ТПУ, скорочення відтермопластичний поліуретан, – це чудовий полімерний матеріал. Він синтезується шляхом поліконденсації ізоціанату з діолом. Хімічна структура ТПУ, що включає чергування твердих і м’яких сегментів, наділяє його унікальним поєднанням властивостей. Тверді сегменти, отримані з ізоціанатів та подовжувачів ланцюга, забезпечують високу міцність, жорсткість та термостійкість. Тим часом м’які сегменти, що складаються з довголанцюгових поліолів, забезпечують чудову еластичність та гнучкість. Ця особлива структура ставить ТПУ в унікальне положення між гумою та пластиком, що робить його еластомером з видатними характеристиками.
1. ПеревагиТПУ матеріалиу підошвах взуття
1.1 Відмінна еластичність та комфорт
Підошви з ТПУ демонструють чудову еластичність. Під час ходьби, бігу чи інших фізичних навантажень вони можуть ефективно поглинати силу удару, зменшуючи навантаження на стопи та суглоби. Наприклад, у спортивному взутті висока еластичність підошов з ТПУ дозволяє їм забезпечувати амортизуючий ефект, подібний до пружинного. Коли спортсмен приземляється після стрибка, підошва з ТПУ стискається, а потім швидко відскакує, рухаючи стопу вперед. Це не тільки підвищує комфорт носіння, але й покращує ефективність руху. Згідно з відповідними дослідженнями, взуття з підошвами з ТПУ може зменшити силу удару на стопи приблизно на 30% порівняно зі звичайними підошвами, ефективно захищаючи стопи та суглоби від надмірного навантаження.
1.2 Висока стійкість до стирання та довговічність
ТПУ-матеріали мають чудову стійкість до стирання. Як на нерівній поверхні, так і в умовах високої інтенсивності використання,ТПУПідошви можуть зберігати свою цілісність протягом тривалого часу. Наприклад, у промисловому захисному взутті працівники часто ходять по різних суворих місцевостях, а підошви з ТПУ можуть витримувати постійне тертя та знос, забезпечуючи тривалий термін служби. Лабораторні випробування показують, що стійкість підошов з ТПУ до стирання в 2-3 рази вища, ніж у звичайних гумових підошов. Ця висока стійкість до стирання не тільки зменшує частоту заміни взуття, але й забезпечує надійний захист для користувачів у суворих умовах.
1.3 Гарний опір ковзанню
Поверхня підошви з ТПУ може бути оброблена спеціальними методами для покращення її зчеплення з землею. У дощову та сніжну погоду або на мокрій підлозі підошви з ТПУ все ще можуть зберігати хороше зчеплення. Для взуття для активного відпочинку це надзвичайно важливо. Під час походів гірськими стежками з водою або брудом взуття з підошвою з ТПУ може запобігти ковзанню та забезпечити безпеку туристів. Коефіцієнт опору ковзанню підошви з ТПУ може досягати понад 0,6 у вологих умовах, що значно вище, ніж у деяких традиційних матеріалів підошви.
1.4 Стабільність розмірів та можливість налаштування
ТПУ має добру розмірну стабільність під час обробки та використання підошов взуття. Він може зберігати свою початкову форму за різних температурних та вологісних умов. Крім того, ТПУ можна легко налаштувати відповідно до різних вимог дизайну. Завдяки зміні формули та технології обробки можна виготовляти підошви з ТПУ різної твердості, кольору та текстури. У модному взутті підошви з ТПУ можуть бути різних кольорів та мати глянцевий або матовий ефект завдяки додаванню мастербатчів, що задовольняє різноманітні естетичні потреби споживачів.
1.5 Екологічна чистота
ТПУ – це матеріал, що підлягає переробці. У процесі виробництва та використання він не виділяє шкідливих речовин, що відповідає сучасній концепції охорони навколишнього середовища. Порівняно з деякими традиційними матеріалами для підошов, які важко розкладаються або можуть виділяти шкідливі речовини, ТПУ є більш екологічно чистим. Наприклад, підошви з ПВХ можуть виділяти шкідливі речовини, що містять хлор, під час горіння, тоді як підошви з ТПУ не спричиняють таких проблем. Зі зростанням акценту на захисті навколишнього середовища екологічність матеріалів ТПУ стала важливою перевагою у взуттєвій промисловості.
