Historické počátky a základní definice: Dvě různé technologické cesty
Abychom pochopili rozdíl mezi těmito dvěma, musíme nejprve sledovat historii jejich vývoje, která určuje jejich základní technologickou logiku.
1. PVC kůže: Průkopník syntetické kůže
Historie PVC kůže sahá až do 19. století. Polyvinylchlorid (PVC), polymerní materiál, byl objeven již v roce 1835 francouzským chemikem Henri Victorem Regnaultem a industrializován německou společností Griesheim-Elektron na počátku 20. století. Jeho skutečné využití v imitaci kůže však začalo až za druhé světové války.
Válka vedla k nedostatku zdrojů, zejména přírodní kůže. Přírodní kůže byla dodávána především armádě, což značně vyčerpalo civilní trh. Tato významná mezera v poptávce podnítila vývoj alternativ. Němci byli průkopníky v používání PVC potaženého na textilním základě a vytvořili tak první umělou kůži na světě. Tento materiál se svou vynikající voděodolností, trvanlivostí a snadnou čistitelností si rychle našel uplatnění v oblastech, jako jsou zavazadla a podrážky bot.
Základní definice: PVC kůže je materiál podobný kůži vyrobený nanesením vrstvy pastovité směsi polyvinylchloridové pryskyřice, změkčovadel, stabilizátorů a pigmentů na textilní podklad (jako jsou pletené, tkané a netkané textilie). Materiál poté prochází procesy, jako je gelace, pěnění, embosování a povrchová úprava. Jádrem tohoto procesu je použití polyvinylchloridové pryskyřice.
2. PU kůže: Nováček blíže k pravé kůži
PU kůže se objevila přibližně dvě desetiletí po PVC. Chemii polyuretanu (PU) vynalezl německý chemik Otto Bayer a jeho kolegové v roce 1937 a po druhé světové válce se rychle rozvíjela. Pokroky v chemické technologii v 50. a 60. letech 20. století vedly k vývoji syntetické kůže s použitím polyuretanu.
Technologie syntetické kůže z polyuretanu (PU) zaznamenala v 70. letech 20. století v Japonsku a Jižní Koreji rychlý pokrok. Japonské společnosti vyvinuly zejména mikrovláknové tkaniny (zkráceně „mikrovláknová kůže“) s mikrostrukturou, která se velmi podobá pravé kůži. Kombinací této technologie s polyuretanovou impregnací a povlakováním vytvořily „mikrovláknovou PU kůži“, jejíž vlastnosti se velmi podobají pravé kůži a v některých ohledech ji dokonce překonávají. To je považováno za revoluci v technologii syntetické kůže.
Základní definice: PU kůže je materiál podobný kůži vyrobený z textilního základu (běžného nebo mikrovlákna), potaženého nebo impregnovaného vrstvou polyuretanové pryskyřice, po kterém následuje sušení, tuhnutí a povrchová úprava. Jádrem tohoto procesu je aplikace polyuretanové pryskyřice. PU pryskyřice je ze své podstaty termoplastická, což umožňuje flexibilnější zpracování a vynikající výkon produktu.
Shrnutí: Historicky PVC kůže vznikla jako „nouzová zásoba pro válečné období“, která řešila problém s dostupností. PU kůže je naopak produktem technologického pokroku, jehož cílem je řešit otázku kvality a dosáhnout téměř identického vzhledu jako pravá kůže. Tento historický základ hluboce ovlivnil následné vývojové cesty a vlastnosti produktů obou materiálů.
II. Základní chemické složení a výrobní proces: Základní rozdíl
Nejzásadnější rozdíl mezi těmito dvěma spočívá v jejich pryskyřičných systémech, které stejně jako jejich „genetický kód“ určují všechny následné vlastnosti.
1. Porovnání chemického složení
PVC (polyvinylchlorid):
Hlavní složka: Prášek polyvinylchloridové pryskyřice. Jedná se o polární, amorfní polymer, který je ze své podstaty velmi tvrdý a křehký.
Klíčové přísady:
Změkčovadlo: Toto je „duše“ PVC kůže. Aby byla pružná a zpracovatelná, je nutné přidat velké množství změkčovadel (obvykle 30 % až 60 % hmotnostních). Změkčovadla jsou malé molekuly, které se vkládají mezi řetězce makromolekul PVC, čímž oslabují mezimolekulární síly a tím zvyšují flexibilitu a plasticitu materiálu. Mezi běžně používaná změkčovadla patří ftaláty (jako DOP a DBP) a ekologická změkčovadla (jako DOTP a citrátové estery).
