TPU, viết tắt củanhựa nhiệt dẻo polyurethaneTPU là một vật liệu polymer đặc biệt. Nó được tổng hợp thông qua quá trình trùng ngưng isocyanate với một diol. Cấu trúc hóa học của TPU, với các đoạn cứng và mềm xen kẽ, mang lại cho nó sự kết hợp độc đáo các tính chất. Các đoạn cứng, có nguồn gốc từ isocyanate và chất kéo dài chuỗi, mang lại độ bền, độ cứng và khả năng chịu nhiệt cao. Trong khi đó, các đoạn mềm, được cấu thành từ các polyol chuỗi dài, mang lại độ đàn hồi và độ dẻo dai tuyệt vời. Cấu trúc đặc biệt này đặt TPU vào vị trí độc đáo giữa cao su và nhựa, khiến nó trở thành một chất đàn hồi có hiệu suất vượt trội.
1. Ưu điểm củaVật liệu TPUtrong Đế giày
1.1 Độ đàn hồi và thoải mái tuyệt vời
Đế TPU có độ đàn hồi vượt trội. Khi đi bộ, chạy bộ hoặc các hoạt động thể chất khác, chúng có thể hấp thụ lực tác động hiệu quả, giảm áp lực lên bàn chân và khớp. Ví dụ, trong giày thể thao, độ đàn hồi cao của đế TPU cho phép chúng tạo ra hiệu ứng đệm tương tự như lò xo. Khi vận động viên tiếp đất sau khi nhảy, đế TPU sẽ nén lại và nhanh chóng bật lại, đẩy bàn chân về phía trước. Điều này không chỉ tăng cường sự thoải mái khi mang mà còn cải thiện hiệu quả chuyển động. Theo các nghiên cứu liên quan, giày có đế TPU có thể giảm lực tác động lên bàn chân khoảng 30% so với đế thông thường, bảo vệ hiệu quả bàn chân và khớp khỏi áp lực quá mức.
1.2 Khả năng chống mài mòn và độ bền cao
Vật liệu TPU có khả năng chống mài mòn tuyệt vời. Dù trên mặt đất gồ ghề hay trong điều kiện sử dụng cường độ cao,TPUĐế giày có thể duy trì độ bền lâu dài. Ví dụ, đối với giày bảo hộ lao động, công nhân thường xuyên phải di chuyển trên nhiều địa hình khắc nghiệt, đế giày TPU có thể chịu được ma sát và mài mòn liên tục, đảm bảo tuổi thọ sử dụng lâu dài. Các thử nghiệm trong phòng thí nghiệm cho thấy khả năng chống mài mòn của đế giày TPU cao gấp 2-3 lần so với đế cao su thông thường. Khả năng chống mài mòn cao này không chỉ giúp giảm tần suất thay giày mà còn mang lại sự bảo vệ đáng tin cậy cho người dùng trong môi trường khắc nghiệt.
1.3 Khả năng chống trượt tốt
Bề mặt đế TPU được xử lý đặc biệt để tăng cường ma sát với mặt đất. Ngay cả trong thời tiết mưa, tuyết hoặc trên sàn ướt, đế TPU vẫn có thể duy trì độ bám tốt. Đối với giày ngoài trời, điều này rất quan trọng. Khi đi bộ đường dài trên những con đường núi có nước hoặc bùn, giày có đế TPU có thể chống trượt và đảm bảo an toàn cho người đi bộ. Hệ số chống trượt của đế TPU có thể đạt hơn 0,6 trong điều kiện ẩm ướt, cao hơn nhiều so với một số vật liệu đế truyền thống.
1.4 Độ ổn định kích thước và khả năng tùy chỉnh
TPU có độ ổn định kích thước tốt trong quá trình gia công và sử dụng đế giày. Nó có thể duy trì hình dạng ban đầu trong các điều kiện nhiệt độ và độ ẩm khác nhau. Ngoài ra, TPU có thể dễ dàng tùy chỉnh theo các yêu cầu thiết kế khác nhau. Bằng cách điều chỉnh công thức và công nghệ gia công, đế TPU có thể có độ cứng, màu sắc và kết cấu khác nhau. Trong giày thời trang, đế TPU có thể được tạo thành nhiều màu sắc và hiệu ứng bóng hoặc mờ thông qua việc bổ sung các hạt màu, đáp ứng nhu cầu thẩm mỹ đa dạng của người tiêu dùng.
