人造合成革的發(fā)展已經(jīng)超過半個世紀(jì)，從第一代PVC聚氯乙烯人造革、第二代PU聚氨酯合成革、第三代的超細(xì)纖維PU合成革(高性能聚氨酯樹脂)到近期市場所提倡的水性聚氨酯環(huán)保合成革，都是為了取代動物皮革而廣泛使用。在全球時尚議程和波士頓咨詢集團(tuán)發(fā)布的《2017年時尚產(chǎn)業(yè)脈搏報告2017 PULSE OF THE FASHION INDUSTRY》^(注一)明確指出合成革的生產(chǎn)對環(huán)境的破壞性較小，促使時尚產(chǎn)業(yè)的利益相關(guān)者轉(zhuǎn)向更多的生態(tài)選擇，包括合成革。由于傳統(tǒng)PVC人造革在整個生命周期持續(xù)產(chǎn)生嚴(yán)重的環(huán)境污染及健康危害，近幾年的發(fā)展已經(jīng)受限，市場趨勢逐漸轉(zhuǎn)向友善環(huán)境的PU、TPU材料以及制程與工藝的發(fā)展，合成革市場競爭日趨激烈。

▲(圖片來源：piqsels)
 

環(huán)境氣候變遷所帶來的生態(tài)憂患已成為全球各地最關(guān)注的議題之一，多數(shù)國家對進(jìn)口產(chǎn)品不斷提升環(huán)保門坎，未來世界各國的相關(guān)規(guī)范將更趨嚴(yán)格，企業(yè)如不改變將會造成不同層次的沖擊。為了完全取代動物皮革，合成革在各產(chǎn)業(yè)中的需求量大幅提升，產(chǎn)生的廢棄物與日俱增；并且大部分皮革產(chǎn)品皆與人體有直接接觸，因此在合成革的發(fā)展上，往環(huán)境友善及無毒材料發(fā)展將是重要趨勢。
 

一、PVC人造革

PVC是聚氯乙烯的簡稱，英文為Polyvinylchloride，是五大泛用塑料（PE、PVC、PP、PS、ABS）中唯一的含氯塑料，被國際綠色和平組織稱為「毒塑料」，因?yàn)槠湔麄€生命周期，從原料合成→成品制造→終端使用→廢棄處理的所有階段，皆會對環(huán)境與人體健康造成危害。

• 原料合成：由于PVC對光與熱的安定性很差，必須添加安定劑來避免PVC產(chǎn)品在陽光或高溫下釋出氯的自由基導(dǎo)致材質(zhì)裂解，安定劑通常含有鉛、鎘、鋅等長期接觸可危及腦部、肺部、腎臟甚至破壞骨質(zhì)的重金屬。

• 成品制造與使用：PVC合成后需依據(jù)產(chǎn)品所需要的柔軟度去添加不同含量的塑化劑，并隨著時間及溫度影響，塑化劑逐漸遷移到產(chǎn)品表面，致使消費(fèi)者直接接觸或誤食。市場上泛用塑化劑以DEHP^{(注二)(注三)}最多，已證實(shí)可造成細(xì)胞異常并危害生殖力，也可能引起血栓傷及肝、肺。?

• ?廢棄處理：廢棄PVC經(jīng)燃燒即會產(chǎn)生大量鹽酸與世紀(jì)之毒-戴奧辛(Dioxin)。包覆于電纜外層的塑料皮即為含氯的碳?xì)浠衔?PVC，在電線主成分-銅的催化下，氯化物與碳?xì)浠衔锘旌先紵笮纬扇菀桌鄯e在人體脂肪內(nèi)的戴奧辛，已證實(shí)會引發(fā)白血病及癌癥，并且在燃燒過程中產(chǎn)生大量刺鼻的鹽酸氣體，不但傷害呼吸道也加速工廠管線設(shè)備的腐蝕，因而提高企業(yè)維修成本甚至有毒物外泄的可能性

二、普通PU合成革

普通PU合成革發(fā)源于上世紀(jì)40年代，具有光澤柔和、手感柔軟、真皮感強(qiáng)、耐寒性能好等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于服裝、家具和中高檔鞋領(lǐng)域。但是生產(chǎn)過程使用的有機(jī)溶劑占整個聚氨酯成份60%以上，對人體及環(huán)境皆會造成很大的危害。

