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PU合成革助剂产业的现状及发展
来源: | 作者:donkay | 发布时间: 2019-09-27 | 89 次浏览 | 分享到:
皮革是人类不可或缺的材料,从茹毛饮血的原始社会,皮革就与人类的历史结下了不解之缘。随着社会的发展,人类对环境保护、动物保护等日益重视,天然皮革的使用受到了限制。于是,取代天然皮革的人造革合成革得到了巨大发展,特别是PU合成革,其具有的各种优良特性,成为了取代天然皮革的最佳产品。
皮革是人类不可或缺的材料,从茹毛饮血的原始社会,皮革就与人类的历史结下了不解之缘。随着社会的发展,人类对环境保护、动物保护等日益重视,天然皮革的使用受到了限制。于是,取代天然皮革的人造革合成革得到了巨大发展,特别是PU合成革,其具有的各种优良特性,成为了取代天然皮革的最佳产品。
随着技术的进步,PU合成革还拥有较之天然皮革更加优异的性能,应用范围更加广泛,在尖端的国防军工、航空航天等高科技领域也得到应用。目前,全球PU合成革的市场规模500~700亿美元,主要分布在中国、韩国、日本、南美、南亚、欧洲等区域。中国拥有大大小小近两千家PU合成革生产企业(纳入统计的在500家左右),为世界首位。可以预见,PU合成革的研发,将因人类的更多更新的需求不断进步,PU合成革的未来,必将五彩缤纷,灿烂辉煌。


那么,PU合成革是如何发展进步的呢?除了生产工艺、设备、基材等不断推陈出新外,也许更重要的是助剂的开发、创新。


本文所述的助剂,不但包括我们常说的助剂、功能性材料,还包括把助剂、功能性材料与普通PU树脂复配或合成而制造的表处剂、特殊树脂等等。其运用范围包括PU树脂用助剂和PU合成革用助剂。


一般来说,PU合成革的创新按如下程序实现:


创新的助剂加入PU合成过程中??PU树脂→+创新的助剂+创新的基布等基材+填料+色粉→经各种创新的工艺制造=PU合成革。


由此可见,助剂的研发在PU合成革的发展中起到至关重要的作用。下面,就这一问题进行分析。


助剂的分类


助剂一般分以下五大类:


一、解决故障类。如:消泡剂、润湿剂、防针孔剂、流平助剂、湿法用固色剂、脱DMF助剂、匀泡助剂、防粘剂、界面融合剂、增粘剂、分散剂等等。这类材料在PU树脂及PU合成革的制造过程中起到至关重要的作用,没有它们,PU树脂与PU合成革就无法正常生产;


二、改善加工性能类。如:高剥离助剂、抗撕裂助剂、阴(阳)离子渗透剂、泡孔调整剂、树脂改性剂、填料添加促进剂、助擦剂、增模量剂、降模量剂、特殊压花助剂、贴金箔用助剂、揉纹助剂等。这些材料是PU树脂与PU合成革的重要组成部分,使其物性与手感发生重大改变,从而满足人们的要求;


三、增加PU材料本身不具有的功能类。如:泼水剂、抗菌防霉剂、阻燃剂、耐磨耐刮剂、防水剂、高温抗老化剂、真皮味助剂、耐黄变助剂、耐寒剂、耐水解剂、透气吸水材料、防辐射材料、保温材料、防远红外材料、芳香材料、发光材料等等。这类材料的添加,使合成革具有了PU本身没有的功能,从而出现了功能性PU树脂和功能性PU合成革,以满足人类更多领域的需求;


四、调节PU合成革表面效果及手感类。如:滑爽剂、滑蜡手感剂、特种展色手感剂、粉感材料、雾黑材料、焦感材料、垂感材料、柔软材料、真皮用特种收缩材料、雾蜡材料、变色材料、湿蜡感材料、绒感材料、抛光材料、消光材料、热变色材料等等。