Tepelný stabilizátor: PVC je tepelně nestabilní a při zpracovatelských teplotách se snadno rozkládá, přičemž uvolňuje chlorovodík (HCl), což způsobuje žloutnutí a degradaci materiálu. Stabilizátory, jako jsou soli olova a vápenato-zinkové soli, jsou nezbytné k zabránění rozkladu. Ostatní: Zahrnuje také maziva, plniva, pigmenty atd.
PU (polyuretan):
Hlavní složka: Polyuretanová pryskyřice. Vyrábí se polymerizační reakcí polyisokyanátů (jako je MDI, TDI) a polyolů (polyesterpolyoly nebo polyetherpolyoly). Úpravou složení a poměru surovin lze přesně řídit vlastnosti konečného produktu, jako je tvrdost, elasticita a odolnost proti opotřebení.
Klíčové vlastnosti: PU pryskyřice může být ze své podstaty měkká a elastická, obvykle nevyžaduje žádné nebo jen minimální přidání změkčovadel. Díky tomu je složení PU kůže relativně jednodušší a stabilnější.
Přímý dopad chemických rozdílů: Silná závislost PVC na změkčovadly je hlavní příčinou mnoha jeho nedostatků (jako je tvrdost na dotek, křehkost a environmentální problémy). PU je na druhou stranu přímo „navržen“ tak, aby poskytoval požadované vlastnosti prostřednictvím chemické syntézy, čímž se eliminuje potřeba malých molekulárních aditiv. V důsledku toho je jeho výkon lepší a stabilnější.
2. Porovnání výrobních procesů
Výrobní proces je klíčem k dosažení jeho výkonu. I když jsou si oba procesy podobné, základní principy se liší. Proces výroby PVC kůže (na příkladu povlakování):
Složení: PVC prášek, změkčovadlo, stabilizátor, pigment atd. se smíchají ve vysokorychlostním mixéru za vzniku jednotné pasty.
Nátěr: PVC pasta se rovnoměrně nanáší na základní tkaninu pomocí špachtle.
Gelace/plastifikace: Potažený materiál vstupuje do vysokoteplotní pece (obvykle 170–200 °C). Za vysokých teplot částice PVC pryskyřice absorbují změkčovadlo a taví se, čímž vytvářejí souvislou, rovnoměrnou vrstvu filmu, která se pevně spojí se základní textilií. Tento proces se nazývá „gelace“ nebo „plastifikace“.
Povrchová úprava: Po ochlazení materiál prochází razicím válcem, aby se mu dodaly různé textury kůže (například liči a ovčí kůže). Nakonec se obvykle nanáší povrchová úprava, například nástřik PU laku (tj. kompozitní kůže PVC/PU) pro zlepšení omak a odolnosti proti opotřebení, nebo potisk a barvení. Proces výroby PU kůže (například mokré a suché procesy):
Výrobní proces PU kůže je složitější a sofistikovanější a existují dvě hlavní metody:
Suchý proces PU kůže:
Polyuretanová pryskyřice se rozpustí v rozpouštědle, jako je DMF (dimethylformamid), za vzniku suspenze.
Kaše se poté nanese na podkladovou fólii (speciální papír se vzorovaným povrchem).
Zahříváním se odpaří rozpouštědlo, což způsobí ztuhnutí polyuretanu do filmu, který na ochranné fólii vytvoří vzor.
Druhá strana je poté zalaminována na základní látku. Po zrání se odlepí podkladová vrstva, čímž vznikne PU kůže s jemným vzorem.
Mokrou procesní PU kůže (základní):
Polyuretanová pryskyřičná kaše se nanáší přímo na základní textilii.
Tkanina se poté ponoří do vody (DMF a voda jsou mísitelné). Voda působí jako koagulant, který extrahuje DMF z kaše, což způsobuje tuhnutí a srážení polyuretanové pryskyřice. Během tohoto procesu polyuretan vytváří porézní strukturu podobnou mikrokuličkám naplněnou plynem, což dodává mokré usni vynikající vlhkost a prodyšnost a velmi měkký a pružný pocit, pozoruhodně podobný pravé kůži.
Výsledný polotovar z mokré kladené kůže obvykle prochází procesem suché kladení pro jemnou povrchovou úpravu.
