人造革/合成革材料及工艺学(第二版)
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1.4 中国人工革行业现状

1.4.1 发展概况

20世纪50年代,人造革、合成革产业以欧美为主产地。随着经济的发展,产业重心开始向亚洲转移,并在日本、台湾、韩国等国家和地区快速发展。随着发达国家生产成本的提高,人造革、合成革的产业中心开始向发展中国家转移,首先是从日本转向韩国和中国台湾等地,继而开始向中国大陆地区过渡。

中国自1958年开始研制生产人造革,是中国塑料工业中发展较早的行业。但是中国的人造革、合成革行业迅速发展是在改革开放后实现的。自1979年以后,上海、北京、广州、徐州等地先后引进压延法PVC人造革生产设备,武汉、长沙、佛山、石家庄等地引进了成套的离型纸法生产设备。1981年又开始引进干法PU革生产技术,当时仅在广州人造革厂生产;随后,东莞人造革厂和武汉塑料一厂也相继引进投产。而湿法PU合成革的生产则是始于1983年,山东烟台合成革厂(现在的烟台万华公司)从日本可乐丽公司引进了湿法PU革的生产技术及设备。

未来10年,人造革、合成革行业新增需求主要来源于国内市场,下游行业需求增速在15%左右,其中鞋革、家具革与汽车内饰革将是主要领域,还将涌现体育用品、军事装备与特殊材料等新兴领域。目前,中国已成为世界上人造革、合成革的生产大国、使用大国(表1-2)。截至2015年,我国人造革、合成革生产线和产量已占据世界总产量的2/3。全国共有人造革、合成革企业2600多家,上千条生产线,年生产能力已达70亿m2,是塑料行业重点发展的产业。其中规模以上企业385家,建有干法线700余条,湿法线650余条,压延线240余条,超纤纤维合成革61条。

2014年我国人造革、合成革、超纤革总产量达到375.08万t(385家规模以上企业产量共计302万t),如图1-13所示,同比增长2.58%,实现工业总产值502亿元,进出口贸易总额31.03亿美元,其中出口额为25.55亿美元,同比下降7.31%;出口量59.08万t (10.3亿m2),出口同比增长3.90% (图1-14),占生产制造的17%,其中聚氯乙烯人造革出口占43.82%,聚氨酯合成革出口占53.81%。2014年,我国人造革、合成革进口量为4.9万t,下降3.52%,进口额5.48亿美元,同比增长0.72%。

我国人造革、合成革的主要需求为制鞋、箱包、服装和家具制造行业,因此,人造革、合成革生产的地域分布与制鞋、箱包、服装和家具制造等生产企业的地域分布呈明显的集聚效应。据2014年统计数据显示,我国人造革、合成革企业主要集中在浙江(产量131.4万t)、福建(产量83.3万t)、江苏(产量36.4万t)、广东(产量25.7万t)以及河北(产量22.3万t),产量分别占同期全国总产量的37.9% (浙江)、24.0% (福建)、10.5% (江苏)、7.4% (广东)、6.4% (河北)。行业内企业基本按照市场原则,依靠技术、品牌、规模等进行充分市场竞争,行业市场化程度较高。

表1-2 2005~2013年我国人造革、合成革消费量情况 单位:亿m2

图1-13 2009—2014年1—10月全国385家规模以上企业人工革产量

图1-14 2009—2014年1—10月我国人工革出口统计

温州合成革行业发展十分迅猛,从20世纪90年代初就已成为全国合成革的主要生产基地,2002年被中国轻工业联合会、中国塑料加工工业协会授予 “中国合成革之都”称号。据统计,温州地区共有122家合成革企业,共442条生产线,固定资产超过100亿元,其中干法线234条,湿法线191条,压延线十多条,年产值达120亿元。从统计来看,温州地区的合成革企业占国内生产企业总数的38.8%,生产线数量占47%左右,几乎控制了整个行业的半壁江山,在全国拥有固定销售点和用户4000多家,年销售额100多亿元,产品在国内市场占有率达60%以上,整个行业从业人员近4万人。产品远销美国、俄罗斯、非洲、中东等70多个国家和地区,已成为亚洲乃至全球最大的合成革生产基地。

