Свойства и особенности термопластичного полиуретана
Полиуретан – это полимер, имеющий гетероцепное строение, в составе макромолекул которого содержится незамещенная (замещенная) группа –N(R)–C(O)O–.
Термопластичные полимеры – это материалы, которые способны при повышении температуры переходить в текучее, вязкое состояние и обратимо возвращаться в исходное состояние после снятия нагрева.
Немного истории
Термопластичный полиуретан появился в 60-х годах прошлого века. Он был синтезирован группой американских ученых.
Основные свойства
Как спрос рождает предложения, так и состав определяет свойства.
В зависимости от основного компонента конечные свойства термопластичного полиуретана могут существенно изменяться.
Сырьем может являться:
В первом случае, когда сырьем становится простой полиэфир, то ключевые свойства: морозостойкость, высокая износостойкость, стойкость к гидролизу, микробиологическая стойкость.
Во втором варианте, когда в качестве сырья применяют сложный полиэфир, особенностями материала станет: увеличение предела прочности при растяжении, износостойкость, появляются свойства быстрого восстановления исходной формы.
При использовании в качестве сырья изоционата, полимер становится устойчивым к ультрафиолету и проявляется пластичность при низких температурах.
Таким образом, на этапе производства, можно корректировать свойства конечного материала. Получают термопластичный полимер методом литья из гранулированного сырья.
Общие характеристики
Все термопластичные полиуретаны обладают общими характеристиками и полезными свойствами.
Область использования
Как отмечалось ранее, свойства полимера закладываются его сырьем. Поэтому материал нашел очень широкое применение.
Рассмотрим подробнее что изготавливают из термопластичного полиуретана в каждой области.
В автомобилестроении применяют при изготовлении ручек, переключающих элементов, также при изготовлении амортизационной опоры шасси, козырьков, защищающих от солнца, элементов декора салона.
Термопластичный полиуретан используют при изготовлении шлангов высокого давления, изоляции проводов, оплетки силовых кабелей.
Но больше всего из термопластичного полиуретана изготавливают обувную подошву. Такие свойства полимера, как эргономичность, морозостойкость, стойкость к истиранию, эластичность позволили изготавливать на его основе спортивную, повседневную, специализированную обувь.
На основе термопластичного полиуретана изготавливают наконечники для лыж, ролики для скейтов, крепежные, соединительные элементы и т.п. То есть он широко применяется в области спорта и туризма.
Современная наука не стоит на месте, каждый день ученые трудятся над созданием новых синтетических полимеров, отличающихся определенными свойствами. Данные полимеры используются в разных областях жизни человека. Но потребность в более прочных, эластичных, твердых материалах, материалах, которые могут сочетать в себе несколько противоположных характеристик постоянно растет, с ростом технологического прогресса.
Но в последнее время нужны не просто уникальные соединения, а соединения, которые способны легко утилизироваться, а еще лучше использоваться повторно. Так термопластичный полиуретан один из таких материалов. Ему характерны прекрасные конструктивные и технологические свойства, а способность задавать свойства материала на этапе изготовления раскрывают перед ним все грани. Но самое главное, он может быть переработан и использован повторно. Это наиценнейшее качество в купе со всем остальными делает его полезным для людей и безопасным для окружающего мира.
Рост технологического прогресса ведет к росту экологических проблем, поэтому материалы, которые сегодня могут быть повторно использованы, особенно полезны и нужны нашему миру. Термопластичный полиуретан можно нагревать, формировать, растягивать и гнуть, использовать на солнце и в лютом морозе, можно стирать с ним ничего не произойдет, он не стареет и не портится. А если он надоест и станет бесполезным, повторная переработка даст ему новую жизнь.
Знакомимся с пластиком TPU (термопластичным полиуретаном).
Подпишитесь на автора
Подпишитесь на автора, если вам нравятся его публикации. Тогда вы будете получать уведомления о его новых статьях.
Отписаться от уведомлений вы всегда сможете в профиле автора.
Раньше я с таким пластиком не сталкивался, поэтому в этом обзоре буду знакомиться с ним вместе с вами. Буду исследовать механические свойства пластика, его прочность, искать правильную температуру печати, изучать свариваемость слоёв, ну и чего-нибудь полезного из него напечатаем. Заходите, будет интересно.