这类材料主要是提供给PU合成革表面特殊的效果,以满足人们个性化的需求与与对时尚的、美的追求。
五、表处剂、特殊树脂等。习惯上,这类材料本来并不在助剂范畴,它们是由助剂与普通PU树脂经过复配或合成工艺,制造出的新材料。一般用于PU合成革面层或涂饰层,使合成革具有特殊的表面效果及手感。按当前中国塑料加工协会最新的统计标准,为了统一规范,我们把表处剂、特殊树脂纳入助剂范围内。如各种雾面、亮面、绒感、腊感、粉感、涩感等表处剂,各种变色、龟裂、疯马透气、吸水、抛光、擦色、烫焦等特殊树脂。随着PU合成革像中高档,个性化,功能化发展,表处剂,特殊树脂的使用越来越大,品种越来越多。它在PU合成革制造成本中所占比重也越来越大。


助剂开发的技术难点


首先,PU合成革用各类材料涉及的领域非常广泛,无法完全界定它的范围。PU合成革用材料主要来源于石油化工与天然有机物、无机物的加工领域。由石油为原料到PU合成革用的材料,需要经过石油开采、石油炼制、有机合成、高分子合成等一系列工业部门,有机合成工业不仅为合成革用PU材料行业提供主要原料,而且提供溶剂、添加剂以及助剂等辅助原料。天然有机物与无机物更是复杂,包括生物工程,冶炼技术等各个领域。这就要求我们要跨学科、跨领域的知识和技能,需要多方面的人才与全方位地培养人才。不管是材料、机械、纺织等行业都要涉猎。这就是PU合成革开发的难度所在,也是其人才培养高门槛与高科技的表现。


其次,制造PU合成革的过程包括湿法、干法及后段工艺,根据不同PU合成革的不同要求需要的湿法Base不同,那么制造不同的Base时要根据不同的要求选择不同的助剂来调整。干法及后段工艺分为贴面、印刷、辊涂、压花、喷涂、揉纹、烫光等等,各个工序都需要添加助剂。同样,不同的合成革对工艺的要求也不一样,不同工艺对PU材料的要求也不同。由于PU合成革的制造工艺多达数十种,而且相互组合,各种助剂必须与之配合,这样它的制造工艺的变化近似无穷。就大大增加了助剂开发的难度。


第三,许多PU合成革要求一些PU材料本身不具有的特殊功能,如阻燃、耐磨耐刮、抗静电、防辐射、抗菌防霉等等,同时必须保证PU合成革在制造过程中与最终产品上都要确保符合环保与健康要求。这些也必须从普通PU树脂以外的助剂着手。又使PU合成革用助剂的研发增加了难度。


第四,在研发、合成及使用助剂过程中,材料互相配合是一个非常复杂的过程,在这期间也会遇到许多意想不到的问题,例如,一种助剂加进去,本意是为了提高它的某些性能,加进去时也确实提高了它的那项性能,但过了一段时间反而这项性能下降了。这说明各种材料的配伍非常复杂。这又使合成革用助剂的开发遇到困难,因为你不知道它什么时候多长时间会不会起变化。因为许多时候,我们无法完全分析清楚其内在的机理。所以,就需要我们去做大量的、长时间的实验,甚至需要大生产来证明其稳定性和效果。


第五,材料的定性与使用中也会产生问题,因为研发的助剂交到客户手中,将与其它我们无法控制的材料混合,在不同的设备和工艺条件下使用,而研发者无法预知。所以技术人员在研发时就要充分考虑材料的使用环境,尽最大可能提高它的适用性。


第六,没有人能完全知道有多少材料可以使用,有很多领域的材料是不知道的,这就需要花大量的精力和时间去查找、实验、选择、证实,还要结合市场的流行趋势,对研发人才的能力与研发架构的设置等方面都提出了很高的要求。


以上六点,在助剂的研发中都要充分考虑。既要充分发挥技术人员的能动性,又要结合成果产出,技术保密,研发效率等综合调整。能够较好地做好这些非常不容易。十年前,PU合成革用助剂主要由国外的陶氏、拜尔、道康宁、巴斯夫等大公司所垄断,国内几乎没有企业能够与其竞争。