1.5 Thân thiện với môi trường
TPU là vật liệu có thể tái chế. Trong quá trình sản xuất và sử dụng, nó không sản sinh ra các chất độc hại, phù hợp với quan điểm bảo vệ môi trường hiện nay. So với một số vật liệu đế giày truyền thống khó phân hủy hoặc có thể thải ra các chất độc hại, TPU thân thiện với môi trường hơn. Ví dụ, đế giày PVC có thể thải ra các chất độc hại chứa clo trong quá trình đốt cháy, trong khi đế giày TPU không gây ra những vấn đề này. Với việc ngày càng chú trọng đến vấn đề bảo vệ môi trường, tính thân thiện với môi trường của vật liệu TPU đã trở thành một lợi thế quan trọng trong ngành sản xuất giày dép.
2. Ứng dụng TPU ở các bộ phận khác nhau của đế giày
2.1 Đế trong
Vật liệu TPU được sử dụng rộng rãi trong sản xuất đế giày. Độ đàn hồi và khả năng hấp thụ sốc của chúng có thể mang lại sự hỗ trợ cá nhân hóa cho bàn chân. Trong đế giày chỉnh hình, TPU có thể được thiết kế để khắc phục các vấn đề về bàn chân như bàn chân bẹt hoặc viêm cân gan chân. Bằng cách điều chỉnh chính xác độ cứng và hình dạng của đế giày TPU, nó có thể phân bổ đều áp lực lên lòng bàn chân, giảm đau và tăng cường sức khỏe bàn chân. Đối với đế giày thể thao, TPU có thể cải thiện sự thoải mái và hiệu suất của giày thể thao, cho phép vận động viên tập luyện tốt hơn.
2.2 Đế giữa
Đế giữa của giày, đặc biệt là giày thể thao hiệu suất cao, thường được làm từ TPU. Đế giữa cần có khả năng hấp thụ lực tác động và hoàn trả năng lượng tốt. Đế giữa TPU có thể hấp thụ hiệu quả năng lượng va chạm trong quá trình di chuyển và hoàn trả một phần năng lượng về chân, giúp người mang di chuyển dễ dàng hơn. Một số vật liệu đế giữa TPU tiên tiến, chẳng hạn như TPU bọt, có mật độ thấp hơn và độ đàn hồi cao hơn. Ví dụ, đế giữa TPU bọt của một số giày chạy bộ có thể giảm trọng lượng của giày khoảng 20%, đồng thời tăng độ đàn hồi từ 10-15%, mang lại trải nghiệm nhẹ nhàng và đàn hồi hơn cho người chạy bộ.
2.3 Đế ngoài
TPU cũng được sử dụng ở đế ngoài, đặc biệt là ở những khu vực đòi hỏi khả năng chống mài mòn và chống trượt cao. Ở phần gót chân và mũi chân, nơi chịu nhiều áp lực và ma sát nhất khi di chuyển, vật liệu TPU có thể được sử dụng để tăng cường độ bền và độ an toàn của giày. Trong một số giày bóng rổ cao cấp, miếng vá đế ngoài TPU được thêm vào ở những vị trí quan trọng để cải thiện độ bám và khả năng chống mài mòn của giày trên sân, cho phép người chơi dừng, bắt đầu và xoay người nhanh chóng.
