一、聚氨酯在人造革合成革行業(yè)中應(yīng)用概況
聚氨酯在人造革合成革的應(yīng)用近年來呈現(xiàn)出迅速增長的發(fā)展態(tài)勢。
1、聚氨酯制品業(yè)已經(jīng)形成完整的專業(yè)化體系
中國聚氨酯從石油化工基礎(chǔ)原料至聚氨酯應(yīng)用制品已經(jīng)形成一個(gè)龐大的工業(yè)體系。聚氨酯是由多異氰酸酯與多元醇反應(yīng)形成氨基甲酸酯,是石油化學(xué)制品重要分支。聚氨酯制品分為泡沫制品和非泡沫制品兩大類,它是塑料行業(yè)十分重要的制品類別。聚氨酯泡沫制品有軟質(zhì)、硬質(zhì)、半硬質(zhì)泡沫;非泡沫制品包括涂料、膠粘劑、合成革、彈性體和彈性纖維(氨綸)等。由于聚氨酯制品具有軟硬度可調(diào)、耐磨、耐溶劑、耐低溫及與大多數(shù)材料有粘接性等特點(diǎn),隨著科學(xué)技術(shù)日益進(jìn)步,聚氨酯工業(yè)迅速發(fā)展,聚氨酯及復(fù)合材料廣泛應(yīng)用于航空、汽車、建筑、輕工、紡織、環(huán)保等工業(yè)領(lǐng)域,并作為新型材料在一些領(lǐng)域逐步替代傳統(tǒng)的鋼材、木材和其他應(yīng)用材料,與聚氨酯生產(chǎn)和使用相關(guān)聯(lián)的設(shè)備、工藝、材料、零配件、裝飾件等新產(chǎn)品在市場上不斷推出,相互引領(lǐng)共同發(fā)展。我們了解到全球聚氨酯需求量在上千萬噸,其中發(fā)泡聚氨酯占40%,非發(fā)泡聚氨酯大體占了60%,亞洲預(yù)計(jì)明年要達(dá)到300萬噸。全球的聚氨酯行業(yè)近兩年的發(fā)展速度逐漸開始加快,很大程度上得益于高科技的進(jìn)步、經(jīng)濟(jì)環(huán)境的復(fù)蘇和加工工業(yè)的發(fā)展。
國內(nèi)聚氨酯工業(yè)近年來發(fā)展情況正處于高增長期階段。我國聚氨酯的產(chǎn)量100萬噸以上,尤其是進(jìn)入到21世紀(jì)之后產(chǎn)量明顯的上了很大的一個(gè)臺階,由于國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,導(dǎo)致聚氨酯需求量的急速增加,年增長在7%以上。首先聚氨酯泡沫塑料主要包括硬質(zhì)、軟質(zhì)、半硬質(zhì)、高回彈等,產(chǎn)量已達(dá)到55萬噸,占聚氨酯總產(chǎn)量的60%以上,主要應(yīng)用于家具、交通運(yùn)輸工具、家電、石油化工管道、建筑等行業(yè),以及民用品。發(fā)達(dá)國家聚氨酯泡沫人均消耗量年增長率約在3% ~4%左右,我國泡沫塑料軟泡的增長率比其他國家增長要高約在13%左右,而硬泡更高達(dá)17%。其次,聚氨酯應(yīng)用于合成皮革可替代天然皮革,這是上個(gè)世紀(jì)的一大科技的進(jìn)步,現(xiàn)在又開發(fā)于服裝、鞋帽、箱包、沙發(fā)等制品,其手感、色澤、彈性和透氣特性方面優(yōu)于PVC人造革,2002年聚氨酯合成革已經(jīng)生產(chǎn)32萬噸,去年達(dá)到聚氨酯合成革歷史最高水平。經(jīng)分析人造革合成革應(yīng)用聚氨酯的比例,在國內(nèi)來看占聚氨酯20%。聚氨酯應(yīng)用于鞋底材料,具有質(zhì)輕、防滑、彈性好、強(qiáng)度高、耐磨、耐油等優(yōu)點(diǎn),正取代橡膠成為鞋底材料的最佳選擇,現(xiàn)在我國有規(guī)模的鞋底生產(chǎn)線上百條,2002統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),全球鞋業(yè)年應(yīng)用聚氨酯原料達(dá)八十多萬噸。聚氨酯彈性性能兼有塑料和橡膠兩種特性,是一種優(yōu)異的具有卓越的承載能力的材料。