事实上,在这样一个细分市场,国内企业不是没有机会,只要能够专注于该领域的研发,充满信心与使命感,全力以赴,不是没有赶上或超越的可能。我们知道,PU合成革助剂的开发,不但运用于日常生活中使用的合成革,也运用在国防、军工等涉及到国家核心利益的领域,意义重大。为了中国PU合成革产业助剂不再落后,不再受制于国外,为了中国PU合成革由生产大国向技术强国转变,必须要有勇气和精神,必须做出长远的规划与努力。


令人欣慰的是,现在的中国PU合成革行业,已经有了这样的企业在为PU合成革用助剂的研发努力着。其中,江苏宝泽高分子材料股份有限公司尤为突出,这个企业立足长远,把大量的资源投入到助剂的研发中。几年来成果丰硕,打破了国外企业的垄断并有所超越。他们拥有行业最多的专利与高新产品,技术上走在了行业的前面。目前,代表未来发展方向的功能性PU合成革和水性PU合成革所需的相关助剂的种类已基本形成了体系,为中国PU合成革产业未来向功能性、环保型发展奠定了基础。可以肯定,只要有更多的如宝泽这样的企业付出努力,中国PU合成革产业必将成为世界的领导者。


市场现状


目前,助剂已广泛运用于PU合成革产业。主要在PU树脂的合成,PU合成革的湿法、干法、后段等各个环节中使用。下面,就助剂的市场状况作简单的分析。


一、市场容量。全球PU合成革产业,助剂的市场容量很大且增长迅猛。如果把上述五类助剂全部统计起来,2006年大约在50亿元人民币,2007年大约在70亿元人民币左右,2008年大约在90亿元左右。到2009年,市场预计在120―150亿元人民币。其中,中高档助剂大约占到40%。未来五年内,将仍然会成倍扩大,年增长率不低于30%。保守估计,到2015年,市场可能扩大到250--300亿元人民币。中高档助剂的市场占有率将由2006年的20%,2007年的25%,2008年的33%,2009年的40%,上升到65%强。这是因为,从最近几年的市场趋势分析,未来的PU合成革将向高档化、功能化、个性化发展,且速度极快。而这些变化,主要靠助剂的开发才能做到。所以,在这个市场上,只要技术领先,敢于投入,必将大有收获。也能够对PU合成革的未来起到革命性的作用。在国内市场,虽然中国合成革产能占到世界的70%,产量占世界的60%强,但是,助剂的使用量仅占全球的40%左右,而且主要集中在中低档产品。


二、市场结构。PU合成革用五大类助剂全部生产的企业并不多,国外的大企业一般只经营一类或几类,主要原因是这些企业规模大,行业跨度大,不能专注于合成革行业。


他们常常把合成革产业用的材料归类于他们的某几个事业部,会把合成革助剂与真皮用、涂料用、织物用、钢铁、石化等行业的助剂联合生产或经营。这样的方式,在研发、管理上具有很大的叠加优势,产品开发能力强,质量好,功能全。但是也有缺点,就是不能专注于合成革产业,跟不上合成革产业变化多,速度快,个性化要求多等特点。这也是中国的助剂生产企业的机会。
据不完全统计,全球PU合成革产业中的助剂市场,2006年,国外企业市场占有率在65%左右,2007年降到55%左右,2008年降到50%左右,预计2009年仍然会下降。在合成革市场没有因金融危机的影响而下降的情况下,国外企业市场占有率下降,就说明国内企业的市场占有率提升。而且,由于国内企业加大了研发投入,在高端产品上的占有率也显著提高。但是截止目前,除江苏宝泽等少数企业有部分产品出口外,由于品牌、质量、品种、市场推广等方面的原因,中国的合成革用助剂,在国际市场上还难以和道康宁、巴斯夫等大企业竞争。市场占有率的增长,主要表现在国内市场。


三、产品结构。五大类助剂的市场也有不同表现。具体如下:


