洪爱军
摘 要:随着国内外环保标准的不断提升,以及聚氯乙烯人造革广泛应用于汽车内饰、建筑装潢、软家具、服装、医药器械、家电装饰等人类生活密切相关领域的拓展。本文通过对人造革合成革产业增长力的分析,提出了增塑剂在人造革制造中的应用与发展,以及聚氯乙烯人造革产业用新型功能型、环保型增塑剂的发展。
关键词:人造革;增塑剂;潜力;合成革
DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.19.042
1 人造革合成革产业增长力
我国人造革合成革经过半个世纪的发展,至今在已经形成上千家制造企业,其产品广泛应用于人们日常生活的服装、鞋帽手套、箱包、家居家具、文化体育以及工农业、交通运输以及各个领域等数千个品种。
1.1 人造革合成革制造总量与规模
根据国家统计局对2018年规模以上人造革合成革企业的统计数据:人造革合成革产量为297万吨,同比增长4.6%。
1.2 现代化人造革合成革生产装备
目前人造革合成革其主要生产装备为:干法线1042条,湿法线1065条,压延线525余条、超纤线82,另外辅助与后加工设备达到1.5万多台套。
1.3 人造革合成革产业聚集度
中国人造革合成革行业的发展主要集中在福建、浙江、安徽、江苏广东和河北等主要产能省份,其中福建占29%、浙江占22%、安徽占16%、江苏占11%、广东占10%、河北占5%、其它占7%。
1.4 人造革合成革产品结构
中国人造革合成革2018年总产量约61亿米,其中聚氯乙烯人造革约27.6亿米(189万吨),占45.2%;聚氨酯合成革32.2亿米(155万吨),占52.75%;超纤1.25亿米(18万吨),占2.05%。
2 增塑剂在人造革制造中的应用与发展
聚氯乙烯人造革制造中使用各种加工助剂,增塑剂、发泡剂、发泡助剂、填充剂、稳定剂、着色剂、阻燃剂、耐寒剂等。
2.1 增塑剂剂在人造革制造的应用至关重要
增塑剂应用于人造革制品的主要作用在于改善加工工艺和产品性能,满足终端产品要求。增塑剂是聚氯乙烯人造革主要加工助剂材料,如图1。
近年来以增塑剂为代表的塑料助剂行业科技进步很快,与发达国家的差距正在逐渐缩小,有些已达到世界先进水平。近年在技术研发方面的向着:高效、特效、无公害、多功能化方向发展。呈现:产业聚集发展态势,规模企业数量增长迅速、生产装置的大型化、环保型塑料助剂新产品不断涌现。
2.2 人造革应用增塑剂材料领域不断增长
人造革合成革的主要材料分为塑料合成树脂、纺织基布和和各种加工助剂及后处理剂材料三大类材料。增塑剂是聚氯乙烯人造革的主要助剂材料。
我国2018年生产聚氯乙烯人造革189万吨,其中增塑剂消耗比重达到35%(约66万吨)。用于聚氯乙烯人造革的增塑剂,其品质性能直接影响了聚氯乙烯人造革的性能、质量、产品特性。目前聚氯乙烯人造革生产主要是两种工艺,即聚氯乙烯人造革压延工艺和聚氯乙烯涂刮工艺。
增塑剂作为聚氯乙烯人造革助剂材料的技术飞速发展,相互引领,使得各类高档、绿色、环保型增塑剂广泛应用于人造革合成革。像环氧大豆油增塑效能提高了一倍、对苯类环保增塑剂产能和产量都快速增长。估计非邻苯二甲酸酯类增塑剂的比例己由2010年的28%提高到2018年的42%。
2.3 功能性、环保型增塑剂进入高端市场
人造革合成革产品总的趋向是高物性、生态型,功能化方向发展。
