進入90年代后，隨著人們環保意識以及環保法規的加強，環境友好的水性聚氨酯的研究、開發日益受到重視，其應用已由皮革涂飾劑不斷擴展到涂料、黏合劑等領域，正在逐步占領溶劑型聚氨酯的市場，代表著涂料、黏合劑的發展方向。近日，麗水鑫科生態合成革研究院就迎來一個新的技術革命——水性及無溶劑發泡工藝。通過謝鎮銘院長的介紹，我們認識到了傳統合成革生產工藝面臨的問題，也了解了水性及無溶劑發泡制革工藝的特征和重大價值。
一、傳統合成革生產工藝面臨的問題
以往傳統的合成革生產過程中，不論是使用干法聚氨酯制革工藝還是濕法聚氨酯制革工藝，在生產過程中都要使用溶劑型聚氨酯樹脂。經過多年的研究和技術進步，水性合成革工藝已取得了明顯進展。到目前為止，水性樹脂已經逐步運用到合成革行業，基本滿足了一些產品的生產需要，技術上取得了重大突破。但是就整體合成革生產工藝而言，水性樹脂目前主要在干法工藝上取得了全面進展，水性濕法工藝上由于存在設備、材料、價格等多種因素，還在不斷研究中。殘酷的現實告訴我們，如果不全面突破水性濕法工藝，合成革用“貝斯”仍需要采用溶劑型聚氨酯樹脂通過濕法工藝制得，無法徹底解決行業生產過程中的“兩高”問題：
1.雖然合成革行業已經提出推廣使用水性樹脂，但由于制革工藝的缺陷仍然只能部分達到環保，無法徹底解決行業生產過程中的重污染問題，合成革行業重污染的帽子仍不能摘除。
2.相當量的合成革產品仍然無法全面達到生態環保要求，無法從根本上提高我國合成革的檔次，合成革產品低檔性問題仍然存在。因此，突破水性濕法工藝或采用一種全新的制革工藝來代替傳統的油性干法、濕法合成革生產工藝是生產生態合成革的關鍵，也是合成革行業全體合成革企業所探索、追求的終極目標。
二、水性及無溶劑發泡制革工藝的特征
水性及雙組分無溶劑發泡工藝，是指合成革面層使用水性樹脂，中間層含粘接層用無溶劑發泡材料粘合基布制造合成革的一類工藝技術。
當然，應用水性及雙組分無溶劑發泡工藝技術，不僅需要精密的涂布機械設備即性能良好的上料機，還需要極為嚴格的溫度、速度等加工工藝控制條件，故直接導致本技術推廣應用上會產生一定的難度。同時無溶劑發泡產品壓花成型性較差，也限制了一些產品的應用。因此，水性及雙組分無溶劑發泡工藝技術仍有研究的空間，它應該是合成革工藝發展的重要分支。
從我國合成革制造工藝的發展來看，可以歸納為若干個不同階段。
第一階段是以聚氯乙烯壓延工藝為主體工藝特征的人造革生產;
第二階段以溶劑型聚氨酯干、濕法工藝為代表的傳統PU合成革加工藝技術;
第三階段為水性聚氨酯干、濕法生態聚氨酯合成革加工制造技術。因此，有關專家稱水性及雙組分無溶劑發泡工藝技術是繼水性生態合成革制造后的第四代制革技術革命。
三、水性及無溶劑發泡工藝的重大價值所在
1.水性及雙組分無溶劑發泡工藝，解決了合成革制造工藝中使用有機溶劑帶來的環保問題。
合成革加工制造的環保問題，是這個產業的重大技術問題，也是關于到合成革產業可持續發展的根本問題。水性及雙組分無溶劑發泡工藝，由于面層使用水性樹脂，中間層為無溶劑發泡層，就徹底解決了溶劑的使用問題，因而從源頭上解決了傳統合成革生產中的大量使用有機溶劑以及大量有機溶劑無組織排放所造成的環保問題。
2.水性及雙組分無溶劑發泡工藝，解決了合成革產品因使用有機溶劑而不生態的問題。
進入二十一世紀，廣大消費者對產品的生態性有了更高的要求。特別是歐盟，近年來對產品的綠色生態、安全環保制定了相應的法規并提出了嚴格的控制要求，對合成革DMF、DOP、MEK等有機溶劑的殘留有了法定的限量規定，相當一部分合成革產品由此而不能進入市場，不能實現產品的出口。水性及雙組分無溶劑發泡工藝制作的產品，則在制革生產中完全不使用有機溶劑，因此徹底解決了合成革產品因使用有機溶劑而不生態的問題。
3.水性及雙組分無溶劑發泡工藝，解決了合成革的高物性要求問題。
合成革的物理性能，不僅是由面層材料決定的，更大程度上是由中底層材料所決定的。傳統PU合成革產品，中間層為溶劑型濕法貝斯。貝斯盡管柔軟、手感好，但強度不夠，尤其加入一定量的填充物后，強度和耐水解性會大幅降低。因此，一般PU合成革使用壽命五年以內，有些產品耐水解不足一年。水性及雙組分無溶劑發泡工藝產品，則可以通過不加或少加填充材料來實現發泡層的柔軟度和強度，所以其耐水解可以達到五年甚至十年以上，加上面層水性樹脂可以做出耐磨耐刮性非常好的產品，其水性及無溶劑產品基本可以達到汽車革的物性要求。
4.水性及雙組分無溶劑發泡工藝，解決了生態革原材料成本過高的問題。
比較傳統溶劑型產品，全水性生態合成革產品由于成本過高而推廣困難。而雙組分無溶劑工藝，由于中間層的發泡層既可作為中間層，也可作為粘接層，整整省了一道材料使用，故可大大節約材料成本。按照一般合成革的物性要求進行成本對比，無溶劑合成革的材料消耗更低，工藝簡化，因此生產成本得到了有效控制。
5.水性及雙組分無溶劑發泡工藝，解決了高能耗的問題
在傳統合成革生產中，貝斯的生產通過濕法工藝完成，其中大量的水份需要烘干;水性生態合成革生產中，不論是水性濕法貝斯工藝還是水性干法貝斯生產工藝，都需要洪干大量的水份，由此也會消耗大量的能量。而雙組分無溶劑工藝，直接由二個組分的材料合并反應，其反應所需的能量消耗實際上是樹脂合成所需的能量，沒有因大量水份的烘干產生的能量消耗，故極大降低了材料合成及制革工藝中的能量消耗問題。另外，雙組分無溶劑工藝省了一道粘合層的工藝，同樣也就又省了一道烘干的能量消耗。因此，水性及雙組分無溶劑發泡工藝，有效地解決了傳統合成革制造的高能耗的問題。
另外，雙組分無溶劑發泡工藝，較傳統合成革生產工藝來說，由于簡化了濕法工藝，大大地節省了水的使用，為保護地球水資源起到了積極的作用。因此這項技術有著很強的生命力。
截止到我們發稿前，謝院長傳來喜訊，水性及無溶劑發泡工藝生產出的汽車革經檢驗，零下30度耐折超過一萬次，耐磨達一千圈以上。整體來說，水性同無溶劑結合做超高物性的合成革是沒有什么問題的。這意味著，我們在合成革加工制造技術上將迎來新的技術革命!