解决故障类。占助剂总的市场容量的比例大约在10%。它的增长随着合成革市场的扩大而扩大。如果PU合成革仍然以10-15%的年增长率发展,那么,解决故障类助剂也随之以10-15%的速度增长。


改善加工性能类。占助剂总的市场容量的比例大约在15%。未来的增长与解决故障类近似。


增加PU树脂及合成革本身不具有的功能类。占助剂总量的17%左右。随着市场对合成革质量、品种等要求的提高,个性化、功能化的需求越来越大,这类助剂的市场也迅速增加。预计未来在整个助剂市场的的占比将会超过20%。其市场总量也会因助剂市场的扩大而扩大。


调节PU合成革表面效果及手感类。占助剂总市场的8%左右。由于合成革生产企业越来越喜欢直接采购表处剂、特殊树脂等深加工的成品,减少自己的工作量,这类助剂未来的市场可能不会有大的提高。


表处剂、特殊树脂类。是助剂市场的主要组成部分,目前大约占市场总量的50%。由于个性化、时尚化、功能化、品种多样化的发展,这类助剂未来的市场将非常巨大,在合成革整个成本中的占比也将越来越大。目前,有的高档合成革,表处剂、特殊树脂已经占到整个生产成本的30%以上。大多数的合成革,这类助剂占生产成本的比重在5%--20%。


四、国内合成革生产助剂企业的现状。国内合成革助剂的生产企业,一般成立时间短,规模小,技术开发能力弱,生产管理不规范,市场营销水平低。主要分布在江苏、广东、浙江、福建等合成革产业集中的省份。


在国内,相关助剂企业超过一百五十家,其中只有几十家是生产企业,又只有不到十家具有较好的生产能力。真正有系统技术研发架构和能力的企业只有江苏宝泽、广东丰圣、浙江深蓝、厦门进尚等少数几家。其余的一百家以上都是贸易企业。这些企业有的是国外产品的经销商,有的是国内优秀企业的经销商,有的主要靠与几家合成革生产商的关系做些贸易生存。


在这些企业中,专注于助剂产业的只有江苏宝泽、厦门进尚等企业,其他企业还生产色粉,普通PU树脂等等。


真正投入大量的资源去培养人才,又有完善的研发机构且获得多项研发成果和专利,技术、产品上达到国外企业水平的主要有江苏宝泽等企业。
从以上分析可以看出,国内优秀的助剂企业势单力薄,与国外的企业竞争,在品牌和营销能力等方面还有距离。所以,未来我们要加大对助剂生产企业的关注和支持,督促他们在研发、生产、管理、营销、外贸上加速努力。


在整个中国合成革产业,助剂产业的市场还不规范,市场集中度极低,即使像江苏宝泽这样的领先企业也只有很少的占有率。据统计,前十位的助剂企业市场占有率也没有超过10%,也就是说,前十位企业的总的销售额仅仅在5亿元左右。


主要是因为两点,一是像宝泽这样的企业虽然技术、产品领先,已经具有与国外公司竞争的能力,但受到资金和营销人才不足等限制,还没有真正把优势技术市场化,其市场推广还需要时间和资源投入;二是大多数企业由于没有研发能力而采用不正当竞争,假冒伪劣仍不鲜见。这是因为中国PU合成革产业近十年的迅猛发展,利润丰厚,导致市场混乱而形成的。用这些材料生产的PU合成革无法保证质量,成本高,等级率低,污染严重,浪费严重。如此下去会使中国PU合成革行业产生恶性循环,最终导致行业不能健康有序地发展。这是一个非常严峻的问题。


欣慰的是近几年来,由于市场竞争逐渐激烈,合成革产业的利润也不如以前丰厚,加上环保要求越来越高,许多PU合成革企业看到了这个问题而选择优秀的材料供应商合作。优胜劣汰,因此这种状况已有所改善。


