橡膠鞋底 製程創新更耐操

以射出成型技術生產TPVs鞋底(左);以TPVs鞋底製作而成的鞋品(右)。鞋技中心/提供

鞋底是鞋子中與地面接觸的關鍵部分,不僅要能提供抓地力,還要能夠耐磨損同時吸收衝擊力。

過去,鞋底多數是使用橡膠製作,因爲橡膠非常的耐用、而且止滑的效果很好,且不容易被撕裂,不過,由於橡膠的製作過程需要進行化學反應,才能讓材料變的更加強韌,但這也使其在自然環境中無法分解,因此廢棄的橡膠鞋底通常只能焚燒或掩埋,對環境造成不小的壓力。

現在因爲環保與永續需求日益提升的趨勢下,製鞋業者積極尋找橡膠的替代方案,其中「熱塑性硫化彈性體」(Thermoplastic Vulcanizates,簡稱TPVs)成爲重要的選擇之一。

TPVs是一種結合了橡膠與塑膠特性的材料,經過動態硫化技術讓橡膠的彈性與塑膠的易加工性完美融合,具體來說,就是橡膠經過「動態交聯」的處理後,變成小顆粒狀分散在塑膠當中,使TPVs既有橡膠的柔韌性,同時具有塑膠的回收性。

相較於傳統橡膠,TPVs在多方面都展現出其優勢,首先是,TPVs的熱塑性使其易於回收並再利用,有助於減少廢棄物;其次是,TPVs的生產工藝簡化,不僅能夠降低製造成本,還可以根據需求調整材料性能,實現止滑、耐磨及耐用等特性,此外,TPVs在鞋底設計上具備更大的靈活性,可以製作出多樣化、功能性更強的產品,能滿足不同的應用需求。

根據市調機構Research Neste的研究指出,熱塑性彈性體(TPEs,包括 TPVs)的市場規模在2023年時就已超過284億美元,而且預計未來將以每年 9.5%的增長率持續擴大。

這也反映出汽車、建築和製鞋業對於環保材料需求的快速增加,TPVs在製鞋業的應用尤其受到關注,不僅是符合循環經濟的要求,還爲鞋類產品的性能和環保性提供更佳的全新解決方案。

在經濟部產業技術司的補助下,鞋技中心透過改良配方和製程,成功開發出以TPVs爲基礎的鞋底材料,具備高止滑性、耐磨性及耐候性,例如「止滑耐磨賦型線材」、「循環鞋底材料」與「輕量化聚酯系鞋大底」等創新技術,成功解決硫化橡膠鞋底無法回用之窘境,符合鞋業對於永續環保的期待。

後續,亦持續透過配方設計及製程改善精進提升TPVs之應用性(止滑、耐磨)與耐用性(耐候、耐老化、耐油),讓TPVs繼續成爲鞋類製造中的重要材料,推動製鞋產業朝向更加環保永續的方向發展。

(作者是鞋技中心副組長)