台灣橡膠輸送帶隱形冠軍 為何改賣行李箱?

天下雜誌  呂國禎 2017-11-27

台灣橡膠輸送帶隱形冠軍 為何改賣行李箱?

風力發電廢棄物問題浮現,歐洲2020年將會產生50萬噸廢棄葉片,回收難度高又有污染問題,讓德國放緩風電投資腳步,也讓台灣隱形冠軍鑫永銓看到商機,從行李箱切入複合材料市場。

把鑫永銓停車場旁水池挖成台灣的形狀,每天上下班前都刻意要繞一圈的鑫永銓董事長林季進,用天天環台來愛台灣。過去6年,靠賣橡膠輸送帶每年都連續賺半個資本額(EPS 5元以上),2017年《天下》2000大調查製造業的獲利率排名,鑫永銓排第42名,是台灣最會賺錢的50家公司之一,也是橡膠輸送帶的隱形冠軍。

今年9月,林季進卻在經濟部展示了鑫永銓最新的產品:行李箱。難道鑫永銓不賣橡膠輸送帶要改賣行李箱了?其實,林季進每天刻意「環島」,是在苦思要如何根留台灣。這個新行李箱就是他認為能根留台灣的方法:切入熱塑型碳纖維複合材料市場。

林季進說,「自己是傳統行業,要繼續做大有兩條路──追逐土地與人工便宜,不是去中國大陸就是南進東南亞,例如到越南把工廠蓋很大、請很多工人。但我就是要留在台灣,那就必須要在台灣轉型升級。」

契機是2016年10月,當全球致力於發展風電之際,德國卻突然宣布縮減德北風力發電廠的規模。理由一是供電網路升級太慢、投資太快,反而造成浪費;理由二是風機葉片回收難度高,到2020年將製造出50萬噸廢棄葉片,成為燙手山竽。

這突如其來的消息,給人在南投的林季進打了一劑強心針與靈感,因為這代表,討論多年的高強度複合材料的循環再利用獲得了正面重視,想永續就必須走循環經濟。

為什麼風力發電機的葉片過了使用期限會成為大問題?傳統風機葉片使用的是熱固型複合材料,主要用碳纖維、玻璃纖維加上各種環氧樹脂,再加上其他塑膠材料成為複合材料,好處是強度夠、成型性非常好,能製作出各種型態的產品,如風電葉片、自行車架、汽車零組件等,熱固型複合材料一直是市場主流。

"但壞處是,工研院材料與化工研究所工程師葉日翔說,熱固性碳纖維複合材料回收長久以來受到忽視,目前大多以堆置或掩埋為主,其他處理方式如燃燒或再分解,有可能產生有毒廢氣、廢液。"

因此當風機不再轉動,問題就來了。林季進說,「德國人計算過,風機一支造價1億元,但壞掉或壽命到期的處理成本,卻可能要10億元,如果風機持續蓋下去,恐怕會產生非常多的廢棄物,全部往土裡埋,地球也沒這麼多地方讓大家埋。」

蓄勢待發,迎接永續商機

所以鑫永銓展示行李箱,其實是展示行李箱使用的熱塑型碳纖維複合材料。林季進說,很多人以為鑫永銓要賣行李箱,其實是為了說服行李箱業者,熱塑型碳纖維複合材料已經研發成功,直接把產品做出來證明可行性。有如想要賣釣竿,還要先示範如何釣魚。

在國際上,包括德國巴斯夫、日本東麗也在發展熱塑型複合材料。跟熱固型複合材料不同,熱塑型不加入環氧樹脂等化學原料,靠的是加工技術把不同材質的材料複合在一起,循環回收再利用性相對比較高。

但技術卻很難,鑫永銓研發長張維修說,台灣在熱塑型經驗以及技術都很欠缺、材料資料庫也不完備,且熱塑型的設備成本也比較高。除了仰賴工研院技術協助,鑫永銓必須要有決心發展。

