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篇1

Microfiber synthetic leather is a kind of composites with PU as matrix and microfiber nonwovens as reinforcement. Driven by market demands, development of premium products is urgent for microfiber synthetic leather industry. Based on both market and technology, this article discussed the status-quo and development trend of microfiber synthetic leather industry, anticipating that the domestic enterprises can absorb advanced technologies and notion, and furthermore, make a re-innovation in accordance with the practical situations.

天然皮革資源有限，具有優良性能的仿真合成革的開發成為一種趨勢。目前世界超細纖維合成革的產量已逾億平方米，但仍呈現供不應求的態勢。

合成革是以纖維為增強材料，以高分子粘合劑為基體構成的復合材料。隨著科學技術的進步和市場需求的變化，用于合成革的纖維增強材料也在發生著變化，由多年前的棉纖維改進為合成纖維，由線密度較粗的纖維發展到超細纖維；纖維的集合體也由較早的僅用機織物、針織物，又增加了非織造布品種。而作為基體材料的粘合劑，也曾先后經歷了由聚氯乙烯（PVC）向聚氨酯（PU）的進步，隨著人們環保意識的增強，已經不再僅用溶劑型聚氨酯，水性聚氨酯已逐步進入市場；近年來直接使用熱塑性聚氨酯粉末均勻鋪撒于非織造布上再經熱壓熔融的工藝也在研究開發中。通常所謂的“超細纖維合成革”是以聚氨酯為基體，用超細纖維非織造布增強的復合材料。高質量超細纖維合成革的研制和開發是市場的需求。

1國內外超細纖維合成革發展現狀

1.1國外情況

“合成革”最早是由美國DuPont（杜邦）公司于1963年以“Corfam”商品名并投入生產的，遺憾的是僅在市場上出現了 8 年。此后，杜邦公司將專利技術轉讓給了日本可樂麗公司和東麗公司。迄今為止，杜邦公司合成革的制造理念仍在被沿用。其主要設計思想為，將纖維（當時還不是超細纖維）制成立體網絡結構的非織造布后作為基材，再敷上聚氨酯等彈性體；在基材表面涂敷透濕性、防水性優良的聚氨酯微多孔膜。

超細纖維合成革的纖維增強材料有兩類，一類是將PA6/PE共混物按一定比例熔融紡絲，制備所謂的不定島型海島纖維，再將其制成高密度針刺非織造布，而后經浸膠 固化 剝離 染色 起絨等過程，最終得到合成革；另一類是采用如PA6（或PET）/EHDPET為原料，經復合紡絲制備所謂的定島型海島纖維，而后按照同樣的后續工藝制成合成革。它們的主要性能與天然皮革對比情況如表 1 所示。

由表 1 和圖 1 可見，合成革在常規性能和形態結構上與天然革很相似。目前合成革已廣泛應用于鞋、球、箱包、手套、家具沙發套、衣料以及汽車內飾等領域。這些應用領域對合成革物理、機械性能及功能性的要求日益提高。

自1997年以來，日本合成革產量平穩增長，保持世界領先地位，2009年達到 4 230 萬m2；韓國、中國臺灣、意大利的產量緩慢增長，10 年間增長了約 1 倍，但至2009年增長速度緩慢；而中國大陸的合成革發展速度極快。表 2 是近年來世界超細纖維合成革的生產量。

1.2中國的發展現狀

我國超細纖維合成革的研發始于20世紀90年代中期，21世紀初始正式形成生產能力?，F在已有 10 余家企業建成了近 30 條超細纖維合成革生產線，產量在2001年前基本與韓國、中國臺灣和意大利相當，但在2004年后快速增長，帶動了世界超纖革總產量的增長，2007年已接近 3 400 萬m2，2010年的產量估計已接近 9 100 萬m2，而且還有不斷擴大生產能力的需求。除了產量，我國超細纖維合成革在產品質量和品種方面也顯示出了良好的發展趨勢，產品已進入日本、韓國、意大利等市場，終端產品更是出口到多個國家和地區。表 3 是我國超細纖維合成革不同應用領域的用量分布。

盡管我國的超纖革發展已有了很大的進步，但與世界先進水平相比還存在一些差距。日本公司在產量、質量和品種方面仍居于領先地位，且都有自己的專有技術。例如東麗（株）的“エクセ一ヌ”、 “アルカンタ一ラ”， 可樂麗（株）的“クラリ一ノ”， 帝人（株）的“ロエルII”，旭化成（株）的“ラム一ス”等，所使用的纖維集合體增強材料生產方法不同，線密度不一，纖維集合體的結構設計各有獨到之處；作為基體材料的聚氨酯及浸膠、成型也有差異，因此生產的品種和性能迥異，用途多樣，還可依照用途賦予合成革各種特殊的功能。而中國的生產技術和產品結構同一性太強，生產管理尚屬粗放型，生產技術不夠細膩，品種少，質量參差不齊。

目前，中國超纖革生產企業大多采用以PA6和LDPE為原料的共混紡絲技術制備不定島海島纖維，而后通過浸膠 濕法成形 剝離等生產工藝制成合成革。也有一些公司開發了PET/LDPE共混紡絲技術制備超纖革；還有幾家公司采用PA6（或PET）/EHDPET復合紡絲工藝制備定島型海島纖維，而后制成合成革。由于同一性太強，質量參差不齊，尚難以和國外高水平、高附加價值的產品競爭。

