洪愛軍



摘 要:隨著國內外環保標準的不斷提升,以及聚氯乙烯人造革廣泛應用于汽車內飾、建筑裝潢、軟家具、服裝、醫藥器械、家電裝飾等人類生活密切相關領域的拓展。本文通過對人造革合成革產業增長力的分析,提出了增塑劑在人造革制造中的應用與發展,以及聚氯乙烯人造革產業用新型功能型、環保型增塑劑的發展。
關鍵詞:人造革;增塑劑;潛力;合成革
DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.19.042
1 人造革合成革產業增長力
我國人造革合成革經過半個世紀的發展,至今在已經形成上千家制造企業,其產品廣泛應用于人們日常生活的服裝、鞋帽手套、箱包、家居家具、文化體育以及工農業、交通運輸以及各個領域等數千個品種。
1.1 人造革合成革制造總量與規模
根據國家統計局對2018年規模以上人造革合成革企業的統計數據:人造革合成革產量為297萬噸,同比增長4.6%。
1.2 現代化人造革合成革生產裝備
目前人造革合成革其主要生產裝備為:干法線1042條,濕法線1065條,壓延線525余條、超纖線82,另外輔助與后加工設備達到1.5萬多臺套。
1.3 人造革合成革產業聚集度
中國人造革合成革行業的發展主要集中在福建、浙江、安徽、江蘇廣東和河北等主要產能省份,其中福建占29%、浙江占22%、安徽占16%、江蘇占11%、廣東占10%、河北占5%、其它占7%。
1.4 人造革合成革產品結構
中國人造革合成革2018年總產量約61億米,其中聚氯乙烯人造革約27.6億米(189萬噸),占45.2%;聚氨酯合成革32.2億米(155萬噸),占52.75%;超纖1.25億米(18萬噸),占2.05%。
2 增塑劑在人造革制造中的應用與發展
聚氯乙烯人造革制造中使用各種加工助劑,增塑劑、發泡劑、發泡助劑、填充劑、穩定劑、著色劑、阻燃劑、耐寒劑等。
2.1 增塑劑劑在人造革制造的應用至關重要
增塑劑應用于人造革制品的主要作用在于改善加工工藝和產品性能,滿足終端產品要求。增塑劑是聚氯乙烯人造革主要加工助劑材料,如圖1。
近年來以增塑劑為代表的塑料助劑行業科技進步很快,與發達國家的差距正在逐漸縮小,有些已達到世界先進水平。近年在技術研發方面的向著:高效、特效、無公害、多功能化方向發展。呈現:產業聚集發展態勢,規模企業數量增長迅速、生產裝置的大型化、環保型塑料助劑新產品不斷涌現。
2.2 人造革應用增塑劑材料領域不斷增長
人造革合成革的主要材料分為塑料合成樹脂、紡織基布和和各種加工助劑及后處理劑材料三大類材料。增塑劑是聚氯乙烯人造革的主要助劑材料。
我國2018年生產聚氯乙烯人造革189萬噸,其中增塑劑消耗比重達到35%(約66萬噸)。用于聚氯乙烯人造革的增塑劑,其品質性能直接影響了聚氯乙烯人造革的性能、質量、產品特性。目前聚氯乙烯人造革生產主要是兩種工藝,即聚氯乙烯人造革壓延工藝和聚氯乙烯涂刮工藝。
增塑劑作為聚氯乙烯人造革助劑材料的技術飛速發展,相互引領,使得各類高檔、綠色、環保型增塑劑廣泛應用于人造革合成革。像環氧大豆油增塑效能提高了一倍、對苯類環保增塑劑產能和產量都快速增長。估計非鄰苯二甲酸酯類增塑劑的比例己由2010年的28%提高到2018年的42%。
2.3 功能性、環保型增塑劑進入高端市場
人造革合成革產品總的趨向是高物性、生態型,功能化方向發展。
