TPU, съкращение оттермопластичен полиуретан, е забележителен полимерен материал. Синтезира се чрез поликондензация на изоцианат с диол. Химичната структура на TPU, включваща редуващи се твърди и меки сегменти, му придава уникална комбинация от свойства. Твърдите сегменти, получени от изоцианати и удължители на веригата, осигуряват висока якост, твърдост и устойчивост на топлина. В същото време меките сегменти, съставени от дълговерижни полиоли, предлагат отлична еластичност и гъвкавост. Тази специална структура поставя TPU в уникална позиция между гума и пластмаса, което го прави еластомер с изключителни характеристики.
1. Предимства наТПУ материалив подметките на обувките
1.1 Отлична еластичност и комфорт
Подметките от TPU показват забележителна еластичност. По време на ходене, бягане или други физически дейности, те могат ефективно да абсорбират силата на удара, намалявайки натоварването върху краката и ставите. Например, при спортните обувки, високата еластичност на подметките от TPU им позволява да осигурят омекотяващ ефект, подобен на този на пружините. Когато спортист се приземи след скок, подметката от TPU се компресира и след това бързо се отскача, изтласквайки крака напред. Това не само повишава комфорта при носене, но и подобрява ефективността на движението. Според съответните изследвания, обувките с подметки от TPU могат да намалят силата на удара върху краката с около 30% в сравнение с обикновените подметки, като ефективно предпазват краката и ставите от прекомерно натоварване.
1.2 Висока устойчивост на износване и издръжливост
TPU материалите притежават отлична устойчивост на износване. Независимо дали са на неравен терен или при условия на интензивна употреба,ТПУПодметките могат да запазят целостта си за дълго време. В индустриалните предпазни обувки, например, работниците често ходят по различни сурови терени, а подметките от TPU могат да издържат на непрекъснато триене и износване, осигурявайки дълъг експлоатационен живот. Лабораторните тестове показват, че устойчивостта на износване на подметките от TPU е 2 – 3 пъти по-висока от тази на обикновените гумени подметки. Тази висока устойчивост на износване не само намалява честотата на смяна на обувките, но и осигурява надеждна защита за потребителите в тежки условия.
1.3 Добра устойчивост на хлъзгане
Повърхността на подметките от TPU може да бъде обработена чрез специални техники, за да се подобри триенето им със земята. При дъждовно и снежно време или върху мокри подове, подметките от TPU все още могат да поддържат добро сцепление. За обувките за дейности на открито това е от решаващо значение. При преходи по планински пътеки с вода или кал, обувките с подметки от TPU могат да предотвратят подхлъзване и да гарантират безопасността на туристите. Коефициентът на съпротивление на хлъзгане на подметките от TPU може да достигне повече от 0,6 при мокри условия, което е много по-високо от този на някои традиционни материали за подметки.
1.4 Размерна стабилност и персонализация
TPU има добра размерна стабилност по време на обработката и употребата на подметки за обувки. Той може да запази оригиналната си форма при различни температурни и влажностни условия. Освен това, TPU може лесно да се персонализира според различни дизайнерски изисквания. Чрез адаптиране на формулата и технологията на обработка могат да се произвеждат TPU подметки с различна твърдост, цвят и текстура. При модните обувки, TPU подметките могат да бъдат изработени в различни цветове и с гланцови или матови ефекти чрез добавяне на мастербачи, отговаряйки на разнообразните естетически нужди на потребителите.
1.5 Екологичност
TPU е рециклируем материал. В процеса на производство и употреба не произвежда вредни вещества, което е в съответствие със съвременната концепция за опазване на околната среда. В сравнение с някои традиционни материали за подметки, които са трудни за разграждане или могат да отделят вредни вещества, TPU е по-екологичен. Например, PVC подметките могат да отделят вредни вещества, съдържащи хлор, по време на горене, докато TPU подметките не причиняват такива проблеми. С нарастващия акцент върху опазването на околната среда, екологичността на TPU материалите се превърна във важно предимство в обувната индустрия.
