合成革对超细纤维的应用状况及面临的问题

1合成革的发展概况

　　随着人们生活水平的提高，人们对皮革制品的质量和数量都提出了更高的要求，但随着世界人口的增长和环保意识的增强，对天然皮革需求的增长和天然皮革数量的不足之间的矛盾日益突出。为解决这一矛盾，科学家们研究开发了人造革、合成皮革，以此来弥补天然皮革的不足。

　　总体来讲，合成革的发展共经历了三个阶段，首先是从分析天然皮革的化学成分和组织结构入手，从硝化纤维漆布到PVC人造革，形成了人工制革的第一代产品。由于此类材料与天然皮革相比，无论在结构还是在手感、外观及使用舒适性等方面也存在较大差距，因而极大地限制了人造革、合成革的应用。

　　合成纤维的发展，尤其是无纺布针刺技术的出现，使得纤维的中空、藕状和基材的三维结构，符合天然皮革的网状结构要求，结合聚氨酯湿法工艺的发展，从而使PU合成革的外观和内在结构与天然皮革相接近，其物理特性都接近甚至超过天然皮革的指标，这种技术的发展一度引领了PU合成革的发展潮流，至今仍然保持了一定的发展势头，也是人工制革的第二代产品。

　　随着合成纤维加工技术的进一步发展，聚氨酯合成技术的进一步提高，出现了基于的超细纤维的PU合成革，为合成革赶超天然皮革奠定了坚实的基础，即是第三代人工皮革。

　　超细纤维合成革，使纤维的达到了超细甚至极细化的程度，结合三维网络结构的无纺布加工技术，为合成革提供了赶超天然皮革的条件。同时，所采用的聚氨酯具备了开孔结构，配合复合造面的加工技术，可以充分发挥超细纤维大的比表面积和吸水性的功能，从而使得细纤维PU合成革具有束状超细胶原纤维的天然皮革所固有的吸湿特征。从而实现了从内部的微观结构到外观质感及物理性能和人们穿着舒适性等方面，都可以与高档天然皮革相媲美。同时其耐化学品性能、质量均一性、大生产加工适应性、防水、防霉变性、色彩多样化、时尚感等方面均优于天然皮革。

　　超细纤维合成革的发展，提升了合成革的产品档次和质量，也是当今合成革行业发展的重点，就目前全球合成革发展而言，呈现以下发展趋势：

　　1.1技术看日本，绩效看中国台湾、韩国，规模看中国的局面

　　超细纤维合成革的研制开发和工业生产聚集了合成革发展的各项高新技术，且需要精密的生产设备和严格的工艺控制，工艺的复杂性和技术的高度集成，使得世界上只有少数公司可以很好的生产并垄断相关的生产技术。其中比较有实力的公司有：日本的钟纺公司、帝人公司、东丽公司、可乐丽公司和旭化成公司，韩国和中国台湾地区也掌握着超细纤维合成革的生产技术。

　　1.2国内生产规模迅速膨胀

　　80年代末，90年代初超细纤维合成革技术和产品才在我国得到飞速发展，国内投资生产超细纤维合成革的厂家近两年内迅速增加，并且生产规模和产能不断扩大，估计到2005年底将增加到30条左右，产能规模居全球首位。

　　虽然日本应用超细纤维革基布的数量在世界上领先，人工皮革的质量也远远超过其它国家，但从发展速度来看，中国目前是最快的，有可能成为高仿真人工皮革的大国。

　　1.3合成革的发展重点从规模化逐步转变为技术化

　　而随着合成革企业规模的扩大，规模效益的将逐步丧失，合成革发展的重点将由产能扩张转向技术性、高附加值产品的发展。而采用环保技术所生产的合成革产品也将逐步成为主流产品。

　　1.4超细纤维的发展迅速

　　目前的合成革公司所使用的合成革大多是超细纤维合成革，由于超细纤维为合成革产品的骨架，其性能的好坏与否直接影响到合成革产品的竞争能力，因而合成革产品的竞争逐步转向以超细纤维为基础的产品竞争，超细纤维的生产线随之在国内迅速增加，超细纤维在合成革领域得到了迅猛的发展。

　　由此可见，超细纤维合成革的发展与超细纤维的生产和发展息息相关，而超细纤维的发展也是化学纤维、尤其是功能性纤维发展的趋势之一。因此本文重点讨论合成革用超细纤维的发展状况，以提高人们对超细纤维的认识。