Этот пластик относится к эластомерам. Эластомеры конечно бывают разные, но этот очень эластичный, не ломается при многочисленных перегибах прутка. Что-то среднее между мягким ПВХ и силиконом, ну по моим ощущениям:
При печати им запаха нет вообще, это очень хорошо.
Скажем у PETG очень плавная и относительно небольшая зависимость текучести от температуры в околорабочем диапазоне. А у SBS наоборот, текучесть очень резко увеличивается при увеличении температуры.
Вообще об условиях теста можно подробнее почитать вот в этом обзоре:
Производителем заявлена рабочая температура печати 200-220 градусов. Тестовый температурный столб я печатал 190-230. С обдувом. К чистому стеклу липнет, но в процессе печати отлипает. На ПВА держится хорошо.
Забегая вперёд скажу, что пластик был влажный.
Вообще я был удивлён. Такой дорогущий пластик, в герметичной упаковке с откаченным из неё воздухом. Не менее дорогой производитель, который рассказывает прямо на упаковке, что он номер 1, и внутри буклет про специальную упаковку с силикагелем, поглощающим влагу…
Не понимаю, чего так заморачиваться, делать специальную упаковку, укладывать в неё силикагель, откачивать из неё воздух, если вы всё равно кладёте туда влажный материал?
Ладно, будем знать, что даже у 1-го номера не всё в порядке, поэтому поехали дальше.
После просушки уже имеем гораздо лучшее качество столба, но сушить надо хорошо:
Столбы я печатаю в том числе, чтобы посмотреть качество поверхности на разных температурах, а так же свариваемость слоёв.
Свариваемость проверяю пытаясь разломать столб и смотрю на какой температуре мне это удаётся, с каким усилием и по слоям или поперёк них.
Так вот порвать деталь из TPU руками мне не удалось ни на какой температуре. Просто отлично.
Мало того, мне не удалось порвать даже бракованную деталь с пузырями, прочность пластика просто удивительная:
Ещё один важный, но уже отрицательны момент.
Да даже на директе Титане, если чуть труднее начинает идти при снижении температуры, тут же наматывается на шестерёнку, хотя там приёмная трубка подходит практически вплотную к этой шестерёнке.
Но какой же он классный по своим свойствам в уже готовом изделии! Прекрасная свариваемость слоёв, очень эластичный, при этом удивительно прочный! Порвать очень и очень сложно. Это реально конструкционный материал:
Теперь давайте из него напечатаем что-нибудь полезное.
Ну например мягкие ножки или амортизирующие накладки на что-нибудь?
Ножки можно купить в магазинах фурнитуры или хозяйственных, такого добра навалом, да и всяких амортизирующих накладок тоже. Хотя стоп. Когда я себе проектировал мебель, я просил у изготовителя дать мне в запас демпферов для мебельных шариковых направляющих, но он мне сказал, что такое не продаётся и идёт только в комплекте с самой направляющей.
Вот о чём я говорю:
Походив по фурнитурным магазинам я убедился, что действительно, по крайней мере в нашем городе, и на тот момент, такой демпфер шёл только в комплекте с направляющей и отдельно не продавался.
В результате у меня уже некоторые демпферы на самых используемых ящиках стёрлись. А ведь они помимо демпфирующей функции, выполняют и роль стопоров от самопроизвольного открывания ящиков.
Меня это как бы не сильно напрягало, но вот сейчас я про это вспомнил.
Для начала немного обмеров, и простенький эскиз:
После печати и вставки демпфера в направляющую, оказалось что достаточно подкорректировать чуть-чуть размеры, а форму менять не обязательно, всё работает как надо и так.
Вот окончательный результат:
По тактильным ощущениям эти изделия из этого пластика напоминают полиуретановую подошву на обуви.
Во всяких Википедиях да и у производителя материала написано, что это очень износостойкий полимер. Давайте проверим:
Вообще ютуб сильно замылил видео при переконвертации. В реальности на детали вообще не заметно никаких следов от напильника.
Мало того, здесь тестовое коротенькое видео. Но помимо него, я ещё пытался первые демпферы, которые оказались великоваты обточить напильником, чтобы не выкидывать. Точил долго и точно так же безуспешно. Почти совсем не стирается материал. Срезать его получилось только острым ножом.
