ゴム端材の再生ゴム熱可塑新技術の獲得

我が国はくつ製造大国であり、年間のゴム靴の生産量は13兆足以上である。しかし、ゴム靴は生産過程で大量の角廃棄物を発生し、以前はこれらの廃棄物をゴミ捨て場に捨てたり、焼却炉に燃やしたりして、各種の有毒有害ガスになって私たちの空気を汚染していた。

一方、我が国は世界最大のゴム消費国であると同時に、ゴム資源が乏しい国でもあり、毎年必要な天然ゴムの75%以上が輸入されている。貴重なゴム資源をそのままゴミとして処分するのは残念だ。

これに基づいて、長期にわたり、科学研究者はゴム製品のリサイクルに力を入れてきた。靴の都泉州では、これまで人気のなかったゴム靴の廃材も徐々に「生まれ変わり」、新型靴に変身している。

ゴム端材が生まれ変わる

泉州華陽靴材科学技術有限会社の研究開発センターで、技術監督の張正計画氏は記者に靴の底を展示し、外観から見ても質感から見ても、普段よく見られるゴムの底と変わらない。張氏によると、ゴムのリサイクルで解決する最大の難題は「脱硫」だという。ゴム製品は成形前に加硫処理を経なければならないため、処理後のゴムの物理構造は非常に安定しており、再加工は難しい。「これらのゴム廃棄物を宝に変えるには、物理的な手段で中の硫黄炭素結合を『開く』必要がある」硫黄炭素結合の「開く率」はゴムの回収利用率に直結するが、従来のゴム回収処理方法では、処理後のゴム硫黄炭素結合の「開く率」はせいぜい40%に達することが分かっている。大量の新糊を配合しなければならず、再生糊と新糊の比率の差は3：7ではなく、回収金利は極めて低い。

華陽靴材は処方の調整、製造設備の改良を通じて、ゴム廃棄物の硫黄炭素結合の「開率」を70%以上に引き上げ、ゴム廃棄物の回収利用率を大幅に高めた。再生ゴム靴材の各種物理特性試験における表現は新ゴムと大差なく、アンチエイジング性における表現は新ゴムよりも優れている。このプロジェクトも「省エネ・排出削減」の新技術における良好な表現で、豊沢区科学技術計画プロジェクトの特別支援を得た。

再段階再生ゴム熱可塑新技術

しかし、華陽靴材が生産した再生ゴム靴材の各方面の表現は非常に満足しているとしても、もう一つの頭の痛い問題は解決できない。「再生ゴムは靴材を作るには、その製造技術はやはりゴムの古い道、つまりプレスで作らなければならない。この製造方法は手間がかかるし、角くずも発生しやすいが、これらの再生ゴムの角材は、再利用するのがさらに困難で、その回収利用率は一度に一度より低くなり、最終的には無駄で汚染された廃棄物が発生するのは避けられない」再生ゴムの生産技術の改善と性能向上の考慮に基づいて、華陽靴材はまた重金を投入して新しい廃棄ゴムの回収再利用の研究開発を展開したが、今回、研究者は再生ゴムの脱硫処理の化学改質研究から、廃棄ゴム粉を利用して他の靴材原料と混合し、新型材料を作ることに目を向けた。

「現在、靴業界には主力材料TRがある。この靴は品質が軽く、成形が速く、生産技術が簡単で、完全にリサイクルでき、総合コストが低い。しかしTR靴底は折れにくく、老化しやすく、耐摩耗性能が高くない」一方、ゴム靴底は成形が遅く、材料利用率が低く、エネルギー消費が高いが、ゴム靴底はさらに耐摩耗耐老化性があり、表面の質感はTRソールより優れている。「ゴム靴底の性能と熱可塑性材料の加工成形方法を用いた材料をどのように製造するかは、製靴者が研究してきた新しい方向である」華陽靴材の「足取り」は明らかに大きく、彼らは廃棄ゴムの再利用とTRを結合し、廃棄物を宝に変える華麗なモデルチェンジを実現したいと考えている。

華陽靴材の研究開発者は、廃棄ゴムから作られた粉ゼラチンを界面活性処理するとともに、EVAによるゴムの相溶性と粉体への包包性を利用して、ゴム粉体をSBS中に均一に分散させることができる。3つの材料が「相互吸引」し、緊密な構造を形成し、新型TR靴材が輝いて登場した。

「現在市販されているTR原料の価格はこの再生ゴムTRの価格と3倍近く異なる。また、新材料は通常の円盤材で熱可塑化でき、平均40秒で靴底を作ることができる」と張氏は紹介した。従来のゴム靴底はプレス加工技術を採用しており、平均2分で靴底を出すことができ、手間はもちろん、端材も山ほど発生している。記者は再生ゴムTPRの靴底を手に持っていて、非常に軽く感じて、しかも圧折、耐摩耗などの各方面の表面から見ても、普通のゴムの靴底に匹敵する。

記者の取材によると、一部の先行するゴム成形企業はゴムの種類の改質を通じて、米国ALCRYN社が発売したMPRゴムのような一部の熱可塑成形可能なゴムを生産しており、耐寒耐熱耐候性、表面の亜光は繊細で、耐摩耗耐折性、単射出成形可能である。しかし、MPRは国内に輸入されてから価格が高く、靴材という微利業界にとっては、このような高価な価格に耐えることはほとんどできない。国内の一部の大学の科学研究者も、青島科学技術大学など、ゴムと熱可塑性エラストマーのブレンド改質に力を入れている。しかし、現在、国内のこれらの大学の実験結果はいずれもゴムと熱可塑性エラストマーをうまく結合することができない。華陽靴材が開発した再生ゴムTR靴底は、国内の再生ゴム回収とゴム熱可塑成形の先駆けと言える。

廃棄ゴムを再利用して作られた靴ですが、華陽会社も最高の靴の品質基準、特に環境保護基準を堅持しています。「欧米諸国では靴材料の環境保護指標が厳しくなっており、私たちの靴材料はすべて『欧標』を基準としている。リサイクルされたゴムは環境保護指標で基準を満たしていなければ、回収することはできない」と張総監によると、品質上の厳格な制御のため、華陽靴材料は多くの欧米トップクラスの靴企業の購入リストに入ったという。多くのお客様がゴムの靴底を買いたいと思っていたが、新しい靴のサンプルを見て注文を変更した。現在、この材料はまだ初期段階だが、すでに数百万元の注文を受けており、市場の見通しは極めて高い。