以「濕法」(注四)生產(chǎn)的PU合成革手感柔軟，其原理是利用DMF與水的混溶特性，與水發(fā)生互換后樹脂內(nèi)DMF含量降低，置換過程會產(chǎn)生許多微孔并使樹脂凝固，最后得到擬真手感的PU合成革。此生產(chǎn)工藝已經(jīng)非常成熟，但存在數(shù)個環(huán)境污染問題和缺點(diǎn)而逐漸被淘汰：

• 空氣污染：有機(jī)溶劑揮發(fā)令工廠車間VOCs濃度(注五)居高不下，進(jìn)行內(nèi)部生產(chǎn)的工人健康受到危害，排放到環(huán)境中的有毒物質(zhì)也會造成嚴(yán)重的空氣污染。 
• 水質(zhì)污染：如回收處理設(shè)備不夠精良，含有大量DMF的廢水排放到環(huán)境中會造成水質(zhì)污染、破壞生態(tài)平衡。
• 溶劑殘留：因DMF與水無法達(dá)到100%置換，靠后處理去除將耗費(fèi)更多的水資源及能源，并且實(shí)際上許多PU合成革的成品仍有少量DMF殘留。
• 法規(guī)限制：DMF具有毒性，被認(rèn)定會對人體生殖系統(tǒng)造成危害，歐盟規(guī)范成品中DMF含量不得高于1ppm(注六)，大幅限制了傳統(tǒng)濕式PU合成革的發(fā)展。

三、超細(xì)纖維PU合成革

纖維超細(xì)化研究的源頭可以追溯到20世紀(jì)40年代，直至80年代后，超細(xì)纖維受到消費(fèi)者的歡迎，形成了人工麂皮熱潮。超細(xì)纖維PU合成革，簡稱"超纖革"，因?yàn)槌?xì)纖維毛底的關(guān)系，與表層的貼合力十分強(qiáng)。超纖革具有耐化學(xué)性、抗皺性、耐磨性、質(zhì)量均一性等性能，而且容易打理。其表面的束狀膠原纖維結(jié)構(gòu)和真皮的網(wǎng)狀層極其相似，整體重量則比真皮輕15%-50%，手感也較真皮柔軟，已被定義為高檔合成革，在國際精品、家具皮件、汽車內(nèi)裝、透氣服飾以及鞋類...等產(chǎn)品應(yīng)用，需求不斷增加。

現(xiàn)今可采用水性干式涂布技術(shù)生產(chǎn)，排除溶劑污染疑慮，材料可回收利用進(jìn)而延長使用之生命周期，以達(dá)到環(huán)境永續(xù)的目標(biāo)。
 

四、環(huán)保水性PU合成革

在環(huán)保規(guī)范和市場需求的雙重壓力驅(qū)動下，無溶劑產(chǎn)線成為聚氨酯行業(yè)重要的技術(shù)創(chuàng)新和市場拓展方向，水性PU合成革的生產(chǎn)技術(shù)因此應(yīng)運(yùn)而生。依買家需求調(diào)整配方的客制化產(chǎn)品適用于各種產(chǎn)業(yè)，具有耐磨、耐水解、剝離好、耐寒、耐曲折、透氣、保暖好等優(yōu)異性能，并且成品上沒有溶劑殘留，無毒無味，確保使用者的健康。

在國際市場上，水性合成革正在逐步替代溶劑型合成革成為行業(yè)發(fā)展趨勢，尤其歐盟很多國際品牌已承諾2020年將實(shí)現(xiàn)合成革產(chǎn)品水性化，加速了對合成革行業(yè)的轉(zhuǎn)型。若該項(xiàng)技術(shù)被廣泛采用，那么每年消耗數(shù)百萬噸的有機(jī)溶劑將得到節(jié)省，直接消除有機(jī)溶劑帶來的廢水、廢氣污染，并且每年減少40%用于回收DMF的煤耗，可有效促進(jìn)環(huán)境的永續(xù)發(fā)展。

雖然水性合成革技術(shù)已經(jīng)大大減少了有機(jī)溶劑帶來的各種危害，然而新型水性聚氨酯合成革的生產(chǎn)工藝和設(shè)備還不夠普及，因此還是存在著技術(shù)和成本瓶頸有待解決：