По итогам реальной печати могу сказать, что при температуре 210 градусов, на скоростях около 50 мм/с нить у меня не успевает липнуть к предыдущему слою, идёт отрыв, за счёт эластичности начинает стягиваться, комковаться. На 25 мм/с печатает нормально.
Ретракт делать больше, чем обычно у вас для жёстких пластиков. У меня, к примеру, обычно ретракт 1 мм, а для этого пластика пришлось ставить 3мм. Причём волос от него немного (ну по сравнению с PETG, например), но при холостых перемещениях на краях деталей, откуда съезжает сопло, могут образовываться наросты. С маленьким ретрактом их больше.
Обдув ставить только, если у вас очень маленькое время печати слоя, ну, примерно, меньше 10 секунд.
В общем хорош этот пластик, ну прям очень хорош, если бы не цена. 5000 Российских рублей за 1 кг материала изобретённого почти 80 лет назад, мне кажется это перебор. Я очень надеюсь, что бюджетные производители тоже оценят этот материал, его потенциал и освоят производство прутка из него. И цена станет более разумной.
В качестве подопытного выступал TPU пластик компании REC под торговой маркой Sealant.
Свойства и особенности термопластичного полиуретана
Современная наука ежегодно разрабатывает новые материалы, основой которых становятся синтетические полимеры. Эти вещества широко распространены во всех сферах производства и быта. Без полимеров трудно представить современный мир. Потребность в новых материалах, более прочных и твердых (или наоборот эластичных), выдерживающих высокое электрическое напряжение и резкие перепады температур, толкает ученых на различные эксперименты, связанные с синтезом полимеров или соединением органических и неорганических веществ для получения более совершенных составов.
Одним из новых материалов стал термопластичный полиуретан (ТПУ)– полимер, обладающий уникальными техническими характеристиками, благодаря которым он завоевал высокую популярность во многих сферах и отраслях промышленности.
Происхождение и основные свойства
Термопластичный полиуретан – это полимерный материал, сочетающий в себе твердость крепкого пластика и эластичность природного каучука. Появился материал в 60-х годах минувшего века, когда группа американских ученых впервые его синтезировала. В зависимости от основного компонента, итоговые свойства материала могут существенно меняться.
Основой для сырья могут быть:
Если в составе полиуретана преобладает простой полиэфир, то основными свойствами полученного вещества станет повышенная стойкость к гидролизу, морозоустойчивость, высокая износостойкость. Дополнительно вещество не будет подвержено действию микроорганизмов.
В случае, когда основу составляют сложные полиэфиры, у готового материала будут несколько иные особенности – дополнительно увеличивается предел прочности на растяжение, износостойкость и появляется возможность быстрого восстановления изначальной формы.
Полиуретан на основе третьего компонента приобретает повышенный уровень сопротивляемости ультрафиолетовому излучению и высокую степень пластичности при отрицательных температурах.
В зависимости от приоритетных свойств готовой продукции, разнятся сферы его применения. Одной из особенностей материала является возможность на изначальной стадии получения вещества задавать и корректировать необходимые параметры, тем самым расширяя область использования. Получают материал в основном методом литья из гранулята – сегментов прямоугольной, круглой или линзовидной формы.
Ключевые характеристики
Вне зависимости от преобладающего вещества в составе термопластичного полиуретана, полученные материалы обладают целым рядом общих характеристик и полезных свойств.
Термопластичный полиуретан, характеристики:
Кроме того, полимер обладает хорошей устойчивостью к морской воде, жирам, не подвержен воздействию микробов или бактерий. Для дополнительной прочности полимер может быть армирован стекловолокном. Материал имеет высокий уровень устойчивости к естественному старению и допускает повторную переработку.
Отрасли применения
Термопластичный полиуретан, свойства которого могут меняться в зависимости от способа производства и основного вещества, успешно применяется в различных сферах – автомобильная промышленность, кабельная продукция, производство товаров народного потребления.
В автомобилестроении материал используется для изготовления ручек переключателей элементов изоляции салона, из него изготавливают амортизационные опоры шасси, солнцезащитные козырьки и декоративные элементы.
Полимер прекрасно подходит для изоляции проводки, в качестве оплетки силовых кабелей или для создания шлангов высокого давления.
