Vergleich der Produktionsprozesse, Vor- und Nachteile von PVC-, PU- und TPU-Leder
Hauptrohstoffe
: PVC-Harz, Weichmacher (z. B. DOP/DBP), Stabilisatoren, Füllstoffe, Farbstoffe.
Grundlegender Prozess
: Rohstoffmischung → Plastifizierung → Kalandrieren oder Beschichten → Laminieren mit Grundgewebe → Schäumen (optional) → Prägen → Oberflächenbehandlung → Kühlen → Wickeln.
Schlüsselprozesse
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Kalandrierverfahren
: PVC-Material wird mithilfe eines Mehrwalzenkalanders zu einer Folie ausgewalzt und anschließend mit einem Grundgewebe laminiert.
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Beschichtungsverfahren
: PVC-Paste wird direkt auf das Grundgewebe aufgetragen und in einem Ofen erhitzt, bis ein fester Film entsteht.
Hauptrohstoffe
: Polyester-/Polyetherpolyol, MDI/TDI, DMF-Lösungsmittel, Additive.
Grundlegender Prozess
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Nassverfahren
: Grundgewebe wird getaucht → mit PU-Schlamm beschichtet → in ein Koagulationsbad (DMF-H₂O) getaucht → gewaschen → getrocknet → oberflächenbehandelt.
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Trockenverfahren
: Trennpapier wird beschichtet → getrocknet → mit Grundgewebe laminiert → ausgehärtet → abgezogen → nachbehandelt.
Hauptunterschiede
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Nasses PU ist gut atmungsaktiv und wird daher häufig für hochwertige Schuhe und Kleidung verwendet.
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Trockenes PU bietet vielfältige Oberflächeneffekte und ist daher beliebt für Taschen und Möbel.
Hauptrohstoffe
: TPU-Granulat (Typ Polyester oder Polyether), Additive.
Grundlegender Prozess
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Stranggussverfahren
: TPU wird geschmolzen und extrudiert → Zu einer Folie gerollt → Mit Grundgewebe laminiert → Geprägt → Abgekühlt und geformt.
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Blasformverfahren
: TPU wird geschmolzen und zu einer Folie geblasen → Mit dem Grundmaterial kombiniert → Nachbehandelt.
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Beschichtungsverfahren
: TPU-Granulat wird aufgelöst, dann beschichtet → getrocknet und ausgehärtet.
Vorteile
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Niedrigste Kosten; Rohstoffe sind leicht zu beschaffen.
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Ausgereifter Produktionsprozess, einfach zu verarbeiten.
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Gute Beständigkeit gegen Säuren, Laugen und Witterungseinflüsse.
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Kann in verschiedenen Farben und Mustern hergestellt werden.
Nachteile
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Weichmacher wandern leicht und verursachen Verhärtung und Sprödigkeit.
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Schlechte Atmungsaktivität; fühlt sich steif an.
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Schwache Leistung bei niedrigen Temperaturen (anfällig für Rissbildung).
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Schlechte Umweltverträglichkeit (enthält Chlor; kann Schwermetalle enthalten).
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Kurze Lebensdauer (normalerweise 2–3 Jahre).
Vorteile
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Fühlt sich wie echtes Leder an: weich und elastisch.
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Bessere Atmungsaktivität und Feuchtigkeitsdurchlässigkeit als PVC.
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Gute Abrieb- und Biegefestigkeit.
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Biologisch abbaubarer als PVC.
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Diverse Varianten (zB Mikrofaser, Wildlederähnlich).
Nachteile
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Höhere Kosten als PVC (ca. 30–50 % mehr).
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Komplexer Produktionsprozess (erfordert Lösungsmittelrückgewinnung).
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Schlechte Hydrolysebeständigkeit (insbesondere PU auf Polyesterbasis).
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Neigt bei hohen Temperaturen zum Kleben und bei niedrigen Temperaturen zum Aushärten.
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Einige Produkte enthalten DMF-Rückstände.
Vorteile
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Umweltfreundlich und ungiftig (keine Weichmacher oder Halogene).
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Hervorragende Elastizität und Abriebfestigkeit.
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Gute Leistung bei niedrigen Temperaturen (bleibt bei −30 °C weich).
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Hervorragende Öl- und Hydrolysebeständigkeit.
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Heißschmelzschweißbar; 100 % recycelbar.
Nachteile
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Höchste Rohstoffkosten (1,5–2 Mal so hoch wie bei PU).
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Enger Verarbeitungstemperaturbereich; schwer zu kontrollieren.
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Fühlt sich leicht „plastikartig“ an; geringere Simulationsqualität.
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Höhere Kosten für Versionen mit verbesserter Atmungsaktivität.
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Geringe Marktbekanntheit.
Material
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Hauptanwendungsgebiete
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Typische Produkte
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PVC
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Einfaches Reisegepäck, Einband, Autofußmatten, einfache Möbel
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Studentenrucksäcke, Ausweishüllen, günstige Sofas
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PU
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Schuhe, Bekleidung, Handtaschen, Möbel und Autoinnenausstattung der mittleren bis oberen Preisklasse
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Sneaker-Oberteile, Designer-Taschen, Business-Sofas
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TPU
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Hochwertige Outdoor-Ausrüstung, medizinische Geräte, elektronische Protektoren
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Wanderschuhe, Neoprenanzüge, Handyhüllen, medizinische Zahnspangen
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PVC
: Chlorhaltiger Prozess; kann Dioxine produzieren.
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PU
: Erfordert die Rückgewinnung des DMF-Lösungsmittels.
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TPU
: Verwendet überwiegend lösungsmittelfreie Verfahren.
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PVC
: Schwer abbaubar; bei der Verbrennung wird HCl freigesetzt.
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PU
: Teilweise biologisch abbaubar.
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TPU
: Thermisch recycelbar; teilweise abbaubar.
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PVC
: Kann Blei-/Cadmiumstabilisatoren oder Phthalatweichmacher enthalten.
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PU
: Kann DMF-Rückstände oder Aminkatalysatoren enthalten.
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TPU
: Erfüllt normalerweise die REACH- und RoHS-Standards.
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PVC
: Umstellung auf bleifreie Calcium-Zink-Stabilisatoren und biobasierte Weichmacher.
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PU
: Wasserbasiertes PU und lösungsmittelfreies PU sind wichtige F&E-Schwerpunkte.
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TPU
: Der Marktanteil wächst mit steigenden Umweltanforderungen.
Gemeinsame Trends
: Bionische Strukturen, Funktionalisierung (z. B. antibakteriell, flammhemmend) und Verwendung nachhaltiger Rohstoffe.
Jedes Material hat individuelle Stärken und Schwächen. Die Wahl hängt von den Leistungsanforderungen, den Kosten und den Umweltzielen für bestimmte Anwendungen ab. Dank des technologischen Fortschritts schließen leistungsstarke, umweltfreundliche Kunstleder die Lücke zu Naturleder.
(Der obige Inhalt dient nur als Referenz.)