目前我國聚氨酯彈性體生產(chǎn)能力約十多萬噸,占了聚氨酯的10%左右,消費(fèi)將保持年均6%以上的增長率,廣泛應(yīng)用于工業(yè)用品、體育用品、汽車部件的制造等。聚氨酯涂料是一種高級耐用的合成樹脂涂料,產(chǎn)量達(dá)二十萬噸以上,主要以雙組分醇酸聚氨酯涂料為主流,人造革合成革以聚氨酯為后處理的涂飾劑近年應(yīng)用技術(shù)也在發(fā)展。聚氨酯膠粘劑已經(jīng)成為一個(gè)品種繁多、應(yīng)用廣泛的行業(yè),產(chǎn)量四萬噸左右,以聚氨酯材料作為粘接層是人造革合成革的重要的輔料得到廣泛應(yīng)用。聚氨酯纖維是一種高彈性纖維,用于運(yùn)動服和一般服裝方面,我國聚氨酯纖維的生產(chǎn)企業(yè)已有幾十家,總生產(chǎn)能力約為十萬噸以上。
2、聚氨酯工業(yè)企業(yè)健康發(fā)展
聚氨酯工業(yè)的發(fā)展,取決于聚氨酯工業(yè)技術(shù)實(shí)踐和創(chuàng)新。聚氨酯工業(yè)與人造革合成革工業(yè)兩行業(yè)互動發(fā)展。
中國的聚氨酯工業(yè)是世界聚氨酯增長最快地區(qū)之一,知名企業(yè)如:煙臺萬華、溫州華峰、山東宇田、上海高化等等。煙臺萬華走出了一條自主創(chuàng)新的路子,成為世界上第六個(gè)擁有MDI自主知識產(chǎn)權(quán)的企業(yè),亞洲最大的MDI供應(yīng)商,奠定了我國聚氨酯工業(yè)基礎(chǔ)。中國只有萬華擁有自己的MDI原料生產(chǎn)技術(shù),萬華MDI市場占有量是亞太地區(qū)PU行業(yè)的首要企業(yè)之一,MDI產(chǎn)銷方面始終保持著領(lǐng)先的地位。類似煙臺萬華既有聚氨酯制造又有人造革合成革制品的企業(yè),形成一個(gè)市場經(jīng)濟(jì)體制下相互帶動相互發(fā)展形成了特點(diǎn)。
第一、國際大公司在我國聚氨酯行業(yè)投資正在上升。
德國巴斯夫公司、亨斯邁公司、日本聚氨酯公司等國際大公司在中國共同投資于聚氨酯基礎(chǔ)材料,預(yù)計(jì)近年產(chǎn)能達(dá)近30萬噸/年的MDI投資,業(yè)內(nèi)專家都知道聚氨酯三大主流原料MDI、TDI與聚醚多元醇備受投資者青睞,包括生產(chǎn)TDI所需的上游原料硝酸與二硝基甲苯生產(chǎn)裝置。在我國聚氨酯漿料行業(yè)雖然還是是一個(gè)新興的產(chǎn)業(yè),但是近年相當(dāng)多的企業(yè)投資聚氨酯漿料發(fā)展較快,我們?nèi)嗽旄锖铣筛锲髽I(yè)就有幾家工廠準(zhǔn)備開發(fā)新型聚氨酯漿料。我國PU漿料產(chǎn)量在40多萬噸左右,溫州地區(qū)在這個(gè)行業(yè)投資熱情很高,現(xiàn)在看就占了其中的一半,國內(nèi)其他漿料生產(chǎn)企業(yè)50多家,其中德發(fā)集團(tuán)、浙江華峰、青島宇田的產(chǎn)品在市場份額占據(jù)了前3位。國內(nèi)的聚氨酯企業(yè)目前加入中國聚氨酯工業(yè)協(xié)會的有270個(gè)單位,從人造革合成革特別是制鞋專門成立了革鞋用樹脂專業(yè)委員會,以適應(yīng)鞋業(yè)的技術(shù)與市場的發(fā)展。