Касаемо товаров народного потребления, то здесь материалу нет равных. Больше всего из ТПУ изготавливают обувных подошв. Они обладают высокой стойкостью к морозам (зимняя обувь), эластичностью и прочностью, а высокая эргономичность, износостойкость и антисептические свойства сделали эти подошвы основным элементом любой обуви (повседневная, защитная, спортивная).
При производстве товаров для спорта, туризма и отдыха термопластичные полиуретаны также играют важную роль. В качестве примеров можно привести наконечники для лыж, ботинки для зимних видов спорта (сноуборд, коньки), ролики для скейтов, различные крепежные и соединительные элементы.
Краткие итоги
ТПУ является на сегодняшний день одним из наиболее востребованных полимерных материалов. Обладая прекрасными конструктивными и технологическими свойствами, он используется в различных отраслях, начиная от обмотки силового кабеля, заканчивая декоративной накладкой в салоне автомобиля. Ключевая особенность контролировать и изменять свойства готового материала на стадии производства, открывает перед полимером в будущем практические неограниченные горизонты и сферы применения.
Что такое термопластичный полиуретан (ТПУ / TPU)
Термопластичный полиуретан, или ТПУ (TPU) – современный полимерный материал, относящийся к классу эластомеров, веществ с повышенной эластичностью (в два раза эластичнее резины). Ткань с покрытием из ТПУ идеально подходит для изготовления надувного оборудования, и превосходит привычную ПВХ-ткань по многим ключевым показателям.
ТПУ – это атмосферостойкий и светостойкий материал, не подверженный гидролизу. Он также устойчив к воздействию масел и жиров, износу и трению, не теряет форму, не растягивается даже при длительном воздействии, не плавится при температуре до +80 о С. На сегодняшний день он используется, в том числе, при производстве надувных лодок, пневмокаркасных палаток, надувного игрового оборудования – зорбов, всесезонных аттракционов. В магазине Катера Сибири изделия из ТПУ на тканевой основе представлены в гандолах (внутренних баллонах) надувных катамаранов Вольный Ветер. Так же магазин Катера Сибири производит бронирование лодок ПВХ полиуретаном.
СРАВНЕНИЕ ТПУ И ПВХ
ПВХ-ткань – это полотно из синтетической нити, покрытое поливинилхлоридом. Нередко поверх наносится еще какое-либо вещество, для придания особых качеств – лучшей износостойкости, морозостойкости. Выпускаются виды ПВХ-текстиля с различными характеристиками плотности, весом от 200 до 1500 г/м2.
ТПУ называют симбиозом каучука и пластмассы. Его производят на основе алифатического изоцианата, простых и сложных полиэфиров. Именно наличие алифатических изоцианатов делает термопластичный полиуретан устойчивым к атмосферным воздействиям, в том числе и ультрафиолету. Этот же компонент делает ТПУ невосприимчивым к микроорганизмам.
Преимущества ТПУ-материала
ТПУ или ПВХ – что лучше? Оба материалы огнестойки, водо- и воздухонепроницаемы, выпускаются в разных цветах либо прозрачными. За ними легко ухаживать. Некоторые механические характеристики, такие как адгезия, прочность на растяжение, разрыв и раздирание у TPU и PVC одинаковы и зависят от конкретной марки материала.
Тем не менее, если взять в руки кусочки ПВХ-ткани и ТПУ-материала, можно отметить, что последний более мягкий, эластичный и лёгкий, специфический запах у него отсутствует. Благодаря этим качествам его используют даже для изготовления верхней детской одежды для прогулок в непогоду, для так полюбившихся современным мамам «непромокаек».
Преимущества ТПУ перед ПВХ-тканью:
Главный минус термополиуритана – его цена, она выше, чем у ПВХ. При этом износостойкость материала делает надувное изделие из ТПУ разумным выбором, если предполагается продолжительная эксплуатация.
ОПТИКА С АЗОТОМ
Обувные подошвы
В этой статье мы рассмотрим все существующие материалы подошв, их плюсы и минусы для производителей и розничных покупателей. Очень часто плюс для одних является минусом для других, и разобраться с этим совсем непросто. Статья в первую очередь должна быть интересна продавцам розницы, так как объясняет какие потребности покупателя товар удовлетворяет, а какие свойства подошвы оставят потребителя недовольным или даже заставят прийти обратно с претензией.