過去幾年來,鑫永銓花了快5億元在熱塑型複合材料的研發,對於資本額只有6.75億的鑫永銓來說,累計投入金額相當大,林季進說,「傳統產業轉型,要選擇自己最賺錢、最成功的時候,要未雨綢繆而非臨時抱佛腳,否則哪有錢支撐研發。」

根據美國市調公司MarketsandMarkets發布的《熱塑性複合材料市場》報告,從2015到2020年,熱塑性複合材料年成長率將達到6.5%,到了2020年,熱塑性複合材料製品市場將達到99億美元,複合材料循環經濟正在蓬勃發展。

當德國開始考慮風機不再轉動後的問題,台灣是否應該思考,台灣沿海插滿海上風機,若有一天它們壽命到了,是拆掉埋在土裡、還是現在就開始研究可循環再利用的材料?(責任編輯:黃韵庭)

 

「五高」材料產值百億 搶攻全球兆元綠經濟

工業技術與資訊【撰文】 賴宛靖2017-12-01 08:50

看好環境友善趨勢,經濟部技術處科技專案與工研院及多家國內業者攜手研發,協助台灣材料產業躋身綠色供應鏈,開發「高品質」、「高價值」、「高友善」、「高循環」、「高安心」的「五高」環境友善創新材料技術,包括生質應用材料、可循環利用的石化材料等,為台灣建構循環經濟體系的基礎,接軌全球綠色商機。

經濟部技術處長羅達生表示,儘管台灣天然資源不足,但科技專案投入開發環境友善材料多年,迄今已掌握45項專利、技轉超過55家廠商。

今年9月發表的科專五項環境友善材料研究成果,展現出以綠色材料帶動產業升級的成果,其中「生質聚酯材料」與遠東新世紀公司合作開發,因應國際飲料大廠強烈需求,推出引領全球的生質聚酯材料;而「熱塑型碳纖維複合材料」具可回收再生重複使用、可多樣化加工成型、製程能耗可縮減、產製工時快速等特性,已獲台灣最大橡膠輸送帶專業製造廠鑫永銓技轉,用以開發耐撞、可回收的碳纖高質感行李箱,行李箱價格由原本的數千元增值至萬元以上;「輕量化生質複合材料」、「生質吸水觸感調控助劑」,已獲美國農業部(USDA)的生質優先(BioPreferred)標章,「輕量化生質複合材料」更成功製作成生質鞋墊,將有助台灣鞋業代工廠,符合國際知名運動用品大廠對於綠色供應鏈的要求,帶動綠能商機。

在經濟部、工研院及眾多台灣卓越廠商的努力下,各項亮眼新技術都通過功能性測試,與廠商合作過程中也通過實驗工廠的生產相容性測試,可以說已取得終端客戶下單的門票。

利用PEF生質聚酯材料所製成的各種產品,包含具有吸濕排汗、涼感及發熱等功效的機能...

利用PEF生質聚酯材料所製成的各種產品,包含具有吸濕排汗、涼感及發熱等功效的機能服飾及瓶子等,可取代原有的聚酯材料並充分達到節能減碳的目的。 攝影/黃鼎翔

高阻氣性PEF生質聚酯材料:環保生質不漏氣

由石油提煉製成的聚酯材料是人類生活不可或缺的原料,但石油日漸枯竭,人類開始從寶特瓶等廢棄物提煉出聚酯材料,藉由廢物再利用,減少地球垃圾爆量的壓力。然而,全球材料產業追求的綠經濟是希望從源頭就不用石化產物,在生產聚酯材料的過程中,若使用能吸附空氣中二氧化碳的植物,更能達到減碳目的,也是「生質產品」最大亮點。

因此,在遠東新世紀公司與工研院一同研發PEF (Polyethylene Furanoate)生質聚酯材料,成功推出全世界第一支百分之百以高阻氣性PEF生質聚酯材料製作成的可口可樂寶特瓶,在2015年米蘭世博會首次曝光時,受到全球矚目,並取得歐盟食器認證,向世人展現台灣所生產的PEF生質聚酯材料,其阻氣性、耐用性高於石化產物製成的聚乙烯對苯二甲酸酯材料(Polyethylene Terephthalate;PET)達10倍以上,完全可取代原有的聚酯材料。