第二、聚氨酯工業(yè)在人造革合成革材料上的新機(jī)遇。
從人造革合成革整體情況看,面臨很多問題,比如2002年因PVC有毒問題,歐共體禁用PVC革,聚氨酯工業(yè)面臨新的發(fā)展機(jī)遇,水基聚氨酯樹脂將來成為一個(gè)熱點(diǎn),該原料生產(chǎn)的合成革具有密度均勻、強(qiáng)度優(yōu)異的性能,并能降低生產(chǎn)過程中的能耗,改變普通聚氨酯合成革潛在能耗大。溫州環(huán)宇公司也開發(fā)了一種水性聚氨酯樹脂,該產(chǎn)品具有優(yōu)越的不變黃性、耐水性和粘接性,適合于各種纖維之加工,各種水性樹脂可與之以任意比例稀釋而相容,可用于涂花、印花用漿料,可添加于水性涂料,防止涂層的開裂,增加光澤及潤滑感,用于真皮和聚氨酯合成革的光亮劑、防雨布、傘面的涂層等。
第三、國內(nèi)聚氨酯漿料市場仍處于較緊張狀態(tài)。
多數(shù)聚氨酯漿料生產(chǎn)商基本以地域市場為主,部分企業(yè)自給自足。國內(nèi)的幾個(gè)大廠實(shí)現(xiàn)供應(yīng)路線比較長,大多企業(yè)以本地區(qū)的應(yīng)用企業(yè)為主,由于運(yùn)費(fèi)上漲的原因,業(yè)內(nèi)競爭日益激烈,一些人造革合成革企業(yè)限量采購,主要還是依靠本地供應(yīng)。目前國內(nèi)合成樹脂的價(jià)格處于歷史高位原因:其一、是由于合成樹脂的國際油價(jià)保持高位的趨勢和煤、電、運(yùn)輸價(jià)格上升,這不僅是造成單一原料成本增加而是綜合成本上升;其二目前作為聚氨酯的關(guān)鍵原料——異氰酸酯仍然緊,MDI處于定額供應(yīng)狀態(tài)。其三市場消費(fèi)量在增加,全球聚氨酯市場需求增長迅猛,比如我國已成為全球人造革合成革用PU樹脂的生產(chǎn)中心,必然帶來聚氨酯消費(fèi)量在增加,聚氨酯市場飛速增長的需求是導(dǎo)致市場出現(xiàn)失衡的根本原因。
二、人造革合成革應(yīng)用聚氨酯新技術(shù)的發(fā)展
1、聚氨酯在超細(xì)非織造布人造革合成革方面得到發(fā)展
科學(xué)家們從研究分析天然皮革的化學(xué)成分和組織結(jié)構(gòu)開始,從硝化纖維漆布著手,進(jìn)入到PVC人造革,這是人工皮革的第一代產(chǎn)品?茖W(xué)家在這一基礎(chǔ)上,做了多方面的改進(jìn)和探索,首先是基材方面的改進(jìn),隨后是涂層樹脂的改性和改進(jìn)。到了20世紀(jì)70年代,合成纖維的無紡布出現(xiàn)針刺成網(wǎng)、粘結(jié)成網(wǎng)等工藝,使基材具有藕狀斷面、空心纖維狀,達(dá)到了多孔結(jié)構(gòu),而符合天然革的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)要求。當(dāng)時(shí)的合成革表層已能做到微細(xì)孔結(jié)構(gòu)聚氨酯層,相當(dāng)于天然革的粒面,從而使聚氨酯合成革的外觀和內(nèi)在結(jié)構(gòu)與天然革逐步接近,其他物理特性都接近于天然革的指標(biāo),而色澤比天然革更為鮮艷;其常溫耐折達(dá)到100萬次以上,低溫耐折也能達(dá)到天然革的水平。