• 市場壟斷：目前市場應(yīng)用不夠普及，多集中在國內(nèi)外規(guī)模實(shí)力強(qiáng)大的企業(yè)進(jìn)行生產(chǎn)，具有一定程度的市場壟斷性，導(dǎo)致產(chǎn)品價格偏高。
• 能源消耗：比起傳統(tǒng)溶劑型，水性聚氨酯合成革在烘干過程中需要更高的溫度，同時涂布使用的離型紙也需具備較高的質(zhì)量，整體產(chǎn)線即會消耗較多能源。
• 市場需求：因政策法規(guī)限制添加有機(jī)溶劑，造成傳統(tǒng)制程產(chǎn)量下降，相對的，無溶劑環(huán)保合成革產(chǎn)能須再提升10%以上，才能滿足全球市場的需求。

五、環(huán)保TPU壓延合成革

采用壓延工藝生產(chǎn)之TPU合成革，完全解決傳統(tǒng)PVC人造革/ PU合成革的環(huán)境污染問題與缺點(diǎn)并且具有以下五個優(yōu)勢：
 

 (1)環(huán)境友善材料：

TPU(熱可塑聚氨酯，Thermoplastic Polyurethane)具有物性佳，生物可分解，無毒及無塑化劑等優(yōu)點(diǎn)，是取代PVC的最佳選項(xiàng)，以TPU生產(chǎn)合成革 一直是皮革廠力求開發(fā)的重點(diǎn)項(xiàng)目。
 

 (2)制程友善且合格率高：

制程環(huán)保，產(chǎn)品中無溶劑殘留，能有效解決VOCs排放問題，并可直接取代現(xiàn)有合成革產(chǎn)品，解決當(dāng)下企業(yè)所面臨的環(huán)保困境。生產(chǎn)過程之原料皆可適度回收，整體生產(chǎn)良率趨于穩(wěn)定，可大幅降低環(huán)保皮革生產(chǎn)成本。
 

 (3)不必重復(fù)投資，沿用現(xiàn)有壓延設(shè)備：

經(jīng)多家廠商驗(yàn)證，擁有壓延設(shè)備皮革廠可用最低成本進(jìn)行產(chǎn)線升級，透過配方研究，以相似的加工條件即可沿用，不須重新投資。

(4)可替代PVC人造革/PU合成革：

TPU壓延合成革生產(chǎn)技術(shù)與PVC人造革相同，同樣可進(jìn)行混煉、壓延、貼合、發(fā)泡、壓花及收卷等制程，可直接替代PVC原料與制程生產(chǎn)客制化產(chǎn)品。TPU合成革采干式生產(chǎn)技術(shù)，無溶劑殘留，是取代PU合成革的最佳產(chǎn)品。
 

(5)轉(zhuǎn)型升級，提升品牌價值：

TPU壓延合成革以高值化先進(jìn)環(huán)保材料制成，用于高端產(chǎn)品可進(jìn)一步增加消費(fèi)者認(rèn)同并提升品牌形象，轉(zhuǎn)型為無毒環(huán)保皮革供貨商，免除被市場淘汰之命運(yùn)。在提升產(chǎn)品性能的同時也為地球環(huán)境永續(xù)盡一份力。
 

根據(jù)Global Market Insight的最新報告指出，全球PU、TPU合成革市場規(guī)模態(tài)勢看漲。到2024年，由于人們的環(huán)保意識與生活形態(tài)轉(zhuǎn)變導(dǎo)致真皮市場縮減，進(jìn)而推動全球合成革制品市場將可能突破950億美元，增幅超過5%。自2015年起合成革幾乎由傳統(tǒng)PU為基底進(jìn)行生產(chǎn)，后來無溶劑水性PU合成革及TPU壓延合成革因其制程不含甲苯、DMF等有機(jī)溶劑污染，材料又可以回收再利用，成為業(yè)內(nèi)重點(diǎn)推廣的項(xiàng)目。特別是純電汽車行業(yè)在減輕車體重量和提升燃油效率的綜合考慮下，汽車儀表板、安全氣囊、座椅內(nèi)飾和車門等部件，已逐步選用TPU材料替代。然而，石化原料在生產(chǎn)過程中仍有諸多挑戰(zhàn)，當(dāng)前國內(nèi)、外市場競爭激烈，企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營成本不斷上升，可能導(dǎo)致市場價格高，供應(yīng)不足，進(jìn)而對合成革市場規(guī)模產(chǎn)生負(fù)面影響。從企業(yè)的角度來看，在追求經(jīng)濟(jì)成長的同時，也必須掌握趨勢脈動，以永續(xù)發(fā)展為目標(biāo)積極投入高值化產(chǎn)品轉(zhuǎn)型，企業(yè)才能穩(wěn)健經(jīng)營不易被市場所淘汰。