隨著國內外環保標準的不斷提升,以及聚氯乙烯人造革廣泛應用于汽車內飾、建筑裝潢、軟家具、服裝、醫藥器械、家電裝飾等人類生活密切相關領域的拓展,為限制其有害物質含量、改善生活環境,保護人身健康,對于環保材料的應用不斷加大。
3 聚氯乙烯人造革產業用新型功能型、環保型增塑劑的發展
3.1 國內外環保標準提升對環保型增塑劑的發展促進
3.1.1 與聚氯乙烯人造革產業使用增塑劑品種相關的主要國內外環保標準(見表2)
3.1.2 可符合以上標準的聚氯乙烯人造革主要使用的環保增塑劑
對苯二甲酸二異辛酯DOTP:與PVC的相容性良好的主增塑劑,其增塑效率、揮發性、加工性能與鄰苯二甲酸二辛酯DOP相當。
巴斯夫DINCH:與PVC的相容性良好的主增塑劑,其增塑效率、揮發性、加工性能與鄰苯二甲酸二辛酯DOP相當。
環氧大豆油ESPO:環氧值6.5以上與PVC的相容性良好輔助增塑劑,其增塑效率、揮發性與鄰苯二甲酸二辛酯DOP相當、加工性能略差,價格相當低廉可部分取代對苯二甲酸二異辛酯DOTP。
檸檬酸三辛酯TOC:與PVC的相容性良好的主增塑劑,環保衛生性能最好(食品級),其增塑效率、揮發性與鄰苯二甲酸二辛酯DOP相同,因分子量大、三個支鏈造成空間位阻大加工性能略差。
3.2 聚氯乙烯人造革在新興產業中應用對功能性增塑劑的發展促進
3.2.1 國內外汽車行業內飾用聚氯乙烯人造革與增塑劑相關的主要標準(見表3)
3.2.2 汽車內飾用聚氯乙烯人造革主要使用的功能性增塑劑
鄰苯二甲酸二壬酯DINP:與PVC的相容性良好,其塑化性能、揮發性與DOP相當,增塑效率略低,可滿足部分以上標準。
鄰苯二甲酸二葵酯DPHP:與PVC的相容性良好,其塑化性能與DOP相當、揮發性、耐候性好于DINP,可滿足部分以上標準。
鄰苯二甲酸二異葵酯DIDP:與PVC的相容性良好,是耐高溫、耐老化優良的主增塑劑,其塑化性能與DINP相當,可滿足部分以上標準。
911P:由C9-C11混合醇與苯酐酯化而成,具有低揮發性和良好的耐寒性和耐熱性,是性能最全面的增塑劑,可全面符合以上標準。
己二酸二辛酯DOA:PVC用輔助增塑劑,耐寒性好、增塑效率高、揮發性較大、遷移性大,對耐寒曲饒有幫助。
3.2.3 聚氯乙烯人造革使用的其它功能性增塑劑
鄰苯二甲酸二辛酯DPOP:與PVC的相容性良好,阻燃性輔助增塑劑,揮發性小,析出性一般,可用于有防火要求室內裝飾用人造革。
偏苯三酸三辛酯TOTP:耐熱、耐久性主增塑劑,電性能良好,加工性能略差,可用于電子產品外包裝用途人造革。
聚酯增塑劑:分子量大、揮發性低、遷移性小,耐油和耐肥皂水抽出,是性能很好的耐熱和耐久性增塑劑,塑化性能略差、加工性能和耐低溫性差,可用于醫療、公共座椅等用途人造革。
目前,國內增塑劑行業常規品種DOP、DOTP、ESPO產能和質量均可滿足塑料行業的需求,但特種增塑劑受制于國內醇類原材料純度不足、供應量偏少而產能和質量跟不上新興產業的需求。DPHP、DIDP、911P均須大量進口純度高的醇類原材料,還需大量進口成品。TOTP、聚酯增塑劑的質量尚不過關,須進口高品質原料用于汽車內飾革中高耐熱、防析出等特殊用途革。
另外,國外發達國家的標準近期有升級,開始限制對苯類增塑劑的使用。而檸檬酸酯增塑劑是環保性能最優的無毒增塑劑,我國是檸檬酸最大的生產國,開發適用于聚氯乙烯人造革使用的檸檬酸酯增塑劑具有積極的經濟和社會效益。
參考文獻:
[1]人造革合成革信息年度專稿.2018年我國人造革合成革產能、產量統計分析報告[J].人造革合成革信息,2019(02):20-23.