超細(xì)纖維聚氨酯合成革的出現(xiàn)是第三代人工皮革。其三維結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的無紡布為合成革在基材方面創(chuàng)造了趕超天然皮革的條件。該產(chǎn)品結(jié)合新研制的具有開孔結(jié)構(gòu)的聚氨酯漿料浸漬、復(fù)合涂層的加工技術(shù),發(fā)揮了超細(xì)纖維巨大表面積和強(qiáng)烈的吸水性作用,使得超細(xì)級聚氨酯合成革具有了束狀超細(xì)膠原纖維的天然革所固有的吸濕特性,因而不論從內(nèi)部微觀結(jié)構(gòu),還是外觀質(zhì)感及物理特性和人們穿著舒適性等方面,都能與高級天然皮革相媲美了。此外,超細(xì)纖維合成革在耐化學(xué)性、質(zhì)量均一性、大生產(chǎn)加工適應(yīng)性以及防水、防霉變性等方面更超過了天然皮革。高仿真皮革應(yīng)以發(fā)展超細(xì)纖維為龍頭,擴(kuò)大超細(xì)纖維革基布的數(shù)量并提高質(zhì)量是大勢所趨。
目前國內(nèi)紡織系統(tǒng)和塑料加工系統(tǒng)的超細(xì)纖維合成革生產(chǎn)制造及研發(fā)組織以煙臺萬華為龍頭現(xiàn)已有大小不等的19家企業(yè),投入國內(nèi)的高檔非織造超細(xì)纖維涂層面料的制造、經(jīng)營。上海華峰、煙臺萬華、溫州華峰等幾家年產(chǎn)就有1000多萬米,預(yù)計(jì)全部上馬投產(chǎn)后產(chǎn)能達(dá)到一個(gè)多億米的規(guī)模。
2、功能性聚氨酯材料在人造革合成革的應(yīng)用及發(fā)展
人造革合成革向功能性方向發(fā)展依賴與新材料的應(yīng)用,采用聚氨酯復(fù)合工藝整理的人造革合成革及各類涂層面料,防水、防風(fēng)、透氣、手感光澤達(dá)到手感細(xì)膩,色澤多樣,耐摩擦,耐水洗。聚氨酯涂層高防水織物,適合制作消防、潛水、海軍和一些特種部隊(duì)的制服,帳篷、睡袋、防漏材料、軍民兩用背包及水袋等。聚氨酯珠光/鐳射涂層類產(chǎn)品,顏色與光澤可調(diào),表面光潔,抗酸堿,耐老化,可滿足不同用戶的要求。
功能性人造革合成革的特殊性能:1)阻燃處理的聚氨酯涂層面料:新型阻燃隔熱聚氨酯涂層面料,在烈火炙烤下仍鮮艷如新的阻燃隔熱聚氨酯面料。2)調(diào)溫相變聚氨酯涂層面料,F(xiàn)在能生產(chǎn)的只是少數(shù)發(fā)達(dá)國家,我國是發(fā)展中國家惟一生產(chǎn)出這類產(chǎn)品的國家。形狀記憶聚氨酯還可以作為整理劑對織物進(jìn)行功能性整理,利用它的透濕氣性可受溫度控制,而且溫度是在室溫條件下,來充分改善織物的穿著舒適性。人體溫度變化時(shí)其透濕氣性能也隨之改變,就如人體皮膚一樣,達(dá)到智能透濕效果,由于膜為無孔膜,因此防水性很好,而且具有良好的抗冷凝性。3)透氣透濕聚氨酯涂層織物,涂層的傳統(tǒng)工藝方法主要有干法、熱熔、輥涂、噴涂等四種復(fù)合技術(shù),該類涂層面料可有效的阻擋水、冷風(fēng)的侵入,透氣透濕處理及涂層:根據(jù)織物性能,透濕量超過1000以上。4)聚氨脂四防涂層面料:防火、防水、防油、抗靜電涂層面料,采用聚氨酯樹脂、阻燃劑、助劑經(jīng)科學(xué)配方而成,經(jīng)過整理,尤適合于制作軍用帳篷、武器罩布、遮陽布、簡易倉庫篷布等。