2024年11月12日，巴斯夫广东省广州市南沙区的多元醇和聚氨酯（PU）组合料装置成功完成了首批Elastopan®生物质平衡（BMB）聚氨酯产品交付，这批订单将运用于后续生物质平衡鞋类的生产与商业化销售。

据悉，该多元醇和聚氨酯（PU）组合料系统装置已于2022年底获得国际可持续发展与碳认证（ISCC PLUS），通过质量平衡法认证，这也表明该装置有实力为客户提供经认证并具有同等产品性能的低碳质量平衡聚氨酯解决方案。而此次产品的成功交付也意味着巴斯夫Elastopan®聚氨酯组合料体系正式迈进生物质平衡鞋材产品的商业化进程，为鞋类制造商及广大消费者提供创新可持续的选项。

值得注意的是，巴斯夫Elastopan®的鞋材解决方案都可以适用于灌注工艺和直接注射工艺，因而可用标准的制鞋工业灌注机和射出机进行加工，且自动化生产方式，实现可持续生产。通过该聚氨酯系统制得的轻型中底比标准的PU系统大约轻40%，且凭借高弹性和耐水解性使其拥有出色的舒适性和耐用性。同时，在设计、色彩和质地等方面也能提供更多地自由度，符合目前消费者的审美需求，这些特性都为鞋子的鞋底，中底，大底和鞋垫的制作量身定制。

此外，得益于其适配生物基材料使用和可以运用冷模工艺的特性，无论是材料使用，还是工艺技术、生产方式等方面都更符合环保标准和节能需求。

01

有效替代化石基原料，巴斯夫、陶氏化学基于生物质平衡法创新制鞋技术

在“双碳”目标大背景下，生物基材料因其绿色、环境友好、资源节约等特点，市场需求量逐年递增，并逐步走向工业规模化实际应用和产业化阶段。不仅如此，我国发布的《“十四五”生物经济发展规划》中，明确将“生物能源稳步发展，生物基材料替代传统化学原料、生物工艺替代传统化学工艺等进展明显”，纳入“十四五”时期我国生物技术和生物产业的发展目标。

对此，近期，德国巴斯夫与中国香港的超长跑和长距离鞋类专家Mount to Coast已进入战略合作关系，共同探索为跑者提供高性能、可持续解决方案，其中，创新中底材料CircleCELL™，是其此次合作产生的首个鞋类技术。

据了解，该技术基于巴斯夫新型生物聚合物ecoflex® BMB研发，制得中底比聚醚块酰胺（PEBA）制成的中底耐用性高出90%，同时显示出相同的能量回报，而PEBA是一种广泛用于高性能跑鞋的材料。

图源：公众号@生物降解材料研究院/侵删

值得注意的是，在ecoflex® BMB的生产过程中，化石原料被可再生原料所取代。这种可再生原料来自有机废物和剩余生物质，并通过质量平衡法归属于ecoflex®等级，该方法根据REDcert2和ISCC PLUS（1）认证。因此，生物质量平衡的ecoflex®支持Mount to Coast在其独特的CircleCELL™中底泡沫化过程中增加可再生原料的使用，同时保持性能鞋所需的特性，最重要的是耐用性。巴斯夫的内部测试显示，ecoflex® BMB在密度和反弹方面优于其他中底材料。

所谓质量平衡法，是一种用于追踪并记录材料进出生产系统途径的监管方法。在生物质平衡方案中，制造过程初始步骤中的部分化石基原料被基于废弃物的可再生资源所取代。然后，在制造过程结束时，通过第三方认证方式将可再生用量归入特定产品

除巴斯夫外，11月14日，陶氏化学与Crocs合作，将生物基POE——ENGAGE™REN系列应用于Crocs的Croslite™材料制造工艺，并且也采用了质量平衡法逐步提高其在鞋类产品中的使用比例，树立了行业可持续性标杆。Crocs也成为第一个采用这种新材料技术的鞋类品牌。

图源：公众号@生物降解材料研究院/侵删

据了解，ENGAGE™REN系列是陶氏化学于2022年5月在美国密歇根州推出全新生物基聚烯烃弹性体，该产品可以通过改进泡沫质量、提升回弹性、实现同等硬度下更轻泡沫，显著增强产品的耐磨性与耐用性。

此前，陶氏化学还曾拓展ENGAGE™REN系列的应用领域，推出专为地板行业设计的产品，用于地毯背衬制造，为地板产品提供出色的尺寸稳定性和粘合支持，延长了使用寿命，减少了更换频率和废弃物的产生。

02

塞拉尼斯发布新型生物基Hytrel TPC RS40F2，美国推出100%生物降解O°鞋

如今，环保已然成为鞋材领域应用发展的一大重要趋势。对于品牌商而言，制造出具备更低碳足迹的鞋类产品，不仅能彰显企业的社会责任，同时还能赢得消费者的好感。而对于鞋类产品的绿色化发展，可以通过设计、工艺、材料等多个方面体现，诸如设计方面，100%采用单一材料的鞋类产品能够在其生命周期结束后循环利用；工艺方面，超临界发泡工艺替代传统化学发泡，对环境更加友好；材料方面，生物基材料得到了愈发广泛的应用。

