Растительная биокожа

Кожа животного — не однородный материал, а войлокоподобная сеть. В дерме коллагеновые молекулы собраны в фибриллы, фибриллы в волокна, волокна переплетены в трёх измерениях под разными углами. Нагрузка распределяется по сети, а надрыв не распространяется прямолинейно, потому что фронт трещины упирается в волокна, идущие поперёк. Дубление — хромовое или растительными танинами — сшивает коллаген, поднимая температуру усадки и лишая материал способности гнить, но саму архитектуру создаёт не оно, а рост животного.

Как устроен растительный заменитель

Материалы из кактуса опунции, яблочной выжимки, виноградного жмыха или ананасового листа объединяет общая конструкция. Биомассу сушат, размалывают до порошка или короткого волокна и вводят как наполнитель в полимерную матрицу; смесь наносят слоем на текстильную подложку и тиснят под лицевую поверхность кожи. Матрицей обычно служит полиуретан — водно-дисперсионный, реже частично биооснованный; подложка — хлопковая, полиэфирная или из переработанного волокна.

Отсюда следует важное: механические свойства почти целиком задаются подложкой и полимером, а не растительным компонентом. Наполнитель занимает объём, придаёт матовость, тактильность и осмысленность заявлению о биосодержании, но нагрузку несёт трикотажная или тканая основа. Слоистая структура ведёт себя иначе, чем войлок: расслоение и распространение надрыва по границе слоёв — типичные виды отказа, которых у выделанной кожи нет.

Часть разработок сознательно уходит от полиуретана, связывая растительные волокна натуральным каучуком, растительными маслами и минеральными наполнителями без подложки из нефтяного полимера. Это устраняет главный упрёк к категории, но остаётся композитом на связующем, а не воссозданной волокнистой сетью.

Что показывают испытания

Сравнение имеет смысл только по общим методам: прочность при растяжении по ISO 3376, сопротивление раздиру по ISO 3377, стойкость к многократному изгибу по методу Bally (ISO 5402), устойчивость окраски к трению по ISO 11640. Растительные полотна обычно приемлемы по растяжению и слабее по раздиру и по изгибу, а именно эти два параметра определяют срок жизни обуви и обивки. Для автомобильного салона добавляются требования по стойкости к ультрафиолету, эмиссии летучих веществ и поведению при повышенной температуре в закрытом автомобиле. Отдельно стоит истирание по ISO 17076: у слоистого материала оно проверяет не толщу, а лицевое покрытие, и протёртый до подложки участок восстановлению не поддаётся.

Слова и цифры

Заявленная доля биосырья требует чтения: она может считаться от сухой массы покрытия без учёта подложки, что даёт высокий процент при малом абсолютном содержании. Опубликованные значения биоуглерода корректно измеряются радиоуглеродным методом по ASTM D6866. Биоразлагаемость же следует отделять от биопроисхождения: композит с полиуретановой матрицей не разлагается независимо от того, из чего сделан наполнитель.

Наконец, термин. В Италии и Франции законодательно закреплено, что слово «кожа» относится только к материалу из шкуры животного; отсюда в отрасли устоялись обозначения вроде «растительная альтернатива коже», а не «кожа из кактуса».