5)、自潔性防水拒油整理聚氨酯涂層面料技術(shù),建筑材料涂層面料要求重要指標(biāo)是自潔性。就象荷葉的表面是一有規(guī)則的微結(jié)構(gòu)表面,能夠防止液滴浸濕表面,該微結(jié)構(gòu)使液滴和涂層表面之間藏有空氣,具有自潔作用,即超級防護(hù)性。這種自潔效果以及使用時(shí)所需維護(hù)少的特性,在高技術(shù)織物上具有很大的應(yīng)用潛力。仿生學(xué)將因?yàn)槲樟朔肿由飳W(xué)的優(yōu)勢成為21世紀(jì)最重要的生物科技。中國研究所發(fā)明了制造仿生荷葉技術(shù),應(yīng)用于生產(chǎn)建筑涂料、服裝面料、廚具面板等需要耐臟的產(chǎn)品,仿生荷葉實(shí)際上是一種人造高分子薄膜,該薄膜具有不沾水和不沾油的性質(zhì)。同時(shí),仿生荷葉還具有類似荷葉的自我修復(fù)功能,仿生表面最外層在被破壞的狀況下仍然保持了不沾水和自清潔的功能。這項(xiàng)研究可用于開發(fā)新一代的仿生表面材料和涂料。6)、抗菌整理聚氨酯涂層面料技術(shù) ,人造革合成革或聚氨酯紡織涂層帳篷、遮陽傘、遮陽篷和土工布,均要求進(jìn)行抗真菌、細(xì)菌、酵母和海藻而引起的破壞。7)納米溶膠聚氨酯涂層技術(shù)。氧化硅或其他金屬氧化物的納米溶膠是通過醇鹽的酸性或堿性水解制備的。可以改變聚氨酯涂層的功能性。 8)、有機(jī)硅聚氨酯涂層整理技術(shù),最佳的含有機(jī)硅涂層可使織物的抗撕裂性提高超過50%。有機(jī)硅聚氨酯涂層現(xiàn)已用于氣袋織物、熱氣球、滑翔傘、大三角帆、帳篷、睡袋,以及許多高性能的運(yùn)動休閑織物。9)、彩色定向發(fā)聚氨酯光涂層面料,這是一種新穎的功能性聚氨酯涂層面料,具有強(qiáng)烈的醒目效應(yīng), 主要用于海上救生、交通部門、市政建設(shè)、礦井作業(yè)、環(huán)衛(wèi)消防等在夜間或黑暗處作業(yè)人員的勞動安全防護(hù)用品, 同時(shí)亦可應(yīng)用于民用服裝、鞋帽、包裝雨具等。膜結(jié)構(gòu)涂層面料及新型蓬蓋涂層面料也是近年來國內(nèi)外發(fā)展極為迅速的新型材料,該面料具有良好的透光性可以很好地解決采光問題,面料自重輕可以替代傳統(tǒng)的屋蓋材料。膜材涂層面料的基質(zhì)是高強(qiáng)度聚酯纖維,強(qiáng)度主要由這一層提供;高分子聚合物涂層主要保證膜材的密實(shí)性。膜結(jié)構(gòu)涂層面料性能、力學(xué)性能、光學(xué)性能、聲學(xué)性能、防火性能、保溫性能、自潔性能、使用壽命都有進(jìn)一步的發(fā)展改進(jìn)。
三、人造革合成革用聚氨酯樹脂的市場前景
1、聚氨酯應(yīng)用于人造革合成革行業(yè)將繼續(xù)增長
我國人造革合成革企業(yè)集中在塑料行業(yè)有2000多家,1000多條生產(chǎn)線,去年產(chǎn)量突破100多萬噸,另外聚集在產(chǎn)業(yè)紡織企業(yè)人造革合成革涂層面料企業(yè)300多家。人造革合成革產(chǎn)品有壓延法生產(chǎn)的聚氯乙烯人造革、聚氯乙烯發(fā)泡人造革,轉(zhuǎn)移涂層法生產(chǎn)的聚氨酯合成革、半聚氨酯人造革合成革和聚氯乙烯人造革,以及其它人造革合成革。根據(jù)有關(guān)統(tǒng)計(jì)分析77年全球人造革合成革19億米,十年后的87年全球產(chǎn)量達(dá)到27億米,當(dāng)時(shí)中國只占2/9,2003年全球的人造革合成革包括紡織、皮革涂層4000億美圓的,150多億米,中國就僅統(tǒng)計(jì)在塑料口徑達(dá)50億米,占了全球的三分之一。
