TPU, zkratka protermoplastický polyuretan, je pozoruhodný polymerní materiál. Syntetizuje se polykondenzací isokyanátu s diolem. Chemická struktura TPU, která se střídá s tvrdými a měkkými segmenty, mu dává jedinečnou kombinaci vlastností. Tvrdé segmenty, odvozené od isokyanátů a prodlužovačů řetězce, poskytují vysokou pevnost, tuhost a tepelnou odolnost. Měkké segmenty, složené z polyolů s dlouhým řetězcem, naopak nabízejí vynikající elasticitu a flexibilitu. Tato speciální struktura staví TPU do jedinečné pozice mezi pryž a plast, což z něj činí elastomer s vynikajícím výkonem.
1. VýhodyTPU materiályv podrážkách bot
1.1 Vynikající elasticita a pohodlí
Podešve z TPU vykazují pozoruhodnou elasticitu. Během chůze, běhu nebo jiných fyzických aktivit dokáží účinně absorbovat nárazovou sílu a snižovat tak zátěž chodidel a kloubů. Například u sportovní obuvi umožňuje vysoká elasticita podešví z TPU tlumící účinek podobný pružinám. Když sportovec po skoku dopadne, podrážka z TPU se stlačí a poté se rychle odrazí, čímž pohání nohu dopředu. To nejen zvyšuje pohodlí při nošení, ale také zlepšuje efektivitu pohybu. Podle relevantního výzkumu mohou boty s podešvemi z TPU snížit nárazovou sílu na chodidla přibližně o 30 % ve srovnání s běžnými podešvemi, čímž účinně chrání chodidla a klouby před nadměrným namáháním.
1.2 Vysoká odolnost proti oděru a trvanlivost
TPU materiály se vyznačují vynikající odolností proti oděru. Ať už na nerovném povrchu nebo při intenzivním používání,TPUPodešve si mohou zachovat svou celistvost po dlouhou dobu. Například v průmyslové bezpečnostní obuvi pracovníci často chodí po různých náročných terénech a podešve z TPU odolávají neustálému tření a opotřebení, což zaručuje dlouhou životnost. Laboratorní testy ukazují, že odolnost podešví z TPU proti oděru je 2–3krát vyšší než u běžných gumových podešví. Tato vysoká odolnost proti oděru nejen snižuje četnost výměny obuvi, ale také poskytuje spolehlivou ochranu uživatelům v náročných podmínkách.
1.3 Dobrá protiskluznost
Povrch podrážek z TPU lze ošetřit speciálními technikami pro zvýšení jejich tření se zemí. V deštivém a zasněženém počasí nebo na mokrých podlahách si podrážky z TPU stále udržují dobrou přilnavost. Pro outdoorovou obuv je to zásadní. Při túře po horských stezkách s vodou nebo blátem mohou boty s podrážkami z TPU zabránit uklouznutí a zajistit bezpečnost turistů. Součinitel protiskluznosti podrážek z TPU může za mokra dosáhnout více než 0,6, což je mnohem více než u některých tradičních materiálů podrážek.
1.4 Rozměrová stabilita a přizpůsobitelnost
TPU má dobrou rozměrovou stabilitu během zpracování a používání podrážek bot. Dokáže si zachovat svůj původní tvar za různých teplotních a vlhkostních podmínek. Kromě toho lze TPU snadno přizpůsobit různým designovým požadavkům. Úpravou složení a technologie zpracování lze vyrábět podrážky z TPU různé tvrdosti, barvy a textury. V módní obuvi lze podrážky z TPU vyrobit v různých barvách a lesklých nebo matných efektech přidáním masterbatchů, což splňuje rozmanité estetické potřeby spotřebitelů.
1.5 Šetrnost k životnímu prostředí
TPU je recyklovatelný materiál. Během výrobního a uživatelského procesu neprodukuje škodlivé látky, což je v souladu se současnou koncepcí ochrany životního prostředí. Ve srovnání s některými tradičními materiály podrážek, které se obtížně odbourávají nebo mohou uvolňovat škodlivé látky, je TPU ekologičtější. Například podrážky z PVC mohou při spalování uvolňovat škodlivé látky obsahující chlór, zatímco podrážky z TPU takové problémy nezpůsobují. S rostoucím důrazem na ochranu životního prostředí se ekologická šetrnost materiálů TPU stala důležitou výhodou v obuvnickém průmyslu.