　　2合成革用超细纤维的发展状况

　　2.1超细纤维的特点和应用

　　超细纤维是近年来综合许多科学技术开发出来的一类新品种，它的使用能有效提高产品的档次和附加值。超细纤维的概念源于日本。目前已经成为化学纤维向高技术、高仿真化方向发展的新合纤的典型代表。而且超细纤维的细度已经超过纺织上最细的天然纤维—蚕丝，而目前国际上对超细纤维的界定尚无统一的规格和标准。日本将0.55～1.1dtex的纤维称为细旦丝，0.55dtex以下的纤维称为超细丝;而欧洲的划分是：1.0～2.4dtex的纤维称为细旦丝，0.3～1.1dtex的纤维称为微细丝;0.3dtex以下的纤维称为超细丝。我国目前还没有统一的国标，但是，更倾向日本的划分界限，将纤维单丝线密度小于0.55dtex的纤维称为超细纤维。这么细的纤维利用传统的纺丝方法是无法达到的，必须采用多种组分或者特殊设备的纺丝技术才能得到。

　　超细纤维在结构上的最大特点就是纤维的纤度极小，而由此可以使比表面积急剧增大，这种结构上的变化使纤维的诸多性能均发生了变化。如纤维直径的细化会降低了纤维的刚度，大大提高纤维的柔顺性，纤维的细化还可以增加丝的层状结构，增大比表面织和毛细效应，同时，纤维细化使纤维内部反射光泽，使之具有真丝般的感觉。

　　利用超细纤维的这些特性，可以制造很多特殊性能的材料，用超细纤维做成服装，可以舒适、美观、保暖、透气，有较好的悬垂性和丰满度，超细纤维间的空隙介于水滴直径和水蒸汽微滴直径之间，因此超细纤维织物还具有防水透汽的效果。此外还可以制作各类擦拭布、离子交换纤维、各类吸湿，透湿和过滤材料，利用它的比表面积大及松软的特点，可以设计不同的组织结构，用作泳装及滑冰装，甚至可以用作人工皮肤。此外，超细纤维的特性还是人造麂皮、人造毛皮、仿真丝绸织物和合成皮革的上等材料。

　　2.2超细纤维的生产方法

　　超细纤维的生产方法有多种，包括直接纺丝法、复合纺丝法。由于直接纺丝法对纺丝设备、工艺要求很高，具有相当大的技术难度，因此采用复合纺丝法生产超细纤维是最为有效的手段。

　　用复合纺丝技术制造超细纤维可以分为剥离型和海岛〔溶解〕型。前者是通过机械处理的方法，使纺出的常规线密度的复合纤维中的各个组分相互剥离分别开来;后者是使用溶剂将海岛型的复合纤维中的一个组分溶除，从而得到另一组分的超细纤维。

　　下图展示了各种类型的复合纤维的横截面示意图，从中可以了解到复合纤维的生产方法。

　　各种类型的复合纤维的横截面示意图

　　2.3合成革用超细纤维

　　超细纤维可分为长丝和短纤两大类，作为纺织品用的大都采用的是长丝型，生产方式大多采用裂片剥离法、海岛溶离法进行生产，而应用合成皮革、仿皮革制品领域的超细纤维采用的大都是短纤制品，合成方法大多采用的是海岛溶离法进行。海岛溶离法生产海岛纤维、纺丝后的复合原纤一般经过化学溶解的方法进行剥离、将海组分溶解而岛组分剥离成超细纤维。在溶解过程中主要采用两种体系：一是采用传统的苯类溶剂进行海组分的剥离来制备超细纤维，因为该类溶剂有一定的毒性，所以不利于生产过程的环保化;另一种为使用热碱液可溶的高聚物(如COPET)来代替传统的海组分作为超细纤维的原料，从而可以使超细纤维的剥离过程实现环保的目的。

　　目前用于合成革生产的超细纤维所采用的技术主要有两种：非定岛技术和定岛技术。生产方法分别为：一，单螺杆双组分切片混合熔融复合纺丝法，得到的海岛双组分复合纤维，经过后道的化学溶解抽出之后形成超细纤维，又称为不定岛数纺丝，所得纤维叫不定岛纤维;二，采用双螺杆、双组分，每个组分走每个组分的熔融管道系统，然后两股熔体在复合组件中复合，然后从喷丝孔中挤出，这种纺丝方法又称定岛数纺丝，所得纤维叫定岛纤维。

　　我们可以通过下表来了解非定岛超细纤维和定岛超细短纤在各个层面上的特点和主要区别。

　　非定岛超细纤维和定岛超细短纤在各个层面上的特点和主要区别

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　　以下将分别介绍基于非定岛、定岛超细短纤在合成革行业的发展情况。

