1.5 人造革、合成革产品的发展趋势
不可否认,国内合成革年产量已大大超过现阶段市场所能消化的能力。日本、韩国等合成革先进生产国家已基本放弃低档产品的生产,将注意力转移到高档/生态合成革产品上。中国要想实现从合成革生产大国向合成革生产强国的跨越,必须确定从量的扩大向重视收益性转移的 “高附加值化”战略,提高产品档次及生态等级,以增强在国际市场上的竞争力。从技术发展的角度来看,生态合成革、高物性合成革代表了未来合成革产品的发展方向,其市场需求将保持稳定增长的态势。
1.5.1 生态合成革
随着科学技术进步和人们生活水平提高,世界各国对地球生态环境破坏及未来经济是否可持续发展深感担忧。在这一历史背景下,以发达国家为首提出了 “绿色革命”的概念,并且开始采取措施促进生态型产品和环保型生产技术的发展和推广。如欧盟、美国、日本对产品的安全性、卫生性要求越来越高,为此纷纷颁布法规法令和强制性标准,明确规定各类产品必须符合生态标准才能进入市场,生态产品已代表当今全球消费和生产的新潮流。
通常合成革的生态环保性包括四个层面:一是原料资源的可再生,生产过程中不污染环境;二是加工过程中不会对工人的健康安全造成危害;三是使用过程中消费者的安全和健康以及环境不会受到损害;四是生产的产品废弃后能在自然条件下降解或不对环境造成新的污染。从国内外发展现状和趋势来看,全球制革的发展方向是从动物皮革向人工皮革方向转变;而人工革的发展方向又从传统的有机溶剂型合成革生产向绿色、生态、环保的水性、无溶剂合成革方向转变。在国内,中国塑料加工工业协会人造革、合成革专业委员会已制定了《生态合成革标志认证》并在全行业内推行,而在国家发改委公布的《产业结构调整指导目录》中,“水性和生态型合成革研发、生产及人造革、合成革后整饰材料技术”也被列为鼓励类发展项目。在 “十三五”规划中包括 “水性聚氨酯合成革制造技术” “合成革用聚氨酯水分散液” (工信部《工业转型升级投资指南,第283,第32》);“合成革环保路线”(工信部《重点行业VOC消减行动计划》);“水性生态聚氨酯合成革制备工艺及技术”(中国工程院《工业强基战略研究》)均被国家列入鼓励政策清单。
尤其是近年来,随着合成革应用领域不断拓宽,除传统的鞋面革、箱包革、服装革外,飞机、高铁、游艇、汽车及房屋内饰用革市场需求量巨大。市场强烈呼唤高品质生态合成革以满足这些高端领域对环保、安全性的苛刻要求。传统合成革制造技术无法制造高端生态合成革。其一,贝斯和表处层的制造通常均使用溶剂型树脂,生产过程溶剂挥发损害工人健康;其二,产品中残留的有机溶剂造成VOC及雾化值高,产品品质无法满足市场需求;其三,合成革行业排放的有毒溶剂如DMF、甲苯、丁酮、乙酸酯等高达150万~300万t/年,造成严重的环境污染和资源浪费。因此,如何采用清洁生产技术开发生态合成革,是维系合成革产业可持续发展的关键。
国际国内行业政策的调整造成近年来市场对水性、无溶剂生态合成革需求大增,2005年全球生态合成革需求量为2.72亿m2,2009年增长到4.99亿m2,2014年达到5.98亿m2,年均增速高达16.4%,而其售价则由2008年的每吨3784.26美元提高至2014年的每吨7700.89美元。据估计,未来5年生态合成革的市场需求量可能将超过15亿m2。
1.5.2 高物性功能合成革
天然皮革虽然在外观、穿着舒适性方面具有明显的优势,但是在某些性能上仍存在较大局限,如强度低、易脆化、易变形等,同时受生态平衡、环境保护等因素影响,天然皮革的应用正日益受到限制。人工革近年来在市场上已形成了对天然皮革的重要补充,其生产规模持续扩大,产品质量稳步提升,花色品种也日渐丰富。然而普通的人工革制品物性较差,尤其是在透气透湿性、抑菌防霉性、耐黄变性三方面较之天然皮革相去甚远,难以满足新时期消费者追求品位、追求舒适的消费理念。市场呼唤高物性功能型合成革,尤其是在鞋里革、服装革、沙发革等领域应用前景广泛,其市场占有率正逐步提高。在发达国家,消费者已经将人工革产品的功能性作为消费的重要参考,并且为此往往愿意付出超过普通产品几倍的代价。这一市场需求正逐渐被日本、韩国等合成革先进生产国家所意识到,竞相加大力度研制新一代功能型合成革制品。有统计数据表明,到2015年我国功能型合成革年需求量已达到10.32亿m2,相比2009年的5.02亿m2,行业市场规模增长了近1倍。
除了最基本的透气透湿性、抑菌防霉性、耐黄变三大功能外,随着合成革技术的发展和生活水平的提高,人们还要求产品具有某种特殊的功能,如阻燃、抗静电、抗菌除臭、防水防污、抗紫外、红外保健、香味、负离子、调温/调湿、消音减震、电磁屏蔽、发光变色、隐身、生物可降解等。例如高透湿合成革,其透湿量可达到3500g/(m2·24h)以上 [一般传统合成革产品小于1000g/(m2·24h)],这样人体散发的汗液能以水蒸气的形式传导到外界,不在人体表面与服装之间冷凝积聚,保持穿着者干爽、温暖,感觉不到发闷现象。更进一步,智能透湿合成革的透湿性能可随外界温度的变化而变化,在高温下透湿性高能保证良好的排热排汗性,而低温时透湿性大幅降低以保证保暖性。又如负离子聚氨酯合成革可在使用过程中持续释放空气负离子,对人体具有保健作用,可用于服装、家居装饰、汽车革等。
高物性合成革的一个重要方面是利用高新技术改造传统合成革行业,以实现合成革产业的技术升级,提高企业产品的档次和在国际市场上的竞争力。纳米技术是21世纪高新技术的典型代表,也是合成革行业所重点关注的高新技术之一,是改造传统合成革使之高性能化的一种简便而又行之有效的途径。普通聚氨酯革用树脂现在已经不能满足人们的需要,纳米复合聚氨酯树脂制成革后,由于TiO2、SiO2、石墨烯等无机纳米粒子的特殊作用,合成革将具有高透湿、抗紫外、抑菌防霉等多种功能,同时在外观、物理机械性能(回弹性、耐磨性、低温抗折性、高温热稳定性等)、表面光滑性、耐水解性等方面,都优于传统聚氨酯合成革。这对加快合成革产品的更新换代、促进行业技术进步和快速发展、提高企业经济效益将具有积极的意义。