科思创展示可供永续生产的材料与制程

■资料来源: 科思创聚合物

前言

• 3D列印制造鞋垫──专为热塑性聚氨酯(TPU)量身 打造的产品
• 热塑性聚氨酯──永续生产的绝佳塑料

科思创於2019年德国杜赛道夫国际塑胶及橡胶展(K 展)上,展示了由单一原材料制成的新潮且具备机能性 的运动鞋,以及材料积层制造(Additive Manufacturing) 的新应用──3D列印矫正型鞋垫。借由这两项材料与制程的展示,科思创呈现出他们在永续发展上的用心与突破。

一、可回收的运动鞋

一双鞋通常由许多不同化学成分的材料组成。因此,若要回收这些材料,必须经过非常耗时的流程,才能将这些不同的材料分离出来。因此科思创在K2019上,展示了整双皆由热塑性聚氨酯树脂(TPU)制作而成的运动鞋,此运动鞋款由中国鞋类设计师Axis Liu设计。
这些概念鞋款的可回收特性,并非是其在永续发展上唯一的突破。这些鞋款使用的TPU材料类型皆来自 Desmopan® 环保系列,其中部分的碳组成取自生物质。 其他如早已广泛应用的Desmopan® 37385A 则源自聚 醚碳酸酯多元醇,而这种材料即为科思创使用创新技术 以二氧化碳制造而得,并以cardyon® 的产品名称於市 场上销售。

坚持完美品质与设计

科思创亚太区热塑性聚氨酯专家陈永昌Wilson Chan 特別强调:「追求永续发展并不等同于对鞋子的特性 或设计做出妥协。」而相反地:
• 以TPU纤维作为鞋面原料,质地更显柔软且极为 耐用。TPU纤维亦可用于无痕式设计,且科思创 的创新纤维可染整成任何颜色,创造出独一无二 的产品。
• 发泡或膨胀TPU所制成的中底可为产品带来高度 的舒适性与抗疲劳效果。
• TPU材料制成的大底特別具备耐磨及防滑的特性。
• TPU材料制成的涂层及薄膜可有效保护鞋面,免 受外在应力及湿气的影响。因应设计需求,亦可 为鞋面材质添加透气的特性。
• TPU材料制的人造皮革也比其他类似材质更易于 回收,且适合各种不同的款式及应用。
• 鞋眼、标志、鞋腰、鞋头与鞋跟等,都可成功地 使用Desmopan® 材料制作而成。

 

图 1:以二氧化碳及生物质原材料制成的概念鞋款       图 2:科思创热塑性聚氨酯 (TPU) 量身打造的产品

二、3D列印制造鞋垫

科思创於 K2019 展示的材料积层制造 (Additive Manufacturing) 之新应用── 3D 列印矫正型鞋垫,其自动化且数位化的生产过程,几乎不会产生任何废 料。而目前正在讨论将欲制造的部分以3D档案发送 到世界各地。如在工厂里,印表机即可透过此数据来 生产实体产品,不论是单一客制化的鞋垫,或是数以 万计的鞋垫都得以生产。

科思创积层制造负责人Patrick Rosso表示:「热塑性 聚氨酯具备丰富优异的性能,正是该项技术应用的首 选材料。尤其科思创TPU产品涵盖的硬度范围极广, 可以透过改变印刷结构来调整硬度。因此制造商可以 印制兼具硬、软接触面的客制化鞋垫。」

高度的功能性和耐用性 科思创目前正携手合作伙伴一同测试不同的鞋底设 计,来找出印刷最容易且最耐用的设计。针对功能和 使用壽命,初始测试的结果相当乐观。因为矫正型鞋 垫通常是手工打造且制作过程非常耗时。 此外,传统的鞋垫因透过例如发泡成型或由硬质泡棉 块加工后而制成,因此透气性较差。而积层制造则为 制造商提供更具永续性的生产方法,因此也可让矫正 型鞋垫更加普及。

成功使用3D列印技术制造鞋楦 早在2018年5月於德国莱比锡举办的OT World复健暨保健医疗用品展上,科思创即已展示了矫正型鞋 楦的高效完整解决方案。在3D列印技术的协助下, 生产时间从几周缩短至几天。同时,亦可大幅降低患 者须亲赴鞋子制造商的次数。展会结束后,客户提出 可以列印鞋垫,不必依赖手工制造的想法。而TPU的 概念与其优良材料性能则是促成此专案的主要推手。 欲了解更多资讯,请浏览 www.covestro.com■

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