Задача грамотного продавца
Каждый покупатель, посещая магазин, имеет определенные требования и пожелания, однако очень часто он сам не может четко и понятно их сформулировать и уж точно не может назвать тот материал подошвы, который подойдёт именно ему. Задача грамотного продавца – выявить потребности и предложить обувь, максимально полно отвечающую ожиданиям посетителя. Если некоторые свойства изделия покупателю понятны сразу или во время примерки: стиль, комфортность, цвет, размер, – то материал подошвы и его характеристики ему не будут ясны даже после нескольких дней носки.
Материалы подошвы
Подошвы из полиуретана (ПУ, PU).
Часто называют микропорой, не очень хорошо разбирающиеся продавцы «манкой». Материал пористый, причем поры видны невооруженным глазом, шероховатый. Протектор на подошве обычно не имеет четко очерченных граней и линий, как бы немного «размыт» или оплавлен.
Плюсы: Полиуретан имеет очень низкую плотность, поэтому мало весит и обладает великолепной теплоизоляцией, подошва получается очень легкая и умеренно гибкая. Неплохо амортизирует ударные нагрузки и достаточно износостойка. Все эти свойства делают подошву из полиуретана отличным выбором для потребителя, которому важны комфорт, который хочет обойтись без покупки тёплой зимней обуви, проводит не более часа на улице и не переобувается, приходя в офис. Из плюсов можно также выделить низкую себестоимость, благодаря чему его очень любят производители и продавцы дешевой обуви.
Пример обуви:
Подошвы из термополиуретана (ТПУ, TPU).
Также называют термопластичным полиуретаном. Некоторые продавцы и даже крупные оптовые компании и производители по ошибке называют тунитом и кожволоном. Материал очень плотный, увесистый, гладкий на ощупь (там, где не нанесён рисунок). В комбинации с такой подошвой часто используют каблук под дерево, из плотного специального картона с пропиткой против промокания и набухания. Сама подошва обычно тонкая, а протектор имеет очень четкие грани и рисунки. На срединную часть подошвы производители часто наносят краску под натуральную кожу.
Плюсы: Термополиуретан является износостойким материалом, его очень сложно деформировать, порезать или проколоть. Высокая плотность позволяет изготавливать подошвы со сложными рисунками, которые смотрятся очень красиво. Материал не скользкий, обеспечивает хорошее сцепление. Из-за особенностей технологии производства его часто используют для изготовления обуви больших размеров. Великолепно ложится на модельную и классическую обувь, чаще всего красивые туфли с четко очерченными формами, сложными швами, дорогой кожей верха имеют подошву именно из этого материала. Одно из основных достоинств такой обуви – эстетика, выглядит красиво и дорого. Эти свойства делают изделия с термополиуретановым низом отличным выбором для потребителя, которому нужна красивая обувь, возможно в офис или для вечернего дресс-кода.
Минусы: Удельный вес и высокая плотность термополиуретана являются одновременно и минусом – подошва получается тяжелой, эластичность очень низкая, теплоизоляция плохая. Обувь с такой подошвой не будет тёплой даже с меховой стелькой и увеличенной толщиной. Плотность также влияет и на амортизационные свойства – обувь не пружинит, увеличивается нагрузка на суставы и позвоночник, в конце дня чувствуется усталость в ступнях. Не подходит потребителям, проводящим много времени на ногах. Противопоказана при длительных прогулках. Крепится эта подошва обычно клеевым методом вручную и процент брака, связанный с отклейкой и разрывом по грани следа, по ней выше.
Пример обуви:
Комбинированная подошва
Для того чтобы избавиться от минусов полиуретана (PU) и термополиуретана (TPU), некоторые производители комбинируют эти материалы при изготовлении подошв. Нижний слой, контактирующий с грунтом, из TPU, а верхний, к которому крепится верх обуви, из PU. Подошва имеет явно заметные признаки многослойности: разные текстуры материалов, которые можно отличить визуально и на ощупь.
Плюсы: Все достоинства этих двух материалов присутствуют: великолепная термоизоляция за счет пористого полиуретана, хорошее сцепление с любыми видами поверхности и устойчивость к истиранию и повреждениям за счет плотного термополиуретана. Низкий общий вес подошвы и хорошие амортизационные свойства снимают нагрузку на двигательную систему. Отлично подходит для производства зимней, демисезонной обуви, всесезонной обуви на толстой подошве. Отдельно стоит упомянуть легкие кроссовки с противоскользящими вставками. Если обувь визуально нравится потребителю, он не будет разочарован эксплуатационными характеристиками.
