在體育用品和配飾市場,產品的設計、生活方式理念以及功能,是消費者購買時考量的關鍵標準。當前,歐洲市場上許多體育用品從亞洲進口,其中不少產品在生態可持續性方面存在不足。
位于卡爾斯魯厄附近普芬茨塔爾的弗勞恩霍夫化學技術研究所(Fraunhofer Chemical Technology Institute for Chemical Technology ICT)的研究人員,在弗勞恩霍夫未來基金會資助的項目框架下,開發出了一種全新的解決方案 —— 完全由生物聚酯 PLA 制成的自行車頭盔。
傳統自行車頭盔在追求功能性時,往往以犧牲可回收性為代價,生態足跡較大。尤其是亞洲生產的大規模石油基塑料頭盔,其外殼采用聚碳酸酯(PC),泡沫芯為聚苯乙烯泡沫(EPS),附加部件多由聚丙烯(PP)制成,帶子則用尼龍(PA)。這樣的結構在產品使用壽命結束后,從技術和經濟層面來看,都難以實現材料回收。通常,這類頭盔在使用 3 - 5 年后就只能被焚燒處理。
深入研究各組件的材料使用原則,能夠探尋新的可持續生產方式。弗勞恩霍夫未來基金會資助的 PIMMS 項目就提供了一種思路。該項目研發出多種僅由一種材料構成的體育用品,生物基且可回收的塑料 PLA 在其中表現出色。憑借其優良的技術特性和具有競爭力的價格,PLA 在市場上已立足多年,其材料足跡比以往常用材料小八倍。
自行車頭盔對功能性要求極高,尤其是在能量吸收和輕量化方面,同時,佩戴舒適度、價格和外觀也是決定其市場成敗的重要因素,因此成為新材料和設計理念實踐的理想原型。在這個為期一年半的市場導向型項目中,弗勞恩霍夫 ICT 與 Comfil ApS、Elas A/S、WSVK、Polyola SAS 等工業公司合作,成功開發出完全由 PLA 制成的顆粒泡沫、熱成型薄膜、纖維和復合材料。這些材料的生產和加工需要精準且定制化的過程控制。通過廣泛合作,PLA 頭盔得以采用與傳統石油基自行車頭盔相同的大批量生產工藝,為其進入競爭激烈的市場奠定了基礎。
目前,該材料在日常使用環境下的耐受性已通過測試。不過,用于證明頭盔適用性的標準化外部測試仍在進行中。生命周期分析(LCA)也將對這種可回收的單一材料自行車頭盔在生產、使用及報廢處理過程中的碳足跡改善情況進行量化評估,與傳統石油基頭盔進行對比。
信息來源:fraunhofer