TPU, viết tắt củapolyurethane nhiệt dẻoTPU là một loại vật liệu polymer đáng chú ý. Nó được tổng hợp thông qua phản ứng trùng hợp ngưng tụ giữa isocyanate và 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 đặc tính. Các đoạn cứng, có nguồn gốc từ isocyanate và chất kéo dài chuỗi, cung cấp độ bền, độ cứng và khả năng chịu nhiệt cao. Trong khi đó, các đoạn mềm, bao gồm các polyol chuỗi dài, mang lại độ đàn hồi và tính linh hoạt 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 sự thoải mái tuyệt vời
Đế giày TPU có độ đàn hồi vượt trội. Trong khi đi bộ, chạy hoặc các hoạt động thể chất khác, chúng có thể hấp thụ lực tác động hiệu quả, giảm gánh nặng cho 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 cú nhảy, đế TPU sẽ nén lại và sau đó nhanh chóng bật trở 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. Cho dù trên địa hình gồ ghề hay trong các tình huống sử dụng cường độ cao,TPUĐế giày làm từ TPU có thể duy trì độ bền trong thời gian dài. Ví dụ, trong giày bảo hộ công nghiệp, công nhân thường xuyên đi lại trên nhiều địa hình khắc nghiệt, và đế 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 TPU cao gấp 2-3 lần so với đế cao su thông thường. Khả năng chống mài mòn cao này không chỉ giảm tần suất thay giày mà còn cung cấp sự bảo vệ đáng tin cậy cho người sử dụng trong môi trường khắc nghiệt.
1.3 Khả năng chống trượt tốt
Bề mặt đế giày TPU có thể được xử lý bằng các kỹ thuật đặc biệt để tăng cường độ ma sát với mặt đất. Trong thời tiết mưa, tuyết hoặc trên sàn nhà ướt, đế TPU vẫn duy trì được độ bám tốt. Điều này rất quan trọng đối với giày đi ngoài trời. Khi leo núi trên những con đường mòn có nước hoặc bùn, giày có đế TPU có thể ngăn ngừa trượt ngã 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 làm đế truyền thống.
1.4 Độ ổn định về kích thước và khả năng tùy chỉnh
TPU có độ ổn định kích thước tốt trong quá trình gia công và sử dụng làm 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 được tùy chỉnh theo các yêu cầu thiết kế khác nhau. Bằng cách điều chỉnh công thức và công nghệ xử lý, có thể sản xuất đế giày TPU với độ cứng, màu sắc và kết cấu khác nhau. Trong giày thời trang, đế giày TPU có thể được tạo ra với nhiều màu sắc và hiệu ứng bóng hoặc mờ thông qua việc thêm 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 tạo ra các chất độc hại, phù hợp với khái niệm bảo vệ môi trường hiện nay. So với một số vật liệu làm 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 sẽ không gây ra những vấn đề như vậy. Với sự chú trọng ngày càng tăng vào 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 trong các bộ phận khác nhau của đế giày
2.1 Đế trong
Vật liệu TPU được sử dụng rộng rãi trong sản xuất lót 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 lót giày chỉnh hình, TPU có thể được thiết kế để khắc phục các vấn đề về chân như bàn chân bẹt hoặc viêm cân gan chân. Bằng cách điều chỉnh chính xác độ cứng và hình dạng của lót giày TPU, nó có thể phân bổ đều áp lực lên lòng bàn chân, giảm đau và tăng cường sức khỏe cho bàn chân. Đối với lót giày thể thao, TPU có thể nâng cao sự thoải mái và hiệu suất của giày thể thao, cho phép các vận động viên thể hiện tốt hơn trong khi tập luyện.
2.2 Đế giữa
Trong lớp đế giữa của giày, đặc biệt là giày thể thao hiệu suất cao, TPU thường được sử dụng. Lớp đế giữa cần có khả năng hấp thụ sốc và hoàn trả năng lượng tốt. Đế giữa TPU có thể hấp thụ hiệu quả năng lượng tác động trong quá trình vận động và hoàn trả một phần năng lượng cho bàn chân, giúp người mang giày di chuyển dễ dàng hơn. Một số vật liệu đế giữa TPU tiên tiến, chẳng hạn như TPU xốp, có mật độ thấp hơn và độ đàn hồi cao hơn. Ví dụ, đế giữa TPU xốp của một số giày chạy bộ có thể giảm trọng lượng giày khoảng 20%, đồng thời tăng độ đàn hồi lên 10 – 15%, mang lại trải nghiệm mang giày nhẹ hơn và đàn hồi hơn cho người chạy.
2.3 Đế ngoài
TPU cũng được sử dụng trong đế ngoài, đặc biệt là ở những khu vực cần khả năng chống mài mòn và chống trơn trượt cao. Ở phần gót và mũi giày, những nơi chịu áp lực và ma sát nhiều nhất khi đi bộ, vật liệu TPU có thể được sử dụng để tăng cường độ bền và an toàn cho giày. Trong một số loại giày bóng rổ cao cấp, các miếng vá đế ngoài bằng 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 thực hiện các động tác dừng, khởi động và xoay người nhanh chóng.