2. Aplikace TPU v různých částech podrážek bot
2.1 Stélka
TPU materiály se široce používají při výrobě vložek do bot. Jejich elasticita a vlastnosti tlumení nárazů mohou poskytovat nohám personalizovanou oporu. V ortopedických vložkách může být TPU navrženo tak, aby korigovalo problémy s chodidly, jako jsou ploché nohy nebo plantární fasciitida. Přesným nastavením tvrdosti a tvaru vložky TPU lze rovnoměrně rozložit tlak na chodidlo, zmírnit bolest a podpořit zdraví nohou. U sportovních vložek může TPU zvýšit pohodlí a výkon sportovní obuvi, což sportovcům umožňuje dosahovat lepších výkonů během cvičení.
2.2 Mezipodešev
V mezipodešvi bot, zejména u vysoce výkonných sportovních bot, se často používá TPU. Mezipodešev musí mít dobré vlastnosti tlumení nárazů a návratu energie. Mezipodešev z TPU dokáže účinně absorbovat energii nárazu během pohybu a část energie vracet do nohy, což pomáhá nositeli snáze se pohybovat. Některé pokročilé materiály mezipodešve z TPU, jako je pěnové TPU, mají nižší hustotu a vyšší elasticitu. Například pěnová mezipodešev z TPU některých běžeckých bot může snížit hmotnost bot přibližně o 20 % a zároveň zvýšit elasticitu o 10–15 %, což běžcům přináší lehčí a elastičtější nošení.
2.3 Podešev
TPU se používá také v podrážce, zejména v oblastech, které vyžadují vysokou odolnost proti oděru a protiskluzovost. V oblastech paty a přední části podrážky, které při chůzi snášejí největší tlak a tření, lze použít materiály TPU pro zvýšení odolnosti a bezpečnosti bot. U některých luxusních basketbalových bot jsou v klíčových oblastech přidány záplaty na podrážku TPU, které zlepšují přilnavost a odolnost bot proti oděru na hřišti, což hráčům umožňuje rychlé zastavení, rozjezd a otáčení.
3. Použití v různých typech obuvi
3.1 Sportovní obuv
Na trhu sportovní obuvi má TPU širokou škálu uplatnění. V běžeckých botách mohou podrážky z TPU poskytovat dobré odpružení a návrat energie, což pomáhá běžcům zlepšit jejich výkon a snížit únavu. Mnoho známých sportovních značek používá materiály TPU ve svých běžeckých botách. Například řada Boost od Adidasu kombinuje pěnové materiály na bázi TPU s dalšími technologiemi a vytváří tak mezipodešev s vynikající elasticitou a tlumením nárazů. V basketbalových botách se podrážky nebo podpůrné struktury z TPU často používají ke zvýšení stability a opory bot a chrání nohy hráčů během intenzivních sportů, jako jsou skoky a doskoky.
3.2 Venkovní obuv
Venkovní obuv se musí přizpůsobit různým složitým terénům a drsnému prostředí. Podrážky z TPU tyto požadavky dobře splňují. Díky své vysoké odolnosti proti oděru, protiskluzovosti a chladu jsou ideální pro outdoorovou obuv. V turistické obuvi dokáží podrážky z TPU odolat tření kamenů a štěrku na horských stezkách a poskytují spolehlivou přilnavost na mokrém nebo blátivém povrchu. V zimní outdoorové obuvi si TPU dokáže zachovat svou elasticitu a flexibilitu i při nízkých teplotách, což zajišťuje pohodlí a bezpečnost nositelů v chladném prostředí.
3.3 Boty pro volný čas
Boty pro volný čas se zaměřují na pohodlí a módu. Podrážky z TPU dokáží splnit tyto dvě potřeby zároveň. Díky své střední tvrdosti a dobré elasticitě se boty pro volný čas pohodlně nosí a jejich přizpůsobitelný vzhled může uspokojit estetické potřeby různých spotřebitelů. V některých módně orientovaných modelech běžných bot jsou podrážky z TPU navrženy s jedinečnými barvami, texturami nebo vzory, které botám dodávají módní prvek. Například některé boty pro volný čas používají průhledné nebo poloprůhledné podrážky z TPU, což vytváří moderní a jedinečný vizuální efekt.
3.4 Bezpečnostní obuv
Bezpečnostní obuv, jako je průmyslová bezpečnostní obuv a pracovní obuv, má přísné požadavky na výkon podrážky. Podrážky z TPU mohou poskytovat vysokou úroveň ochrany. Jejich vysoká odolnost proti oděru může zabránit rychlému opotřebení podrážky v náročném pracovním prostředí. Jejich vynikající odolnost proti nárazu může chránit nohy před zraněním padajícími předměty. Kromě toho lze podrážky z TPU kombinovat s dalšími bezpečnostními prvky, jako jsou antistatické a olejotěsné funkce, aby splňovaly rozmanité bezpečnostní potřeby různých pracovišť.
