創新平臺/材料創新 助攻循環鞋零廢棄

在全球每年逾1,500萬噸廢棄鞋材的壓力下,製鞋產業的淨零轉型已成迫切課題。工研院攜手知名製鞋集團旗下的MiDES Creation Center與積極推動永續球鞋的國際品牌ANIMA合作開發「4EVERLOOP低碳運動鞋」,主打全鞋單一聚酯材質、且可回收再製,然而,這項成果的起點,並不是爲了做鞋。

工研院材料與化工研究所資深研究員吳晉安回憶,團隊原本專注於聚酯彈性體材料的開發,長時間累積學理基礎並建立技術平臺。直到2019年,得知國內鞋業面臨回收再製的需求,這項原本在實驗室持續進化的材料技術,纔有了明確方向。

該技術以紡織品、寶特瓶等回收聚酯料源爲基礎,透過「一鍋法r-PET解聚與共聚製程」,以標靶醇解技術獲得PBT或PET寡聚物,並輔以生質料提煉單體(如PTMEG、Bio-PO3G)再進行共聚反應,最後開發出高分子量的低碳聚酯材料「r-TPEE」。

同時進一步藉由混煉配方與製程開發,成功發展多種規格的低EsteRe™材料,並完成中底與大底等鞋部件的加工性驗證。

吳晉安說,團隊透過超臨界物理髮泡技術,開發出回彈率達68%的輕量化中底;並以射出成形制程,開發兼具止滑與耐磨特性的大底,使整體性能符合國際運動品牌的鞋材規格,讓4EVERLOOP低碳運動鞋和新鞋一樣好穿。

其中,大底的溼止滑性能最難突破!團隊初期開發時,溼止滑表現始終無法貼近市售運動鞋水準,爲了提升性能,花了一年半時間反覆調整配方比例與混煉條件,最終第一代大底的溼止滑係數達到0.4以上,幹止滑係數達1.0,與市售運動鞋無異。

材料成功後,挑戰才正式開始。吳晉安坦言,材料性能到位,但設計感不足,也難以被市場接受。因而找上ANIMA設計運動鞋,MiDES Creation Center負責鞋部件開發、驗證、生產、全鞋組裝與測試驗證,工研院也將催生出新創公司安拓材料(ANTO MATERIALS),讓創新材料從實驗室走向市場。

目前4EVERLOOP低碳運動鞋已完成全鞋回收再製驗證,穿着使用後可在不拆分情況下,將整雙鞋直接絞碎回收,再製成下一代鞋產品,全鞋回收再製率超過50%,優於他牌概念鞋低於5%的水準,整體碳排放量較一般運動鞋降低逾70%,助攻鞋業零廢棄。