　　非定岛超细纤维：

　　非定岛超细纤维中岛的大小、数量、分布及其纤度都存在随机性，经溶剂抽取开纤后的超细纤维的线密度在0.0011―0.11dtex之间。该技术是日本可乐丽公司发明的，在国内，烟台万华首先拥有该技术并产业化。

　　采用非定岛技术生产超细纤维是目前超细纤维合成革厂家生产短纤的主要方式，由于非定岛超细纤维可以采用传统的纺丝设备，利用双组分共混纺丝法生产超细纤维，所以纺丝过程操作相对简单，而经济效益却很明显，因此，近年来超细纤维的生产得到了长足的发展，尤其在近两年来，国内的非定岛超纤生产线及其产能出现了大规模的扩张，到目前为止，基本上国内所有的合成革企业大部分均是采用非定岛的纺丝技术。

　　超细纤维生产线的扩张虽然一方面给合成革产业带来产品结构上的调整，对于整体提升合成革产品质量起到积极的作用。但是短期内产能的迅速增加，同时由于超细纤维生产设备和技术的掌握程度，总体所得的合成革产品的质量却参差不齐，整体上所得超细纤维合成革产品质量没有预期的好，导致供需间的矛盾逐渐呈现出来，引发超细纤维合成革的无序竞争，因此增加对非定岛纺丝工艺的研究，从设备上，技术上提高超细纤维的质量，进一步规范市场，对增加合成革产品的竞争力有着深远的影响。

　　从合成革产品的各项性能来看，虽然超细纤维合成革产品相对于传统合成革而言，在手感、仿真皮风格、力学性能等各方面都有很大的提高，但是由于非定岛超细纤维的自身的一些不足也给合成革产品质量的提高带来一定的困难。这主要是由于非定岛超细纤维海岛结构及其岛数目的不稳定性，增加了合成革后道工序的稳定性生产中不可预测的因素，同时，由于非定岛纤维的岛数目的不匀性，自然造成超细纤维纤度的不匀，因此在染整过程中，容易影响合成革产品的染色效果。因此，若想开发功能性产品，提高纤维质量方面还需要进一步进行研究，从而使合成革生产厂家能够在激烈的市场竞争中取得胜利。

　　定岛超细纤维:

　　定岛超细纤维生产技术是在非定岛超细纤维生产技术及复合纺丝组件的制造技术发展的基础上形成的，也是超细纤维发展的趋势。目前无论是定岛长丝，还是定岛短纤产品，其主要应用领域还是在开发高档的纺织面料方面，诸如仿麂皮面料等。

　　在合成革领域，定岛纤维的应用主要集中在日本，韩国及中国的台湾地区，这些地区定岛短纤已经生产并应用于合成革领域，尤其是日本可乐丽公司，旭化成公司，东丽公司，三菱造丝等，其中定岛纺丝的主要生产技术也被这些大公司所控制。在中国大陆，定岛短纤的生产和应用合成革领域目前还处于技术和市场开拓阶段，但各合成革生产企业都表现出极大的兴趣。

　　随着定岛纤维纺丝技术的发展，国内的部分合成革生产企业已经着手该技术的研究，或引进纺丝组件，或引进成套设备，准备进行定岛超细纤维的投资，在近两年之内，会有一批定岛超细纤维的生产厂家涌现。目前已经投产或即将投产的公司就有浙江海曼实业有限公司，苏州江南高纤股份有限公司，浙江古道化纤有限公司等多家公司。

　　从合成革产品的各项性能来看，定岛超细纤维的纤维纤度虽然稍逊于非定岛纤维，但是由于克服了非定岛超细纤维的一些不足，并具有纤度均匀的特点，因此由定岛超细纤维制作的合成革产品，在手感、仿真皮风格、机械性能和染色性能等各方面有了更大的改善，对开发高端的合成革产品具有相当的吸引力，尤其适合在服装领域进行发展。

　　目前生产定岛超细纤维的企业大多采用碱减量技术进行生产，其原因主要是一方面考虑到环保的因素，同时也迎合了市场需求和未来化纤行业发展趋势，尤其是出口市场对绿色环保的要求越来越严。因此采用碱减量法生产定岛超细纤维，一方面保证了超细纤维生产的高端技术，同时保证了所得产品的环保要求，对企业产品的可持续发展提供了基本的保证。因此发展合成革用定岛超细纤维的一个重点也是要考虑到超细纤维后续产品的加工，包括溶离技术，染色技术等等。

