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类麂皮汽车内饰超细纤维材料技术研究前瞻

放大字体  缩小字体 发布日期:2018-09-13  作者:张哲   [ 进入汽车材料社区 ] [ 汽车材料馆 ]
2018(第三届)汽车Benchmark分析及性能开发技术研讨会暨首届汽车研发大数据应用高峰论坛
核心提示:在我国汽车工业快速发展的同时,汽车配套的内饰材料工业也得到了跨越式发展,尤其以汽车内饰越来越走向高端、动感、个性、环保、高贵和功能性,仅汽车内饰超纤皮革材料及类麂皮材料就得到了突破式的发展。详见正文。
  【中国汽车材料网】近5年来,汽车工业尤其是在自主品牌汽车大力发展下,我国汽车产销量10年间出现了突飞猛进的跨越式发展。据中国汽车工业协会公开数据显示,2016年我国汽车产销总量创历史新高,汽车产量2 811.9万辆、销量2802.8万辆,同比增长14.5%和13.7%,再度蝉联世界第1。
  
  在我国汽车工业快速发展的同时,汽车配套的内饰材料工业也得到了跨越式发展,尤其以汽车内饰越来越走向高端、动感、个性、环保、高贵和功能性,仅汽车内饰超纤皮革材料及类麂皮材料就得到了突破式的发展。
  
  一、类麂皮应用基础技术
  
  笔者早在10年前就曾撰文预测,超纤皮革必将替代真皮在未来3~5年大放异彩。而10年前国内还没有生产汽车超纤皮革产品。之后,以吉林润泽超细纤维科技有限公司(简称“吉林润泽”)为代表的部分企业开始意识到真皮汽车内饰材料替代产品的必要性和紧迫性。
  
  笔者通过在2017年4月上海国际汽车展上的走访了解,高端车中的马萨拉蒂、保时捷、奔驰、宝马、奥迪,中端车中的雷克萨斯、通用、大众等品牌以及特斯拉等新能源汽车都采用了类麂皮新材料配置内饰,包括汽车顶棚、门板、座椅主料(图1)、后挡板、方向盘把套(图2)、甚至换挡手柄及护套(图3)等。未来,随着类麂皮材料国产化的实现,其价格必将下降(目前国外市场汽车内饰用类麂皮价格在22~70美元/m2之间,2017年甚至改装市场一度达到100美元/m2还供不应求),类麂皮材料也一定会成为中低档汽车个性配置的最佳选择(事实上国内在改装车及后市场上国产的类麂皮仿制品已经有所应用)。
  
  
图1 汽车座椅面料用类麂皮
  
  
图2 方向盘把套用类麂皮
  
  
图3  换挡手刹、手柄用类麂皮
  
  目前,类麂皮材料主要由日本、意大利、韩国等公司生产,如意大利的“Alcantara”和韩国KOLON 等。国内现在已经有多家公司对类麂皮超细纤维复合材料进行研究,如笔者所在的吉林润泽已经对其进行了小试,预计2年内实现量产。
  
  Alcantara产品起源于1970年,由日本的冈本三宣发明,后与意大利的ENI集团合作成立了Alcantara公司,总部位于米兰,生产和研发在意大利中部城市——特尔尼。
  
  Alcantara公司在亚洲和太平洋的市场由日本东丽株式会社负责,该产品主要采用聚酯超细纤维和聚氨酯树脂为主要原料。
  
  Alcantara公司产品引导了汽车内饰及高端装饰的市场方向和潮流。由于用途不同(如顶棚、门板、方向盘、座椅面料等),目前汽车内饰用类麂皮主要有以下几种工艺制作方式。
  
  1.双层复合类麂皮
  
  目前,市场上有直接用聚酯超细纤维采用针刺或水刺机械手段制作的复合超纤材料,也有用超细纤维与粘合剂、热熔粉等化学粘合方式制作复合超纤材料。而在聚酯超细纤维基材内还要含浸有少量聚氨酯树脂,一方面增加皮质感和手感特性,另一方面也可以提高产品理化指标。这2种方法生产出来的超纤复合类麂皮材料产品都可以用于汽车内饰。
  