浙江丽水是我国合成革产业的发达地区之一,其中仅丽水经济开发区水阁工业区就集中了54家合成革生产企业,有100多条生产线,合成革产业已成为当地的支柱产业之一。2003年,丽水经济技术开发区水阁区引入了合成革产业及其配套产业,短短几年,就成为国内发展最快、产业链最完整、产业聚集度最高的合成革产业园区之一。目前,园区共有合成革相关企业67家,其中:合成革生产企业41家,占61.2%;革基布、树脂企业与助剂、离型纸企业26家,占38.8%。共建生产线150多条,其中,湿法生产线75条,干法生产线55条,半PU生产线28条,另有上千台(套)后整理加工设备。2014年实现工业产值122亿元,占开发区全部工业总产值的47%,占全国合成革总产值的10.56%;缴纳税收2.28亿元,占开发区全部工业税收的45.1%;从业人员约12400人,占开发区工业企业的50.73%;亩均税收7.5万元,部分合成革龙头骨干企业亩均税收超过15万元。2007年丽水经济开发区被中国塑料加工工业协会正式授予 “中国合成革循环经济先进示范基地”称号,这一称号在我国合成革生产领域至今还是唯一。

福建省福鼎合成革产业始于2005年,是福鼎工业首个过百亿元产值的支柱产业,在全国合成革产业中举足轻重。十年间,福鼎市政府把合成革产业作为工业经济发展的支柱产业,坚持 “布局集中、产业集群、土地集约”的思路持续重视、扶持,稳步推进产业发展。目前,福鼎已发展合成革及配套企业52家,拥有干法线86条、湿法线94条、植绒线17条,其产品广泛应用于制鞋、服装、箱包、家具、体育用品、汽车装饰等领域,远销美国、俄罗斯、欧洲、中东、东南亚等国家和地区,出口贸易值占总销售额的30%,产品在国内市场占有率达20%以上。2014年福鼎合成革产业完成产量60.99万t,实现产值321亿元,创税1.5亿元,解决农村富余劳动力就业约1万人,已形成了革基布—聚氨酯树脂—合成革制造—皮具、运动鞋等制造 “一条龙”的合成革产业链,产业规模、集聚效应突显。2011年1月,福鼎被中塑协命名为 “中国合成革名城”“中国合成革产业示范基地”。据中国石油化工联合会最新公布数据显示,2015年1—6月生产塑料人造革、合成革160.87万t,同比下降5.65%。其中,浙江下降17.2%成为总产量下降的主因。一直以来,浙江省人造革、合成革产量占据全国半壁江山,但随着温州等地生产线的大幅削减,产量也随着大幅下滑,2015年上半年浙江规模以上企业总产量为50.4万t,占全国31.3%;而福建上半年总产量则同比增长11.9%,已占到全国的30%。

广东的人造革、合成革行业主要集中在佛山市的高明地区,合成革产量居广东省首位(占75%),得益于优越的地理位置和有力的政府支持。该区的合成革业起步较早。早在20世纪80年代中期,高明地区便因本区合成革产业蓬勃发展的趋势,将合成革产业确立为支柱产业进行培育和发展。经过20多年的快速发展,特别是近几年的体制创新和技术创新,高明地区合成革产业呈现出加快发展的良好态势,每年总产量以30%左右的速度增长。目前,全区共有合成革生产企业26家,产量约占全国总产量的11.6%。目前,该区合成革产品主要有箱包革、家具革、服装革、鞋革等。身处珠三角核心区域的高明,周边有顺德龙江、乐从的家具革市场,广州梓元岗、新豪的箱包革市场,惠州、东莞的鞋革市场,广州花都狮岭的人造革专业市场等,为该区的合成革企业开拓销售市场提供了良好的环境。在高明区政府的牵头下,凭借着发展环境优良、政府支持有力、产业配套齐全、集聚效应显著、运行机制灵活、发展后劲强劲、技术力量雄厚、发展目标明确等优势,该区于2005年11月荣获 “中国合成革产业基地”称号,这是我国继温州之后的全国第二个同类产业基地,也是广东省唯一的同类产业基地,标志着高明合成革产业发展进入了一个新里程。