随着国内外环保标准的不断提升,以及聚氯乙烯人造革广泛应用于汽车内饰、建筑装潢、软家具、服装、医药器械、家电装饰等人类生活密切相关领域的拓展,为限制其有害物质含量、改善生活环境,保护人身健康,对于环保材料的应用不断加大。
3 聚氯乙烯人造革产业用新型功能型、环保型增塑剂的发展
3.1 国内外环保标准提升对环保型增塑剂的发展促进
3.1.1 与聚氯乙烯人造革产业使用增塑剂品种相关的主要国内外环保标准(见表2)
3.1.2 可符合以上标准的聚氯乙烯人造革主要使用的环保增塑剂
对苯二甲酸二异辛酯DOTP:与PVC的相容性良好的主增塑剂,其增塑效率、挥发性、加工性能与邻苯二甲酸二辛酯DOP相当。
巴斯夫DINCH:与PVC的相容性良好的主增塑剂,其增塑效率、挥发性、加工性能与邻苯二甲酸二辛酯DOP相当。
环氧大豆油ESPO:环氧值6.5以上与PVC的相容性良好辅助增塑剂,其增塑效率、挥发性与邻苯二甲酸二辛酯DOP相当、加工性能略差,价格相当低廉可部分取代对苯二甲酸二异辛酯DOTP。
檸檬酸三辛酯TOC:与PVC的相容性良好的主增塑剂,环保卫生性能最好(食品级),其增塑效率、挥发性与邻苯二甲酸二辛酯DOP相同,因分子量大、三个支链造成空间位阻大加工性能略差。
3.2 聚氯乙烯人造革在新兴产业中应用对功能性增塑剂的发展促进
3.2.1 国内外汽车行业内饰用聚氯乙烯人造革与增塑剂相关的主要标准(见表3)
3.2.2 汽车内饰用聚氯乙烯人造革主要使用的功能性增塑剂
邻苯二甲酸二壬酯DINP:与PVC的相容性良好,其塑化性能、挥发性与DOP相当,增塑效率略低,可满足部分以上标准。
邻苯二甲酸二葵酯DPHP:与PVC的相容性良好,其塑化性能与DOP相当、挥发性、耐候性好于DINP,可满足部分以上标准。
邻苯二甲酸二异葵酯DIDP:与PVC的相容性良好,是耐高温、耐老化优良的主增塑剂,其塑化性能与DINP相当,可满足部分以上标准。
911P:由C9-C11混合醇与苯酐酯化而成,具有低挥发性和良好的耐寒性和耐热性,是性能最全面的增塑剂,可全面符合以上标准。
己二酸二辛酯DOA:PVC用辅助增塑剂,耐寒性好、增塑效率高、挥发性较大、迁移性大,对耐寒曲饶有帮助。
3.2.3 聚氯乙烯人造革使用的其它功能性增塑剂
邻苯二甲酸二辛酯DPOP:与PVC的相容性良好,阻燃性辅助增塑剂,挥发性小,析出性一般,可用于有防火要求室内装饰用人造革。
偏苯三酸三辛酯TOTP:耐热、耐久性主增塑剂,电性能良好,加工性能略差,可用于电子产品外包装用途人造革。
聚酯增塑剂:分子量大、挥发性低、迁移性小,耐油和耐肥皂水抽出,是性能很好的耐热和耐久性增塑剂,塑化性能略差、加工性能和耐低温性差,可用于医疗、公共座椅等用途人造革。
目前,国内增塑剂行业常规品种DOP、DOTP、ESPO产能和质量均可满足塑料行业的需求,但特种增塑剂受制于国内醇类原材料纯度不足、供应量偏少而产能和质量跟不上新兴产业的需求。DPHP、DIDP、911P均须大量进口纯度高的醇类原材料,还需大量进口成品。TOTP、聚酯增塑剂的质量尚不过关,须进口高品质原料用于汽车内饰革中高耐热、防析出等特殊用途革。
另外,国外发达国家的标准近期有升级,开始限制对苯类增塑剂的使用。而柠檬酸酯增塑剂是环保性能最优的无毒增塑剂,我国是柠檬酸最大的生产国,开发适用于聚氯乙烯人造革使用的柠檬酸酯增塑剂具有积极的经济和社会效益。
参考文献:
[1]人造革合成革信息年度专稿.2018年我国人造革合成革产能、产量统计分析报告[J].人造革合成革信息,2019(02):20-23.