  2.3层复合类麂皮
  
  3层复合类麂皮分类较多,材料采用多种组合,有直接纺丝超细纤维复合法、超细纤维造纸成形复合法、机械加工复合法、化学粘合复合法等几种。采用哪种方式的工艺生产,均由产品具体应用标准要求、风格特点、绒感书写效应、手感要求和工厂的实际设备工艺情况而定。如汽车顶棚要考虑延展性,故中间织物必须具备一定伸长率;座椅材料恰恰相反,中间织物必须具备一定的尺寸稳定性。而采用工艺越复杂,制造难度越大,成品率越低,售价越高,目前市场售价最高可达85~90美元/m2。
  
  事实上,对于这类工艺,单纯从使用功能上看过于复杂,反而有画蛇添足之嫌。产品的功能是首先要满足人类使用基本要求,其次是欣赏品味要求,再次是成本环保要求,如果脱离了这3个要求而去复杂化就得不偿失了领域。
  
  3.单层类麂皮
  
  单层类麂皮产品是直接用聚酯超纤绒面皮革直接磨皮后片皮而成,也有采用超纤麂皮绒起毛布含浸聚氨酯树脂再染色磨皮处理而成,相对来说这种处理工艺上比较简单实用,但是用途会受到限制。
  
  用于汽车内饰领域的单层类麂皮,要选择纤维成分均耐光老化和稳定性能好的涤纶超细纤维作为起绒材料,树脂也必须能够满足耐光耐老化的要求,色料染料也极其关键。汽车行业要求类麂皮染色牢度、摩擦牢度、防霉抗污、抗化学性以及燃烧性等基本物性必须达到汽车内饰标准,目前国内类麂皮产品染色环节不达标,因此只能采用进口染料解决上述问题。
  
  二、类麂皮市场发展潜力
  
  我国超纤皮革行业最近十年获得爆炸式增长,产能从2002年不足300万m2直接上升为2017年的1.5亿m2,我国超纤皮革产能十几年翻了15倍。
  
  虽然产能大幅度增加,但是从国内超纤皮革企业整体状况看,高端市场与日本、韩国企业产品还存在很大差距,尤其是绒面超纤皮革产品存在差距最大。我国多数企业都是以半成品出口到欧美及东南亚地区,在国外制成成品,价格则成倍增加。如韩国和意大利的企业就大量进口我国超细纤维基布(贝斯,BASS)进行贴面处理,成品再销往中国,攫取高额利润。近些年,国外企业并没有大量扩产,而是将精力着眼于产品的创新和研究,如日本东丽株式会社和旭化成株式会社、意大利Alcantara公司、韩国可隆(KOLON)化学公司等均以汽车类麂皮产品为主要开发方向,重点在中国进行推广,赚取丰厚的高额利润。除上述企业外,日本的可乐丽株式会社、帝人化学株式会社、三菱集团、钟纺株式会社也已经计划在这方面进行研发。
  
  目前,国内还没有出现完全满足前装市场的产品,因此我国急需在超细纤维复合材料和技术上加大投入力度,引进并培养超纤皮革人才,必须实现多工艺组合、多材料复合、多行业融合的创新驱动发展模式,争取早日达到世界先进水平。
  
  目前国际各国超纤技术均源于日本,而日本东丽公司又是国际汽车超纤材料行业的领头羊。在汽车内饰领域,世界上中高端品牌汽车内饰面料绝大部分采用意大利Alcantara公司生产的类麂皮产品,该公司的技术源于日本东丽,而研发能力又高于东丽。因此在汽车内饰类麂皮技术上处于绝对领先优势,是行业的标杆。而日本本土生产的汽车内饰基本都是采用东丽生产的类麂皮产品,而韩国可隆公司由于品质和日本超纤企业尚有区别,主要是打降本擦边球,刚开始在国内外推广,产品价格相对较低。
  