Přímý dopad rozdílů v procesu: PVC kůže se jednoduše formuje fyzickým tavením, což vede k husté struktuře. PU kůže, zejména při procesu mokrého kladení, vytváří porézní, propojenou houbovitou strukturu. To je klíčová technická výhoda, díky které je PU kůže mnohem lepší než PVC, pokud jde o prodyšnost a pocit na dotek.
III. Komplexní srovnání výkonu: Jasné určení, který je lepší
Vzhledem k odlišnému chemickému složení a výrobním procesům vykazují PVC a PU kůže značné rozdíly ve fyzikálních vlastnostech.
- Pocit a měkkost:
- PU kůže: Měkká a elastická, lépe se přizpůsobí křivkám těla a na dotek se podobá pravé kůži.
- PVC kůže: Je poměrně tvrdá a nepružná, při ohýbání se snadno mačká, což jí dodává plastový vzhled. - Prodyšnost a propustnost vlhkosti:
- PU kůže: Nabízí vynikající prodyšnost a propustnost vlhkosti, udržuje pokožku během nošení a používání relativně suchou a snižuje pocit ucpanosti.
- PVC kůže: Nabízí špatnou prodyšnost a propustnost vlhkosti, což může po delším používání nebo nošení snadno způsobit pocení, vlhkost a nepohodlí.
- Odolnost proti oděru a ohýbání:
- PU kůže: Nabízí vynikající odolnost proti oděru a ohybu, odolává určitému stupni tření a ohýbání a není náchylná k opotřebení ani praskání.
- PVC kůže: Nabízí relativně nízkou odolnost proti oděru a ohýbání a je náchylná k opotřebení a praskání po dlouhodobém používání, zejména v oblastech vystavených častému ohýbání a tření.
- Odolnost proti hydrolýze:
- PU kůže: Nabízí nízkou odolnost proti hydrolýze, zejména PU kůže na bázi polyesteru, která je náchylná k hydrolýze ve vlhkém prostředí, což vede ke zhoršení vlastností materiálu.
- PVC kůže: Nabízí vynikající odolnost proti hydrolýze, je vysoce přizpůsobivá vlhkému prostředí a hydrolýzou se snadno nepoškozuje. - Teplotní odolnost:
- PU kůže: Má tendenci se při vysokých teplotách lepit a při nízkých tvrdnout. Je citlivá na teplotní výkyvy a má relativně úzký rozsah provozních teplot.
- PVC kůže: Má lepší teplotní odolnost a udržuje si relativně stabilní výkon v širokém teplotním rozsahu, ale také existuje riziko křehkosti při nízkých teplotách.
- Environmentální výkonnost:
- PU kůže: Je biologicky odbouratelnější než PVC kůže. Některé výrobky mohou během výrobního procesu obsahovat malé množství zbytků organických rozpouštědel, jako je DMF, ale jejich celková environmentální výkonnost je relativně dobrá.
- PVC kůže: Je méně šetrná k životnímu prostředí, obsahuje chlór. Některé výrobky mohou obsahovat škodlivé látky, jako jsou těžké kovy. Během výroby a používání může uvolňovat škodlivé plyny, které mohou mít určitý dopad na životní prostředí a lidské zdraví.
Vzhled a barva
- PU kůže: Dodává se v široké škále zářivých barev, má dobrou barevnou stálost a snadno nevybledne. Její povrchová textura a vzor jsou rozmanité a dokáže napodobit různé textury kůže, jako je hovězí a ovčí kůže, a lze ji také vytvořit s jedinečnými vzory a designy, které splňují různé designové potřeby. - PVC kůže: Také k dispozici v široké škále barev, ale v sytosti a stálosti barev je o něco horší než PU kůže. Její povrchová textura je relativně jednoduchá, obvykle hladká nebo s jednoduchým reliéfem, což ztěžuje dosažení vysoce realistického vzhledu PU kůže.
Životnost
- PU kůže: Její životnost je obvykle 2–5 let, v závislosti na prostředí a četnosti používání. Při běžném používání a údržbě si výrobky z PU kůže zachovávají svůj vynikající vzhled a vlastnosti.
- PVC kůže: Její životnost je relativně krátká, obvykle 2–3 roky. Vzhledem ke své nízké odolnosti je náchylná ke stárnutí a poškození při častém používání nebo v náročných podmínkách.