3. Ứng dụng trong các loại giày khác nhau
3.1 Giày thể thao
Trong thị trường giày thể thao, TPU có phạm vi ứng dụng rộng rãi. Trong giày chạy bộ, đế TPU có thể cung cấp khả năng đệm và hoàn trả năng lượng tốt, giúp người chạy 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 xốp gốc TPU với các công nghệ khác để tạo ra lớp đế giữa có độ đàn hồi và khả năng hấp thụ sốc tuyệt vời. Trong giày bóng rổ, đế TPU hoặc cấu trúc hỗ trợ thường được sử dụng để tăng cường sự ổn định và hỗ trợ cho 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 dép ngoài trời cần thích ứng với nhiều địa hình phức tạp và môi trường khắc nghiệt. Đế giày TPU đáp ứng tốt những yêu cầu này. Khả năng chống mài mòn, chống trượt và chịu lạnh cao khiến chúng trở nên lý tưởng cho giày dép ngoài trời. Trong giày leo núi, đế TPU có thể chịu được ma sát của đá và sỏi trên đường núi và cung cấp độ bám chắc chắn trên mặt đất ẩm ướt hoặc lầy lội. Trong giày dép mùa đông ngoài trời, TPU có thể duy trì độ đàn hồi và tính linh hoạt ở nhiệt độ thấp, đảm bảo sự thoải mái và an toàn cho người mang trong môi trường lạnh.
3.3 Giày thường ngày
Giày casual tập trung vào sự thoải mái và thời trang. Đế TPU có thể đáp ứng cả hai nhu cầu này cùng một lúc. Độ cứng vừa phải và độ đàn hồi tốt giúp giày casual thoải mái khi mang, và vẻ ngoài có thể tùy chỉnh đáp ứng nhu cầu thẩm mỹ của nhiều người tiêu dùng khác nhau. Trong một số mẫu giày casual thời trang, đế TPU được thiết kế với màu sắc, họa tiết hoặc hoa văn độc đáo, tạo thêm yếu tố thời trang cho giày. Ví dụ, một số mẫu giày casual sử dụng đế TPU trong suốt hoặc bán trong suốt, tạo hiệu ứng thị giác độc đáo và hợp thời trang.
3.4 Giày bảo hộ lao động
Giày bảo hộ, chẳng hạn như giày bảo hộ công nghiệp và giày lao động, có những yêu cầu nghiêm ngặt về hiệu suất của đế. Đế TPU có thể cung cấp khả năng bảo vệ ở mức độ cao. Khả năng chống mài mòn cao của chúng giúp ngăn ngừa đế 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 cũng 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 các nhu cầu an toàn đa dạng của các nơi làm việc khác nhau.
4. Công nghệ gia công đế giày 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 bơm vào khoang khuôn dưới áp suất cao. Sau khi làm nguội và đông cứng, hình dạng đế giày mong muốn sẽ được tạo ra. 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 nhất quán về chất lượng sản phẩm trong sản xuất quy mô lớn.
4.2 Ép đùn
Phương pháp ép đùn chủ yếu được sử dụng để sản xuất liên tục đế giày hoặc các bộ phận đế giày bằng TPU. Vật liệu TPU được ép đùn qua khuôn để tạo thành một biên 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 cho sản xuất hàng loạt các loại đế giày có hình dạng đơn giản, chẳng hạn như một số loại đế giày thường ngày có đế bằng phẳng. Quá trình ép đùn có hiệu quả sản xuất cao và có thể giảm chi phí sản xuất.
4.3 Ép khuôn
Ép khuôn nén bao gồm việc đặt vật liệu TPU vào khuôn, sau đó dùng áp lực và nhiệt để tạo hình và làm 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 ép khuôn nén, vật liệu TPU có thể được phân bố đều hơn trong khuôn, tạo ra đế giày có mật độ và hiệu năng đồng nhất. Phương pháp này cũng phù hợp để gia công một số loại đế giày composite cần kết hợp TPU với 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 tốt hơn, sẽ được phát triển. Ví dụ, 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 phát triển vật liệu composite với các đặc tính ưu việt hơn cũng sẽ là một hướng phát triển quan trọng trong tương lai.
5.2 Tối ưu hóa quy trình
Công nghệ gia công đế giày TPU sẽ được tối ưu hóa hơn nữa. Các công nghệ sản xuất tiên tiến như in 3D có thể được sử dụng rộng rãi hơn trong sản xuất đế giày TPU. In 3D có thể giúp 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 riêng họ. Đồng thời, việc tích hợp công nghệ sản xuất thông minh trong gia công đế giày 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 năng và tính thân thiện với 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 các loại giày thể thao truyền thống, giày ngoài trời 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 vượt trội trong ứng dụng làm đế giày. Hiệu suất tuyệt vời, phạm vi ứng dụng rộng rãi và công nghệ gia công 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 giày TPU sẽ có triển vọng phát triển rộng lớn hơn và đóng vai trò ngày càng quan trọng trong lĩnh vực giày dép.
Thời gian đăng bài: 15/07/2025