近期，據(jù)MRC消息，美國Edge Global Innovation（EGI）開發(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。通過熱化學轉(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、船塢保險杠等多種應用。

不僅如此，EGI還通過利用MRC早期研究的基礎上，開發(fā)了一種工藝和機械，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對環(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，專門生產(chǎn)和銷售這些顆粒，并已在美國、歐盟和中國申請了專利。

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一直以來，聚氨酯發(fā)泡材料以其特有功能和優(yōu)越性逐漸廣泛應用于多個領域。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，往往選擇掩埋或焚燒的方式處理廢棄物，造成了無法挽回的環(huán)境污染。近年來，通過科研人員的逐步探索，各種科學高效的聚氨酯回收方法開始豐富起來。

丹麥奧爾胡斯大學（Aarhus University, AU）的研究人員透過一種“酸解工藝”的新方法，將軟質(zhì)聚氨酯泡沫進行有效分離，變成可重復利用的原材料。研究人員采用的“酸解工藝”關鍵在于琥珀酸，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，整個過程對于回收十分有利。

值得注意的是，該項研究選用琥珀酸的一個關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)，且被證明無需其他化學物品也能與聚氨酯發(fā)泡材料進行反應。

圖源：公眾號@聚氨酯技術/侵刪

圖源：@科思創(chuàng)官網(wǎng)/侵刪

科思創(chuàng)表示，開發(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一步有利于氣候行動。其中，歐盟資助科思創(chuàng)和亞琛工業(yè)大學與 CAT 催化中心和其他 22 個合作伙伴合作的循環(huán)泡沫研究項目，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)界與學術界成功合作的一個典型案例。

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材料減震科技優(yōu)化鞋中底結(jié)構(gòu)設計，堅持向?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創(chuàng)造循環(huán)解決方案的潛力，Vitricycle已探索出多種不同的應用，突出其在制造各種塑料部件方面的多功能性。其中，Vitricycle樹脂回收材料中的添加劑在調(diào)節(jié)其機械性能方面起著至關重要的作用。這些添加劑能夠定制材料特性適用于各種應用，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，以滿足不同工業(yè)和消費應用的特定性能需求。

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的應用中。其中，由Vitricycle專門制造的鞋底，展示了其適應性、高彈性等優(yōu)勢。

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

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不僅如此，Cirql rTPU30符合2024年的合規(guī)標準，使用Cirql無化學物質(zhì)超臨界發(fā)泡工藝獨有的專利技術，將30%經(jīng)GRS認證的消費后回收TPU材料直接融入泡沫中。

除了傳統(tǒng)的TPU材料，近年來，為推進鞋材領域向綠色可持續(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科學家Stephen Mayfield、Michael Burkart和Robert“Skip”Pomeroy創(chuàng)立的Algenesis公司成功研發(fā)出生物基TPU，其原料來源于藻類和非食用植物等天然植物來源而非石油制造材料，具有可生物降解性，不會產(chǎn)生持久的微塑料廢物并有效解決微塑料危機。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。通過使用砂帶機生成微塑料并研究其在自然環(huán)境中的降解過程，發(fā)現(xiàn)常見土壤微生物能生長在微塑料上，將其作為唯一碳源。這些細菌將塑料轉(zhuǎn)化為無害的營養(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，應用于Blueview? Footwear鞋子和Soleic? B2B品牌等產(chǎn)品。

萬華化學推出鞋墊解決方案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增添綠色動能。

Evoco推出植物基泡沫技術FATES，其由高達85%的生物基成分制成，其中，100%的生物基成分已通過植物基認證。相較于傳統(tǒng)的以石油為基礎的聚氨酯發(fā)泡材料，使用生物基泡沫制造鞋墊或中底等鞋類部件可減少高達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驅(qū)動著每個行業(yè)對碳減排的高度投入。

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時尚行業(yè)白皮書》統(tǒng)計，服裝行業(yè)占我國目前主要消費品行業(yè)碳排放量的四分之一，能源消耗占我國主要消費品行業(yè)的40%。其中，70%的排放來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。單從運動鞋品類來看，全球運動鞋年產(chǎn)量約77.4億雙，鞋子在原物料生產(chǎn)環(huán)節(jié)對環(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)展觀念的深入，一大批以鞋中底發(fā)泡材料制造技術為主的企業(yè)開始逐漸承擔起全球可持續(xù)發(fā)展的社會責任，將環(huán)境意識貫穿生產(chǎn)、運營全過程，著力建設綠色低碳、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（以下簡稱“申賽新材料”）專注于環(huán)保清潔發(fā)泡技術和高性能輕量化材料研發(fā)與供應，其核心技術之一是環(huán)保清潔發(fā)泡技術。該技術采用綠色、低碳的工藝流程，顯著減少了傳統(tǒng)發(fā)泡過程中有害物質(zhì)的排放，提高了材料的環(huán)保性能。巴黎奧運會中男子及女子馬拉松項目的前3名，其中半數(shù)運動員腳下所穿跑鞋的關鍵中底材料由申賽新材料提供，這些高性能跑鞋近年來助力運動員們頻頻刷新了多項賽道紀錄。

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寧波致微新材料科技有限公司，作為國內(nèi)超臨界物理發(fā)泡技術領域的先驅(qū)，以對超臨界發(fā)泡技術的精湛掌握和創(chuàng)新應用，贏得了許多客戶的信賴。據(jù)了解，該技術是利用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)，可以進入基材充分溶解擴散，再通過壓力快速釋放完成發(fā)泡。由于不使用化學發(fā)泡劑、交聯(lián)劑及其他助劑，整個流程綠色環(huán)保，材料體系安全純凈，且能夠達到傳統(tǒng)發(fā)泡無法比擬的優(yōu)異性能。

供圖：寧波致微

Zotefoams致力于開發(fā)輕質(zhì)材料，通過隔熱來來節(jié)省能源，或通過減輕重量來提高燃油效率。該公司生產(chǎn)的世界上最輕的閉孔交聯(lián)塊狀泡沫塑料，重量僅為15 kg/m3，其業(yè)務主要基于長期應用，材料耐用性優(yōu)異，這得益于Zotefoams獨有的高壓釜制造工藝。

不僅如此，Interfoam China 2024同期會議“重新定義發(fā)泡材料”第四屆發(fā)泡材料及應用高峰論壇期間，在發(fā)泡材料在鞋材中的應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用》為題，介紹了ETPU即熱塑性聚氨酯發(fā)泡材料在鞋材中應用的廣闊前景；贏創(chuàng)特種化學（上海）有限公司在《廢輪胎轉(zhuǎn)生記——贏創(chuàng)質(zhì)量平衡法PEBA鞋材解決方案》的演講中，闡述為了追求實質(zhì)性的減碳目標和提高生產(chǎn)效率，贏創(chuàng)依托化學回收技術，通過質(zhì)量平衡法，開發(fā)出了VESTAMID eCO系列產(chǎn)品；塞拉尼斯通過《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用的成功經(jīng)驗，以及這類材料在可持續(xù)發(fā)展方面的卓越優(yōu)勢對于鞋業(yè)發(fā)展的重要意義等。

不難看出，綠色發(fā)泡技術已經(jīng)成為鞋材制造領域的一大重要議題與方向，而發(fā)泡材料的未來發(fā)展也必將會由性能和環(huán)保雙重驅(qū)動，提升發(fā)泡技術、推動綠色材料應用，多元化發(fā)展才能更好滿足市場需求；對于鞋材這一廣闊藍海市場而言，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)泡材料未來發(fā)展的必要渠道之一。

來源：發(fā)泡者聯(lián)盟