  我国作为汽车生产大国,目前还不是汽车内饰生产强国,尤其是高端汽车内饰材料基本都是依赖进口;我国在替代真皮的超纤皮革方面,虽然产量居世界首位,但是质量依然处于中低端,高端产品少之又少,处于大而不强状态。目前,国内从事超纤皮革生产的企业有18家,这些企业总的市场占有量不足1 000万m2每年,而国内市场每年需求量近5 000多万m2。以吉林润泽“隆莱特”品牌为主的汽车内饰公司一直致力于这方面的研发,目前在改装车上已经有所应用,相信不久就会批量供应生产,替代进口。
  
  事实上,类麂皮作为麂皮的替代品,理化性能上已经完全超过天然麂皮,目前在汽车内饰、箱包手套、鞋材服装、高端擦拭材料、皮具皮饰用品等领域已经逐步取代天然麂皮材料(如国外高端阿玛尼服装、爱马仕礼品盒、LV包等)。通过十几年的快速发展,类麂皮超细纤维材料用量早已经超过绒面天然麂皮,相信未来随着类麂皮各项环保性能的提高,质量及功能性的创新,类麂皮用途会越来越广泛。
  
  三、类麂皮市场空间及前景广阔
  
  类麂皮作为高端市场的宠儿,近十几年国内对于类麂皮材料的研究从未停止,但是效果甚微,原因在于没有合适的聚酯超细纤维和树脂及染料,同时也缺乏配套的工艺技术。相反的是,随着这几年运动款汽车的流行和高端人群的需要,国外如日本、意大利等公司研究比较深入,得到了快速发展。
  
  目前,国内聚酯超细短纤维材料已经有小部分量产。由于普通超细纤维材料的结构特点,采用单一材料结构不能解决产品的色牢度、老化、磨擦、清洁、尺寸稳定性、绒感、燃烧性等技术问题。鉴于此,开发推广类麂皮汽车内饰用超细纤维复合材料已经是市场发展必然。
  
  类麂皮汽车内饰用超细纤维复合材料,解决了汽车内饰材料的尺寸稳定、耐磨耐光、透气透湿、气味、挥发性有机化合物有害物挥发等技术问题,采用多性能、多材料的组合工艺,弥补单一工艺和单一材料产品性能不足,产品环保无污染,实现绿色经济,彻底在中高档聚酯超细纤维材料中脱颖而出,可以解决产品的进口替代问题,并能降低生产成本,助力纺织皮革产业升级,解决了当前中高档车类麂皮进口不足、价格高昂的问题,市场前景相当广阔。
  
  2017年7月,特斯拉宣布拒绝使用真皮,并在用户购买汽车时修改了可选配置选项,将“真皮座椅”的选项移除。未来特斯拉将不再提供使用真皮座椅的汽车,向“素食环保主义”迈进。特斯拉升级版的汽车座椅使用了全新的合成材料代替真皮材料,这种材料被特斯拉称为“纳米皮”,实际就是一种类麂皮材料。
  
  目前,国内的汽车品牌如大众、泛亚、北汽、上汽、广汽、东风、奇瑞、广汽、上汽、大众、福特、海马、比亚迪、长城等汽车均选配了类麂皮作为新能源汽车的内饰材料。随着世界各国对新能源汽车大力发展的潮流趋势,类麂皮材料能完全满足这一趋势的要求。
  
  由于超纤皮革材料已被确定为中国塑料合成革行业“十三五”期间重点产品发展方向之一,加上更多上市公司及拟上市公司的研发投入,达到国际标准的国产汽车内饰类麂皮产品将会很快实现工业化的生产。
  
  未来,随着人类生活水平不断提高及个性要求的进一步拓展,类麂皮超纤复合材料未来在汽车内饰、飞机轮船内饰、服装服饰等领域得到广泛应用,大放光芒!
 
连接技术 新能源
关键词: 汽车内饰 皮革
 
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