近期，據(jù)MRC消息，美國(guó)Edge Global Innovation（EGI）開(kāi)發(fā)了一種新工藝，可將聚氨酯發(fā)泡材料轉(zhuǎn)化為一種具有優(yōu)異性能的可模塑彈性體。通過(guò)熱化學(xué)轉(zhuǎn)化工藝節(jié)能，不使用溶劑或添加催化劑，所得產(chǎn)品可用于鞋底、墊圈、橡膠墊、橡膠軟管、船塢保險(xiǎn)杠等多種應(yīng)用。

不僅如此，EGI還通過(guò)利用MRC早期研究的基礎(chǔ)上，開(kāi)發(fā)了一種工藝和機(jī)械，可將所得發(fā)泡材料的體積減少90%。該工藝不使用催化劑或溶劑，能在最大程度上減少該技術(shù)對(duì)環(huán)境的影響，使得最終產(chǎn)出一種薄而柔韌的合成橡膠片。

隨后，將這種材料研磨混合添加劑，制成可再成型的顆粒。還可定制添加劑（包括著色劑），用以制成成型為鞋底等新產(chǎn)品所需的特定混合物。研究確定，這些顆粒最多可由75%的回收床墊泡沫組成。其余部分將是原始聚合物和其他添加劑。除了回收床墊泡沫外，該工藝還能從泡沫制造商直接獲得的后工業(yè)廢料泡沫。

圖源@EGI公司官網(wǎng)/侵刪

目前，EGI 已成立子公司 Vitricycle，專(zhuān)門(mén)生產(chǎn)和銷(xiāo)售這些顆粒，并已在美國(guó)、歐盟和中國(guó)申請(qǐng)了專(zhuān)利。

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一直以來(lái)，聚氨酯發(fā)泡材料以其特有功能和優(yōu)越性逐漸廣泛應(yīng)用于多個(gè)領(lǐng)域。隨著全球聚氨酯發(fā)泡材料的使用量在逐年攀升，但這些泡沫制成的床墊、海綿等商品在生命周期結(jié)束時(shí)，往往選擇掩埋或焚燒的方式處理廢棄物，造成了無(wú)法挽回的環(huán)境污染。近年來(lái)，通過(guò)科研人員的逐步探索，各種科學(xué)高效的聚氨酯回收方法開(kāi)始豐富起來(lái)。

丹麥奧爾胡斯大學(xué)（Aarhus University, AU）的研究人員透過(guò)一種“酸解工藝”的新方法，將軟質(zhì)聚氨酯泡沫進(jìn)行有效分離，變成可重復(fù)利用的原材料。研究人員采用的“酸解工藝”關(guān)鍵在于琥珀酸，琥珀酸被用于解聚劑（分解聚合物）。琥珀酸能夠有效地將軟質(zhì)聚氨酯泡沫分解成甲苯二胺琥珀酰亞胺，并通過(guò)水解或釕（Ru）金屬催化氫化，最終得到二苯胺（TDA）和多元醇。這兩種物質(zhì)都可以用于生產(chǎn)新的聚氨酯發(fā)泡材料，其中，二苯胺還能重新生產(chǎn)新的異氰酸酯，整個(gè)過(guò)程對(duì)于回收十分有利。

值得注意的是，該項(xiàng)研究選用琥珀酸的一個(gè)關(guān)鍵因素在于其是一種天然、易取得的酸，常用于食品添加劑或塑膠制造。此外，其還可作為某些可生物降解聚合物的物質(zhì)，且被證明無(wú)需其他化學(xué)物品也能與聚氨酯發(fā)泡材料進(jìn)行反應(yīng)。

圖源：公眾號(hào)@聚氨酯技術(shù)/侵刪

圖源：@科思創(chuàng)官網(wǎng)/侵刪

科思創(chuàng)表示，開(kāi)發(fā)出碳足跡更低的創(chuàng)新聚合物、科思創(chuàng)材料的回收解決方案以及生物質(zhì)等替代原材料的使用進(jìn)一步有利于氣候行動(dòng)。其中，歐盟資助科思創(chuàng)和亞琛工業(yè)大學(xué)與 CAT 催化中心和其他 22 個(gè)合作伙伴合作的循環(huán)泡沫研究項(xiàng)目，是以封閉硬質(zhì)聚氨酯（PU）泡沫的材料循環(huán)，這也促成其成為工業(yè)界與學(xué)術(shù)界成功合作的一個(gè)典型案例。

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材料減震科技優(yōu)化鞋中底結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，堅(jiān)持向?qū)嵱眯耘c綠色化雙重探索

為了持續(xù)探索熱固性彈性體市場(chǎng)創(chuàng)造循環(huán)解決方案的潛力，Vitricycle已探索出多種不同的應(yīng)用，突出其在制造各種塑料部件方面的多功能性。其中，Vitricycle樹(shù)脂回收材料中的添加劑在調(diào)節(jié)其機(jī)械性能方面起著至關(guān)重要的作用。這些添加劑能夠定制材料特性適用于各種應(yīng)用，確保盡管回收泡沫具有固有的多變性，但最終產(chǎn)品仍可定制，以滿(mǎn)足不同工業(yè)和消費(fèi)應(yīng)用的特定性能需求。