Минусы: Подошва состоит фактически из двух частей, на каждую из которых необходима своя технология и оборудование, что делает процесс производства в два раза дороже. Высокая себестоимость делает эту подошву не очень привлекательной для производителя, особенно если он находится в нижнем ценовом сегменте. Часто изготовители дешевой обуви красят нижний слой обычной полиуретановой подошвы, чтобы обмануть искушенного покупателя и выдать за более дорогостоящее изделие. Производители кроссовок обычно используют дешевые материалы верха, чтобы снизить общую себестоимость продукции. Для потребителя минусов нет.
Пример обуви:
Подошвы из термоэластопласта (ТЭП, TRP)
Материал имеет пористую структуру внутри и более плотную и почти без пор на поверхности. Поверхность шероховатая на ощупь, местами видны поры и ямки, которые выглядят как лопнувшие пузыри. Рисунок на подошве имеет обычно неровные, как бы неаккуратные края, протектор глубокий.
Плюсы: Внутренняя пористая структура материала обеспечивает отличную термоизоляцию и амортизацию. Обувь пружинит, носится легко и комфортно. Отлично подходит для длительных прогулок, часто используется в обуви для активного отдыха. Такие марки как Columbia и Caterpillar используют их почти на всех своих изделиях. Сам материал можно использовать многократно, что позволяет производителям с лёгкостью переделывать партию подошв, если в этом есть необходимость. Имеет экстремально низкую себестоимость при выпуске больших партий, позволяющую изготавливать недорогие изделия, поэтому эта подошва является самой популярной у дешевых и больших фабрик Китая. Износостойкость и сопротивление истиранию значительно выше среднего, так что, несмотря на дешевизну, эта продукция служит долго.
Минусы: Материал выглядит неряшливо и некрасиво, края неровные, посадить такую подошву можно только на пористую и толстую кожу, либо на искусственную. Это делает невозможным её использование на красивой модельной обуви. Из-за технологических ограничений в выборе материалов верха цветовая гамма изделий небольшая, да и визуально готовая продукция получается не очень эстетичной.
Пример обуви:
Подошвы из поливинилхлорида (ПВХ, PVC)
Материал гладкий на ощупь, обычно полупрозрачный, тяжелый, выглядит добротно. Протектор простой, с геометрическими простыми фигурами, края не очень ровные.
Плюсы: Подошвы из ПВХ очень износостойкие, крепкие, не деформируются и не скользят. Очень просты в изготовлении, и в состав легко добавлять различные примеси и пластификаторы, поэтому можно добиться фактически любой эластичности. Маслостойкий материал делает подошву из него идеальной для спецобуви. Часто применяют в детской обуви.
Пример обуви:
Подошвы из этиленвинилацетата (ЭВА, EVA)
Материал имеет мягкую, пористую (пенную) структуру, очень лёгкий, слегка шершавый на ощупь. Протектор может быть абсолютно разным, линии и края ровные, аккуратные.
Плюсы: ЭВА имеет очень низкий удельный вес, подошва получается практически невесомая. Великолепные амортизирующие свойства, способность поглощать и распределять нагрузки, хорошая эластичность. Используется практически в любых видах обуви, кроме модельной. Особенно хорошо проявляет себя в спортивной и пляжной обуви – марка Crocs делает всю свою продукцию именно из этого материала. Подошва постепенно приобретает форму ступни, что обеспечивает дополнительный комфорт. Теплозащитные свойства также выше всяких похвал. Понравится потребителю, который больше всего ценит комфортное ношение, много ходит, любит свободную обувь.
Минусы: Как и с полиуретаном, пористая структура обеспечивает и отрицательные свойства. Несмотря на отличную теплоизоляцию, зимнюю обувь из ЭВА делать нельзя – она не морозоустойчивая, очень скользкая, внутренняя структура пор на морозе разрушается, поэтому она начинает крошиться. Подошва очень недолговечна – она буквально стаптывается за сезон. Её способность приобретать форму ноги обеспечивает ещё один минус – обувь становится слишком свободной, а если у потребителя есть дефекты стопы или походки, то через некоторое время изменившаяся подошва подчеркнёт их. Если покупатель рассчитывает на долгое ношение, он будет очень разочарован.