近期，全球特种材料和化学品公司塞拉尼斯推出了适用于运动鞋的新型生物基发泡材料——Hytrel® TPC RS40F2。其采用物理超临界流体（SCF）发泡工艺，制得材料至少含有20%的生物基成分，有助于支持运动鞋品牌所有者和制造商的可持续发展目标。生物基成分可通过C14方法进行验证。

据悉，Hytrel® TPC RS40F2的生物基弹性体基于塞拉尼斯的EcoVio技术平台，是一种可持续的材料技术，通过使用可再生资源替代传统的化石燃料衍生物，可在生产过程比传统弹性体减少至少30%的碳排放。

新弹性体不仅具有优异的机械性能和耐用性、具备良好的可发泡性，还可以根据设计需求进行着色，同时保持材料特性，满足了鞋类产品对轻量化和舒适性的需求，因而适用于运动鞋中底组件。

图源：@塞拉尼斯官网/侵删

在生物基材料工艺创新方面，位于美国纽约的OXMAN公司最近推出了一款O°鞋。其中，O°（读作“O-Zero”）即一个生物材料、数字和机器人技术平台，用于生产生物基纺织品和可穿戴设备，这些产品完全由有机材料制成，不含石化产品或胶水，不产生微塑料，并在处理时可100%生物降解。

据了解，该工艺以最少的人工干预，通过几乎零浪费的工艺，用一种材料制造出了消费产品。而使用O°平台创建的第一个产品就是一系列完全由聚羟基链烷酸酯（PHAs）制成的鞋子。

对此，Oxman的首席执行官和创始人指出，一直以来PHAs都被认为是代替石油基塑料最有前途的材料之一，公司通过开发O°成功提升了PHA的潜力，而其推出的O°鞋100%由PHA制成，可在特定环境下100%生物降解。

图源：公众号@生物降解材料研究院/侵删

03

低碳经济驱动市场万亿蓝海，进一步提高生物基材料影响透明度

世界经济论坛称，时尚产业及其供应链每年排放的温室气体占全球总量的10%。而随着鞋类公司开始考虑其环境足迹，各品牌发现其温室气体排放的很大一部分来自其使用的碳密集型石化产品材料。

为减轻对石化材料的依赖，制鞋业开始将目光瞄准生物基材料的探索与研发。

例如，近日，一家总部位于阿姆斯特丹、生产生物基无塑料跑鞋的公司Zen Running Club推出了一款新鞋FUTUREOne，并声称这是市场上“最具可持续性的跑鞋”。

图源：公众号@生物基能源与材料

FUTUREone的中底采用该品牌专有的Project 68泡沫制成，其基质为 68% 的菜籽油，是所有性能泡沫中生物含量最高的。它的配方中还含有酶，有助于加速其在垃圾填埋场中的报废分解。

此前，Ortholite和Novamont双方建立合作关系，开发了全球首个用于鞋材领域的圆形发泡材料解决方案——OrthoLite Cirql。

图源：公众号@知耕TechCube/侵删

据了解，OrthoLite Cirql不含“永久化学物质”，其材料源自于植物基非转基因传统蔬菜原料和合成的可生物降解材料，该材料可通过低能耗及先进的化学回收工艺循环生产，帮助材料在使用过程中及通过工业堆肥处理过程中保持可堆肥状态并回归自然。且OrthoLite Cirql的材料颗粒会像纤维素等天然聚合物一样进行生物降解，有助于避免微塑料的持久积累。

同时，Novamont为OrthoLite Cirql的无化学发泡工艺开发了一种量身定制的生物聚合物材料，该工艺使用氮气和可再生能源。此外，OrthoLite Cirql的生产中不使用危险/有毒的化学添加剂，且生物聚合物颗粒在极端压力下熔化并与液氮混合，采用独特的注塑工艺可实现高效循环，从而降低能耗并制造成品零件，不会停机、聚合或浪费。

值得注意的是，OrthoLite Cirql发泡材料目前已获得专利授权，该解决方案利用了OrthoLite在发泡聚合物领域26年的专业知识和创新技术，以及Novamont世界领先的生物基、可堆肥和可回收聚合物，同时Novamont提供了首个能够通过多种报废处理大幅度改进制造的技术。

当“新质生产力”、“可持续发展”、“绿色经济”和“ESG”等理念已经从时代的“可选项”变成“必选项”，甚至成为国家和企业发展过程中不可或缺的核心竞争力时，市场导向让制鞋企业开始重视生产制造过程中的环境影响，并追求环保、可持续的时尚选择。

目前，生物基材料市场正处于快速增长阶段，预计到2027年，生物基聚合物的产能将增长到930万吨，年均复合增长率（CAGR）约为14%。此外，根据全球经济合作与发展组织（OECD）的预测，到2030年，将有25%的有机化学品和20%的化石燃料被生物基产品所替代，显示出巨大的市场空间。

未来，在政府的政策支持和企业的研发投入下，鞋材市场对生物基材料的需求预计将持续增长。而随着技术的不断进步和市场的逐渐成熟，生物基材料凭借其独特价值将有望替代更多传统材料，助力鞋材市场实现绿色转型。