除普通人造革、合成革外,目前国内超纤革行业的发展也较为迅速,技术日趋成熟。从20世纪80年代第一条超细纤维合成革生产线建成后,近几年全国又陆续投资几十亿元建成了30多条生产线。截至2014年底,全国共有超纤厂家26家(不包括后段、专业纺丝段等厂家),其中不定岛超纤企业16家(生产线51条),定岛超纤企业6家(生产线6条),另有橘瓣超纤企业4家(生产线4条),总产量接近2亿m2,形成了以上海华峰超纤材料股份有限公司、山东同大海岛新材料股份有限公司、浙江禾欣实业集团股份有限公司、无锡双象超纤材料股份有限公司为首的四大集团,其产能已占国内总产能的60%左右,产品质量稳步提高,许多产品已经打入国际市场。高端产品的快速发展,带动了全行业向集约经济、规模经济、科技经济方向发展,提升了产业的核心竞争力。

根据历史统计数据,我国的超细纤维合成革使用量自2005年以来逐年递增,增长速度较快,远超过普通人造革、合成革的增长率。未来我国人造革、合成革市场需求总量仍会持续增加,但是不同种类、档次的产品会呈现不同的发展趋势,超细纤维合成革的市场需求量将会高速增长(图1-15)。

图1-15 2005—2014年我国超细纤维合成革产量及需求量

1.4.2 应用现状

目前,人造革、合成革制品在我国人民的日常生活中随处可见,如男女鞋、运动休闲鞋、童鞋、时装鞋、服装、手袋箱包、沙发家具、球和体育用品、文具证件、汽车内饰、首饰盒、工艺品包装等,人们往往认为这些产品是天然皮革制作的,实际上这些革制品50%以上的份额已被人造革、合成革所占据。并且随着技术的发展进步,人造革、合成革的应用领域还将不断拓展。

图1-16 2014年我国人工革行业下游产品分类

从我国人造革、合成革下游行业产品占比来看(图1-16),鞋革、家具革与箱包革三项占比之和超过75%。其中,鞋类市场是国内人造革、合成革最大的需求市场。2014年鞋革在人造革、合成革中占比达38%。应用人造革、合成革的鞋类主要有运动休闲鞋、时装鞋、劳保鞋、工作鞋、童鞋等。需要指出的是,中国运动休闲鞋市场在迅速发展。近年来,由于体育运动日益受到欢迎,且全民健康意识的不断提升,中国运动服饰市场(包括服装、鞋类及配饰)迅速发展,2014年市场规模超2万亿元,根据前锐(上海)商务咨询有限公司的调查,品牌运动服饰市场一直保持两位数的年增长率。

同时,我国作为世界上人口最多的国家,鞋类行业发展空间巨大。据亚洲鞋业协会提供的数据显示,2014年亚洲年人均鞋品消费量已超过2双,中国年人均鞋品消费量已突破2.5双,中国鞋类消费总量已超过30亿双。

随着皮鞋及运动休闲鞋的快速发展,鞋革市场也将保持同步增长。同时,人造革、合成革对天然皮革的替代趋势,以及欧盟对皮革制鞋的反倾销政策,将进一步提高鞋类市场对合成革的需求。2013年,我国鞋革的需求量已达到15.56亿m2,增速为15.23%;2014年鞋革的需求量达到17.98亿m2,增速为13.25%。

家具主要是指沙发,沙发市场是人造革、合成革另一需求较大的市场。我国已是全球最大的沙发家具生产基地之一,也是全球最大的沙发家具出口国,沙发家具的国内消费和出口一直增长迅速。我国2013年家具革的需求量已达到8.52亿m2,增速为8.05%;2014年家具革的需求量达到8.9亿m2,增速为6.52%。

汽车行业是我国的支柱产业之一,近几年来市场规模发展迅速,2009年我国汽车产量在世界排名上升到第1位。由于汽车行业的迅速发展,国内汽车内饰市场对人造革、合成革的需求增长较快。据中国汽车工业协会统计,2009年国内累计生产汽车1379万辆,同比增加48%;销售汽车1364万辆,同比增长46%,相较我国2002年汽车销售同比增长37%的历史记录高近10个百分点;产销增幅同比提高了43个百分点和40个百分点。2010年全国累计生产汽车1826万辆,同比增加32%;销售汽车1806万辆,同比增加32%。与此对应,2009年,汽车革达到1.80亿m2,较2008年增长44%;2010年,汽车革达到2.1亿m2,较2009年增长17%。