2. Застосування ТПУ в різних частинах підошов взуття
2.1 Устілка
ТПУ-матеріали широко використовуються у виробництві устілок. Їхня еластичність та амортизаційні властивості можуть забезпечити персоналізовану підтримку стоп. В ортопедичних устілках ТПУ може бути розроблений для виправлення проблем зі стопами, таких як плоскостопість або плантарний фасціїт. Завдяки точному регулюванню твердості та форми устілки ТПУ, вона може рівномірно розподіляти тиск на підошву, знімати біль та сприяти здоров'ю стоп. У спортивних устілках ТПУ може підвищити комфорт та продуктивність спортивного взуття, дозволяючи спортсменам краще виступати під час тренувань.
2.2 Проміжна підошва
У проміжній підошві взуття, особливо у високопродуктивному спортивному взутті, часто використовується ТПУ. Проміжна підошва повинна мати хороші властивості амортизації та повернення енергії. Проміжні підошви з ТПУ можуть ефективно поглинати енергію удару під час руху та повертати частину енергії до стопи, допомагаючи користувачеві легше рухатися. Деякі вдосконалені матеріали проміжної підошви з ТПУ, такі як спінений ТПУ, мають меншу щільність та вищу еластичність. Наприклад, спінена проміжна підошва з ТПУ деяких кросівок може зменшити вагу взуття приблизно на 20%, одночасно збільшуючи еластичність на 10-15%, забезпечуючи бігунам більш легкий та еластичний комфорт під час носіння.
2.3 Підошва
ТПУ також використовується у зовнішній підошві, особливо в тих ділянках, де потрібна висока стійкість до стирання та ковзання. У ділянках п'яти та передньої частини стопи, які піддаються найбільшому тиску та тертю під час ходьби, матеріали ТПУ можуть використовуватися для підвищення довговічності та безпеки взуття. У деяких висококласних баскетбольних взутті накладки на підошву з ТПУ додаються в ключових зонах для покращення зчеплення та стійкості взуття до стирання на майданчику, що дозволяє гравцям швидко зупинятися, розпочинати рухи та повертатися.
3. Застосування в різних типах взуття
3.1 Спортивне взуття
На ринку спортивного взуття ТПУ має широкий спектр застосування. У біговому взутті підошви з ТПУ можуть забезпечити хорошу амортизацію та повернення енергії, допомагаючи бігунам покращити свої результати та зменшити втому. Багато відомих спортивних брендів використовують матеріали з ТПУ у своїх продуктах бігового взуття. Наприклад, серія Boost від Adidas поєднує піноматеріали на основі ТПУ з іншими технологіями для створення проміжної підошви з чудовою еластичністю та амортизацією. У баскетбольному взутті підошви або опорні конструкції з ТПУ часто використовуються для підвищення стабільності та підтримки взуття, захищаючи ноги гравців під час інтенсивних видів спорту, таких як стрибки та приземлення.
3.2 Взуття для активного відпочинку на природі
Взуття для активного відпочинку на природі повинно адаптуватися до різних складних рельєфів та суворих умов. Підошви з ТПУ добре відповідають цим вимогам. Їх висока стійкість до стирання, ковзання та холодостійкість роблять їх ідеальними для взуття для активного відпочинку. У туристичному взутті підошви з ТПУ можуть витримувати тертя об каміння та гравій на гірських стежках і забезпечують надійне зчеплення на мокрій або багнистій землі. У зимовому взутті для активного відпочинку ТПУ може зберігати свою еластичність та гнучкість за низьких температур, забезпечуючи комфорт та безпеку власників у холодних умовах.
3.3 Повсякденне взуття
Повсякденне взуття зосереджене на комфорті та моді. Підошви з ТПУ можуть задовольнити ці дві потреби одночасно. Їх помірна твердість та добра еластичність роблять повсякденне взуття зручним у носінні, а їхній налаштовуваний зовнішній вигляд може задовольнити естетичні потреби різних споживачів. У деякому модному повсякденному взутті підошви з ТПУ розроблені з унікальними кольорами, текстурами або візерунками, додаючи взуттю модного елементу. Наприклад, у деяких повсякденних моделях взуття використовується прозора або напівпрозора підошва з ТПУ, що створює модний та унікальний візуальний ефект.