2. Приложение на TPU в различни части на подметките на обувките
2.1 Стелка
TPU материалите се използват широко в производството на стелки. Тяхната еластичност и свойства на абсорбиране на удари могат да осигурят персонализирана поддръжка за краката. При ортопедичните стелки TPU може да бъде проектиран да коригира проблеми с краката, като плоскостъпие или плантарен фасциит. Чрез прецизно регулиране на твърдостта и формата на TPU стелката, тя може равномерно да разпредели натиска върху подметката, да облекчи болката и да подобри здравето на краката. При спортните стелки TPU може да подобри комфорта и производителността на спортните обувки, позволявайки на спортистите да се представят по-добре по време на тренировка.
2.2 Междинна подметка
В междинната подметка на обувките, особено при високопроизводителните спортни обувки, често се използва TPU. Междинната подметка трябва да има добри свойства за абсорбиране на удари и връщане на енергия. Междинните подметки от TPU могат ефективно да абсорбират енергията на удара по време на движение и да връщат част от енергията към стъпалото, помагайки на носещия да се движи по-лесно. Някои усъвършенствани материали за междинна подметка от TPU, като например разпенен TPU, имат по-ниска плътност и по-висока еластичност. Например, междинната подметка от разпенен TPU на някои маратонки може да намали теглото на обувките с около 20%, като същевременно увеличи еластичността с 10-15%, осигурявайки по-леко и еластично изживяване при носене на бегачите.
2.3 Подметка
TPU се използва и във външната подметка, особено в области, които изискват висока устойчивост на износване и съпротивление при хлъзгане. В областите на петата и предната част на стъпалото на външната подметка, които понасят най-голям натиск и триене по време на ходене, TPU материали могат да се използват за подобряване на издръжливостта и безопасността на обувките. В някои висок клас баскетболни обувки, TPU пластири на външната подметка са добавени в ключови области, за да се подобри сцеплението и устойчивостта на износване на обувките на игрището, което позволява на играчите да правят бързи спирания, тръгвания и завои.
3. Приложение в различни видове обувки
3.1 Спортни обувки
На пазара на спортни обувки, TPU има широк спектър от приложения. В маратонките за бягане, TPU подметките могат да осигурят добро омекотяване и възвръщаемост на енергията, помагайки на бегачите да подобрят представянето си и да намалят умората. Много известни спортни марки използват TPU материали в своите продукти за бягане. Например, серията Boost на Adidas комбинира TPU пяна на базата на други технологии, за да създаде междинна подметка с отлична еластичност и абсорбция на удари. В баскетболните обувки, TPU подметките или поддържащите структури често се използват за подобряване на стабилността и опората на обувките, предпазвайки краката на играчите по време на интензивни спортове като скачане и кацане.
3.2 Обувки за дейности на открито
Обувките за дейности на открито трябва да се адаптират към различни сложни терени и сурови условия. Подметките от TPU отговарят добре на тези изисквания. Високата им устойчивост на износване, устойчивост на хлъзгане и устойчивост на студ ги правят идеални за обувки на открито. При туристическите обувки, подметките от TPU могат да издържат на триенето на камъни и чакъл по планинските пътеки и да осигуряват надеждно сцепление върху мокра или кална земя. При зимните обувки за дейности на открито, TPU може да запази своята еластичност и гъвкавост при ниски температури, осигурявайки комфорт и безопасност на носещите в студена среда.
3.3 Ежедневни обувки
Ежедневните обувки се фокусират върху комфорта и модата. Подметките от TPU могат да отговорят на тези две нужди едновременно. Умерената им твърдост и добрата им еластичност правят ежедневните обувки удобни за носене, а персонализираният им външен вид може да отговори на естетическите нужди на различните потребители. При някои модно ориентирани ежедневни обувки, подметките от TPU са проектирани с уникални цветове, текстури или шарки, добавяйки модерен елемент към обувките. Например, някои ежедневни обувки използват прозрачни или полупрозрачни подметки от TPU, създавайки модерен и уникален визуален ефект.
