人造革合成革的發(fā)展歷程

中國產(chǎn)業(yè)研究報告網(wǎng)訊：

    作為天然皮革的替代品，人類對人工皮革的研究起源于20 世紀(jì)初。人工皮革的發(fā)明，彌補(bǔ)了天然皮革數(shù)量不足，解決了天然皮革資源有限和人們對皮革類面料需求快速增長的矛盾。為了盡可能的使人工皮革具有天然皮革的各方面特性，人們主要對基布和樹脂涂層兩個方面進(jìn)行了持續(xù)不斷的研究和改進(jìn)，主要產(chǎn)品的發(fā)展經(jīng)歷了三個階段： 

    ① 第一代產(chǎn)品：聚氯乙烯（PVC）人造革 

    PVC 人造革是第一代人工皮革。20 世紀(jì)20 年代，科學(xué)家們通過對天然皮革的化學(xué)成分和組織的分析研究，并對天然高分子進(jìn)行化學(xué)改性，于1921 年首先開發(fā)出硝化纖維漆布，標(biāo)志著PVC 人造革的起步。1931 年發(fā)明的貼合法生產(chǎn)PVC人造革，是人工皮革的第一代產(chǎn)品。隨后，聚氯乙烯高分子材料的量產(chǎn)促進(jìn)了人造革行業(yè)的發(fā)展。聚氯乙烯添加增塑劑、穩(wěn)定劑等所制成的糊料易著色，涂層凝膠化后，經(jīng)印花、壓紋或壓紋、印花，即可制成多種外觀與皮革相似的產(chǎn)品。PVC人造革具有一定的強(qiáng)度、色澤光亮、耐磨性、質(zhì)輕、耐水洗、防酸耐堿和成本低等特點(diǎn)，且生產(chǎn)簡便，原料豐富，產(chǎn)品質(zhì)量均一，便于剪裁使用，故廣泛用于制作服裝、鞋帽、箱包、家具、裝飾品及各種工業(yè)配件。但是，由于PVC 人造革中的增塑劑容易析出而發(fā)生霉變，使得產(chǎn)品的使用年限縮短。同時，聚氯乙烯人造革還存在如下缺點(diǎn)：透氣、透濕等性能遜于天然皮革；涂層與基布粘接牢度差，易于剝離；耐候性差，手感僵硬，柔軟性差；隨著增塑劑揮發(fā)涂層革面會逐漸變硬、變脆、開裂等。這直接限制和影響了PVC 人造革產(chǎn)品的應(yīng)用范圍和效果。 

    另外，從環(huán)保的角度來說，由于PVC 人造革難于降解，且PVC 人造革中的穩(wěn)定劑中含有鉛、鎘等重金屬元素，廢棄的PVC 人造革容易對環(huán)境造成污染，歐盟、日本和美國等發(fā)達(dá)國家已禁止使用。但PVC 人造革由于價格較低，目前在低檔箱包、沙發(fā)、裝飾品上仍被使用。 

    ② 第二代產(chǎn)品：聚氨酯（PU）人造革和聚氨酯（PU）合成革 

    由于PVC 人造革存在的缺點(diǎn)，此后科學(xué)家們經(jīng)過將近30 年的努力研究，終于獲得了突破性的進(jìn)展。這期間標(biāo)志性的事件主要有：1953 年德國拜爾最早申請了PU 合成革專利，1963 年日本興國化學(xué)公司制造出PU 合成革， 1964 年美國杜邦公司開發(fā)出了一種用作鞋幫的PU 合成革�？傮w上看，20 世紀(jì)60 年代，聚氨酯產(chǎn)品的應(yīng)用推動了人工皮革行業(yè)的技術(shù)發(fā)展，開始出現(xiàn)以聚氨酯（PU）為原料涂覆于各種基材的人工皮革。根據(jù)基底用布和工藝的不同，又可以將其分為聚氨酯人造革和聚氨酯合成革兩大類。前者以紡織布為基布，采用干法涂敷工藝；后者以無紡布為基底布，采用濕法凝聚工藝。聚氨酯人造革由于生產(chǎn)加工工藝相對簡單而發(fā)展較快。 

    聚氨酯合成革采用合成纖維無紡布為底基，中間以織物增強(qiáng)，并浸以與天然革膠原纖維組成相似的聚氨酯彈體溶液，彈體在水中凝固，其溶劑被水置換，因而在彈體中形成微細(xì)小孔。這些孔互相連接，由表及里形成堅(jiān)韌而富有彈性的微孔層，成為合成革的表層，并與底基構(gòu)成整體。由于無紡布纖維交織形成的毛細(xì)管作用，有利于濕氣的吸收和遷移，故聚氨酯合成革能部分表現(xiàn)天然革的呼吸特征。與聚氯乙烯人造革相比，聚氨酯合成革具有和基材粘接性能好、抗磨損、耐撓曲、抗老化等優(yōu)異的物理特性，在外觀上則表現(xiàn)為光澤柔和、自然，手感柔軟，真皮感強(qiáng)；同時它還具備較好的保溫、透氣和可洗滌特點(diǎn)。較好的性能和相對低 

    廉的價格，使聚氨酯合成革在替代天然皮革方面發(fā)展很快，應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓寬。但由于聚氨酯合成革基布纖維屬于常規(guī)纖維，產(chǎn)品的表觀密度和纖維比表面積仍相對較低，仿真效果和性能（特別是柔軟度與彈性等性能）與天然皮革相比仍然存在一定差距。 

    ③ 第三代產(chǎn)品：超細(xì)纖維人工革 

    超細(xì)纖維人工革作為第三代皮革，它采用了與天然皮革中束狀膠原纖維結(jié)構(gòu)和性能相似的束狀超細(xì)纖維，加工絡(luò)合成三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的高密度無紡布，填充以優(yōu)制形式微孔結(jié)構(gòu)的聚氨酯，經(jīng)特殊的后加工整理而成。1977 年，日本東麗公司通過分析天然纖維試制研發(fā)出細(xì)度小于1.0dtex 的人造纖維技術(shù)，運(yùn)用此種超細(xì)纖維為原料，經(jīng)開松、梳理、鋪網(wǎng)、針刺形成三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的無紡布，通過收縮定型和聚氨酯樹脂含浸后再利用溶劑溶去超細(xì)纖維中的“海”的成分，進(jìn)行必要的減量處理就形成類似真皮膠原纖維纏合形成的微觀結(jié)構(gòu)的基布（真皮膠原纖維和超細(xì)纖維的微觀機(jī)構(gòu)見下圖）。以這種基布通過化學(xué)柔軟及揉皮、磨毛、片皮、染色等工藝處理即可生產(chǎn)第三代人工皮革產(chǎn)品——超細(xì)纖維人工革。

 

    從人造革合成革的發(fā)展歷程來看，因天然皮革數(shù)量的不足，人類逐漸研發(fā)了其替代品。在整個行業(yè)的發(fā)展過程中，科技工作者通過不斷的探索和技術(shù)研究，不斷的開發(fā)新的產(chǎn)品，并最終使得人造革產(chǎn)品的性能逐漸與天然皮革相似，并在某些性能方面超過了天然皮革。人造革合成革替代天然皮革的過程及其主要性能的對比，可以用下面流程圖來表達(dá)：