2002年部分省市人造革合成革產(chǎn)量

十五年來就人造革合成革生產(chǎn)整體效益來看,產(chǎn)量、產(chǎn)值直線上升,2001年全世界高質(zhì)量、高仿真的合成皮革的生產(chǎn)量為11275.6萬平方米,各國生產(chǎn)的量日本3259萬平方米,占28.9%;韓國2626萬平方米,占23.3%;中國大陸與港臺地區(qū)4200萬平方米,占17.8%和19.5%%;意大利770萬平方米占3.7%。其中亞洲占全球總量的93.2%。國內(nèi)人造革合成革主要是集中在長江三角洲、珠江三角洲和環(huán)渤海地區(qū),與聚氨酯漿料的生產(chǎn)市場總體格局基本一致,比如廣東省是人造革合成革及涂層面料制造工業(yè)大省,也是具有規(guī)模專業(yè)市場的大省,同時(shí)也是聚氨酯企業(yè)聚集地區(qū),近年來已經(jīng)形成強(qiáng)勁的發(fā)展,全省一百多個(gè)人造革合成革企業(yè)和10多家聚氨酯企業(yè),企業(yè)其主要特點(diǎn):第一港臺合資或獨(dú)資企業(yè)占絕對數(shù)量;第二新企業(yè)多,第三從投資特點(diǎn)來看,外資企業(yè)總投資數(shù)額基本都在一個(gè)多億以上。浙江省的人造革合成革與涂層面料情況與廣東地區(qū)在企業(yè)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)有著明顯的差異,我們分析了浙江的158家人造革合成革企業(yè)和聚氨酯19家企業(yè),民營企業(yè)109家占絕對優(yōu)勢,產(chǎn)量占全國32萬噸的29.6%。特別是溫州地區(qū)合成革之都的市場產(chǎn)業(yè)鏈,構(gòu)建了特色基地的形成與發(fā)展。圍繞服裝市場、制鞋市場、箱包市場,人造革合成革的上游原料制造供應(yīng)市場也在逐步形成和增長。幾千多家制鞋與服裝企業(yè)和大型聚氨酯等化工企業(yè)以及設(shè)備制造企業(yè),成為本地區(qū)人造革合成革工業(yè)的市場與資源基礎(chǔ)。江蘇人造革合成革產(chǎn)品與聚氨酯企業(yè)的比例也基本處于10:1的狀態(tài),從產(chǎn)品結(jié)構(gòu)看以高檔箱包革為主引領(lǐng)全國,蝙蝠集團(tuán)、雙象集團(tuán)、華宏集團(tuán)等大型人造革合成革企業(yè)市場份額占據(jù)了全省的重要比例。從以上情況分析人造革合成革正處于蓬勃發(fā)展與興旺時(shí)期,隨著產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的調(diào)整,人造革合成革的總量將繼續(xù)擴(kuò)張,必然帶來對新型材料的需求,以及促進(jìn)消費(fèi)市場的發(fā)展。
2、聚氨酯產(chǎn)業(yè)與相關(guān)材料
