人造革合成革的发展历程

中国产业研究报告网讯：

    作为天然皮革的替代品，人类对人工皮革的研究起源于20 世纪初。人工皮革的发明，弥补了天然皮革数量不足，解决了天然皮革资源有限和人们对皮革类面料需求快速增长的矛盾。为了尽可能的使人工皮革具有天然皮革的各方面特性，人们主要对基布和树脂涂层两个方面进行了持续不断的研究和改进，主要产品的发展经历了三个阶段： 

    ① 第一代产品：聚氯乙烯（PVC）人造革 

    PVC 人造革是第一代人工皮革。20 世纪20 年代，科学家们通过对天然皮革的化学成分和组织的分析研究，并对天然高分子进行化学改性，于1921 年首先开发出硝化纤维漆布，标志着PVC 人造革的起步。1931 年发明的贴合法生产PVC人造革，是人工皮革的第一代产品。随后，聚氯乙烯高分子材料的量产促进了人造革行业的发展。聚氯乙烯添加增塑剂、稳定剂等所制成的糊料易着色，涂层凝胶化后，经印花、压纹或压纹、印花，即可制成多种外观与皮革相似的产品。PVC人造革具有一定的强度、色泽光亮、耐磨性、质轻、耐水洗、防酸耐碱和成本低等特点，且生产简便，原料丰富，产品质量均一，便于剪裁使用，故广泛用于制作服装、鞋帽、箱包、家具、装饰品及各种工业配件。但是，由于PVC 人造革中的增塑剂容易析出而发生霉变，使得产品的使用年限缩短。同时，聚氯乙烯人造革还存在如下缺点：透气、透湿等性能逊于天然皮革；涂层与基布粘接牢度差，易于剥离；耐候性差，手感僵硬，柔软性差；随着增塑剂挥发涂层革面会逐渐变硬、变脆、开裂等。这直接限制和影响了PVC 人造革产品的应用范围和效果。 

    另外，从环保的角度来说，由于PVC 人造革难于降解，且PVC 人造革中的稳定剂中含有铅、镉等重金属元素，废弃的PVC 人造革容易对环境造成污染，欧盟、日本和美国等发达国家已禁止使用。但PVC 人造革由于价格较低，目前在低档箱包、沙发、装饰品上仍被使用。 

    ② 第二代产品：聚氨酯（PU）人造革和聚氨酯（PU）合成革 

    由于PVC 人造革存在的缺点，此后科学家们经过将近30 年的努力研究，终于获得了突破性的进展。这期间标志性的事件主要有：1953 年德国拜尔最早申请了PU 合成革专利，1963 年日本兴国化学公司制造出PU 合成革， 1964 年美国杜邦公司开发出了一种用作鞋帮的PU 合成革。总体上看，20 世纪60 年代，聚氨酯产品的应用推动了人工皮革行业的技术发展，开始出现以聚氨酯（PU）为原料涂覆于各种基材的人工皮革。根据基底用布和工艺的不同，又可以将其分为聚氨酯人造革和聚氨酯合成革两大类。前者以纺织布为基布，采用干法涂敷工艺；后者以无纺布为基底布，采用湿法凝聚工艺。聚氨酯人造革由于生产加工工艺相对简单而发展较快。 

    聚氨酯合成革采用合成纤维无纺布为底基，中间以织物增强，并浸以与天然革胶原纤维组成相似的聚氨酯弹体溶液，弹体在水中凝固，其溶剂被水置换，因而在弹体中形成微细小孔。这些孔互相连接，由表及里形成坚韧而富有弹性的微孔层，成为合成革的表层，并与底基构成整体。由于无纺布纤维交织形成的毛细管作用，有利于湿气的吸收和迁移，故聚氨酯合成革能部分表现天然革的呼吸特征。与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、抗磨损、耐挠曲、抗老化等优异的物理特性，在外观上则表现为光泽柔和、自然，手感柔软，真皮感强；同时它还具备较好的保温、透气和可洗涤特点。较好的性能和相对低 

    廉的价格，使聚氨酯合成革在替代天然皮革方面发展很快，应用领域不断拓宽。但由于聚氨酯合成革基布纤维属于常规纤维，产品的表观密度和纤维比表面积仍相对较低，仿真效果和性能（特别是柔软度与弹性等性能）与天然皮革相比仍然存在一定差距。 

    ③ 第三代产品：超细纤维人工革 

    超细纤维人工革作为第三代皮革，它采用了与天然皮革中束状胶原纤维结构和性能相似的束状超细纤维，加工络合成三维网络结构的高密度无纺布，填充以优制形式微孔结构的聚氨酯，经特殊的后加工整理而成。1977 年，日本东丽公司通过分析天然纤维试制研发出细度小于1.0dtex 的人造纤维技术，运用此种超细纤维为原料，经开松、梳理、铺网、针刺形成三维网络结构的无纺布，通过收缩定型和聚氨酯树脂含浸后再利用溶剂溶去超细纤维中的“海”的成分，进行必要的减量处理就形成类似真皮胶原纤维缠合形成的微观结构的基布（真皮胶原纤维和超细纤维的微观机构见下图）。以这种基布通过化学柔软及揉皮、磨毛、片皮、染色等工艺处理即可生产第三代人工皮革产品——超细纤维人工革。

 

    从人造革合成革的发展历程来看，因天然皮革数量的不足，人类逐渐研发了其替代品。在整个行业的发展过程中，科技工作者通过不断的探索和技术研究，不断的开发新的产品，并最终使得人造革产品的性能逐渐与天然皮革相似，并在某些性能方面超过了天然皮革。人造革合成革替代天然皮革的过程及其主要性能的对比，可以用下面流程图来表达：