由于我国宏观经济仍处于较为稳定的增长期,国际环境影响有限,作为支柱产业,未来几年国家对于汽车工业的支持从根本上不会改变,居民的购车需求依旧十分旺盛,近5年汽车平均增速22.39%,未来我国汽车工业仍将呈现较好的发展态势,而汽车内饰材料用人造革、合成革的市场需求也将保持旺盛增长态势。随着消费者对汽车内饰档次、功能、环保等要求不断提高,生态功能性合成革将是汽车革的发展重点,面临巨大的市场机遇。2012年全国汽车革需求量达到2.53亿m2,增速为10%;2013年全国汽车革需求量达到2.92亿m2,增速为15%。

现在越来越多的体育用品开始使用人工革作为原材料,尤其是足球、排球、篮球、手球等球类对合成革的需求较大。根据国家体育总局发布的公告,2008年全国体育及相关产业从业人员达到了317万人,实现增加值1555亿元,占当年GDP的0.52%,2006年至2008年,体育产业每年的增长幅度均超过16%。2010年3月24日国务院办公厅发布了《关于加快发展体育产业的指导意见》。这是中国首份在国家层面上对中国体育产业进行规划梳理并提出目标任务的政策性指导意见,它已唤醒体育产业2万亿元的市场。在未来10年乃至20年内,体育用品产业将是中国发展前景最好的产业之一。

球革作为橡胶的替代材料,目前还主要应用于礼品球、训练用球上,虽然比赛用篮球较少涉足,但聚氨酯合成革在足球、排球上已广泛应用。2009年全国球革销量0.57亿m2,2013年其需求量已达0.98亿m2

随着现代化军事装备的发展,国外研发了大量的军用装备合成革,已经在外军的装备中看到了各种功能化合成革的身影。目前广泛采用天然皮革的军鞋、军靴、腰带、枪套等均已开始应用合成革,此外还有一些新兴的市场空间,如导电(屏蔽、隔热)合成革,应用在军车、装甲车辆的电磁屏蔽;消音阻尼减震合成革,广泛应用在舰艇和飞机中的驾驶舱和战斗舱;定宽、定长、定反射率和耐老化合成革适用于卫星导航定位;雷达隐身和红外线隐身的需求量更是巨大。海湾战争统计发现,没有隐身的装备被击毁率将提高12倍。这些新应用新市场都给我国人造革、合成革带来了巨大的发展契机。

1.4.3 我国人工革行业存在的问题

(1)环境污染和能耗问题

目前我国人工革产业的环境污染问题仍然较为突出。在传统的人造革、合成革和超纤革的制造工艺中均使用溶剂型树脂,用于干湿法造面、湿法填充、黏结、后整理涂饰等,浆料中有机溶剂的挥发是环境污染的主要染头。据统计,目前我国人工革制造对溶剂型树脂的年需求量约为260万t,这些树脂一般需用稀释料(各类有机溶剂)1∶1稀释,稀释剂年消耗量为260万t。浆料的使用可分为两部分,其中约170万t用于制造贝斯,约90万t用于贝斯的后整理。合成革行业按现有的湿法和干法生产工艺,其湿法贝斯制备过程中,由于溶剂组分单一(主要为DMF),大部分有机溶剂可通过精馏塔回收利用,回收率在90%左右,对环境的影响较小;但在干法贝斯制造和后整理过程中溶剂组分复杂(含DMF、甲苯、丙酮、甲缩醛、乙酸酯类),挥发性强,溶剂的回收相当困难。尤其是后整理工序,对溶剂型浆料的年需求量为90万t左右,其中70%为有机溶剂,稀释剂90万t,即每年约有150万t溶剂直接排放,不仅造成了大量有机溶剂的浪费,而且严重污染环境,对生产工人身体造成巨大伤害,还会引发安全生产事故。