聚氨酯產(chǎn)業(yè)用涂層,不斷增加高技術(shù)含量,廣泛應(yīng)用于土工、建筑、交通運(yùn)輸、醫(yī)療衛(wèi)生、農(nóng)業(yè)漁業(yè)、航天航空及輕工等產(chǎn)業(yè)部門。其中非織造布加工工藝技術(shù)發(fā)展較快,采用紡粘、水刺、熔噴、漿粕氣流成網(wǎng)以及針刺、熱粘合、化學(xué)粘合、濕法等各種工藝,年產(chǎn)量僅次于北美和歐洲地區(qū),居世界第三位。
(1)聚氨酯在四類柔性結(jié)構(gòu)材料進(jìn)一步擴(kuò)展
聚氨酯涂層面料與塑料、紙制品、紡織布料、天然革四大柔材生產(chǎn)制造系統(tǒng),直接相關(guān)。20世紀(jì)五十年代紡織、造紙、皮革與塑料四大生產(chǎn)系統(tǒng)的產(chǎn)值600多億美元,以紡織與造紙為主,到了20世紀(jì)的九十年代初,由于塑料工業(yè)的迅猛發(fā)展,紡織、造紙工業(yè)的發(fā)展,產(chǎn)值升至4000多億美元。

聚氨酯涂層面料制造技術(shù)跨這四大柔性生產(chǎn)系統(tǒng)的邊緣學(xué)科,充分借鑒了四大柔性生產(chǎn)系統(tǒng)的工藝技術(shù)同時(shí)又發(fā)揮其自身特點(diǎn)有機(jī)地組合適用這些技術(shù),并且迅速地采用了世界不斷出現(xiàn)的高新技術(shù),它最大的優(yōu)點(diǎn)是可以按最終產(chǎn)品的使用性能,科學(xué)地設(shè)計(jì)加工技術(shù)、工藝路線,最充分有效地利用資源,生產(chǎn)滿足最終用途要求的產(chǎn)品,F(xiàn)聚氨酯涂層面料大類200余個(gè)花色品種,一般是在化纖布、棉布、混紡布、紙制品、天然革的表面處理,涂層布不僅可以民用,同時(shí)也廣泛地應(yīng)用在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與科技軍事領(lǐng)域,產(chǎn)業(yè)用紡織品不斷增加高技術(shù)含量,廣泛應(yīng)用于土工、建筑、交通運(yùn)輸、醫(yī)療衛(wèi)生、農(nóng)業(yè)漁業(yè)、航天航空及輕工等產(chǎn)業(yè)部門。
(2)聚氨酯廣泛應(yīng)用于汽車與航空工業(yè)
聚氨酯材料在汽車的應(yīng)用得到了很大的發(fā)展。塑料在汽車的用量重量比由過去的一兩個(gè)百分點(diǎn)上升到10-20%左右,按照汽車市場年產(chǎn)四百萬輛計(jì)算,汽車塑料的應(yīng)用數(shù)量非?捎^。以前許多汽車座椅包覆面料使用的原料為乙烯基聚合物或者亞乙烯基氯化物,后來尼龍開始出現(xiàn)并與其他材料一起被運(yùn)用到汽車裝飾中來。進(jìn)而用PVC涂層處理的織物開始被廣泛地應(yīng)用在汽車內(nèi)飾中,加工制作成各種不同的色彩,并進(jìn)行表面模壓達(dá)到不同紋理效果。天然皮革作為一種高檔內(nèi)裝飾材料應(yīng)用在汽車中比織物要早得多,近幾年,由于大量關(guān)于環(huán)境生態(tài)保護(hù)方面的立法規(guī)定出臺,以及真皮價(jià)格昂貴、真皮的短缺導(dǎo)致人造革合成革的再次興起,采用超細(xì)纖維制成的仿麂皮面料也愈來愈受歡迎。另外航空業(yè)對聚氨酯的需求比汽車業(yè)在聚氨酯的要求上更大一些,需求都肯定要比汽車多得多,因此航空業(yè)也是將是未來聚氨酯發(fā)展的一個(gè)方向。
(3)加快環(huán)保型聚氨酯是必然趨勢