工研院積極開發高阻氣性PEF生質聚酯材料及其上游單體材料技術,協助遠東新世紀公司開發100%生質材料的可樂瓶身,讓國內廠商有機會與世界品牌大廠接軌。研究團隊應用木薯等材料,由於其分子結構特性與現有PET接近,其剛硬的分子鏈結構特性使其「玻璃轉移溫度(Glass transition Temperature)」與機械特性優於石化提煉之PET,可製造出更輕薄、更輕巧,卻更結實的飲料包裝瓶或食品包材,不僅能延長食物保存期限,還能降低碳排放量達50-70%,更讓人振奮的是,PEF生質聚酯材料完全沒用到一滴石油,相信在全球能源拮据的情況下,未來將是國際大廠極為倚重的包材。

放眼全球,生質PEF聚酯材料含量30%的瓶器,已推廣至商業化應用,許多國際知名大廠紛紛採用,截至目前為止有29個國家販售生質PEF聚酯材料含量30%的包材。以可口可樂為例,只要看到瓶身有大大的綠葉標章,就表示瓶身是可回收的生質材料製成,如此一來,能提升消費者對品牌的好感度,支持企業對地球環境永續所做的努力。

除了做成包裝瓶與食物包材,PEF聚酯材料製成纖維後所生產布料,也廣泛用於各類服飾,在工研院氧化製程的協助下,遠東新世紀在2016年的世界地球日,發表全球第一件100%由PEF生質聚酯材料製成的機能性服飾。PEF生質聚酯材料含量達30%已廣泛應用於吸濕排汗、涼感、發熱等機能服飾上,但要做到含量100%的挑戰又更大,遠東新世紀與工研院攜手開發的100%生質PEF聚酯材機能服飾,性質與一般PEF聚酯材料一致,可染色、熨燙、印刷、加工成型,連清洗收藏方式也一樣,壽命上也不會因為是生質纖維而提前崩解,質感與一般PEF聚酯材料相同,卻能減輕環境莫大負擔,在綠色供應鏈蔚為風潮之際,相信具備生產此材質能力的廠商,必能在全球的綠色供應鏈中取得先機。

木質素PU發泡材:廢料變身高價材

木質素是樹木細胞壁的主要構成成分,同時也是造紙業的廢棄物,全球造紙業每年產生約5,000萬噸的木質素,目前九成以上被當做廢料燒掉或丟棄,排到河流中還會造成環境汙染。木質素分子結構剛硬,機械特性與熱性質優異,工研院透過自行研發的「混合分散安定模擬與應用系統」,改善木質素與傳統石化材料的相容性,再藉由研磨分散設備/製程的設計,來降低木質素粒徑,使木質素與傳統石化材料有更佳之相容性與安定性,藉此開發高性能生質複合材料,並協助廠商導入現有的石化材料製程,開發出環境友善的高強度生質複合材料,較傳統石化材料更堅硬耐用。

透過「混合分散安定模擬與應用系統」開發出的「木質素PU發泡材」,可應用於生活中常見的結構材料、隔熱材,由於木質素剛硬的特質,只需使用比原石化商業製程更少的原料用量,就可生產出同樣堅固耐用的板材,不僅為廠商省下原料成本,更能製作成輕量又兼具強度的產品,相當適合應用於建材、運動器材等。

以衝浪板為例,將木質素加入PU發泡材所製作出的產品,不僅可媲美國際知名廠商生產的衝浪板,其剛性更高,更耐用,性能更優越,以同樣原料組成為例,原本僅能生產新手用的衝浪練習板,在原料中加入木質素,並導入工研院所研發之「混合分散安定模擬與應用系統」後,可使PU發泡強度大幅提升,便能生產出專業衝浪手使用的高級板材,在價格上則有二至三倍的提升,成為高性能、高價值的產品,重點是,廠商無須更改生產線或新增加工設備,僅需調整原料比例及簡易分散設備即可生產出高價值、高循環、高品質的產品,商機無限。

