיים גולמיים לרשת ומחוררים במחט לחיזוק (משקל 80-200 גרם/מ"ר).
יישום: מצע עור PU רגיל
טוויית סיבים באי בים:
מתבצעת ספינינג של קומפוזיט PET (אי)/PA (ים), ורכיב ה"ים" מומס באמצעות ממס ליצירת מיקרופייברים במשקל 0.01-0.001 dtex. יישום: מצע ליבה לעור מיקרופייבר (סיבי קולגן מעור מדומים)
2. תהליך רטוב (טכנולוגיית נשימה מרכזית):
בד הבסיס ספוג בתרחיף PU → טובל באמבט קרישה של DMF/H₂O → DMF שוקע ויוצר מבנה מיקרונקבובי (גודל נקבוביות 5-50 מיקרומטר).
מאפיינים: נושם וחדיר לחות (מעל 5000 גרם/מ"ר/24 שעות), מתאים לעור נעליים יוקרתי ולעיצוב פנים הרכב.
- תהליך יבש:
לאחר הציפוי, תרחיף ה-PU מיובש באוויר חם (120-180 מעלות צלזיוס) כדי לאדות את הממס וליצור שכבה.
-מאפיינים: משטח חלק במיוחד, מתאים למארזי מזוודות ומוצרים אלקטרוניים. 3. גימור פני השטח
הטבעה: כבישה בטמפרטורה גבוהה (150°C) באמצעות תבנית פלדה יוצרת מרקם דמוי עור פרה/תנין, מתאים לבדי ספות וגפיים לנעליים.
הדפסה: הדפסת גראבור/דיגיטלית בהזרקת דיו יוצרת צבעים גרדיאנטיים ודוגמאות מותאמות אישית, המתאימות לתיקי יד וביגוד אופנה.
ליטוש: שיוף בעזרת רולר אמרי (גריט 800-3000) יוצר אפקט שעווה ומשופשף, מתאים לעור רהיטים וינטג'.
ציפוי פונקציונלי: הוספת שרף ננו-SiO₂/פלואורוקרבון יוצרת אפקט הידרופובי (זווית מגע > 110°) ומניעת עכירות, מתאים לציוד חיצוני וציוד רפואי.
ג. פריצות דרך בתהליכים חדשניים
1. ייצור תוספי להדפסה תלת-ממדית
- באמצעות פילמנט מרוכב TPU/PU, הדפסה ישירה של "עור ביוני" חלול מפחיתה את המשקל ב-30% ומשפרת את העמידות (למשל, חלק עליון של נעלי Adidas Futurecraft 4D). 2. תהליך עור סינתטי מבוסס ביו
- בד בסיס: בד לא ארוג מסיבי תירס (PLA)
- ציפוי: פוליאוריטן (PU) על בסיס מים, נגזרת משמן קיק
מאפיינים: תכולת ביופחם >30%, ניתן לקומפוסטציה (למשל, Bolt Threads Mylo™)
3. ציפוי חכם ורספונסיבי
- חומר תרמודינמי: מיקרו-קפסולות העוטפות פיגמנטים רגישים לטמפרטורה (סף שינוי צבע ±5°C)
- ציפוי פוטואלקטרי: סיבים מוליכים משובצים, תאורה מבוקרת מגע (פאנלים אינטראקטיביים בחללי פנים של כלי רכב)
IV. השפעת התהליך על הביצועים
1. קרישה רטובה לא מספקת: קישוריות מיקרופוריות גרועה → חדירות אוויר מופחתת. פתרון: בקרת גרדיאנט ריכוז DMF (5%-30%).
2. שימוש חוזר בנייר שחרור: בהירות מרקם מופחתת. פתרון: השתמשו בכל גליל ≤3 פעמים (דיוק של 2 מיקרומטר).
3. שאריות ממס: כמות מוגזמת של VOCs (>50ppm). תמיסה: שטיפה במים + הסרת נדיפות בוואקום (-0.08 MPa)
V. הוראות שדרוג סביבתי
1. תחליף חומרי גלם:
- DMF על בסיס ממס → פוליאוריטן על בסיס מים (הפחתת 90% VOC)
- פלסטייזר PVC DOP → אסטרים של ציטראט (לא רעיל ומתכלה ביולוגית)
2. מיחזור פסולת עור:
- ריסוק שאריות → כבישה חמה למצעים ממוחזרים (למשל, טכנולוגיית EcoCircle™, שיעור שחזור של 85%)
ו. תרחישי הגשת מועמדות והמלצות לבחירה
מושבי רכב יוקרתיים: עור מיקרופייבר + פוליאוריתן שעבר תהליך רטוב, עמידות בפני שחיקה > פי מיליון (מרטינדייל)
נעליים עמידות למים לחוץ: ציפוי העברה + טיפול פני שטח פלואורוקרבון, עמידות ללחץ הידרוסטטי > 5000 פאסל
ציוד מגן אנטי-מיקרוביאלי רפואי: עור מיקרופייבר ספוג בננו-כסף, שיעור אנטיבקטריאלי > 99.9% (ISO 20743)
תיקים ידידותיים לסביבה | בד בסיס PET ממוחזר + ציפוי יבש על בסיס מים | טביעת רגל פחמנית < 3 ק"ג CO₂e/㎡ סיכום: מהות ייצור עור סינתטי טמונה בשילוב של "ביומימטיקה מבנית" ו"אופטימיזציה של ביצועים".
תהליך בסיסי: יצירת נקבוביות בתהליך רטוב מדמה את המבנה הנושם של עור, בעוד שציפוי בתהליך יבש שולט בדיוק פני השטח.
- מסלול שדרוג: מצעים ממיקרופייבר מתקרבים לתחושה של עור אמיתי, בעוד שציפויים מבוססי ביו/אינטליגנטים מרחיבים את הגבולות הפונקציונליים.
מקשי בחירה:
- דרישות עמידות גבוהות בפני שחיקה → עור מיקרופייבר (חוזק קריעה > 80N/mm);
- עדיפות סביבתית → פוליאוריתן על בסיס מים + בד בסיס ממוחזר (עם תו תקן Blue Label);
- תכונות מיוחדות → הוספת ציפויים ננומטריים (הידרופוביים/אנטיבקטריאליים/רגישים לחימום).
תהליכים עתידיים יואצו לעבר התאמה אישית דיגיטלית (כגון יצירת מרקמים המונעת על ידי בינה מלאכותית) וייצור ללא זיהום (השבת ממסים בלולאה סגורה).
זמן פרסום: 30 ביולי 2025