3. Ứng dụng trong các loại giày khác nhau
3.1 Giày thể thao
Trên thị trường giày thể thao, TPU có phạm vi ứng dụng rộng rãi. Trong giày chạy bộ, đế TPU có khả năng đệm và hoàn trả năng lượng tốt, giúp người chạy bộ cải thiện hiệu suất và giảm mệt mỏi. Nhiều thương hiệu thể thao nổi tiếng sử dụng vật liệu TPU trong các sản phẩm giày chạy bộ của họ. Ví dụ, dòng Boost của Adidas kết hợp vật liệu bọt xốp gốc TPU với các công nghệ khác để tạo ra đế giữa có độ đàn hồi và khả năng hấp thụ sốc tuyệt vời. Trong giày bóng rổ, đế TPU hoặc các cấu trúc hỗ trợ thường được sử dụng để tăng cường độ ổn định và hỗ trợ của giày, bảo vệ bàn chân của người chơi trong các môn thể thao cường độ cao như nhảy và tiếp đất.
3.2 Giày ngoài trời
Giày ngoài trời cần thích nghi với nhiều địa hình phức tạp và môi trường khắc nghiệt. Đế TPU đáp ứng tốt những yêu cầu này. Khả năng chống mài mòn, chống trượt và chịu lạnh cao khiến chúng trở thành lựa chọn lý tưởng cho giày ngoài trời. Đối với giày đi bộ đường dài, đế TPU có thể chịu được ma sát của đá và sỏi trên đường mòn núi, đồng thời mang lại độ bám đáng tin cậy trên mặt đất ướt hoặc lầy lội. Đối với giày ngoài trời mùa đông, TPU có thể duy trì độ đàn hồi và độ dẻo dai ngay cả ở nhiệt độ thấp, đảm bảo sự thoải mái và an toàn cho người mang trong môi trường lạnh giá.
3.3 Giày thường ngày
Giày thường ngày tập trung vào sự thoải mái và thời trang. Đế TPU có thể đáp ứng đồng thời cả hai nhu cầu này. Độ cứng vừa phải và độ đàn hồi tốt mang lại cảm giác thoải mái khi mang, và vẻ ngoài tùy chỉnh của chúng có thể đáp ứng nhu cầu thẩm mỹ của nhiều người tiêu dùng khác nhau. Trong một số mẫu giày thường ngày hướng đến thời trang, đế TPU được thiết kế với màu sắc, họa tiết hoặc hoa văn độc đáo, tạo thêm nét thời trang cho đôi giày. Ví dụ, một số mẫu giày thường ngày sử dụng đế TPU trong suốt hoặc bán trong suốt, tạo hiệu ứng thị giác độc đáo và hợp thời trang.
3.4 Giày an toàn
Giày an toàn, chẳng hạn như giày an toàn công nghiệp và giày bảo hộ lao động, có những yêu cầu nghiêm ngặt về hiệu suất đế. Đế TPU có thể cung cấp khả năng bảo vệ cao cấp. Khả năng chống mài mòn cao giúp đế không bị mòn nhanh trong môi trường làm việc khắc nghiệt. Khả năng chống va đập tuyệt vời của chúng có thể bảo vệ bàn chân khỏi bị thương do vật rơi. Ngoài ra, đế TPU còn có thể được kết hợp với các tính năng an toàn khác, chẳng hạn như chức năng chống tĩnh điện và chống dầu, để đáp ứng nhu cầu an toàn đa dạng của các nơi làm việc khác nhau.
4. Công nghệ gia công đế TPU
4.1 Ép phun
Ép phun là phương pháp gia công phổ biến cho đế giày TPU. Trong quy trình này, vật liệu TPU nóng chảy được phun vào khoang khuôn dưới áp suất cao. Sau khi làm nguội và đông đặc, đế giày sẽ đạt được hình dạng mong muốn. Ép phun phù hợp để sản xuất đế giày có hình dạng phức tạp và yêu cầu độ chính xác cao. Ví dụ, đế giày có hoa văn ba chiều hoặc cấu trúc hỗ trợ đặc biệt có thể được sản xuất hiệu quả bằng phương pháp ép phun. Phương pháp này cũng có thể đảm bảo tính đồng nhất của chất lượng sản phẩm trong sản xuất quy mô lớn.