工研院應用「混合分散安定模擬與應用系統」,改善木質素與傳統石化材料並導入生產製程中,已協助久聯化工建立了環保包裝保護材開發及驗證技術,不僅減少碳排放量,更具有高性能,也協助廠商提升產品毛利及市占率,在面對國外產品長期的競爭壓力下,此一新技術讓台灣廠商所生產的各類PU發泡材更具優勢,尤其是在生質材料上的應用比例增高,讓生產建材板材的廠商也能達到節能減碳的目的,目前預估木質素PU發泡材的年產值為新台幣二至三億元,相信在全球關注節能減碳作為的同時,這類材料的應用將更為廣泛。

將環境友善材料用於製鞋,並且取代塑膠等會危害環境的產物,有助於強化台灣製鞋產業的...
將環境友善材料用於製鞋,並且取代塑膠等會危害環境的產物,有助於強化台灣製鞋產業的競爭優勢。 攝影/黃鼎翔

生質吸水觸感調控助劑應用:吸濕排汗又減碳

近年來廣受歡迎的機能服飾紡織品,許多耳熟能詳的國際知名運動品牌所採用的機能性布料,有七成來自於台灣,若希望紡織品也能為環境永續貢獻一份心力,從台灣領頭做起會將最具效益。

工研院利用自蔗糖發酵而成之生質聚多元醇,開發出水性、完全不含任何危害地球環境之有機化學物質的「生質吸水觸感調控助劑」,經過此一布料調控助劑處理後的普通紡織品,瞬間具有絕佳吸濕排汗功能,高吸水性小於一秒、高蕊吸高度,每十分鐘達八公分以上,顯示出絕佳的排汗吸濕力。

透過生質助劑調控布料之表面吸水性能的技術,使布料兼具「吸濕排汗機能性」及「親膚觸感」的特性,具有一般油石化提煉出的酯類化合物無法達到的特殊絲柔感及反撥彈性,無須使用到可能傷害地球環境的化合物,就能讓機能服飾穿起來的質感更加親膚、輕柔。

不僅如此,運用「生質助劑調控布料表面吸水性能」的技術,使布料展現極佳的耐洗濯堅牢度,同時協助紡織廠取代原有的吸水劑與柔軟劑,提高產品的生質成分達42% ,符合美國農業部BioPreferred認證的高標準,讓廠商無須耗費巨資改動原有生產線及原料,即可將一般石化紡織品,改良為高技術層次、又可廣泛應用於高階機能性紡織品的布料,也是目前全球首創生質材料達到優越吸濕排汗,兼具親膚柔軟性的生質紡織用助劑。

利用熱塑性碳纖維複合材料技術,製成質地輕、剛性強且重壓不會脆裂的行李箱。 攝影/...
利用熱塑性碳纖維複合材料技術,製成質地輕、剛性強且重壓不會脆裂的行李箱。 攝影/黃鼎翔

輕量化生質複合材料:廢材改質製鞋舒適

鞋是人類生活中天天要用的產品,據統計,美國女性平均擁有19雙鞋;光是台灣,每年被丟棄的鞋子達540萬雙,更讓人憂心的是,鞋子所使用的材料很難回收、燃燒又會產生毒氣、掩埋也不會腐化,成為地球環境殺手之一。以製程最為複雜、應用到最多石化產物的運動鞋為例,台灣的運動鞋代工業產能居全球之冠,每年約生產超過五億雙鞋,占全球產能的三分之一。台灣鞋業以外銷為主,因應品牌大廠對環境友善材料需求,如能切入環保材質之研發與應用,對於商機拓展將是很大的幫助。

為此,工研院開發出具有緩衝性能之「輕量化生質複合材料」,應用從已被污染土地生產之非糧食工業澱粉、稻殼、咖啡渣等農業廢棄物或是從國內紙廠的廢棄產物中取得的木質素、紙纖維,成為補強結構的最佳材料,用環保生質塑化劑塑化改質後,進行發泡程序,馬上就可變身為鞋子裡最重要的軟墊。