Náklady a cena
- PU kůže: Její cena je vyšší než u PVC kůže, přibližně o 30–50 %. Její cena se liší v závislosti na faktorech, jako je výrobní proces, kvalita suroviny a značka. Obecně jsou výrobky z PU kůže střední až vyšší třídy dražší.
- PVC kůže: Její cena je relativně nízká, což z ní činí jednu z nejdostupnějších syntetických kůží na trhu. Díky své cenové výhodě se hojně používá v cenově dostupných produktech.
Souhrn výkonu:
Mezi výhody PVC kůže patří vysoká odolnost proti opotřebení, vysoká tvrdost, extrémně nízké náklady a jednoduchý výrobní proces. Je to vynikající „funkční materiál“.
Mezi výhody PU kůže patří měkký pocit, prodyšnost, propustnost vlhkosti, odolnost proti chladu a stárnutí, vynikající fyzikální vlastnosti a šetrnost k životnímu prostředí. Je to vynikající „zážitkový materiál“, zaměřený na napodobování a překonávání senzorických vlastností pravé kůže.
IV. Scénář aplikace: Rozdíl podle výkonu
Na základě výše uvedených výkonnostních charakteristik mají tyto dva materiály přirozeně odlišné postavení a rozdělení práce na trhu s aplikacemi. Hlavní aplikace PVC kůže:
Zavazadla a kabelky: Obzvláště tvrdé kufry a kabelky, které vyžadují pevný tvar, a také cestovní tašky a batohy, které vyžadují odolnost proti opotřebení.
Materiály obuvi: Používají se především v oblastech, které nejsou v kontaktu s obuví, jako jsou podrážky, svršky a podšívky, a také v holínkách a pracovní obuvi nižší třídy.
Nábytek a dekorace: Používá se na nekontaktních površích, jako jsou opěradla, boky a spodní části pohovek a židlí, a také na sedadlech veřejné dopravy (autobusů a metra), kde se cení jeho extrémně vysoká odolnost proti opotřebení a nízká cena. Tapety na stěny, podlahové krytiny atd. Interiéry automobilů: Postupně je nahrazován PU, ale stále se používá v některých levnějších modelech nebo v méně důležitých oblastech, jako jsou dveřní panely a rohože do zavazadlového prostoru.
Průmyslové výrobky: Brašny na nářadí, ochranné kryty, kryty na nástroje atd.
Hlavní aplikace PU kůže:
Materiály na obuv: Naprosto hlavní trh. Používá se ve svršcích tenisek, ležérní obuvi a kožené obuvi, protože poskytuje vynikající prodyšnost, měkkost a stylový vzhled.
Oděvy a móda: Kožené bundy, kožené kalhoty, kožené sukně, rukavice atd. Díky své vynikající splývavosti a pohodlí je oblíbenou látkou v oděvním průmyslu.
Nábytek a bytové zařízení: Luxusní pohovky ze syntetické kůže, jídelní židle, noční stolky a další oblasti, které přicházejí do přímého kontaktu s tělem. Mikrovláknová PU kůže se široce používá v luxusních automobilových sedadlech, volantech a palubních deskách a poskytuje pocit téměř skutečné kůže.
Zavazadla a doplňky: Luxusní kabelky, peněženky, opasky atd. Jejich vynikající textura a dotek mohou vytvořit realistický efekt.
Obaly pro elektronické výrobky: Používá se v taškách na notebooky, pouzdrech na sluchátka, pouzdrech na brýle atd., kde se vyvažuje ochrana a estetika.
Pozice na trhu:
PVC kůže si pevně drží pozici na trhu s levným zbožím a v průmyslových odvětvích vyžadujících extrémní odolnost proti opotřebení. Její poměr cena/výkon je bezkonkurenční.
PU kůže na druhou stranu dominuje trhu střední a vyšší třídy a nadále konkuruje trhu s luxusním zbožím, kterému dříve dominovala pravá kůže. Je běžnou volbou pro spotřebitelské vylepšení a jako alternativa k pravé kůži.
V. Cenové a tržní trendy
Cena:
Výrobní náklady PVC kůže jsou výrazně nižší než u PU kůže. To je dáno především nízkými cenami surovin, jako je PVC pryskyřice a změkčovadla, a také nízkou spotřebou energie a jednoduchým výrobním procesem. V důsledku toho je cena hotové PVC kůže obvykle pouze poloviční nebo dokonce třetinová oproti PU kůži.
