淺談PU汽車內飾皮革的應用及發展方向

發表時間:2019-1-14 14:05:48  閱讀次數:

隨著社會經濟水平的不斷提高以及消費者健康、安全意識的增強,人們在追求汽車外形和動力的同時,也越來越關注汽車內飾的功能和美感,關注乘坐的舒適性,幾以及更加關注內飾材料的氣味、環保和健康危害問題,功能化、綠色的汽車內飾革產品也因此將成為汽車內飾革廠家競相開發的重點。


汽車內飾革的研發設計主要基于以下幾個方面的需求:


(I)對內飾材料整體美感、舒適感的需求,包括內飾材料手感柔軟、觸感舒適光澤、花紋與整車設計相協調;


(2)對功能化、低成本化的需求包括內飾材料具有高強度、耐老化、耐磨、耐汗、透氣、阻燃、抗光熱、耐菌、耐化學品等物性,同時有利于汽車零部件降低成本;


(3)二次加工的工藝適應性需求;


(4)對環保的需求,使得廢棄后的汽車內飾材料不成為環境負擔,能夠回收循環利用。


一、PVC汽車內飾革的應用發展


由于天然真皮資源有限,價格高,加工過程中對環保的要求高,海內外企業積極研發人造復合材料應用于汽車內飾方面。目前,汽車門板、座墊、儀表板、車廂內壁等部位,主要采用PVC(聚氯乙?。└镞M行復合。國內汽車配件廠用PVC針織布革加工座墊,應用于普通的客車及有關車型。


PVC人造革是對常規纖維織物進行涂層,汽車內飾普遍使用的PVC革主要采用離型紙和壓延工藝生產。德國、意大利、美國等國的高檔PVC革占據著世界汽車內飾革材料的主流地位,我國現有產品的性能質量與國外同類產品相比,還有很大差距。意大利Vulcaflex公司、德國貝內克公司、美國世騰等公司為世界高檔PVC汽車革的主要制造商,目前研發的重點主要集中在提高PVC革的物性,使之具備優異的加工性能和物理機械性能如強化實地沙漠耐熱、耐光氧化及耐水解的測試。


但普通的PVC人造革也存在手感硬、皮感差、舒適性差、耐老化性能差、氣味重、增塑劑易遷移晰出等缺陷。


2、PU汽車內飾革的應用發展


隨著PU(聚氨醋)合成革技術的迅速發展以,目前國際品牌的一些新車型已開始逐步使用PU合成革且趨向于高物性的PU合成革。


國內合成革企業在PVC革技術的起步和發展遠落后于歐洲,但在PU合成革研究和應用方面緊跟國際技術潮流起步早、起點高,發展速度迅猛,已成為世界PU合成革的中心。


在汽車工業被列入我國支柱產業的大背景下,汽車工業的發展給我國汽車內飾件行業及合成革等相關產業帶來繁榮,隨著汽車國產化率提高以及對汽車內飾功能、環保等要求,替代進口產品、提高汽車內飾革的檔次和質量、加速PU合成革在汽車內飾中的研發應用,成為國內合成革生產企業發展的重要機遇。


1 、干法PU汽車內飾革


干法PU合成革的加工就是在織物表面上涂上一層PU樹脂溶液目前應用的織物主要是加密彈力針織布在加工過程中通過分段加溫干燥使漿料中的溶劑揮發PU樹脂則被固化與織物層緊密結合從而形成致密層。


為提高與基布的粘合強度可使用雙組分粘接層樹脂;同時在加工過程中,也可通過預發泡或者添加表面活性劑等方法在織物表面形成微孔的聚合物層從而具備與濕法工藝相似的透氣微孔。因其價格低、手感和物性較好較廣泛應用于汽車靠手和座墊上。


2 、高耐磨、高耐久性PU革


自前國內實力雄厚的PU合成革生產企業積極開發應用新型功能性的PU樹脂漿料,這種PU樹脂包括耐久性好的軟鏈段和特殊的異氰酸酯組成的硬鏈段。


這種PU樹脂可以得到良好的手感,且這種PU耐水、耐熱、耐水解、耐霉菌的能力也相當強,結合優選手感及物性優良的基布,經過特殊的加工和后整理開發出的新型汽車內飾用的濕法PU合成革。