Пример обуви:
Подошвы из термопластичной резины (ТПР, TPR)
Материал является резиной, сделанной из синтетического каучука, прочнее натурального, современные технологии могут сделать её практически любой пластичности. Может быть шершавой на ощупь или абсолютно гладкой – всё зависит от пресс-формы, в которой она была отлита. Протектор также может быть любой глубины, линии и края очень ровные и аккуратные.
Плюсы: Термопластичная резина обладает достаточно средними свойствами плотности и удельным весом и это является достоинством. Подошвы из неё нескользкие, обладают хорошими амортизационными свойствами и снимают нагрузку на ноги и позвоночник, достаточно легкие в стандартном варианте изготовления, а в новом поколении материала вес снижен в разы. Неплохо сопротивляется истиранию в стандарте, а при использовании новых технологий производитель даёт 5 лет гарантии на данную деталь обуви. С эстетической точки зрения подошва выглядит очень хорошо, может быть любого цвета, любой формы и с любым рисунком. Используется практически во всех видах обуви. В кедах почти всегда именно этот материал. Потребитель, выбрав изделие с этим материалом, скорее всего, останется доволен эксплуатационными характеристиками.
Минусы: Высокая себестоимость изготовления подошвы, необходимость использования очень дорогостоящего оборудования и специальных пресс-форм для каждого размера делает этот материал не очень популярным у производителя, либо фабрикант уменьшает себестоимость товара за счёт очень дешевых материалов верха, как в случае с кедами. Не каждый покупатель поймёт, почему кеды из натуральной кожи высокого качества должны стоить дороже модельных туфель, но именно так и должно быть. У материала не очень хорошие теплоизоляционные характеристики, поэтому зимнюю обувь на такой подошве можно делать, но только добавив толщину.
Пример обуви:
Подошвы из кожи (leather), тунита (tunit) и дерева (wood)
Данные материалы в статье объединены, так как используются они в современном производстве всё реже и обладают значительно большим количеством недостатков, чем достоинств. Кожаные и деревянные подошвы очень легко определить визуально, подошва же из тунита выглядит как резиновая, но с вкраплениями из другого материала, который на самом деле является кожаной стружкой, отсюда и второе название – кожволон. Все эти материалы негибкие, тяжелые, не обладают амортизирующими свойствами, плохо сохраняют тепло, очень скользкие, износостойкость отвратительная. Единственный плюс этих материалов – это их статусность. Ничем не подкрепленный миф о том, что натуральные материалы подошвы лучше искусственных, позволяет находить покупателя и на такую продукцию, которая является очень дорогой. Можно ещё выделить небольшой плюс натуральной кожаной подошвы – это то, что она «дышит», потому что кожа является природной мембраной.
Однако это не совсем так. Дело в том, что органолептические показатели обуви очень сильно зависят от подкладочного материала и материала верха изделия. Кожа действительно является натуральной мембраной, но только в том случае, если у неё сохранён верхний слой с порами, позволяющими пропускать воздух и не пропускать влагу. Производители дорогой обуви на кожаной подошве используют соответствующе дорогой материал верха и также лицевую кожу в качестве подкладочного материала. И такая продукция действительно дышит, однако, если поставить на неё подошву из любого искусственного материала, потребитель не увидит разницы. Именно поэтому установка резиновой профилактики на кожаную подошву никак не влияет на потребительские свойства.
Способы крепления подошвы
Существует три основных метода крепления подошвы: клеевой, прошивной и литьевой. Технология крепления никак не влияет на потребительские свойства обуви, однако достаточно сильно влияет на качество и процент брака. Прошивной метод используется в классической и повседневной обуви, он устаревший, из-за того, что для него в подошве и материале верха проделываются отверстия, обувь с таким методом крепления пропускает воду. Также нить, скрепляющая верх с подошвой, может истираться, что приводит к отделению деталей изделия. На данный момент метод используется нечасто.
В изготовлении комфортной обуви для повседневной носки часто применяется литьевой способ. На полностью отшитую заготовку верха с пришитой стелькой под давлением и высокой температурой наливается материал подошвы, который затем застывает. Никаких ниток или клея. Плюс этого метода в очень низком проценте отклейки подошвы – фактически такой брак отсутствует из-за того, что молекулы подошвы проникают в материал верха и если не было нарушений в технологии, то оторвать её невозможно.