对于PVC人造革而言,除了黏结、涂饰等后整理过程存在有机溶剂污染外,生产线上还存在增塑剂邻苯二甲酸二辛酯、环氧脂肪酸甲酯、氯化石蜡废气等的排放。尤其是邻苯类增塑剂,目前是用量最大、使用范围最广的一类增塑剂,占全球增塑剂总用量的95%。然而越来越多的研究报告指出,邻苯二甲酸酯在生物体内发挥着类似雌性激素的作用,可干扰内分泌,使男子精液量和精子数量减少,精子运动能力降低,精子形态异常,是造成男子(尤其是男童)生殖问题的 “罪魁祸首”。此外,美国国家癌症研究所对邻苯二甲酸酯的致癌性进行了生物鉴定,其结论是:这类增塑剂是大鼠和小鼠的致癌物,大量摄入能使啮齿类动物的肝脏致癌。鉴于邻苯二甲酸酯的生殖毒性和致癌性,欧盟、美、日等国家已明确规定这类增塑剂不能用于儿童玩具、食品包装、医疗器械等与人体密切接触的制品中,我国也相继出台了众多法规标准对邻苯二甲酸酯类增塑剂的使用进行限制。

超细纤维合成革生产线上的污染主要是减量工序产生的高浓度碱或甲苯废水。尤其是碱减量废水,其中含有大量涤纶水解生成的乙二醇有机物及在碱性条件下以钠盐形态存在的对苯二甲酸钠。这种废水的COD值高达20000mg/L以上,BOD/COD值小于0.2,理论上属于不可生物降解范畴。所以,当碱减量废水进入废水处理站时会对废水生化系统造成巨大冲击,破坏原本良好的处理运作系统。更为重要的是,这种废水对水中的鱼类将产生巨大的毒害作用,会阻碍水中微生物的可再生循环,同时还会诱导某些动物产生畸形和发生基因突变。当碱减量废水混入河流或者环境时,它的毒性缓慢,作用时间长久,因此在生物体内只有积累到一定的程度才会产生中毒现象,所以很难引起人们的重视,而一旦长期摄入大量的对苯二甲酸及其钠盐,则会导致生物体内神经和心脏功能受损,危害健康。

根据测算(适合有溶剂回收设备的企业),目前每条合成革生产线,排放二甲基甲酰胺10.2t/年,甲苯50.8t/年,丁酮50.80t/年;每条PVC生产线的邻苯类增塑剂排放量为1.32t/年,甲苯、丁酮、乙酸酯类溶剂排放量为24.5t/年;每条超纤生产线产生的碱减量废水为150m3/d。因此,无论是人造革、合成革还是超纤革行业,长期面临着环境治理成本高、资源浪费严重、环境污染的严峻挑战。

除环境污染外,人工革行业同时也属于高能耗行业。据统计,每生产10000m2合成革需耗煤10t;有机溶剂DMF的回收采用精馏塔,回收温度高于170℃,采用负压蒸馏温度也需100~110℃;合成革的贝斯干燥温度高于160℃;贝斯改色、贴膜后干燥温度130~140℃;贝斯的压花成型温度(板压)均高于90℃,冷压温度高于190℃;高能耗严重地阻碍了人工革行业的发展。