3.4 Захисне взуття
Захисне взуття, таке як промислове захисне взуття та робоче взуття, має суворі вимоги до характеристик підошви. Підошви з ТПУ можуть забезпечити високий рівень захисту. Їхня висока стійкість до стирання може запобігти швидкому зносу підошви в суворих робочих умовах. Їхня чудова ударостійкість може захистити ноги від травм внаслідок падіння предметів. Крім того, підошви з ТПУ також можна поєднувати з іншими функціями безпеки, такими як антистатичні та маслостійкі функції, для задоволення різноманітних потреб безпеки на різних робочих місцях.
4. Технологія обробки підошов з ТПУ
4.1 Лиття під тиском
Лиття під тиском є поширеним методом обробки підошов з ТПУ. У цьому процесі розплавлений матеріал ТПУ впорскується в порожнину форми під високим тиском. Після охолодження та затвердіння отримують бажану форму підошви. Лиття під тиском підходить для виготовлення підошов складних форм та з високими вимогами до точності. Наприклад, підошви з тривимірними візерунками або спеціальними опорними конструкціями можна ефективно виготовляти за допомогою лиття під тиском. Цей метод також може забезпечити стабільну якість продукції у великосерійному виробництві.
4.2 Екструзія
Екструзія в основному використовується для безперервного виробництва підошов або компонентів підошов з ТПУ. Матеріали ТПУ екструдуються через фільєру для формування безперервного профілю, який потім можна розрізати та обробити на підошви або частини підошов. Цей метод підходить для масового виробництва підошов простої форми, таких як деякі підошви повсякденного взуття з плоским дном. Екструзійна обробка має високу виробничу ефективність та може знизити виробничі витрати.
4.3 Компресійне формування
Компресійне формування передбачає розміщення матеріалів ТПУ у формі, а потім застосування тиску та тепла для їх формування та затвердіння. Цей метод часто використовується для виготовлення підошов з відносно простими формами, але великими розмірами. При компресійному формуванні матеріал ТПУ може бути більш рівномірно розподілений у формі, що призводить до отримання підошви з рівномірною щільністю та експлуатаційними характеристиками. Він також підходить для обробки деяких композитних підошов, які потребують поєднання ТПУ з іншими матеріалами.
5. Тенденції майбутнього розвитку
5.1 Матеріальні інновації
З постійним розвитком матеріалознавства, матеріали ТПУ продовжуватимуть впроваджуватися в інновації. Будуть розроблені нові типи матеріалів ТПУ з кращими характеристиками, такими як вища еластичність, нижча щільність та краща адаптивність до навколишнього середовища. Наприклад, дослідження та розробка біорозкладних матеріалів ТПУ ще більше підвищать екологічність взуттєвої продукції. Крім того, поєднання ТПУ з наноматеріалами або іншими високопродуктивними матеріалами для розробки композитних матеріалів з кращими властивостями також буде важливим напрямком майбутнього розвитку.
5.2 Оптимізація процесів
Технологія обробки підошов з ТПУ буде додатково оптимізована. Передові виробничі технології, такі як 3D-друк, можуть бути ширше використані у виробництві підошов з ТПУ. 3D-друк може забезпечити персоналізовану настройку підошов, дозволяючи споживачам проектувати та виготовляти підошви, які відповідають власним характеристикам та потребам їхніх ніг. Водночас, інтеграція інтелектуальних виробничих технологій у процес обробки підошов з ТПУ підвищить ефективність виробництва, зменшить споживання енергії та забезпечить стабільність якості продукції.
5.3 Розширення ринку
Оскільки вимоги споживачів до комфорту взуття, його продуктивності та захисту навколишнього середовища продовжують зростати, застосування підошов з ТПУ на ринку взуття продовжуватиме розширюватися. Окрім традиційного спортивного взуття, взуття для активного відпочинку та повсякденного взуття, очікується, що підошви з ТПУ будуть ширше використовуватися у взутті спеціального призначення, такому як медичне реабілітаційне взуття, дитяче взуття та взуття для догляду за людьми похилого віку. Ринок підошов з ТПУ демонструватиме тенденцію до постійного зростання в майбутньому.
На завершення, матеріали TPU мають значні переваги у використанні підошов взуття. Їхні чудові експлуатаційні характеристики, широкий спектр застосування та різноманітні технології обробки роблять їх важливим матеріалом у взуттєвій промисловості. З постійним розвитком технологій та зміною потреб ринку, підошви TPU матимуть ширші перспективи розвитку та відіграватимуть дедалі важливішу роль у взуттєвій галузі.
Час публікації: 15 липня 2025 р.