Trendy na trhu:
PU kůže se nadále rozšiřuje, zatímco PVC kůže stabilně klesá: Celosvětově, zejména v rozvinutých zemích, PU kůže neustále narušuje tradiční podíl PVC kůže na trhu kvůli stále přísnějším environmentálním předpisům (jako je nařízení EU REACH omezující ftaláty) a rostoucím požadavkům spotřebitelů na kvalitu a pohodlí výrobků. Růst PVC kůže je soustředěn především v rozvojových zemích a v odvětvích extrémně citlivých na náklady. Ochrana životního prostředí a udržitelný rozvoj se staly hlavními hnacími silami:
BioPU, PU na vodní bázi (bez rozpouštědel), PVC bez změkčovadel a ekologické změkčovadla se staly klíčovými oblastmi výzkumu a vývoje. Majitelé značek také stále více upřednostňují recyklovatelnost materiálů.
Mikrovláknová PU kůže (mikrovláknová kůže) je trendem budoucnosti:
Mikrovláknová kůže využívá základní tkaninu z mikrovlákna se strukturou podobnou kolagenovým vláknům pravé kůže a nabízí vlastnosti, které se blíží nebo dokonce překonávají pravou kůži. Je známá jako „třetí generace umělé kůže“. Představuje vrchol technologie syntetické kůže a klíčový směr vývoje pro trh s luxusním zbožím. Je široce používána v interiérech luxusních automobilů, sportovní obuvi, luxusním zboží a dalších oblastech.
Funkční inovace:
PVC i PU vyvíjejí funkční vlastnosti, jako jsou antibakteriální, odolné proti plísním, nehořlavé, odolné vůči UV záření a hydrolýze, aby splňovaly náročné požadavky specifických aplikací.
VI. Jak rozlišit PVC kůži od PU kůže
Pro spotřebitele a kupující je zvládnutí jednoduchých metod identifikace velmi praktické.
Metoda spalování (nejpřesnější):
PVC kůže: Obtížně se vznítí, po sejmutí z plamene okamžitě zhasne. Základna plamene je zelená a má silný, štiplavý zápach kyseliny chlorovodíkové (jako hořící plast). Po spálení tvrdne a černaje.
PU kůže: Hořlavá, se žlutým plamenem. Má zápach podobný vlně nebo hořícímu papíru (kvůli přítomnosti esterových a aminových skupin). Po spálení měkne a stává se lepkavou.
Poznámka: Tato metoda může vypadat
PVC kůže a PU kůže nejsou jen otázkou „dobré“ versus „špatné“. Spíše se jedná o dva produkty vyvinuté na základě potřeb různých období a technologického pokroku, každý s vlastním odůvodněním a potenciálním využitím.
PVC kůže představuje dokonalou rovnováhu mezi cenou a trvanlivostí. Zůstává odolná v aplikacích, kde pohodlí a environmentální vlastnosti nejsou tak důležité, ale kde je prvořadá odolnost proti opotřebení, voděodolnost a nízká cena. Její budoucnost spočívá v řešení jejích inherentních environmentálních a zdravotních rizik pomocí ekologicky šetrných změkčovadel a technologického pokroku, čímž si udrží svou pozici funkčního materiálu.
PU kůže je vynikající volbou pro pohodlí a ochranu životního prostředí. Představuje hlavní trend ve vývoji syntetické kůže. Díky neustálým technologickým inovacím překonala PVC, pokud jde o pocit na dotek, prodyšnost, fyzikální vlastnosti a environmentální výkonnost, a stala se tak klíčovou alternativou k pravé kůži a zvýšila kvalitu spotřebního zboží. Zejména mikrovláknová PU kůže stírá hranice mezi syntetickou a pravou kůží a otevírá nové možnosti luxusního využití.
Při výběru produktu by spotřebitelé a výrobci neměli pouze porovnávat cenu, ale měli by učinit komplexní úsudek na základě konečného použití produktu, regulačních požadavků na cílovém trhu, environmentálního závazku značky a uživatelské zkušenosti. Pouze pochopením jejich základních rozdílů můžeme učinit nejmoudřejší a nejvhodnější volbu. V budoucnu, s pokrokem v materiálové technologii, se můžeme dočkat umělých kůží „čtvrté a páté generace“ s ještě lepšími vlastnostmi a větší šetrností k životnímu prostředí. Více než půlstoletí trvající rivalita a doplňková povaha PVC a PU však zůstane fascinující kapitolou v historii vývoje materiálů.
Čas zveřejnění: 12. září 2025