人工革工业又是一个传统出口型产业,对国际市场依赖性很大。据调查数据显示:在我国人工革及相关企业中,有37.5%的企业出口额占据了其整体销售额的20%~50%,有8.3%的企业出口额占据了其整体销售额的50%~80%。随着人们消费水平的提升,对人造革、合成革、超纤革制品的品质、安全性、生态性的要求日益提高。如欧盟对汽车革生态性要求包括:低VOC含量 [挥发性有机物含量,进口限令≤100mg/kg (革)]、低雾化值 [进口限令≤1 mg/kg (革)]、低DOP邻苯二甲酸二辛酯含量、零偶氮、零甲醛、零金属含量等。因此,生态人工革因其良好的功能性和生态环保性,形成了对天然皮革的大幅替代,增长非常迅速,2005年全球生态革产量为2.72亿m2,2010年增长到5.98亿m2,2014达到7.52亿m2,年均增速超过15%;生态人工革的价格也提高至每吨7700.89美元,是普通人工革的2倍。在我国,国家已制定新的制革及毛皮工业水污染物排放标准,并出台了新建制革企业准入标准。根据该准入标准对于新建制革企业,国家将从生产企业布局、工艺与装备是否具备清洁化生产技术、节水技术、是否达到所要求的生产规模以及水、大气、固废等污染治理水平等方面进行综合评估,以确定是否在土地供应、信贷融资、电力供给等方面提供保障。此外《皮革和毛皮有害物质限量标准》于2007年12月1日开始正式实施;《合成革清洁生产技术标准》也于2009年2月1日正式实施。新的标准中如DMF的环境空气质量标准为0.2 mg/m3,DMF的嗅觉阈值为0.16 mg/m3,二甲胺的嗅阈浓度为0.09 mg/m3,甲苯的排放标准为0.6 mg/m3,新标准的实施对人工革行业的影响是不言而喻的。因此,实现人工革材料生产和应用的绿色化,消除有机溶剂造成的环境污染是实现人工革行业可持续发展的关键。发展环境友好材料(如环保型黏合剂、环保增塑剂、环保PVC表处剂、环保型复合助剂等),支撑生态人造革、合成革的制造,提升我国人造革、合成革等级和国际市场竞争力至关重要。

(2)产品档次低,缺乏国际竞争力

我国是合成革制造大国,但非强国。日本的可乐丽、帝人、东丽、钟纺等几家公司代表着全球合成革产业的最高水平;韩国掌握着超细纤维合成革的生产技术和汽车革市场;中国台湾引领合成革机械制造;“意大利制造”标签的合成革制品蜚声世界。2014年意大利合成革制品的出口量依然保持了5.2%的强劲增长势头,几乎垄断了全球的高端产品市场。

时至今日,我国的人工皮革产业已进入快速发展时期,生产规模持续扩大,产品质量稳步提升,花色品种也日渐丰富,基本能满足国内外对中低档合成革产品的需求。然而,行业自身的传统成分重、起点低,加上长期的劳动密集型发展已经严重束缚了我国大部分合成革企业的创新能力,这直接影响了我国合成革产业的产品结构朝着健康的方向发展。实际上,与国外先进国家的同类产品相比,我国的合成革制品目前仍然存在着技术含量低、产品综合性能不稳定的缺陷,国际竞争力不足。特别是近年来随着市场对高档合成革的需求不断增长,我国合成革产业的产品结构调整滞后,使得我国在该领域与日本、韩国、意大利等国外同行相比差距越来越大,影响了企业产品的市场竞争力。随着国内消费市场的持续扩大与提升,许多高档合成革产品的生产仍是空白,不能满足国内市场对高档产品的需求,不得不依赖进口。

(3)专业人才匮乏

一个行业的技术进步需要大批的人才支撑,由于人造革、合成革在我国发展较快,2010年以前没有专门培养合成革技术人才的学校、机构,加上技术上的特殊性,合成革企业一方面技术人员普遍文化程度不高和凭经验解决问题,另一方面有悟性、能开发、善于解决具体问题的全方位人才匮乏。随着合成革行业的迅速崛起,加剧了各类专业人才的争夺,尤其是技术人员、营销人员和销售人员,一度人才严重缺乏。合成革企业到处以高薪挖人,出现了许多不正常的情况,工资奇高,跳槽频繁,而企业根本拿不出真正有效的办法予以解决,企业间人才的无序流动和竞争一方面严重影响了企业的生产和管理秩序,另一方面造成了整个行业工资价位的提高,直接导致生产成本的提高。同时也极大地挫伤了企业对培养人才的积极性,进一步加剧了人才的匮乏。

鉴于我国人工革产业的持续发展迫切需求科技支撑,而由于人工革制造的科学和科技内容的多学科性,我国至今尚无专门的合成革科研单位,这种状况制约了国家对行业共性关键技术组织科研攻关,与我国合成革产业大国地位极不相称。鉴于此,2011年4月,四川大学在充分发挥现有皮革(“211”和“985”重点建设学科)和高分子材料学科(“211”和“985”重点建设学科)优势的基础上,成立 “四川大学合成革研究中心”,成为国内首家专业从事合成革研究的科研单位,为我国人造革、合成革产业的发展创造了必要的条件。