性能數(shù)據(jù)表示，Vitricycle顆粒用途廣泛，可用于許多傳統(tǒng)上使用軟TPU的應(yīng)用中。其中，由Vitricycle專(zhuān)門(mén)制造的鞋底，展示了其適應(yīng)性、高彈性等優(yōu)勢(shì)。

2024年4月15日，OrthoLite?推出了一款名為Cirql rTPU30的新型發(fā)泡中底。這項(xiàng)全新的專(zhuān)利創(chuàng)新由30%的消費(fèi)后回收TPU材料制成，并通過(guò)無(wú)化學(xué)物質(zhì)的超臨界發(fā)泡工藝制造。Cirql rTPU30是一款可擴(kuò)展且完全可回收的中底解決方案，生產(chǎn)過(guò)程中使用了含有30%消費(fèi)后回收的TPU材料。Cirql rTPU30在全球范圍內(nèi)擁有16項(xiàng)已授予專(zhuān)利和其他待決專(zhuān)利，可幫助鞋類(lèi)品牌實(shí)現(xiàn)其氣候和可持續(xù)發(fā)展產(chǎn)品目標(biāo)。

圖源：公眾號(hào)@率捷咨詢(xún)/侵刪

不僅如此，Cirql rTPU30符合2024年的合規(guī)標(biāo)準(zhǔn)，使用Cirql無(wú)化學(xué)物質(zhì)超臨界發(fā)泡工藝獨(dú)有的專(zhuān)利技術(shù)，將30%經(jīng)GRS認(rèn)證的消費(fèi)后回收TPU材料直接融入泡沫中。

除了傳統(tǒng)的TPU材料，近年來(lái)，為推進(jìn)鞋材領(lǐng)域向綠色可持續(xù)方向轉(zhuǎn)型，許多企業(yè)在生物基聚氨酯方向布局頗多：

由三位知名加州大學(xué)科學(xué)家Stephen Mayfield、Michael Burkart和Robert“Skip”P(pán)omeroy創(chuàng)立的Algenesis公司成功研發(fā)出生物基TPU，其原料來(lái)源于藻類(lèi)和非食用植物等天然植物來(lái)源而非石油制造材料，具有可生物降解性，不會(huì)產(chǎn)生持久的微塑料廢物并有效解決微塑料危機(jī)。研究顯示，新型TPU的微塑料顆粒在家庭堆肥條件下可快速生物降解。通過(guò)使用砂帶機(jī)生成微塑料并研究其在自然環(huán)境中的降解過(guò)程，發(fā)現(xiàn)常見(jiàn)土壤微生物能生長(zhǎng)在微塑料上，將其作為唯一碳源。這些細(xì)菌將塑料轉(zhuǎn)化為無(wú)害的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和二氧化碳，減少環(huán)境污染。

此外，Algenesis的研發(fā)成果還包括生物降解聚氨酯泡沫，應(yīng)用于Blueview? Footwear鞋子和Soleic? B2B品牌等產(chǎn)品。

萬(wàn)華化學(xué)推出鞋墊解決方案WANELAST? 893/WANNATE? 8618X，充分發(fā)揮聚氨酯材料優(yōu)異的物理性能和工藝性能，為腳下的舒適健康體驗(yàn)增添綠色動(dòng)能。

Evoco推出植物基泡沫技術(shù)FATES，其由高達(dá)85%的生物基成分制成，其中，100%的生物基成分已通過(guò)植物基認(rèn)證。相較于傳統(tǒng)的以石油為基礎(chǔ)的聚氨酯發(fā)泡材料，使用生物基泡沫制造鞋墊或中底等鞋類(lèi)部件可減少高達(dá)70%的溫室氣體排放。

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隨著全球變暖、海平面上升、資源短缺等挑戰(zhàn)逐漸顯露，緊迫的氣候及能源危機(jī)驅(qū)動(dòng)著每個(gè)行業(yè)對(duì)碳減排的高度投入。

而在眾多行業(yè)中，鞋服行業(yè)的碳排量十分突出。據(jù)麥肯錫《2022時(shí)尚行業(yè)白皮書(shū)》統(tǒng)計(jì)，服裝行業(yè)占我國(guó)目前主要消費(fèi)品行業(yè)碳排放量的四分之一，能源消耗占我國(guó)主要消費(fèi)品行業(yè)的40%。其中，70%的排放來(lái)自能源消耗密集的產(chǎn)業(yè)鏈上游，尤其是面料生產(chǎn)、制備和加工環(huán)境。單從運(yùn)動(dòng)鞋品類(lèi)來(lái)看，全球運(yùn)動(dòng)鞋年產(chǎn)量約77.4億雙，鞋子在原物料生產(chǎn)環(huán)節(jié)對(duì)環(huán)境暖化影響超8成，年排放7億噸二氧化碳。