3.4 Предпазни обувки
Предпазните обувки, като например индустриалните предпазни обувки и работните обувки, имат строги изисквания за характеристиките на подметките. Подметките от TPU могат да осигурят високо ниво на защита. Високата им устойчивост на износване може да предотврати бързото износване на подметките в тежки работни условия. Отличната им устойчивост на удар може да предпази краката от нараняване от падащи предмети. Освен това, подметките от TPU могат да се комбинират и с други функции за безопасност, като антистатични и маслоустойчиви функции, за да отговорят на разнообразните нужди за безопасност на различните работни места.
4. Технология на обработка на подметки от TPU
4.1 Шприцване
Шприцването е често срещан метод за обработка на подметки от TPU. При този процес разтопен TPU материал се инжектира в кухината на матрицата под високо налягане. След охлаждане и втвърдяване се получава желаната форма на подметката. Шприцването е подходящо за производство на подметки със сложни форми и високи изисквания за прецизност. Например, подметки с триизмерни шарки или специални поддържащи структури могат да бъдат ефективно произведени чрез шприцване. Този метод може също да гарантира постоянство на качеството на продукта при мащабно производство.
4.2 Екструзия
Екструдирането се използва главно за непрекъснато производство на TPU подметки или компоненти на подметки. TPU материалите се екструдират през матрица, за да образуват непрекъснат профил, който след това може да бъде нарязан и обработен в подметки или части от подметки. Този метод е подходящ за масово производство на подметки с проста форма, като например някои подметки за ежедневни обувки с плоско дъно. Екструдирането има висока производствена ефективност и може да намали производствените разходи.
4.3 Компресионно формоване
Компресионното формоване включва поставяне на TPU материали в матрица, след което прилагане на налягане и топлина за оформянето и втвърдяването им. Този метод често се използва за производство на подметки с относително прости форми, но големи размери. При компресионното формоване TPU материалът може да бъде по-равномерно разпределен във матрицата, което води до подметка с еднаква плътност и производителност. Подходящ е и за обработка на някои композитни подметки, които изискват комбинацията от TPU с други материали.
5. Тенденции за бъдещо развитие
5.1 Материални иновации
С непрекъснатото развитие на материалознанието, TPU материалите ще продължат да бъдат обновявани. Ще бъдат разработени нови видове TPU материали с по-добри характеристики, като по-висока еластичност, по-ниска плътност и по-добра адаптивност към околната среда. Например, изследванията и разработването на биоразградими TPU материали ще подобрят допълнително екологичността на обувките. Освен това, комбинацията от TPU с наноматериали или други високоефективни материали за разработване на композитни материали с по-добри свойства също ще бъде важна насока за бъдещо развитие.
5.2 Оптимизация на процесите
Технологията за обработка на подметките от TPU ще бъде допълнително оптимизирана. Усъвършенствани производствени технологии, като 3D печат, могат да бъдат по-широко използвани в производството на подметки от TPU. 3D печатът може да постигне персонализирано персонализиране на подметките, позволявайки на потребителите да проектират и произвеждат подметки, които отговарят на техните собствени характеристики и нужди. В същото време, интегрирането на интелигентни производствени технологии в обработката на подметки от TPU ще подобри ефективността на производството, ще намали консумацията на енергия и ще гарантира стабилност на качеството на продукта.
5.3 Разширяване на пазара
Тъй като изискванията на потребителите за комфорт, производителност и опазване на околната среда на обувките продължават да се увеличават, приложението на TPU подметки на пазара на обувки ще продължи да се разширява. В допълнение към традиционните спортни обувки, обувки за дейности на открито и ежедневни обувки, се очаква TPU подметките да се използват по-широко и в обувки със специално предназначение, като например обувки за медицинска рехабилитация, детски обувки и обувки за възрастни хора. Пазарът на TPU подметки ще покаже тенденция на непрекъснат растеж в бъдеще.
В заключение, TPU материалите имат значителни предимства при приложението им в производството на подметки за обувки. Отличните им характеристики, широката гама от приложения и разнообразните технологии за обработка ги правят важен материал в обувната индустрия. С непрекъснатото развитие на технологиите и променящите се нужди на пазара, TPU подметките ще имат по-широки перспективи за развитие и ще играят все по-важна роля в обувната индустрия.
Време на публикуване: 15 юли 2025 г.