合成革制造的基础——合成革化学品

楠木

合成革工业是皮革、高分子材料、造纸、纺织、化工各专业综合的新兴交叉学科，是轻工领域的一个分支。随着我国合成革工业迅速发展，目前已经成为轻化工程领域的一个新方向。

合成革工业的发展历史按产品看主要分为三个阶段：人造革阶段；普通合成革阶段；超细纤维合成革阶段。



聚氯乙烯（PVC）人造革是以纺织或针织材料为底基，表面涂覆聚氯乙烯涂层的仿革制品。在人造革发展过程中，聚氨酯（PU）逐渐代替PVC作为涂层是一个里程碑。1962年日本从德国引进专利，同年日本兴业化学工业公司制成了聚氨酯人造革。


20世纪60年代，随着聚氨酯工业和非织造布技术在人工革上的应用，诞生了合成革。1962年，杜邦公司第一个开发成功了鞋帮用合成革“科芬”（Corfam），1965年开始销售。合成革真正的发展始于日本。1965年可乐丽公司开发了的“可乐丽娜”合成革，构筑起了合成革产业发展的基础。

超细纤维合成革是日本独立开发的技术。1968年，东丽公司的涤纶超细纤维合成革诞生。同年，可乐丽公司开发出锦纶超细纤维合成革。1970年超细纤维工业化技术确立，第二年超细纤维合成革进入市场。这是合成革行业划时代的创新技术，以超细纤维和聚氨酯复合制成的超纤革，是目前世界上最接近真皮的合成皮革，是新材料互相结合的典范，它完成了由“仿制”到“仿真”的过程。


▲ PVC人造革



▲ 聚氨酯湿法结构


▲ 非织造布


▲ 超细纤维合成革

楠木

▲ 超细纤维
（以上结构图片供参考使用）
合成革工业从上世纪80年代开始发展，经过90年代的积累，进入本世纪后，合成革工业出现爆发式增长，迅速成为世界第一大制造国。合成革制造充分借鉴了纺织、化工、造纸、皮革与塑料行业的先进技术，同时又发挥自身特点，加上装备自动化程度高，已经成为一个自成体系的高技术产业，形成了基本完整的产业结构，在局部地区形成特色区域经济体系。



合成革化学品是合成革制造的基础，与工艺学相互配合，构成了合成革工业的两大基础技术。每次产品升级换代或技术的重大突破总是伴随新的合成材料的出现，所以对合成革的合成革与真皮不同之处在于它是完全建立在合成材料的基础上，从人造革到合成革到超纤革的研究，首先是对其材料和化学品的研究。

功能化和清洁化是合成革化学品发展的两大方向。

功能化

功能化是合成革产品差异化的关键。采用功能化纤维，如抗菌、调温、抗紫外线、阻燃、异形截面纤维及表面改性纤维，可以改善合成革的卫生性能、抗寒保暖性、透气性和耐磨性等。
功能化学品是避免产品趋同，发展品种多样化的一个重要方面。因此需要进行分子和原子一级设计，按需要合成具有特定官能团或链结构的聚合物。在分子层次上认识天然以及合成物质和材料的组成及结构，掌握和解释“结构-性质-功能”的关系，从而能够预测、设计和裁剪分子。通过改变合成工艺及共聚、共混、交联、接枝、嵌段等进行聚合物改性，达到高性能化。
如将氨基硅油经环氧化后与丙烯酸酯再改性，可使配制的后处理剂不泛黄，同时改善了被整理物的亲水性及平滑性。如经过改性设计的高透湿性聚氨酯，主要用于运动及户外用品。高耐久性的聚碳型聚氨酯，具备高耐磨、耐划等性能，可用于汽车革及坐垫革。其他如三防整理、阻燃处理、抗菌整理等都需要功能化学品才能实现。
新型制造技术是提升合成革化学品功能化的关键。如目前广泛采用的纳米技术、微胶囊包覆技术、表面改性技术等，用于开发新功能、新手感、新风格的化学品。

清洁化

目前制约合成革工业发展的重要因素是环境问题，环保权重将直接决定合成革企业的绩效、生存空间以及可持续发展能力。研究开发新型化学品如水性聚氨酯、无溶剂聚氨酯、热塑性树脂、高固树脂等，达到在源头消除有毒有害物的目的；利用可再生资源如植物油、纤维素、蛋白质等制备生物基材料，部分甚至全部替代传统的化石原料，实现合成材料天然化。目前日本已经成功研制出用于海岛纤维的可热水减量并循环利用的改性聚乙烯醇，实现了全生产体系的无溶剂化，把合成革工业带入彻底的“水性”时代。

合成革化学品的发展，除了改进原有品种的性能或者生产具有新功能的聚合物，还必须在技术上着眼于工艺技术的合理化，自动化和最佳化，在生产中必须重视节省能源、消除污染。国家推出《合成革工业污染物排放标准》对众多的合成革企业来说，环保将被置于法律名义下，成为企业绩效考核的又一强制标准。