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高速发展的智能卫浴市场,聚焦大健康化、高性能化、轻量化的橡塑材料发展趋势

2024-12-20



卸下一天的疲惫,回到家中的人们才算是真正拥抱自己 的“宇宙”。更有意思的分析表明,人的一生中大约有3-6年的时间在浴室中度过。如今,智能卫浴作为智能家居中的一环,将电控、数码、自动化等现代科技应用到卫浴产品中,极大提升了人们在卫浴体验中的健康舒适性、便利性。敏锐的“橡塑人”再次发出“灵魂拷问”:智能卫浴行业中,橡塑材料正经历哪些改变,未来又将有何发展趋势呢?本期会客室,一起来听听箭牌家居集团股份有限公司材料高级工程师邱玉超如何说。


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01

处于高速发展期的中国智能卫浴市场


智能卫浴是指在传统卫浴产品的基础上,结合高新技术(触控、语音、感应、自动化等),不断改良融合,从而高效提升卫浴产品功能。最为典型的应用就是智能马桶,其在保证基本如厕、清洁功能的基础之上,添加了杀菌、控温、排臭等以人为本的优异功能。

根据《智能马桶行业发展白皮书》,2021 年中国大陆智能马桶保有率为 4%,与文化背景较为相近的日本(90%)、韩国(60%)仍存在较大差距。但不可否认的是,我国智能卫浴行业正处于行业高速发展期。相关数据表明,2022 年我国智能坐便器零售量和零售额约为558.8万台和177.1亿元,2023年我国智能坐便器全渠道零售量和零售额突破600万台、190亿元。此外,我国智能马桶行业已经实现了由外资主导到国产突破的华丽转身。奥维云网(AVC)线上监测数据显示,2024年1-4月线上智能坐便器市场中,国内品牌销额占比已达到了 72%。

除了智能马桶,现阶段我国市场对于智能卫浴的需求还集中在智能浴室柜、智能淋浴器、智能浴缸、智能水龙头等产品上。随着技术的发展,智能卫浴系统开始有了新变化。例如,以往的智能浴室柜主要体现在浴室镜的一键除雾和智能灯光等功能,而如今,浴室柜的智能化已经开始体现在方方面面,包括浴室镜新增大屏幕,内置语音聊天系统,这样既可以在洗漱时通过大屏幕浏览各种信息,也可以当做中控屏控制整个智能浴室场景。甚至为了存放对温度有要求的化妆品,浴室柜中还添加了恒温柜。


02

从通用塑料到工程塑料


生产一个智能卫浴产品,到底要用到多少塑料材料呢?邱玉超介绍,以智能马桶为例,除了陶瓷材料,其余80%-90%的部件都是由塑料材料制成。这些材料不仅要安全可靠,具有抗菌防霉等创新功能,还要实现精益制造,以及良好的外观设计。


当然,即使是智能卫浴产品,也不能脱离普通卫浴产品的基本使用功能而独立存在。因而在生产这些产品时,大量使用的通用塑料仍然适用。邱玉超举例介绍说,PE材料主要用于生产水管、包装袋、保护膜、发泡材料等;纯PP可以用于制造马桶盖、水箱等,玻纤增强PP则用于生产一般结构件,如连接底座,阻燃PP则用于制作加热座圈;PVC主要用于生产排水管(件)、花洒软管、淋浴房密封条,以及建材门窗、电线、线槽等;ABS 主要用于生产花洒的本体、水龙头的起泡器、智能坐便器上盖和坐便圈等;PMMA主要用于生产浴缸、一体盆、人造实体板材等。

为了更好地实现智能卫浴的相关功能,产品在材料选择上也开始引入更多的工程塑料。邱玉超举例分享说,广泛应用于汽车、电子电器、医疗器械的PA,目前在卫浴行业中主要用于马桶盖底座、阻尼器轴芯轴套、电子器件支撑体(阻燃)、结构件(增强)、结构件万向轮与绑扎带(原料)等;以往用于制作减磨耐磨零件和传动零件的共聚POM,目前主要用于卫浴产品中的进水阀零部件、分水器、螺帽、调节杆、卡扣、齿轮、轮滑等部件;PPO 材料主要用于卫浴产品中水处理环节的阀体和阀芯;聚酯材料 PBT 主要用于生产卫浴产品里的电控部件和结构件,PET 则用于生产膜材料。