研發過程中也發現,一般純澱粉發泡後孔洞大,容易壓碎,耐水性差,遇水容易溶解,要應用在鞋墊中還須經過許多挑戰。工研院透過簡單的工業澱粉改質程序,使其能均勻分散於高分子基材中,讓孔洞發泡更均勻,孔徑達到 30至150微米等級,質地柔軟可彎曲,經驗證後發現能應用在拖鞋中層軟墊,未來能依產品需求作成各種應用形狀,製作出建材、絕材等各式各樣的輕量化生質發泡材料。

此技術成功取代了製程中的塑膠、危害環境的石化產物,生質碳占比達30%,符合美國農業部政府優先採購之BioPreferred生質標章(Biomass≧25%)標準。一般製程鞋類售價約在1.5美元,使用該標章認證過的生質材料,售價可提高二至三美元,可大幅提升台灣製鞋產業推進綠色供應鏈的優勢。

熱塑性碳纖維複合材料技術:堅硬質輕可回收再製

全球的熱塑性連續纖維補強複合材料(Continuous Fiber Reinforced Thermoplastic Composites;CFRTP),年平均成長率為12%,多應用於3C、工業產品及汽車零組件等領域,但因為工程上常用的塑料種類很多,如PC、PP、PA、PE及ABS等,但其與纖維間的界面結合相容性卻不盡相同,使用上有其難度。

工研院針對纖維間的相關界面改質,開發出表面處理劑用於纖維複材應用、以水為溶劑的「水相無溶劑環保配方」,並提供客製化表面改質技術,成功技轉給台灣第一大橡膠輸送帶大廠鑫永銓公司,生產出引領世界潮流的「熱塑性碳纖維」。

經濟部技術處科技專案與工研院及多家國內業者攜手開發「高品質」、「高價值」、「高友...
經濟部技術處科技專案與工研院及多家國內業者攜手開發「高品質」、「高價值」、「高友善」、「高循環」、「高安心」的環境友善創新材料技術,協助產業打入綠色供應鏈。 攝影/黃鼎翔

鑫永銓公司利用熱塑性碳纖維及其他塑料的織法,製成質地輕、剛性強的行李箱,不僅能呈現出千變萬化的時尚外觀,其輕巧,韌度、剛性也足,即便是重壓踩踏也不會脆裂,壓力消失後行李箱馬上復原。有別於目前市面上廣為應用的碳纖維成分是無法回收,此一技術生產之熱塑性碳纖維具百分之百可回收的特性,絞碎後可再製成其他產品,使用上不會造成地球負擔,更符合全球知名品牌對於節能減碳的需求。

另一亮點是,應用此技術之後,可以大幅縮短碳纖維製程。以碳纖單車架的生產流程為例,光成型時間就需要兩個多小時,應用新技術加上場內自動化生產,僅需兩分鐘即可完成,有效降低工時成本。此外,「熱塑型碳纖維複合材料」具有可回收、再生重複使用、可多樣化加工成型、減少製程能耗、產製工時快速等優點,相當符合綠色產業應用的環保趨勢。

目前鑫永銓公司的熱塑型碳纖維表面處理技術,已先應用於行李箱、鞋子大底等,未來可衍伸應用於錶帶、釣魚捲線組煞車來令片、汽車內裝配件、手機外殼、競速模型車車底盤及零組件、多軸航拍機、自行車零組件、滑雪板等多樣化產業,將先從民生用品著手,目標推展至汽車甚至航太工業。

台灣作為全球材料供應鏈的中流砥柱,有能力也有使命為過去的線性經濟造成浪費與環境危害踩下煞車。因應全球對環境永續的需要,台灣廠商可從材料源頭就致力追求零廢棄的目標,相信這樣的決心與能力,也將帶來更大的商機。

 

1. 有技術的下一步是如何行銷?產品再好,如果沒有單,一切都是枉然......
2. 鑫永銓最近的新聞真的太多了,漲了近50%才來放消息.......
3. 投資人是看新聞買股票?還是看財報買股票?可要冷靜想清楚......

 

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