TPU, skratka pretermoplastický polyuretán, je pozoruhodný polymérny materiál. Syntetizuje sa polykondenzáciou izokyanátu s diolom. Chemická štruktúra TPU, ktorá sa vyznačuje striedajúcimi sa tvrdými a mäkkými segmentmi, mu dodáva jedinečnú kombináciu vlastností. Tvrdé segmenty, odvodené od izokyanátov a predlžovačov reťazca, poskytujú vysokú pevnosť, tuhosť a tepelnú odolnosť. Mäkké segmenty, zložené z polyolov s dlhým reťazcom, zároveň ponúkajú vynikajúcu elasticitu a flexibilitu. Táto špeciálna štruktúra stavia TPU do jedinečnej pozície medzi gumu a plast, vďaka čomu je elastomérom s vynikajúcim výkonom.
1. VýhodyTPU materiályv podrážkach topánok
1.1 Vynikajúca elasticita a pohodlie
Podrážky z TPU vykazujú pozoruhodnú elasticitu. Počas chôdze, behu alebo iných fyzických aktivít dokážu účinne absorbovať nárazovú silu, čím znižujú zaťaženie chodidiel a kĺbov. Napríklad v športovej obuvi im vysoká elasticita podrážok z TPU umožňuje poskytnúť tlmiaci účinok podobný pružín. Keď športovec po skoku dopadne, podrážka z TPU sa stlačí a potom sa rýchlo odrazí, čím posúva chodidlo dopredu. To nielen zvyšuje pohodlie pri nosení, ale aj zlepšuje efektivitu pohybu. Podľa relevantného výskumu môže obuv s podrážkami z TPU znížiť nárazovú silu na chodidlá približne o 30 % v porovnaní s bežnými podrážkami, čím účinne chráni chodidlá a kĺby pred nadmerným namáhaním.
1.2 Vysoká odolnosť voči oderu a trvanlivosť
TPU materiály majú vynikajúcu odolnosť voči oderu. Či už na nerovnom povrchu alebo pri vysoko intenzívnom používaní,TPUPodrážky si dokážu dlhodobo zachovať svoju integritu. Napríklad v priemyselnej bezpečnostnej obuvi pracovníci často chodia po rôznych náročných terénoch a podrážky z TPU dokážu odolávať neustálemu treniu a opotrebovaniu, čo zaručuje dlhú životnosť. Laboratórne testy ukazujú, že odolnosť podrážok z TPU voči oderu je 2 až 3-krát vyššia ako u bežných gumených podrážok. Táto vysoká odolnosť voči oderu nielen znižuje frekvenciu výmeny obuvi, ale poskytuje aj spoľahlivú ochranu pre používateľov v náročných prostrediach.
1.3 Dobrá odolnosť proti šmyku
Povrch podrážok z TPU je možné opracovať špeciálnymi technikami, aby sa zvýšilo ich trenie so zemou. V daždivom a zasneženom počasí alebo na mokrých podlahách si podrážky z TPU stále udržiavajú dobrú priľnavosť. Pre outdoorovú obuv je to kľúčové. Pri turistike po horských chodníkoch s vodou alebo blatom môžu topánky s podrážkami z TPU zabrániť pošmyknutiu a zabezpečiť bezpečnosť turistov. Koeficient protišmykovosti podrážok z TPU môže za mokra dosiahnuť viac ako 0,6, čo je oveľa viac ako u niektorých tradičných materiálov podrážok.
1.4 Rozmerová stabilita a prispôsobiteľnosť
TPU má dobrú rozmerovú stabilitu počas spracovania a používania podrážok topánok. Dokáže si zachovať svoj pôvodný tvar za rôznych teplotných a vlhkostných podmienok. Okrem toho sa TPU dá ľahko prispôsobiť rôznym dizajnovým požiadavkám. Úpravou receptúry a technológie spracovania je možné vyrobiť TPU podrážky rôznej tvrdosti, farby a textúry. V módnej obuvi je možné TPU podrážky vyrobiť v rôznych farbách a s lesklými alebo matnými efektmi pridaním masterbatchov, čím sa spĺňajú rozmanité estetické potreby spotrebiteľov.
1.5 Šetrnosť k životnému prostrediu
TPU je recyklovateľný materiál. Počas výrobného a používateľského procesu neprodukuje škodlivé látky, čo je v súlade so súčasnou koncepciou ochrany životného prostredia. V porovnaní s niektorými tradičnými materiálmi podrážok, ktoré sa ťažko rozkladajú alebo môžu uvoľňovať škodlivé látky, je TPU šetrnejší k životnému prostrediu. Napríklad PVC podrážky môžu počas spaľovania uvoľňovať škodlivé látky obsahujúce chlór, zatiaľ čo TPU podrážky takéto problémy nespôsobujú. S rastúcim dôrazom na ochranu životného prostredia sa ekologickosť TPU materiálov stala dôležitou výhodou v obuvníckom priemysle.
