全球首个旧鞋回收系统试验成功

在旧鞋回收过程的不同阶段获得不同的拆卸零件和碎片。资料来源:拉夫堡大学

在过去的一个世纪里，随着世界人口的不断增长，人类产生的垃圾数量增加了十倍。到2025年，这个数字可能会再翻一番。垃圾比温室气体等其他环境污染物产生得更快。废物处理已成为市政预算的主要支出之一。现在，一项新的研究给人们带来了一些希望——英国科学家最近开发的旧鞋回收系统可能会使旧鞋在垃圾填埋场飞行的情况成为过去。

最近，世界上第一个拆卸旧鞋和回收有用材料的系统已经成功测试。该系统可以将皮革、塑料泡沫和橡胶分离并制成颗粒，这些颗粒可以用于铺设运动场的橡胶表面，甚至可以再次用于生产新鞋。

该系统由拉夫堡大学创新制造与建筑研究中心(IMCRC)开发和测试，该中心为期10年的研究项目。负责这项研究的沙欣·拉希米法德教授说:“由于鞋子可能由多达40种不同的材料制成，其中许多材料需要缝合和粘合才能结合在一起，因此回收非常困难。”

拉希米法德说:“我们的回收过程首先使用手工方法将鞋子分为几大类，如运动鞋，然后回收金属，如鞋上的扣眼。接下来，鞋子将被机器切割成细小的颗粒，这些颗粒将被自动分成皮革、泡沫、橡胶和其他材料的四个废物流。”

该系统利用制粒机将鞋子制成3~4毫米的碎片，然后利用项目开发的低成本气流分离技术，根据大小和重量分离不同的物料。例如，空气级联分离器首先用于将较轻的织物颗粒、细皮革和泡沫与较重的颗粒分离，然后利用气动工作台的振动使颗粒材料形成不同的层(较轻的颗粒漂浮在较重的颗粒上，最终实现橡胶与泡沫和皮革分离的目的)。

研究人员指出，每种废物回收后都有许多不同的用途。例如，再生皮革纤维可用于生产再生皮革坐垫；回收橡胶可用于铺设跑道或作为运动场的表面材料。对于某些类型的鞋用橡胶，它可以被压碎并用来制造新的鞋底，以实现所谓的“封闭循环”的回收。再生泡沫可用于强化地板和地毯的缓冲材料。混纺织物和其他轻质材料主要用作建筑保温材料。

据报道，拉夫堡大学的研究小组正在与一家回收公司洽谈，该公司打算将这一回收系统纳入其业务。与此同时，研究小组还利用英国工程和自然科学委员会提供的资金，与主要的鞋类制造商合作，探索未来如何设计更多可回收的鞋类。在此基础上，该团队开发了计算机辅助工具，帮助鞋设计师选择材料或探索哪种特定材料的组合更有利于回收。研究人员发现，这两种材料的密度越接近，就越难将它们分离成颗粒，这也将推高回收成本。

Rahimifard说:“我们的最终目标是通过进一步的跟踪研究来激发人们对回收行业的兴趣。然而，我们相信这项研究已经迈出了坚实的一步，让我们认识到鞋类可以像回收玻璃、塑料和纸张一样创造经济效益。”

研究人员指出，这一突破有望带来巨大的环境效益——目前全球每年生产约200亿双鞋，其中95%最终将被送往垃圾填埋场。到目前为止，防止被丢弃的鞋子被掩埋的唯一方法是将它们存放在“鞋库”中，等待再次使用。(赵茜·Xi)

《中国科学日报》(2013年12月13日，第二版国际版)