Однако, есть и значительные минусы: из-за технологической особенности данного метода материал верха должен иметь определённую пористую структуру, которой обладают обычно дешевые кожи и спилки, соответственно, красивую обувь из дорогих кож изготовить этим методом нельзя. Также, стоимость оборудования для отлива подошвы очень высокая, при запуске станка на разогрев, первичную настройку и пробные образцы уходит много материала, что очень сильно увеличивает себестоимость, если партия обуви небольшая. Всё это приводит к тому, что данный метод используется в основном для производства дешевой повседневной обуви из недорогих материалов, но больших партий. Модельную обувь таким способом изготавливают единицы компаний, например ECCO, которая также использует недорогие материалы верха и подклада, но получает на выходе «неубиваемую» продукцию.
Клеевой метод используется для спортивной, повседневной, классической и модельной обуви выходного дня, материал подошвы может быть практически любой, от кожаной до деревянной. Этот метод является основным на большинстве предприятий-производителей. Плюсы данного метода – это огромное разнообразие материалов подошв и верха, возможность быстрой смены модельного ряда, приемлемый процент брака по отклейке и небольшой – по разрыву материала верха. При этом методе брак в основном зависит не от эксплуатации изделия, а от качества клея и тщательного соблюдения некоторых нюансов технологии производства.
История современной обувной подошвы
До середины прошлого века, до 1932 года, фактически вся подошва всех цивилизаций делалась из натуральной кожи. Естественно, с дорогами в те времена были сложности и обычно подошву меняли раз за сезон, используя один верх. Россия ничем не отличалась от остального мира, и профессия сапожника, меняющего подошвы на сапогах, была одной из самых востребованных. Сапоги носили тогда и женщины, и мужчины, потому что высокая верхняя часть этого вида обуви хорошо защищала ноги от грязи и воды. Называлась эта часть халявой и фраза «отдам сапоги на халяву» означала, что от обуви остался только верх, а подошва, которая была самой сложной и дорогостоящей частью обуви, уже вся в дырках.
Был небольшой процент подошв из натурального каучука, но изделия эти стоили просто сумасшедших денег, и позволить себе обувь на резиновом ходу могли только очень обеспеченные люди. Причина в том, что натуральный каучук растёт только на экваторе и только в определённых странах: в Бразилии и Таиланде, причем все попытки вырастить каучуковые деревья чуть севернее или южнее определённых небольших регионов заканчивались неудачей. А спрос на каучук был огромный: военная промышленность, зарождающаяся автомобильная, нуждались в этом материале. Знать и богачи хотели прорезиненные плащи и обувь на резиновом ходу в свой гардероб. Спрос многократно превышал предложение, и цены на сырьё были заоблачные.
Для удешевления себестоимости каучук смешивали с размолотой кожей, и так появился материал кожволон. Целая страна, Бразилия, в то время построила всю свою экономику вокруг небольшого района произрастания каучукового дерева. Дошло до того, что за плодоносящее каучуковое дерево отдавали целое состояние в расчёте многократно окупить вложение, и эта ситуация очень напоминала тюльпановую лихорадку в Голландии. В Таиланде, где после многочисленных попыток вырастить каучук это удалось сделать на острове Пхукет, до сих пор действует закон о том, что на земле, отведённой под каучуковые деревья, нельзя выращивать и строить ничего больше, пока деревья не станут старыми.
Многие научные лаборатории трудились над созданием искусственного заменителя, и в 1901 году это удалось сделать русскому химику И. Кондакову. Однако первая промышленная партия искусственного каучука была выпущена в Германии. На основе работ Кондакова было произведено 3000 тонн материала, который полностью пошел на нужды военной промышленности. Однако синтетический каучук значительно уступал натуральному, производство засекретили и законсервировали. И уже в 1932 году советский ученый С.В. Лебедев разработал недорогой и эффективный метод производства синтетического каучука.
Следующей была Германия, которая смогла повторить успех в 1936 году. Значение этих событий сложно переоценить: за несколько лет обе страны переоборудовали инновационными изделиями всю армию и промышленность, экономика Бразилии рухнула и откатилась на десятилетия, а потребитель по всему миру получил непромокаемую подошву, значительно превосходящую кожаную по всем эксплуатационным характеристикам.