加入WTO以后,我國企業(yè)逐漸參與國際競爭,與世界接軌,一方面,保持優(yōu)良的環(huán)境,保護(hù)我們的地球是不可逆轉(zhuǎn)的潮流;另一方面,為了消除國際上綠色貿(mào)易壁壘對我國產(chǎn)品的非貿(mào)易壁壘限制,也要求我們生產(chǎn)和使用無公害產(chǎn)品。目前國內(nèi)的聚氨酯合成革業(yè)在生產(chǎn)過程中,基本是采用有機(jī)溶劑型的聚氨酯樹脂作為生產(chǎn)各品基層和面層的基本原料,這種類型的聚氨酯樹脂均通過甲苯類、丙酮類、乙酸乙酯和二甲基甲酰胺等作為主要溶劑以溶液聚合法制得。溶劑的用量大約占樹脂用量的60%以上,濕法漿料DMF的用量達(dá)到70%以上。
在美國、意大利、日本、韓國等合成革主要生產(chǎn)國,已經(jīng)采用環(huán)保型的聚氨酯樹脂漿料。對于聚氨酯合成革行業(yè)來說無毒、無污染、節(jié)能,是溶劑的理想替代品。因此,開發(fā)水性聚氨酯合成革漿料成為聚氨酯樹脂的主攻方向。水性聚氨酯樹脂的性能特點(diǎn)通常可分為聚氨酯水溶液、聚氨酯水分散體和聚氨酯水乳液三種。目前,國內(nèi)水性聚氨酯的改性研究主要集中于丙烯酸改性和有機(jī)硅改性研究,開發(fā)性能優(yōu)異的水分散性多異氰酸酯固化劑及與之相配套的水性羥基樹脂及其施工性能的研究,也將成為中國今后水性聚氨酯的研究發(fā)展趨勢。水性聚氨酯在人造革合成革加工和織物處理方面已得到了應(yīng)用,但用量很少,隨著中國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展及對環(huán)保的日益重視,預(yù)計(jì)水性聚氨酯將在許多領(lǐng)域得到應(yīng)用并快速增長。
中國是人造革合成革制造大國,目前合成革制造業(yè)中全部采用的溶劑型聚氨酯漿料制革,施工固含量較低,溶劑揮發(fā),而且易安全性低,由于PUD較溶劑型聚氨酯具有更大的分子量,彈性和手感更佳,且溶劑含量少,經(jīng)過調(diào)整和完善施工應(yīng)用方式,完全可替代溶劑型聚氨酯用于合成革制造,具有明顯的環(huán)保效益,也將是必然的發(fā)展趨勢。研究一種完全水分散,無溶劑污染的涂層劑是當(dāng)前發(fā)展的熱點(diǎn)與難點(diǎn)。當(dāng)前聚氨酯涂層不管是干法還是濕法生產(chǎn),所用的聚氨酯溶液大都是溶劑型的,這些溶劑易燃易爆,還污染環(huán)境,溶劑的回收難等問題。因此發(fā)展水乳性聚氨酯涂料在生產(chǎn)過程中用水代替有機(jī)溶劑,以減少環(huán)境污染及對人體危害。
環(huán)境保護(hù)是崛起中的聚氨酯工業(yè)要解決的問題,目前要注重和解決發(fā)展中的幾個(gè)問題:1)、替代CFC發(fā)泡劑問題,國際組織已把淘汰CFC的時(shí)間從2010年再次提前到2007年7月1日,我國現(xiàn)有四家CFC生產(chǎn)廠,目前國內(nèi)已有HFC、環(huán)戌烷、異戌烷、液態(tài)CO2等多鐘替代產(chǎn)品可供選擇。2)、2015年前淘汰有機(jī)溶劑型產(chǎn)品,已開發(fā)了許多水性、熱熔型及綠色溶劑型產(chǎn)品,實(shí)現(xiàn)聚氨酯工業(yè)的非有機(jī)溶劑化。3)、要限制TDI等有害物質(zhì)在空氣中及制品中的含量。4)、廢舊聚氨酯制品的回收利用。
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