近來一些企業正在進行賦予合成革彈性、透氣性、抗菌性等功能的研發工作，表明企業對市場和科技開發認識的不斷提高。而一種新型的PET/PA6雙組分中空橘瓣型紡粘水刺非織造布技術將有可能給超細纖維合成革的發展帶來新的動力。

2中國超細纖維合成革的發展展望

2.1現有生產工藝技術的優化

撇開企業的生產管理水平與能力不談，產品質量與性能的提高以及生產成本與原材料、生產設備、生產工藝流程及技術水平密切相關。

例如，對于現行的PA6/PE共混熔融紡絲制備不定島海島纖維技術，可適當提高PA6的配比，選擇具有較高分子量的PA6，有利于超細纖維線密度的適當提高，從而可適度解決纖維的染色難題，并降低生產成本。一些公司將PA6/PE共混物更換為PET/PE，可改變合成革的性能，又能降低生產成本，但生產工藝需做必要的調整。近來，以PA6為島組分、PE為海組分的復合紡絲工藝已投入生產，可使PA6超細纖維線密度提高，有利染色。還有人提出研制一種可以以化學鍵與染料結合的新型島組分的設想。

除上述纖維增強材料以外，還應當研究制革過程中聚氨酯膠的選擇，包括膠的模量、浸膠量等，它們都會使革制品的性能發生改善。而水性聚氨酯以及熱熔性聚氨酯的使用對生產過程及產品的環保性有益。

2.2現有產品的升級換代

隨著人們生活水平的提高及需求的增長，市場對合成革產品的性能提出了更新、更高的要求?，F有產品的更新或升級換代主要是依據市場需求不斷提高合成革的性能、增加品種、賦予合成革以一種或多種必要的功能性，使它越發接近天然革的性能或在某些方面優于天然革。僅舉幾例說明。

2.2.1防水透氣舒適性加工

在制造光面革時，尤其要保證貼面的PU層具有防水透氣性。主要思路有以下幾點。

（1）提高非織造布密度。使單纖維間隙小到可以阻止水滴通過，又可以使汽態水排出。

（2）薄膜層壓法。將具有防水透氣功能的微孔薄膜采用特殊的粘合劑，層壓或粘接到織物上，獲得防水透氣的 效果。

（3）織物涂層法。用直接法或轉移法將涂層材料涂于織物表面，涂層材料將織物表面孔隙封閉，獲得防水性；而在成形過程中使涂層內部形成大量微孔，保證其透氣性。

（4）聚氨酯膜法。采用微多孔聚氨酯成膜法（又稱濕法），控制PU成膜時形成大量直徑小于 2 µm的微孔。成膜方式有 3 種，即濕法凝固形成微多孔、油包水（W/O）乳液法（又稱干法）和泡沫涂層法。

（5）聚氨酯無孔薄膜。這是一種兼具防水和透氣功能的加工方法，透氣機理與微孔薄膜明顯不同。采用含有親水性基團的PU，這些親水性基團能夠以氫鍵形式“捕獲”人體散發的水汽分子；由于PU大分子鏈段的熱運動，形成瞬時孔隙，又以內、外水汽壓差為推動力，使水汽從接觸皮膚的一側傳遞到周圍環境，達到透氣、舒適的目的。這類涂層織物還應作拒水整理，以免被雨淋濕后在表面形成水膜，影響透氣性。

（6）氨基酸改性聚氨酯技術。將氨基酸和多元醇的混合物與二異氰酸酯進行無規或嵌段共聚制成的聚氨酯作為涂層或薄膜，可有效提高合成革的透氣性。

（7）兩種類型的聚氨酯復合。將親水性聚氨酯制成多孔狀，或將非親水性聚氨酯多孔結構進行親水處理，利用親水性與微孔結構的協同作用，獲得更佳的透氣效果。

2.2.2添加劑改性

在PU涂層劑中添加其它物質，不但可以提高PU薄膜的透氣性，而且還能賦予其功能性，如殺蟲、滅菌等功效，以及優良的手感。比如摻入一定量的甲殼質，利用甲殼質吸濕性較高和抗微生物性，使汗液、體液保持清潔并具有一定的醫療保健作用。還可在涂層劑中加入羊毛屑、蠶絲屑、鱗質粉、纖維素粉等，添加這些粉末時溫度較高，冷卻固化后，體積縮小，發生相分離，在涂層膜內部及粉屑周圍形成微隙，增加透濕性。

在保持原有防水透濕性的前提下，將金屬粉末摻入PU樹脂中形成金屬層，可反射人體輻射熱，減少熱量散失。當PU中摻入具有較高遠紅外發射率的陶瓷粉后，這種涂層能夠吸收陽光的能量或人體熱量，具有向人體輻射遠紅外線的功能，可提高織物保暖性能，并促進人體微血管循環。有些陶瓷還具有吸收氨、硫化氫等異昧的功能。

2.2.3調溫功能聚氨酯

相變材料（PCM）在熔融時吸熱，結晶時放熱，在熔融和結晶溫度區間范圍內的相轉變過程中可以用來調節溫度。若使用PEG作為聚氨酯合成的多元醇組分，合理選擇和設計PEG的聚合度和含量，控制聚氨酯中PEG的相變溫度，恰好在人們感覺最舒適的溫度范圍內。當環境高于PEG的熔融溫度時，PU涂層中的PEG鏈段熔融并吸熱，使人體有涼爽感；當環境低于結晶溫度時，PEG鏈段結晶，PU涂層放熱，感覺溫暖?？椢锏倪@種“智能”調溫功能，可提高其使用性能。