中汽研汽車零部件檢驗中心(寧波)有限公司 浙江 寧波 315104
當前,汽車已經成為生活中不可或缺的產品,科學技術水平不斷發展使汽車的綜合性能和質量水平都在快速提高,人們開始對汽車的外觀和內飾都有了更高的消費要求。天然真皮材料造價高且生產環保性低,人造皮革材料應運而生并已經得到了廣泛應用,目前,大部分汽車內飾如座椅等都是人造皮革材料制成的。人造皮革材料能夠最大限度地滿足市場生產的需求,其研發、生產技術具有十分廣闊的應用前景。
(一)皮革材料分類。皮革材料泛指經過脫毛、鞣制等物理、化學加工程序而制成的動物皮料,經過加工的皮料柔軟舒適,已經成為社會生產的一項重要加工類產品[1]。皮革材料可分為天然真皮材料和人造皮革材料兩類,而人造皮革材料按照生產技術和材質的差異又被分為PU合成革、PVC人造革、PE革等不同的類型。由于天然真皮材料生成加工過程需要的化學處理致癌性比較明顯,材料來源有限且回收利用率低,因此,目前在汽車內飾中應用最廣泛的就是人造皮革材料,在汽車領域應用的皮革材料主要就是指人造皮革材料。人造皮革材料是指在紡織布基或無紡布基上,由各種不同配方的PVC和PU等發泡或覆膜加工制作而成的皮革材料,在加工技術的推動下,人造皮革的仿真性能越來越高。
(二)汽車領域人造皮革材料的性能。在汽車領域,內飾材料按照材質的不同,人造皮革材料的發展主要經歷了四個發展階段。第一個階段始于20世紀30年代初期,這時期汽車內飾主要使用的是PVC高分子材料在紡織或者是針織材料表面涂敷制成的人造革,到60年代,PU合成革已經成為皮革材料加工技業的主要產品,但是這時期的PU合成革主要采用的技術是非織造布技術,與當前PU合成革的超纖維材料有著材質上的根本區別。到20世紀末期,超纖維PU合成革就成為人造皮革材料的主要產品,而聚氨酯皮革則是代表了人造皮革技術的典型產品,也是未來人造皮革材料發展的方向。
汽車領域應用最多的人造皮革材料主要有PVC人造革和PU合成革兩種類型,這兩種材料在性能上也存在根本的差別。PVC人造革以針織、紡織材料為底,在涂抹PVC高分子材料后表面比較光鮮艷麗,且耐磨損,從本質上看比較接近于天然皮革材料。但是這種人造革最大的缺點就是生產中使用的PVC材料具有嚴重的致癌性,廢棄的PVC皮革材料經過燃燒會產生大量的二噁英對人體傷害極大,而掩埋可能分解出的氯化物則對水土產生嚴重的環境污染。
隨著技術的不斷發展,PU合成革材料解決了PVC人造革材料的污染問題[2]。PU合成革是指經過有機高分子材料PU涂敷的紡織布或者直接將紡織布浸泡在PU合成液體中制成的人造革材料。PU合成革彈性較高,透氣透水性高但是能有效防水,即使在低溫狀態下也能呈現出較好的抗張強度,其外表和性能比PVC人造革更接近天然真皮革。在非織造布技術和濕法加工技術的推動下,目前PU合成革材料無論實在結構上還是物理性能上都十分接近天然真皮革材料。
(一)應用現狀。在汽車領域的應用哪種皮革材料主要從材料的材質、環保和汽車內飾材質要求這幾個方面進行考慮。材料的材質就是指皮革材料的強度、透氣性、防水性等,環保要求就是其生產加工過程是否環保或者是材料廢棄后對環境可能產生的污染,汽車內飾材質要求就是指汽車生產者和消費者對皮革材料的要求,如柔軟度、舒適度、光澤等。我國PU合成革最初主要是應用在制鞋業領域,在汽車行業的發展中,PU合成革應用正在呈現逐步擴大的趨勢。
我國汽車內飾應用PU合成革的汽車品牌主要集中在長城、本田、中國一汽、東風、長安等,但是目前國內的PU合成革技術與國外還存在一定的差距,考慮到汽車生產成本的問題,PU合成革在汽車領域的應用也比較有限[3]。一直以來,人造皮革材料生產行業與汽車行業之間缺乏緊密的交流合作,而汽車內飾對PU合成革的技術要求很高,國內人造皮革行業并未對皮革在汽車領域的應用給予充分的重視。此外,由于國內人造皮革在汽車領域的技術應用起步較晚,還未能形成統一的技術應用標準,存在的諸多項技術短板還未能得到充分解決,尤其是廢棄皮革材料的回收處理技術上,亟需進一步在實踐中予以解決。而從人造皮革技術及其應用的發展趨勢來看,要想實現在汽車領域的廣泛應用,需要從根本上完善整個技術材料應用的產業鏈,在上游產業和下游產業之間實行密切合作,實現資源的整合應用。
(二)應用前景展望。在當前階段,我國汽車行業在PVC人造革和PU合成革等人造皮革材料的回收方面存在明顯的成本高、循環不充分等方面的問題。國際上已經出現的Ving Loop工藝技術能夠可以在大量循環利用丁酮混合溶劑后是對PVC及其添加劑進行充分溶解,形成PVC樹脂,以再次循環使用PVC制成PVC人造革材料,這項技術也是未來皮革材料在汽車領域循環應用的方向[4]。
綜上所述,從環保、生產加工、材料循環利用等角度來看,人才皮革材料具有更加廣泛的應用前景,尤其是在汽車領域。根據人造皮革材料的不同分類,PU革和PVC革具有不同的材料性能,按照市場走向分析,PU革在汽車領域的應用更加廣泛。對此,PU合成革加工產業需要進一步與汽車產業進行全方面合作,不斷提高其在汽車內飾方面的有效應用,進一步滿足皮革產業的環保要求,不斷提高材料的循環使用的技術水平。