4.2 Đùn
Đùn ép chủ yếu được sử dụng để sản xuất liên tục đế giày TPU hoặc các thành phần đế giày. Vật liệu TPU được đùn qua khuôn để tạo thành một hình dạng liên tục, sau đó có thể được cắt và gia công thành đế giày hoặc các bộ phận đế giày. Phương pháp này phù hợp để sản xuất hàng loạt các loại đế giày có hình dạng đơn giản, chẳng hạn như một số loại đế giày đế phẳng thông thường. Quá trình đùn ép có hiệu suất sản xuất cao và có thể giảm chi phí sản xuất.
4.3 Ép khuôn
Đúc nén bao gồm việc đặt vật liệu TPU vào khuôn, sau đó dùng áp suất và nhiệt để định hình và đông cứng chúng. Phương pháp này thường được sử dụng để sản xuất đế giày có hình dạng tương đối đơn giản nhưng kích thước lớn. Trong quá trình đúc nén, vật liệu TPU có thể được phân bổ đều hơn trong khuôn, tạo ra đế giày có mật độ và hiệu suất đồng đều. Phương pháp này cũng phù hợp để gia công một số loại đế composite đòi hỏi sự kết hợp giữa TPU và các vật liệu khác.
5. Xu hướng phát triển trong tương lai
5.1 Đổi mới vật liệu
Với sự phát triển không ngừng của khoa học vật liệu, vật liệu TPU sẽ tiếp tục được đổi mới. Các loại vật liệu TPU mới với hiệu suất tốt hơn, chẳng hạn như độ đàn hồi cao hơn, mật độ thấp hơn và khả năng thích ứng với môi trường mạnh hơn, sẽ được phát triển. Ví dụ, việc nghiên cứu và phát triển vật liệu TPU phân hủy sinh học sẽ nâng cao hơn nữa tính thân thiện với môi trường của các sản phẩm giày dép. Ngoài ra, việc kết hợp TPU với vật liệu nano hoặc các vật liệu hiệu suất cao khác để tạo ra vật liệu composite với các đặc tính vượt trội hơn cũng sẽ là một hướng phát triển quan trọng trong tương lai.
5.2 Tối ưu hóa quy trình
Công nghệ chế tạo đế TPU sẽ được tối ưu hóa hơn nữa. Các công nghệ sản xuất tiên tiến như in 3D có thể được ứng dụng rộng rãi hơn trong sản xuất đế TPU. In 3D có thể cá nhân hóa đế giày, cho phép người tiêu dùng thiết kế và sản xuất đế giày phù hợp với đặc điểm và nhu cầu của bàn chân họ. Đồng thời, việc tích hợp công nghệ sản xuất thông minh vào quá trình chế tạo đế TPU sẽ nâng cao hiệu quả sản xuất, giảm tiêu thụ năng lượng và đảm bảo chất lượng sản phẩm ổn định.
5.3 Mở rộng thị trường
Khi nhu cầu của người tiêu dùng về sự thoải mái, hiệu suất và bảo vệ môi trường của giày dép ngày càng tăng, việc ứng dụng đế TPU trong thị trường giày dép sẽ tiếp tục mở rộng. Bên cạnh giày thể thao truyền thống, giày dã ngoại và giày thường ngày, đế TPU dự kiến sẽ được sử dụng rộng rãi hơn trong các loại giày chuyên dụng, chẳng hạn như giày phục hồi chức năng y tế, giày trẻ em và giày chăm sóc người cao tuổi. Thị trường đế TPU sẽ cho thấy xu hướng tăng trưởng liên tục trong tương lai.
Tóm lại, vật liệu TPU có những ưu điểm đáng kể trong ứng dụng đế giày. Hiệu suất vượt trội, phạm vi ứng dụng rộng rãi và công nghệ xử lý đa dạng khiến chúng trở thành vật liệu quan trọng trong ngành công nghiệp giày dép. Với sự phát triển không ngừng của công nghệ và nhu cầu thay đổi của thị trường, đế TPU sẽ có triển vọng phát triển rộng rãi hơn và đóng vai trò ngày càng quan trọng trong lĩnh vực giày dép.
Thời gian đăng: 15-07-2025