2. Aplikácia TPU v rôznych častiach podrážok topánok
2.1 Vložka
TPU materiály sa široko používajú pri výrobe vložiek. Ich elasticita a vlastnosti tlmenia nárazov môžu poskytnúť chodidlám personalizovanú podporu. V ortopedických vložkách môže byť TPU navrhnutý tak, aby korigoval problémy s chodidlom, ako sú ploché nohy alebo plantárna fasciitída. Presným nastavením tvrdosti a tvaru TPU vložky dokáže rovnomerne rozložiť tlak na chodidlo, zmierniť bolesť a podporiť zdravie chodidiel. V prípade atletických vložiek môže TPU zvýšiť pohodlie a výkon športovej obuvi, čo umožňuje športovcom podávať lepšie výkony počas cvičenia.
2.2 Medzipodrážka
V medzipodrážke topánok, najmä vo vysoko výkonnej športovej obuvi, sa často používa TPU. Medzipodrážka musí mať dobré vlastnosti tlmenia nárazov a návratu energie. Medzipodrážky z TPU dokážu účinne absorbovať energiu nárazu počas pohybu a časť energie vrátiť späť do chodidla, čím pomáhajú nositeľovi ľahšie sa pohybovať. Niektoré pokročilé materiály medzipodrážok z TPU, ako napríklad penové TPU, majú nižšiu hustotu a vyššiu elasticitu. Napríklad penová medzipodrážka z TPU niektorých bežeckých topánok môže znížiť hmotnosť topánky približne o 20 % a zároveň zvýšiť elasticitu o 10 – 15 %, čo bežcom prináša ľahší a elastickejší zážitok z nosenia.
2.3 Podrážka
TPU sa používa aj vo vonkajšej podrážke, najmä v oblastiach, ktoré vyžadujú vysokú odolnosť proti oderu a protišmykovosť. V oblastiach päty a prednej časti podrážky, ktoré sú počas chôdze vystavené najväčšiemu tlaku a treniu, sa môžu použiť materiály TPU na zvýšenie odolnosti a bezpečnosti topánok. V niektorých špičkových basketbalových topánkach sú v kľúčových oblastiach pridané záplaty na podrážku TPU, ktoré zlepšujú priľnavosť a odolnosť topánok proti oderu na ihrisku, čo umožňuje hráčom rýchle zastavenia, štarty a otáčania.
3. Použitie v rôznych typoch obuvi
3.1 Športová obuv
Na trhu so športovou obuvou má TPU široké uplatnenie. V bežeckej obuvi môžu podrážky z TPU poskytnúť dobré odpruženie a návrat energie, čo pomáha bežcom zlepšiť ich výkon a znížiť únavu. Mnoho známych športových značiek používa materiály TPU vo svojich bežeckých topánkach. Napríklad séria Boost od spoločnosti Adidas kombinuje penové materiály na báze TPU s inými technológiami, čím vytvára medzipodrážku s vynikajúcou elasticitou a tlmením nárazov. V basketbalovej obuvi sa podrážky alebo podporné štruktúry z TPU často používajú na zvýšenie stability a podpory topánok, čím chránia nohy hráčov počas intenzívnych športov, ako sú skoky a doskoky.
3.2 Outdoorová obuv
Outdoorová obuv sa musí prispôsobiť rôznym zložitým terénom a drsnému prostrediu. Podrážky z TPU tieto požiadavky dobre spĺňajú. Vďaka svojej vysokej odolnosti voči oderu, protišmykovosti a odolnosti voči chladu sú ideálne pre outdoorovú obuv. V turistickej obuvi dokážu podrážky z TPU odolať treniu skál a štrku na horských chodníkoch a poskytujú spoľahlivú priľnavosť na mokrom alebo blatistom povrchu. V zimnej outdoorovej obuvi si TPU dokáže zachovať svoju elasticitu a flexibilitu aj pri nízkych teplotách, čím zaisťuje pohodlie a bezpečnosť nositeľov v chladnom prostredí.
3.3 Ležérna obuv
Ležérna obuv sa zameriava na pohodlie a módu. Podrážky z TPU dokážu splniť tieto dve potreby súčasne. Vďaka svojej strednej tvrdosti a dobrej elasticite sa obuv pohodlne nosí a jej prispôsobiteľný vzhľad dokáže uspokojiť estetické potreby rôznych spotrebiteľov. V niektorých módne orientovaných ležérnych topánkach sú podrážky z TPU navrhnuté s jedinečnými farbami, textúrami alebo vzormi, čím dodávajú topánkam módny prvok. Napríklad niektoré ležérne topánky používajú priehľadné alebo polopriehľadné podrážky z TPU, čo vytvára moderný a jedinečný vizuálny efekt.