這種新型材料與傳統材料相比具有更為優良的力學性能、耐水解性、耐熱性、耐氧化性及耐磨性已廣泛應用于汽車檔位扶手、座椅、門護板等方面;特別是所研發的高耐磨、高耐久性聚氨酯合成革具有真皮感強、手感柔軟、彈性好、外觀豪華、光澤自然等特點。


其物性也非常優異:


(1)耐水解性優異(高溫高濕檢測1周相當于1年的水解測試表明10周測試未出現任何異常);


(2)耐旋光性、耐摩擦性能都為5級;


(3)撕裂強度高;


(4)阻燃性能達到5級:


(5)揮發性有機化合物(VOC)含量較低。


該材料還具有突出的性價比目前已逐步為汽車生產廠商所認同并深受歡迎,發展前途非常廣闊。


3 、環保型PU汽車內飾革


由于國內外PU合成革生產工藝中普遍采用DMF(二甲基甲酰胺)為溶劑其濕法工藝,通過水萃取濕法漿料中的溶劑使聚氨酯樹脂凝固在織物上,其中可揮發溶劑含量達30%~40%,不利于健康和環保。


環保型的PU合成革目前主要是由水性樹脂、高固含量樹脂、無溶劑樹脂以及TPU熱塑性聚氨酯。


所生產的水性樹脂含微量溶劑,生產過程中對環境影響小、能耗低所生產的合成革殘留溶劑及VOC含量低,無違禁物,可循環利用。


水性樹脂生產的PU合成革因比溶劑型的PU合成革在強度、耐刮、耐磨等方面略有欠缺,且價格昂貴。


而TPU的合成革在加工使用過程中較為困難,故環保型的汽車聚氨酯合成革開發應用方向主要是高固含量的樹脂開發生產的PU合成革。但目前由于高固含量樹脂生產的合成革成本很高,此種合成革在國內外汽車內飾方面的應用還沒有重大突破。


4 、超細纖維PU合成革


隨著超細纖維技術的發展,國內已有二十多家能夠生產超細纖維PU合成革,它是采用與天然皮革中束狀膠原纖維結構與性能相似的超細纖維制成具有三維網絡結構的高密度無紡布,再填充性能優異且具有開式微孔結構的PU樹脂加工處理而成。這種PU合成革在外觀、機械強度、彈性、耐化學物質穩定性方面都與天然皮革十分相似手感非常輕薄。


目前日本的東麗、韓國大元化成、中國的煙臺萬華、上海華峰等超纖企業已有這方面的研發并已在汽車領域推廣其優良的產品,從而極大拓展了超細纖維PU合成革在汽車內飾革領域的應用。


三、汽車內飾革的循環經濟發展


隨著科技的進步,社會對清潔生產、節約生產提出越來越高的要求,發展循環經濟成為企業追求的目標。


在報廢車輛處理方面,2015年,歐盟法律就已要求:汽車制造商要負責處置所有報廢汽車,至少汽車總重量95%的材料都必須回收利用,其它15%材料采用垃圾掩埋法處理。金屬材料部分已經能夠充分回收利用,而非金屬材料包括座椅和內飾材料由于回收成本較高且回收工藝復雜,國內在回收PU和PVC汽車革方面尚沒有成熟的技術,可持續生產的回收幾乎為零。


據了解,國外大的汽車革制造商,已研發投產了回收軟PVC樹脂裝置,采用VinYLoop批量工藝可從1萬噸/年廢塑料(大多由PVC組成)再生出8500噸/年PVC。該技術采用丁酮混合物在100℃~140℃和加壓下溶解PVC及其添加劑,然后利用離心沉淀生成均相的軟PVC,其中丁酮混合溶劑可循環使用。該裝置回收PVC樹脂的純度高,可連續生產PVC人造革從而實現了PVC人造革的循環經濟發展。


近幾年來,中國無論是PVC人造革工業還是PU合成革工業、無論是產量還是質量方面都有了顯著的進步,特別是PU合成革更是居世界領先。但國內目前PU合成革的應用還主要集中在箱包、鞋、靴、文具等低技術含量、低附加值的產品上。


隨著汽車內飾對PU合成革需求的不斷增長,國內PU合成革廠商必須抓住汽車零部件對PU合成革需求增長的機遇,重視技術研究、強化自主創新能力


掌握核心知識產權。積極探索PU合成革在汽車內飾產品中的應用,不斷開發新材料、新工藝,樹立國內PU合成革在汽車內飾應用領域具有核心競爭能力的自主品牌。

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