国内助剂产业业也有它的优势,如价格优势、贴近市场,反应迅速等等。毕竟中国是世界最大的PU合成革生产基地,发展潜力巨大。只要市场越来越规范,中国成为引领世界PU合成革行业的龙头是迟早的事,因此更需要像江苏宝泽这样专有技术不输国外大公司的企业存在,让他们在未来的市场上,可以和国外的大企业竞争,不但能在国内市场占主导地位,而且能够在全球市场上与之竞争。


现阶段的要求


现阶段,中国助剂产业发展的首要要求就是品质,一定要以质取胜。质量保证了才能在国际舞台上站住脚,才能有更广阔的市场去开拓。


其次,就是要环保。现在都讲求人与自然和谐发展,对于PU合成革行业来说无毒、无污染、节能,是未来的发展趋势。


第三,就是要提高助剂产业的市场竞争力,我们要充分发挥我们的价格优势与国外的公司公平竞争。提高我们的市场营销能力,全力以赴,在品质、种类与规模上,在这一细分市场超越国外的大公司,能够成为这一市场的全球冠军。


第四,为了满足越来越多的对功能性PU合成革的需求,要加大功能性助剂的深入开发或外延性开发。正是在这个领域,国外的大公司是无法与我们竞争的。用特殊材料开发表面特殊效果的PU合成革,更是我们的优势。像江苏宝泽、杭州深蓝、广州丰圣等公司开发的疯马效果、疯马长毛效果、龟裂效果、高固烫亮效果、强变色效果、擦焦效果、滑蜡感效果、绒蜡感效果、油蜡感效果、涩蜡感效果、雾面效果、油皮效果、抛亮效果、绒感效果、揉纹效果、滑爽效果、羊巴效果、压变效果等PU合成革就是很好的范例,他们开发完成后交给下游的PU合成革工厂进行二次开发、生产,市场反应速度、效果都非常好。


在材料领先的基础上深入开发,让最时尚的、多姿多彩的PU合成革首先由中国开发出来,而非由意大利等国引领潮流。
发展方向


助剂未来的发展,主要由市场需求与技术进步两方面决定。预计主要在以下几个方向:


首先,仍然是解决生产过程中的故障和解决PU材料本身缺陷的助剂。如使有机溶剂残留较少的助剂;解决因合成革制造工艺复杂化而导致制造稳定性需求的助剂;解决PU材料稳定性不够的助剂等等。


第二,功能性PU合成革的发展影响助剂的发展。如仿真合成革、阻燃合成革、抗静电合成革、抗菌防霉合成革、防水防污合成革、抗紫外线合成革、红外保健合成革、芳香合成革、负离子合成革、保温调湿合成革、降噪减震合成革、电磁屏蔽合成革、发光变色合成革、隐身合成革、透气吸水合成革等等适用于不同领域所需要的不同功能的合成革。这类产品市场前景广阔,意义重大。


第三、表面特殊效果助剂的发展也是无限的。如收缩、特殊手感等,以后随着知识面的扩展还会发现的新的效果。


第四、水性PU合成革的出现给助剂带来的革命性的变化。在美国、意大利、日本、韩国等国,已有采用环保型的水性PU浆料。对于PU合成革行业来说,无毒、无污染、节能的水性PU合成革是溶剂型PU合成革的理想替代品。因此,开发水性PU合成革用助剂成为未来的主攻方向。它将适用于水性PU树脂及水性PU合成革两大领域。江苏宝泽已经开始了相关材料的研究,并已取得多项成果。


第五、未来十年二十年,还有可能开发出超越水性PU系列的相关材料,虽然水性PU材料已经是很环保很理想的材料,但它的原料还是依托于石油,而石油总是有穷尽的一天。科学是无止境的,虽然水性PU时代还未来临,但是已经可以预见到这一点。取代水性PU系统的相关材料必将出现。例如原料来源于植物的纤维或植物蛋白以及来源于动物的脂肪等等,这都有待于未来的探索研究。在这里不作深入探讨。


以上所述,简单分析了PU合成革用助剂产业的大致情况,希望对相关业者有一个抛砖引玉的作用。只有大家共同努力,助剂产业的未来才有发展,PU合成革的未来才会更加美好!