　　中国虽然可以在超细纤维的产能上占有明显优势，但是所生产的合成革的产品档次和质量依然还与日本、韩国及中国台湾地区还有差距。因为就技术而言，目前还处于研发阶段，产品的质量不高，同时也缺少稳定性。因此，如何在超细纤维生产技术上保持领先地位，对合成革企业生产和提高市场竞争力显得尤为重要。

　　3合成革用超细纤维的发展趋势

　　超细纤维基合成革的发展，使合成革产品的发展上了一个新的台阶，也是当今合成革发展的重中之重，如何在超细纤维合成革技术上取得优势，将决定企业在未来市场的竞争力，而超细纤维合成革的竞争已经逐步发展成为超细纤维的竞争，就目前全球发展而言，我们可以必须清醒的看到合成革用超细纤维正呈现以下发展趋势：

　　3.1日本、韩国和中国台湾地区在超细纤维产能规模上已经缩小了优势

　　虽然，日本、韩国和中国台湾地区的超细纤维革基布的数量在世界上领先，人工皮革的质量也远远超过其它国家，但中国正在以难以预计的速度向前发展，已经逐渐成为超细纤维及其合成革的生产大国。

　　3.2中国合成革产业的投资形式将改变

　　日本、韩国和中国台湾地区已经进入了中国大陆的超纤行业中。

　　3.3合成革用非定岛超细纤维的产能在国内不断扩大

　　超细纤维生产线在国内迅速增加，非定岛超细纤维的质量竞争已经成为合成革企业竞争中重要的砝码。

　　3.4定岛技术生产合成革用超细纤维将成为发展的重点

　　定岛超细纤维的生产已经引起合成革厂家的高度重视，诸多企业已经筹划在这一领域进行投资。与之配套的后续产品的生产技术，如碱减量法生产超细纤维、环境负荷小的水溶性聚氨酯或者TPU等树脂)的合成革产品的开发已经走上了合成革企业技术发展的前沿。

　　由以上分析可以得出以下结论：采用定岛技术生产合成革用超细纤维将成为当今发展的重点，也是未来超细纤维发展的趋势，采用定岛技术生产超细纤维，其产品的性能比非定岛的要优越，对开发高端的合成革产品具有相当的吸引力。相信在不久的将来，合成革用超细纤维一定会得到更加蓬勃的发展。

　　4超细纤维合成革行业面临的形势

　　超细纤维的蓬勃发展，带动了合成革业的发展，但是在激烈的市场竞争中，整个合成革行业也正面临着一系列的问题，主要包括以下几个方面：

　　4.1单纯产能的扩大，没有带来技术上的进步

　　超细纤维生产线在国内的扩张给合成革产业带来产品结构上的调整，对于整体提升合成革产品质量起到积极的作用，但是大部分企业所使用的生产技术和设备，都是采用的非定岛技术，就目前阶段还无法整体提升超细纤维合成革的产品质量，单纯产能规模的迅速扩大，并没有带来技术上的巨大进步，市场上高附加值，高档次的产品较少，也由此带来的是合成革行业的无序竞争。

　　4.2生产技术的环保化程度亟待加强

　　合成革行业一个是一个高污染的行业，主要原因是在生产过程中使用了大量的溶剂，由于目前大部分的合成革企业所使用还都是非定岛超细纤维体系，在溶解过程中主要使用的还是苯类溶剂，与之相配套使用的是溶剂型树脂，生产过程还未实现环保化，对环境造成一定的影响，随着全球环保意识和人们对安全卫生需求的增强，如何生产环保型合成革产品已经逐渐成为合成革企业所面临的问题。

　　4.3原材料价格上涨

　　合成革产品是基于石油原料上的产品，随着国际上原油价格的不断上涨，合成革的原料价格也随之飙升，导致合成革生产成本增加，随之而来的是产品价格不断上涨。

　　4.4合成革的应用领域进一步拓宽

　　随着超细纤维的发展，合成革的应用领域也随之进一步拓宽。在保持传统的沙发革，鞋革优势的同时，服用革、汽车用革、手套用革所占的比重也逐渐增大，将成为未来几年合成革新的增长点。因此合成革企业在扩大生产规模的同时，应在产品的功能化、复合化方面应加大研发力度，才能在市场上掌握主动。

　　5结语

　　纵观超细纤维合成革的发展，超细纤维起着举足轻重的作用，我们国内的合成革企业虽然正在兴起，但是我们必须承认我们国内的超细纤维合成革产品在工艺技术、设备水平、产品质量及原料的选用上我们与国外相比还有一定的差距，为了适应国际性的新环境，参与国际竞争，国内的合成革生产企业必须加快技术创新和产业升级，提高自身的水平，这样才能够在激烈的市场竞争中占有一席之地。

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