超纤革上的应用原理以及未来发展（一） 【转】

一、问题的提出
　　超细纤维合成革是由超纤基布、粘合层及面层树脂组成的类似真皮性能的一类高档人工皮革。超纤产业的诞生和发展，首先来自于日本，至今已有三、四十年的历史。2000年之前，在这一产业的发展过程中，不论是技术还是产业规模，日本一直是该产业的霸主。欧美及韩国等国际市场上，高档超纤革及制品几乎都是日本货。2000年以后，我国的合成革、超纤革产量大幅上升，普通合成革产能跃为世界第一。然而，在超纤合成革方面，还远远不敢称雄，究其原因是因为这一产业的技术霸主地位仍然被日本占据着。
　　那么，日本超纤革因技术上的优势而确立霸主地位又是凭什么样的技术呢?在超纤革基布可以做得足够软、足够轻、足够薄和足够有强度的今天，不难想象日本人提升超纤革品质的关键技术点不完全在于生产超纤基布技术方面，而在于面层以及面层树脂的性状和超纤基材的最佳配合的研究上。
　　二、技术的瓶颈
　　提升超纤革的品质有许多技术难点，但目前最大的难点却在于超纤基材和表面处理的最佳组合选择上。
　　毫无疑问，超纤革基布具有许多优异的物性，如优异的透气透湿性，优异的耐折耐撒裂性，轻柔的手感以及优良的耐化学性等等。这些优良的物性已经超过真皮的纤维牢度和强度，因此，超纤的物理性能、实用性能已经超过真皮性能。然而，超纤基布经表面处理后，情形就大为不同了，表现为：
　　1、由于经传统的面层和粘结层处理，超纤革的透气透湿性便消失殆尽。一般来说，超纤革的面层树脂选用的是TPU或油性PU树脂，这类树脂成膜性能优异，但涂膜不透气、不透湿。由于受制于这类表处材料，超纤特有的优异的透气透湿性便毫无利用价值。
　　2、由于传统的面层和粘合层处理，超纤革的手感摆脱不了塑料的感觉。真皮是由富有胶原蛋白的纤维组成的，柔软富有弹性，表面仅作轻整饰处理，故而手感非常舒适。而超纤革表层必须经过至少两层的重整理，因此超纤的手感，除了超纤基材影响外，很大程度上要靠表面的触感来体现。然而，在我国目前的处理工艺上，常采用的是TPU或普通油性PU树脂。用这类物质在作厚厚的表面处理后，胶膜的塑料感觉便明显地暴露出来了。由于摆脱不了这种技术工艺，塑感的因素一下子就把超纤革同真皮的距离拉大了。故有人早已断言过，超纤革表面的僵化性和死板性，是永远无法取代真皮的皮肤感觉的。也就是说，超纤做得再软也没有多大意义。
　　以上这些问题导致的致命缺陷，正是目前我国超纤合成革未能摆脱的技术瓶颈问题，这些问题的存在，严重制约着我国超纤合成革的品质提高，阻碍着超纤革生产大国向品质和生产大国的转型步伐。
　　三、解决的对策
　　显而易见，解决问题的主要方面应该在表面层和中间层的处理方式上，突破点是改变传统的表面处理材料技术，即用水性树脂代替油性树脂。
　　1、水性树脂应用，才能完全实现超纤革的生态环保性。
　　生态合成革的定义包涵四个方面：一是制革加工过程中达到清洁生产，无环境污染;二是合成革产品不含有毒有害物质及残留;三是革制品加工过程中无毒环保;四是废旧合成革保留有可生物降解性。根据这一定义，就基本把目前国内超纤革划定为非生态合成革。即按照目前的加工工艺，只要用溶剂性的树脂加工超纤合成革就很难定义为真正意义上的生态革。其一是因为油性树脂中一般都有含有0.5-2.5%NCO残留，即异氰酸酯残留。这些残留物具有很大的毒性，在生产应用过程中，这些物质对操作工来说，就是毒源和接触到的致命物质。其二是油性树脂中含有大量的有机溶剂，这些有机溶剂也是有毒有害的，它不仅在生产过程中危害人体、污染环境，而且还残留在革的空隙中，其制品也有害于人体。
　　而水性树脂的应用，使这个问题得到迎刃而解。
　　首先水性树脂不含游离异氰酸酯，树脂本身无毒;
　　第二水性树脂通常可以做到不含重金属元素，没有铬、铅、锡等对人体有伤害的各种重金属元素;
　　第三，水性树脂的分散介质绝大部分是水。因此，水性树脂相对油性树脂来说，是绝对环保和生态的。
      2、水性树脂的应用，才能使超纤革拥有类似真皮一样的透气透湿性。
　　从理论上讲，高分子链上主要有亲水基团，且只要亲水基团含量和排列合适，则它们便可以和水分子作用，借助氢键和其它分子间作用力，在高湿度一侧吸附水份后，通过高分子链上亲水基团传递到低湿度一侧解吸。因此，透湿实质上是一个“吸附一扩散―转移―解吸”的过程。亲水基团称之为“化学阶梯石”，在存在压力差的情况下，水份由一侧定向地向另一侧转移。这个过程也就是透湿过程。由于水性树脂本身具有大量的亲水基团，所以客观上就具备了透湿功能。同时，由于水性树脂中通常会带有大量侧位基团，故在成膜过程中，不论大分子是卷曲的还是伸展的 ，均可以留有大量的微孔，故为透气性创造了条件。因此，从分子学观点上讲，只有水性树脂形成的膜，才具备较高的透气透湿性。因此，超纤合成革制造过程中，只有使用拥有这类特定功能的水性面层和粘合层树脂，才能保持超纤基材的透气透湿性，才能实现同真皮一样的使用卫生性能。
　　3、对水性树脂的全面改良和全面应用，才能提升超纤革的各种物理化学性能
　　全面提升超纤革的物化性能通常可以在以下三个方面衡量。一是皮膜的抗磨耐刮性;二是皮膜的低温柔软性即真皮一样的触感;三是耐化学品性，即耐酸碱和耐溶剂性。
　　从提升皮膜的抗磨耐刮性来讲，这一物性的提升，主要靠高分子材料的本身物性来解决。因此，不论是油性树脂还是水性树脂，均能通过合理筛选高分子材料来提升皮膜的抗磨耐刮性。从皮膜的低温柔软度来讲，通常水性树脂具有更好的特性。因为，在水性树脂的加工过程中，分子中一定会设计有大量的侧位基团，这些侧位基团的大量存在，使皮膜更富有弹性，更具有耐折耐磨性。特别是低温柔软性方面更为明显。一般来说，用水性树脂加工的皮膜，塑感轻，手感细腻，因此真皮感强烈。从耐化学品方面来讲，由于水性树脂通常是交联结构的，在高分子材料合成过程中，通过多次交联以及内外结构性交联的组合，使高分子材料实现了真正意义上的网状结构，成膜后不论是耐酸、耐碱以及耐溶剂都有很大的提高。而油性树脂的交联度通常是很难达到很高的要求的，因为它必然是油溶性的，故而油性树脂的耐油性是不能和高度交联的水性树脂相提并论的。
      水性树脂的这些独特性能，正是同超纤基材的优异性能实现完美组合的最佳拍档。

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除了楼上说的，还有一个重要因素就是水性的聚氨酯物性与油性聚氨酯相比，某些指标相差太大。

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