[发明专利]生化鞋材及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种鞋材及其制造方法，特别是涉及一种生物可分解的生 化鞋材及其制造方法。

背景技术

在现代人食、衣、住、行的日常生活中，使用了大量的化学合成塑料 制品，这些化学合成塑料制品主要是由石化原料所制成。目前，由于中国、 中东和其它新兴国家的工业正加速成长，对各种石化原料的需求与日剧增， 而造成石油价格上涨。随着国际石油价格节节攀升，连带使塑料原料也上 涨，使得塑料制品的生产与制造成本也相对增加，因此，发展高效率与低 成本的塑料制品制程是目前业界仍需持续努力的方向。

除了原料成本持续增加的问题外，由于一般化学合成塑料的材质稳定， 在自然环境下不易被分解，导致其废弃物对环境造成严重污染，因此，发 展具有生物兼容性且可被分解的塑料是目前全球塑料材料发展的潮流。简 单的说，生物可分解塑料就是能够在自然的掩埋环境中，最终能够被微生 物分解成CO₂和H₂O的类塑料材料。可分解塑料大致可分为三种类型：(1) 光降解性塑料(Photodegradable plastics)；(2)生物可分解塑料 (Biodegradable plastics)；(3)崩解性塑料(Disintegradable plastics)。其中， 光降解性塑料是利用阳光中的紫外线能量，引起高分子内的光敏促进剂作 用，以发生促使高分子链断裂的连锁反应，但一般塑料制品使用后常以掩 埋或是沉于水底中处理，并不易接触到阳光，导致光降解性塑料废弃后不 易分解或分解效率较差。生物可分解塑料则是以天然高分子或脂肪族的聚 酯类为基质，例如，以淀粉、纤维、蛋白质及聚乳酸等为原料，可制造出 能够完全被生物分解的塑料，但由于这类高分子单价过高，且材质强度相 对较差，导致其可应用范围有限，因此在使用及推广上困难。崩解性塑料 是通过在制程中，以传统塑料混合淀粉或是生物发酵物的成分，诱使环境 普遍存在的微生物作用以降解材质中的淀粉或生物发酵物成分，达到崩解 该塑料的效果，进而达到垃圾减量的结果，并且可以减少以石化原料来制 备塑料的成本。

乙烯醋酸乙烯酯共聚物(ethylene-vinyl acetate copolymer，简称为EVA) 是普遍被使用在鞋材的主要基材原料，且是取自于石化产业的下游原料， 因此，EVA鞋材与其它塑料材料一样，同样面对石化原油价格高涨，材料 成本跟着水涨船高的大问题；此外，成型后的EVA鞋材，也与其它化学合 成塑料制品一样，在其成品生命周期的后期，面临无法分解，会污染环境 的状况。因此，为了适应环保需求，并使塑料鞋材产业能够持续经营发展， EVA鞋材的两大问题：(1)石化原料成本价格高涨，所导致的材料成本持续 高涨；及(2)其废品无法在自然环境中分解，造成环境污染与环保上的问题， 仍是目前亟待解决的课题。

为了解决传统化学合成塑料制品不易分解与对环境造成冲击的问题， 目前已有利用掺合淀粉制造生物可分解塑料的方法，如中国台湾省第 93118611号发明专利案所述，其生物分解性塑料是将淀粉于160℃～170℃ 下进行干燥脱水，并研磨至淀粉颗粒粒径小于10μm后，再与生物可分解塑 料原料及传统合成塑料原料进行搅拌与混炼而制得。如中国台湾省第 88105965号发明专利案所述的生物可分解EVA发泡体，则是以EVA为基 材，再与部分生物可分解的成分，如谷物外壳粉末、木屑粉末、或淀粉混 合而制得，其中所使用的淀粉是未经处理的玉米淀粉。如中国台湾省第 79105530、79105777及79105778号等发明专利案所述，则是将淀粉与塑料 原料在足够的温度及压力下于密闭体积中加热足够长的时间，使淀粉分解 而形成均匀的熔体，再以该熔体制成塑料制品。

虽然前述专利案已披露了淀粉与传统塑料原料相混掺制出生物可分解 塑料制品的方法，但实际上仍存有下列几点可再改进：