3.4 Bezpečnostná obuv
Bezpečnostná obuv, ako napríklad priemyselná bezpečnostná obuv a pracovná obuv, má prísne požiadavky na výkon podrážky. Podrážky z TPU môžu poskytnúť vysokú úroveň ochrany. Ich vysoká odolnosť proti oderu môže zabrániť rýchlemu opotrebovaniu podrážok v náročných pracovných prostrediach. Ich vynikajúca odolnosť voči nárazom môže chrániť chodidlá pred zranením padajúcimi predmetmi. Okrem toho je možné podrážky z TPU kombinovať aj s ďalšími bezpečnostnými prvkami, ako sú antistatické a olejoodolné funkcie, aby sa splnili rozmanité bezpečnostné potreby rôznych pracovísk.
4. Technológia spracovania podrážok z TPU
4.1 Vstrekovanie plastov
Vstrekovanie plastov je bežnou metódou spracovania podrážok z TPU. Pri tomto procese sa roztavený materiál TPU vstrekuje do dutiny formy pod vysokým tlakom. Po ochladení a stuhnutí sa získa požadovaný tvar podrážky. Vstrekovanie plastov je vhodné na výrobu podrážok so zložitými tvarmi a vysokými požiadavkami na presnosť. Napríklad podrážky s trojrozmernými vzormi alebo špeciálnymi nosnými štruktúrami sa dajú efektívne vyrobiť vstrekovaním plastov. Táto metóda môže tiež zabezpečiť konzistentnosť kvality výrobku vo veľkovýrobe.
4.2 Extrúzia
Extrúzia sa používa hlavne na kontinuálnu výrobu TPU podrážok alebo ich častí. TPU materiály sa extrúdia cez matricu, čím sa vytvorí súvislý profil, ktorý sa potom môže rezať a spracovávať na podrážky alebo ich časti. Táto metóda je vhodná na hromadnú výrobu jednoduchých tvarovaných podrážok, ako sú napríklad niektoré ploché podrážky ležérnej obuvi. Extrúzne spracovanie má vysokú výrobnú efektivitu a môže znížiť výrobné náklady.
4.3 Lisovanie pod tlakom
Lisovanie kompresiou zahŕňa umiestnenie TPU materiálov do formy a následné pôsobenie tlaku a tepla na ich tvarovanie a stuhnutie. Táto metóda sa často používa na výrobu podrážok s relatívne jednoduchými tvarmi, ale veľkými rozmermi. Pri lisovaní kompresiou môže byť TPU materiál vo forme rovnomernejšie rozložený, čo vedie k podrážke s rovnomernou hustotou a výkonom. Je tiež vhodná na spracovanie niektorých kompozitných podrážok, ktoré vyžadujú kombináciu TPU s inými materiálmi.
5. Trendy budúceho vývoja
5.1 Materiálové inovácie
S neustálym rozvojom materiálovej vedy budú materiály TPU naďalej inovované. Budú sa vyvíjať nové typy materiálov TPU s lepšími vlastnosťami, ako je vyššia elasticita, nižšia hustota a lepšia prispôsobivosť environmentálnym podmienkam. Napríklad výskum a vývoj biologicky odbúrateľných materiálov TPU ďalej zvýši ekologickosť obuvi. Okrem toho bude dôležitým smerom budúceho vývoja aj kombinácia TPU s nanomateriálmi alebo inými vysokovýkonnými materiálmi na vývoj kompozitných materiálov s vynikajúcimi vlastnosťami.
5.2 Optimalizácia procesov
Technológia spracovania TPU podrážok sa bude ďalej optimalizovať. Pokročilé výrobné technológie, ako napríklad 3D tlač, sa môžu vo väčšej miere používať pri výrobe TPU podrážok. 3D tlač umožňuje personalizované prispôsobenie podrážok, čo spotrebiteľom umožňuje navrhovať a vyrábať podrážky, ktoré spĺňajú charakteristiky a potreby ich vlastných chodidiel. Zároveň integrácia inteligentnej výrobnej technológie do spracovania TPU podrážok zlepší efektivitu výroby, zníži spotrebu energie a zabezpečí stabilitu kvality výrobkov.
5.3 Rozšírenie trhu
S rastúcimi požiadavkami spotrebiteľov na pohodlie obuvi, výkon a ochranu životného prostredia sa bude používanie TPU podrážok na trhu s obuvou naďalej rozširovať. Okrem tradičnej športovej obuvi, outdoorovej obuvi a bežnej obuvi sa očakáva, že TPU podrážky sa budú čoraz viac používať aj v obuvi na špeciálne účely, ako je obuv pre lekársku rehabilitáciu, detská obuv a obuv pre seniorov. Trh s TPU podrážkami bude v budúcnosti vykazovať trend neustáleho rastu.
Záverom možno povedať, že TPU materiály majú významné výhody pri použití podrážok topánok. Ich vynikajúci výkon, široká škála aplikácií a rozmanité technológie spracovania z nich robia dôležitý materiál v obuvníckom priemysle. S neustálym vývojom technológií a meniacimi sa potrebami trhu budú mať TPU podrážky širšie perspektívy rozvoja a budú hrať čoraz dôležitejšiu úlohu v oblasti obuvi.
Čas uverejnenia: 15. júla 2025