爱华网有人曾说，当现代制鞋业进入了高分子聚合物时代，几乎就变成了化工业的一部分。听起来夸张，但事实残酷，尤其当你去中国南方随便找几家制鞋工厂的生产车间参观过之后。
“有些工厂环境真的很糟糕，通风条件差，一些传统原材料、油性鞋胶在生产过程中，不断释放出有毒气体，工人们一天动辄工作十几个小时，健康问题实在令人担忧。”
有如此感触的沈丽芳博士是拜耳科技塑料涂料和光固化涂料业务经理，由于工作性质的原因，她经常会到客户的生产一线去实地了解需求、推广产品。在她看来，相当多的制鞋工厂“有毒害”。
这双鞋，很友好
几年前，沈丽芳供职的拜耳科技在上海投资兴建了拜耳材料科技聚合物研发技术中心（PRDC），这家中心的其中一项使命，就是要从源头上尽可能地减少化工材料所带来的“毒害”。
这双友好的鞋
人人都得穿鞋，但待人友好的一双鞋，仅仅是穿着舒服当然不够，更重要是从生产到回收废弃过程中，也能让环境和工人们免于遭受污染物的侵害。概念产品“EcoTrekker”是以安全鞋为原型，自然需要有抓地够牢又防滑的鞋底，承重力很强的鞋头，但它让人惊喜的是，穿在脚上却无比轻盈，而它展示出更为友好的一面是，90%的鞋材都采用了天然可再生原料，几乎覆盖到鞋子的每个部分，涉及到从生物基原料、全新材料到设计的各个环节。
拜耳材料试图用“EcoTrekker”证明，从鞋头、鞋面、鞋垫到鞋底的材料产品中，在不含有任何重金属、增塑剂、有机溶剂成分的情况下，也可以采用创新生产工艺，把基于高天然可再生原料含量的聚合物材料应用在鞋子各个部分。当鞋子需要废弃时，废弃处理便不再是个难题。
“EcoTrekker”的鞋面革所用到的胶粘剂，是拜耳研发的一种特殊的水性胶粘剂，基本成分是水性聚氨酯分散树脂，完全不含有机溶剂，可以减少生产时因使用胶粘剂或聚氨酯皮革生产时工人吸入有机溶剂损害健康。从性能方面看，水性聚氨酯原料制成的胶粘剂环保、持久耐用，并且可以灵活地粘结鞋面与鞋底材料。
而鞋头部分是由聚碳酸酯和聚乳酸共混物制成，不仅比传统钢鞋头更轻巧，同时具有良好的抗冲击性能、更环保，并可以回收利用。
这双鞋的环保性武装到了鞋垫，拜耳材料用热塑性聚氨酯薄膜来改善鞋垫的透气性，它也同样不含增塑剂。甚至后跟、钢带圈及鞋底的厂商标志，也是由含高天然可再生原料含量的热塑性聚氨酯制成，这种材料具有优异的机械性能和耐磨性，也可以用来生产鞋底、装饰鞋面等组成部分。
让鞋子更环保
这样一双友好的鞋，才是中国制鞋厂工人们乐于生产的产品。但现实是，鞋产品生产过程中，对环境和工人们产生最大威胁的环节在于鞋底生产和涂料粘合环节。传统鞋底橡胶材料大部分以石油为原料，而粘合时所用到的胶粘剂则多为溶剂型胶粘剂，它含有大量易挥发有机化合物。这些传统材料不仅使工人在制鞋过程中，有可能透过涂料及胶粘剂吸入有机溶剂损害健康，并且这些源于传统鞋胶和纺织品涂料的有机溶剂在全球排放量约15万吨，有些甚至会发生光化作用产生臭氧污染大气。
不得不说，中国鞋材市场对友好型产品的需求更加强烈。而目前，世界制鞋业已经开始大规模应用聚合物材料，其中每年的聚氨酯材料（包括热塑性聚氨酯）消耗量约达65万吨，中国鞋材生产商也开始越来越多地关注聚氨酯材料，因此，对全球三大聚合物供应商之一的拜耳材料科技而言，针对利用可再生原料转化聚合物及其创新生产加工工艺的研发，成为最重要的研究方向。
事实上，可再生原料在聚氨酯材料中的使用已经成为行业的关键词。聚氨酯的两大成分是多元醇和异氰酸酯，而在此之前，多元醇的制备更多使用的是工业糖、甘油和山梨醇等天然成分，其中糖基聚醚多元醇的可再生原料用量达到了30%。而在“EcoTrekker”生产中所采用的拜耳材料创新工艺，可以把聚氨酯材料产品中天然可再生原料的含量提升到40%~70%。同时，拜耳材料也正试图从木材和谷物废料中提取的可再生原料转化为聚合物材料。
毫无疑问，要用新型原料转化聚合物，最大的难题就在于如何保持传统材料所拥有的性能，并在生产过程中尽可能节能和环保。“生物基多元醇比起用石油为原料转化的粘性更好，所以加工特性具有很大区别，通过反复实验，我们的研发人员找到了适配生物基原料的新方法，能够保证生物基加工性能和传统聚氨酯一样，从而满足制造符合制鞋工业设计要求的产品。”拜耳材料科技全球鞋材技术中心主管张跃冬解释说。
停不下来的创新
在材料行业，从拥有技术研发成果到完全商业化之间往往有一段距离。之所以推出概念产品，拜耳材料就是希望用另一种思路去缩短这样的距离。“推出绿色环保概念鞋的主要目的，也在于鼓励鞋类产业价值链上，从原始设备制造商到原材料供应商所有成员对制鞋环保化重视起来。”拜耳聚氨酯业务应用开发亚太区总监林仁杰透露，概念鞋呈现的一些解决方案，例如水性涂料和胶黏剂已推入市场，并取得了不错的增长率。
“中国的人造革的生产也慢慢地从溶剂型生产方式转向水性人造革更为环保型的生产方式，比如在制造溶剂型人造革时，通常需要湿化和干燥两个步骤，而水性人造革则只需要进行干燥，一方面减少在生产过程中使用有毒的有机溶剂象二甲基甲酰胺(DMF)，从而相应减少对水和能源的浪费。因此水性人造革在鞋材市场的运用有很大机会。” 拜耳材料科技亚太区研发部高级副总裁黎满博士表示，用水性涂料取代溶剂型人造革，是拜耳材料接下来想做的一件事。水性涂料系统在制鞋业的应用将减少全球约15万吨的有机溶剂排放。
“EcoTrekker”是拜耳材料科技在中国的第一款本地研发、针对本地市场的鞋材整体解决方案，它也仅仅只是一个开始。“被视为破坏性行业的化学工业想要发生根本性变化，必须在可持续发展这条路上看得更长远。中国正在发生这样的改变，相信拜耳材料积累的技术和环保理念在这里会有更大的用武之地。”黎满博士说。
眼下，概念鞋不仅还需要在技术上继续完善，提高生物基原料的品质，更重要任务还是要不断地教育市场、刺激市场的需求。