除此外,一些橡胶及弹性体材料也是智能卫浴产品中不可或缺的,如TPE制造的马桶盖胶垫、硅胶制成的马桶进出水管和密封垫片、EPDM制成的O型圈等。


03

塑胶材料的应用趋势:大健康化、高性能化、轻量化


对于智能卫浴产品而言,“以人为本”是最为重要的初衷。在邱玉超看来,卫浴行业用到的塑胶材料将聚焦于大健康化、高性能化、轻量化。


大健康化

大健康化背景下,抗菌材料的应用十分广泛。通常来说,为了抑制材料表面微生物的生长,业内一般通过表面抗菌涂层或接枝抗菌剂等表面处理方式、分子设计与合成、本体材料中添加抗菌物质这三类方法实现抗菌效果。邱玉超介绍说,目前大多采用内部有孔洞结构、能牢固负载金属离子的材料,或能与金属离子形成稳定的螯合物的材料作为载体(沸石、硅灰石、绿泥石、陶瓷、不溶性磷酸盐等)附载金属离子等手段来控制离子释放速度,提高离子在材料中的分散性以及离子和材料的相容性。


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“特别要指出的是,目前花洒出水网硅胶材料多数都不具备抗菌功能,添加普通抗菌剂的花洒出水网不透明,长时间易黄变,因而需要选用透明且耐水煮黄变的抗菌剂,同时要对抗菌剂进行预处理以提高分散效果。”邱玉超表示。



为了进一步提升产品的肤感效果,材料不仅要体验感和舒适度良好,同时还要有一定的不亲水性,这样不易被沾污。此外,产品功能测试、外观耐变化、人机协调等细节都应考虑在内。以智能坐便器为例,邱玉超分享了两种提升肤感的解决方案——一种是根据产品尺寸,采用模外装饰工艺OMD,如采用覆膜工艺在现有材质表面覆盖一层肤感弹性面料;另一种则是通过模内装饰工艺IMD,如双色 / 二次注塑成型技术,将肤感良好的柔性材料包覆在产品主体上。


在易清洁材料方面,邱玉超以亚克力浴缸为例介绍了一种方法:在 MMA(甲基丙烯酸甲酯)单体聚合前期将具有低表面能的物质(含有反应性基团的有机硅氧烷、有机氟化物,或者氟硅有机物 )添加到配方体系中并参与聚合反应,从而实现易清洁的效果。


高性能化

在智能卫浴行业,高性能化不再只追求单方面性能的提升,而要追求综合性能的提高。“既要、又要、还要”的“霸王条款”无疑提高了技术难度。


例如,PVC 密封条经过长时间的室内温水蒸熏后,很容易出现诸如变硬雾化、变黄老化,尺寸收缩等质量问题。虽然添加耐候剂,如光稳定剂和抗氧剂可以提高材料的耐候性,但是不同的 UV 剂和抗氧剂,以及各自的添加量会对产品性能产生不同的影响,这需要通过配方以及工艺进行优化。


又比如,智能马桶上使用的大冲阀盖通常使用POM材料,在含有强酸的洁厕灵等清洁剂的接触下,会加速材料降解,最终导致产品开裂漏水。因而邱玉超建议替换成聚酮POK等耐酸碱性能更优的材料,但这款材料目前只有韩国晓星集团等极少数企业提供。针对冲洗阀密封圈经长期使用后磨损严重的问题,邱玉超则建议对 EPDM 橡胶材料进行耐磨自润滑改性,以在摩擦表面形成一种低表面能的自润滑
转移膜。


轻量化

一方面,以铜合金为主的金属材料交易价格居高不下,影响龙头等配套产品的推广使用,因而“以塑代铜、以塑代锌”是大势所趋。邱玉超介绍,目前行业内采用具有耐高温抗水解的 PPA 材料替代铜合金,用来生产龙头里的水道;针对龙头插座、马桶铰接销等铜锌合金部件,可以采用尼龙材料经注塑成型,再对表面进行电镀来完成,产品不仅耐腐蚀性好,成型更容易,价格更低廉。


另一方面,笨重的卫浴产品需要利用更多塑料材料实现“减重瘦身”。以陶瓷为例,不仅生产制程长,所需消耗的能源多,而且不耐摔。目前,将 MMA 单体进行浇注成型后得到的“以塑代陶”卫浴产品具有耐污垢、抗跌落耐摔、节能、可循环回收以及易成型安装等优点。


04

结语


受市场大环境影响,“内卷”的风也自然而然地吹进了智能卫浴领域。不过,唯有更具创新的材料解决方案才能帮助品牌方勇立潮头。



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