超临界发泡作为一种绿色可持续的高性能材料成型技术，通过使用超临界CO₂或N₂作为发泡剂，无需化学交联剂，对于本身就具有热塑性的材料而言，通过超临界发泡产生的泡沫也具热塑性，可以通过熔融重新加工。

超临界发泡技术虽是当前制造高性能、微孔结构材料的前沿方向，但因其工艺复杂、设备投资高昂，导致生产成本居高不下，目前的应用仍局限于高附加值领域。

在商业化最快的鞋材领域，行业正通过设备改良、原料创新与工艺创新等多维度进行成本攻坚。与此同时，随着产能扩大和环保法规趋严，发泡材料的回收利用已成为该技术绿色可持续发展的重点关注对象。

一、超临界发泡回收料来源

超临界发泡鞋材回收料主要来自工业后废料（如生产过程中的边角料、次品）与消费后旧鞋（如废弃运动鞋、休闲鞋）。

工业后废料因成分单一（多为TPU、EVA、PEBA等热塑性弹性体）、污染小，是当前回收的主要来源；消费后旧鞋因包含橡胶底、织物、配件等多种材料，需先进行分拣（如分离橡胶及弹性体），再进行回收。

二、超临界发泡回收技术

根据回收料的类型与性能要求，可选择物理回收或化学回收技术：

• 物理回收（主流技术）适用场景主要用于热塑性超临界发泡鞋材的回收，尤其是工业后废料。
• 化学回收则主要用于混合回收料（如橡胶与弹性体共混）的材料回收。

1、物理回收

物理回收一般流程为：将回收料粉碎→清洗→熔融→造粒，通过超临界物理发泡（如CO₂/N₂作为发泡剂）制备再生发泡材料。

被粉碎的超临界发泡板材回收料，图源骑士鞋材

物理回收的优点是成本较低、工艺简单、无有害化学残留，符合环保要求，适合回收较为干净的回收料，但该回收方式进行多次回收后材料性能会有所下降，适用于对性能要求不高的产品。

除了上述材料再造的方式，还可将回收料进行粉碎后当做鞋材部件填料或通过蒸汽成型等方式制得鞋垫或其他片材使用。

2、化学回收

化学回收流程一般为预处理混合材料并破碎材料，通过化学降解将高分子聚合物断裂成原始单体或低分子量中间体，后再对产物进行分离纯化并重新聚合与成型即可。

华峰的化学回收解决方案

图源：华峰新材料在艾邦第十届鞋材产业论坛演讲资料

化学回收技术可较好的还原材料的高性能，但由于化学回收原料复杂性高、成本高昂，降解过程需精确控制温度、压力等参数，且能耗和设备投资较大，技术发展还需攻克诸多难题，当前大规模应用的化学回收还处于示范阶段。

3、性能优化

为解决回收料性能衰减的问题，可通过材料改性和工艺优化的方式提升材料性能。

①材料改性

• 共混改性：将回收料与原生料/其他聚合物按一定比例共混，这也是工业上最常见的做法，通过共混改性，可显著改善熔体强度和最终制品的力学性能。
• 添加剂改性：通过添加特定的功能性助剂（如增容剂、增强剂、增塑剂、稳定剂等）来针对性改善回收料的某一项或多项性能。
• 化学改性：回收料在熔融加工过程中添加扩链剂提高材料分子量和熔体强度；或通过辐照在回收聚合物分子链上接枝功能性单体，从而改善其性能。

   

②工艺优化与分级利用

• 优化回收工艺：严格控制破碎、清洗、干燥和再造粒过程的工艺参数，减少杂质和降解，保持回收料性能的基础。
• 降级使用：对于性能衰减明显、难以满足原用途的回收料，可将其用于性能要求较低的领域，如鞋垫、包装填充物等，实现价值利用。

三、超临界发泡回收应用案例

1、鞋中底

Cirql™ 完全可回收的 Cirql rTPU30 中底，由 30% 的消费后回收热塑性聚氨酯和 70% 的原生热塑性聚氨酯采用超临界发泡技术制成，rTPU30 中底既可以是无胶、单一材料的底部单元，与 TPU 外底共同成型，也可以与目前市场上的所有外底进行传统粘合。

Cirql™ 完全可回收的 Cirql rTPU30 中底

2、鞋垫

骑士鞋材密度0.07的超临界发泡板材废料通过粉碎再蒸汽成型形成的板材可用于制作鞋垫或其他中底填伏。

骑士鞋材使用超临界发泡回收料做的鞋垫

NIKE 的“垃圾”跑鞋Space Hippie的鞋垫以生产Vaporfly 4% 剩余的边角料，及比一般Nike 泡棉少50% 的碳排放量重制ZoomX 泡棉组成。

Space Hippie 结构

3、鞋履部件填料

同样适用超临界发泡回收料，骑士鞋业还将其用于气垫填充，所得产品具有良好的回弹性能。

骑士鞋材使用超临界发泡回收料用于气垫填充

除了鞋材应用，经过回收的超临界发泡材料还可以用于电子产品的缓冲包装、瑜伽垫、运动防护填充材料、球类内衬、汽车内饰件（如座椅填充、扶手、头枕等）、家具或工业隔音、减震垫片等。

来源：艾邦鞋业论坛综合整理

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