隨著可持續(xù)發(fā)展觀(guān)念的深入，一大批以鞋中底發(fā)泡材料制造技術(shù)為主的企業(yè)開(kāi)始逐漸承擔(dān)起全球可持續(xù)發(fā)展的社會(huì)責(zé)任，將環(huán)境意識(shí)貫穿生產(chǎn)、運(yùn)營(yíng)全過(guò)程，著力建設(shè)綠色低碳、循環(huán)發(fā)展的產(chǎn)業(yè)體系。

在剛剛結(jié)束的Interfoam China 2024中，不乏許多助力于鞋材制造領(lǐng)域趨于綠色化發(fā)展的優(yōu)質(zhì)展商企業(yè)。

蘇州申賽新材料有限公司（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“申賽新材料”）專(zhuān)注于環(huán)保清潔發(fā)泡技術(shù)和高性能輕量化材料研發(fā)與供應(yīng)，其核心技術(shù)之一是環(huán)保清潔發(fā)泡技術(shù)。該技術(shù)采用綠色、低碳的工藝流程，顯著減少了傳統(tǒng)發(fā)泡過(guò)程中有害物質(zhì)的排放，提高了材料的環(huán)保性能。巴黎奧運(yùn)會(huì)中男子及女子馬拉松項(xiàng)目的前3名，其中半數(shù)運(yùn)動(dòng)員腳下所穿跑鞋的關(guān)鍵中底材料由申賽新材料提供，這些高性能跑鞋近年來(lái)助力運(yùn)動(dòng)員們頻頻刷新了多項(xiàng)賽道紀(jì)錄。

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寧波致微新材料科技有限公司，作為國(guó)內(nèi)超臨界物理發(fā)泡技術(shù)領(lǐng)域的先驅(qū)，以對(duì)超臨界發(fā)泡技術(shù)的精湛掌握和創(chuàng)新應(yīng)用，贏(yíng)得了許多客戶(hù)的信賴(lài)。據(jù)了解，該技術(shù)是利用CO2/N2作為發(fā)泡劑，在高溫高壓條件CO2/N2形成超臨界流體狀態(tài)，可以進(jìn)入基材充分溶解擴(kuò)散，再通過(guò)壓力快速釋放完成發(fā)泡。由于不使用化學(xué)發(fā)泡劑、交聯(lián)劑及其他助劑，整個(gè)流程綠色環(huán)保，材料體系安全純凈，且能夠達(dá)到傳統(tǒng)發(fā)泡無(wú)法比擬的優(yōu)異性能。

供圖：寧波致微

Zotefoams致力于開(kāi)發(fā)輕質(zhì)材料，通過(guò)隔熱來(lái)來(lái)節(jié)省能源，或通過(guò)減輕重量來(lái)提高燃油效率。該公司生產(chǎn)的世界上最輕的閉孔交聯(lián)塊狀泡沫塑料，重量?jī)H為15 kg/m3，其業(yè)務(wù)主要基于長(zhǎng)期應(yīng)用，材料耐用性?xún)?yōu)異，這得益于Zotefoams獨(dú)有的高壓釜制造工藝。

不僅如此，Interfoam China 2024同期會(huì)議“重新定義發(fā)泡材料”第四屆發(fā)泡材料及應(yīng)用高峰論壇期間，在發(fā)泡材料在鞋材中的應(yīng)用與解決方案分論壇中，泉州同欣源新材料科技有限公司以《發(fā)泡材料在鞋材中的應(yīng)用》為題，介紹了ETPU即熱塑性聚氨酯發(fā)泡材料在鞋材中應(yīng)用的廣闊前景；贏(yíng)創(chuàng)特種化學(xué)（上海）有限公司在《廢輪胎轉(zhuǎn)生記——贏(yíng)創(chuàng)質(zhì)量平衡法PEBA鞋材解決方案》的演講中，闡述為了追求實(shí)質(zhì)性的減碳目標(biāo)和提高生產(chǎn)效率，贏(yíng)創(chuàng)依托化學(xué)回收技術(shù)，通過(guò)質(zhì)量平衡法，開(kāi)發(fā)出了VESTAMID eCO系列產(chǎn)品；塞拉尼斯通過(guò)《Hytrel? TPC 創(chuàng)新材料助力鞋業(yè)可持續(xù)發(fā)展》演講，分享了hytrel?TPC創(chuàng)新材料在鞋中底及鞋墊應(yīng)用的成功經(jīng)驗(yàn)，以及這類(lèi)材料在可持續(xù)發(fā)展方面的卓越優(yōu)勢(shì)對(duì)于鞋業(yè)發(fā)展的重要意義等。

不難看出，綠色發(fā)泡技術(shù)已經(jīng)成為鞋材制造領(lǐng)域的一大重要議題與方向，而發(fā)泡材料的未來(lái)發(fā)展也必將會(huì)由性能和環(huán)保雙重驅(qū)動(dòng)，提升發(fā)泡技術(shù)、推動(dòng)綠色材料應(yīng)用，多元化發(fā)展才能更好滿(mǎn)足市場(chǎng)需求；對(duì)于鞋材這一廣闊藍(lán)海市場(chǎng)而言，加大產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整和科技創(chuàng)新的力度，一定是更好抓住發(fā)泡材料未來(lái)發(fā)展的必要渠道之一。

來(lái)源：發(fā)泡者聯(lián)盟