4. Technologie zpracování podrážek z TPU
4.1 Vstřikování plastů
Vstřikování plastů je běžnou metodou zpracování podrážek z TPU. V tomto procesu se roztavený materiál TPU vstřikuje do dutiny formy pod vysokým tlakem. Po ochlazení a ztuhnutí se získá požadovaný tvar podrážky. Vstřikování plastů je vhodné pro výrobu podrážek se složitými tvary a vysokými požadavky na přesnost. Například podrážky s trojrozměrnými vzory nebo speciálními nosnými konstrukcemi lze efektivně vyrábět vstřikováním plastů. Tato metoda může také zajistit konzistenci kvality výrobku ve velkovýrobě.
4.2 Extruze
Extruze se používá hlavně pro kontinuální výrobu podrážek nebo jejich součástí z TPU. Materiály TPU se extrudují přes lisovací formu a vytvářejí tak spojitý profil, který lze poté řezat a zpracovávat na podrážky nebo jejich části. Tato metoda je vhodná pro hromadnou výrobu jednoduchých tvarů, jako jsou například některé ploché podrážky běžných bot. Extruzní zpracování má vysokou výrobní efektivitu a může snížit výrobní náklady.
4.3 Lisování pod tlakem
Lisování zahrnuje umístění TPU materiálů do formy a následné působení tlaku a tepla k jejich tvarování a ztuhnutí. Tato metoda se často používá k výrobě podrážek s relativně jednoduchými tvary, ale velkými rozměry. Při lisování může být TPU materiál ve formě rovnoměrněji rozložen, což vede k podrážce s rovnoměrnou hustotou a výkonem. Je také vhodná pro zpracování některých kompozitních podrážek, které vyžadují kombinaci TPU s jinými materiály.
5. Trendy budoucího vývoje
5.1 Materiální inovace
S neustálým rozvojem materiálové vědy budou materiály TPU nadále inovovány. Budou vyvíjeny nové typy materiálů TPU s lepšími vlastnostmi, jako je vyšší elasticita, nižší hustota a silnější přizpůsobivost vůči životnímu prostředí. Například výzkum a vývoj biologicky odbouratelných materiálů TPU dále zvýší šetrnost obuvi k životnímu prostředí. Důležitým směrem pro budoucí vývoj bude také kombinace TPU s nanomateriály nebo jinými vysoce výkonnými materiály za účelem vývoje kompozitních materiálů s vynikajícími vlastnostmi.
5.2 Optimalizace procesů
Technologie zpracování podrážek z TPU bude dále optimalizována. Pokročilé výrobní technologie, jako je 3D tisk, by mohly být ve větší míře využívány při výrobě podrážek z TPU. 3D tisk umožňuje personalizované přizpůsobení podrážek, což spotřebitelům umožňuje navrhovat a vyrábět podrážky, které splňují jejich vlastní charakteristiky a potřeby. Zároveň integrace inteligentní výrobní technologie do zpracování podrážek z TPU zlepší efektivitu výroby, sníží spotřebu energie a zajistí stabilitu kvality výrobků.
5.3 Expanze trhu
Vzhledem k tomu, že požadavky spotřebitelů na pohodlí, výkon a ochranu životního prostředí v obuvi neustále rostou, bude se používání podrážek z TPU na trhu s obuví i nadále rozšiřovat. Kromě tradiční sportovní obuvi, outdoorové obuvi a obuvi pro volný čas se očekává, že podrážky z TPU budou ve větší míře používány i ve speciální obuvi, jako je obuv pro lékařskou rehabilitaci, dětská obuv a obuv pro péči o seniory. Trh s podrážkami z TPU bude v budoucnu vykazovat trend neustálého růstu.
Závěrem lze říci, že materiály TPU mají značné výhody při použití v podrážkách bot. Jejich vynikající výkon, široká škála použití a rozmanité technologie zpracování z nich činí důležitý materiál v obuvnickém průmyslu. S neustálým rozvojem technologií a měnícími se potřebami trhu budou mít podrážky TPU širší perspektivy rozvoje a budou hrát stále důležitější roli v oblasti obuvi.
Čas zveřejnění: 15. července 2025