دانسیته و وزن زیره کفش پلی یورتان
فهرست مطالب
قبل از بحث درباره موضوع مورد نظر، به توضیح مختصری درباره زیره کفش پلی یورتان می‌پردازیم. همان طور که می‌دانیم زیره کفش، یکی از مهم‌ترین بخش‌های یک کفش برای ایجاد حس راحتی می‌باشد. زیره کفش پلی یورتان با ایجاد بافتی نرم و خاصیت ارتجاعی و انعطاف پذیری بالا این حس را ایجاد می‌کند.
وزن سبک، مقاومت در برابر مواد شیمیایی، جذب انواع شوک‌ها و تنش‌ها، ضد آب بودن، مقاومت در برابر سایش و پارگی، مقاومت خمشی بالا و ایجاد ظاهری مناسب از مزایا و ویژگی‌های مهم زیره کفش پلی یورتان برای استفاده در صنعت کفش می‌باشد. برای کسب اطلاعات بیشتر در این زمینه به مقاله زیره کفش پلی یورتان مراجعه کنید.
برای تولید زیره کفش پلی یورتان از فوم سلول باز و سلول بسته پلی یورتان می‌توان استفاده کرد که بسته به نوع مصرف متفاوت می باشد. معمولا از فوم پلی یورتان سلول بسته زیره کفش به دلیل دوام بالا در ساخت زیره خارجی کفش‌های کوهنوردی و کفش‌های ایمنی استفاده می‌شود. زیره کفش پلی یورتان از فوم سلول باز هم می‌تواند تشکیل شود و چون در جذب فشارها و تنش‌ها نمی‌تواند مانند فوم سلول بسته عمل کند. اغلب به عنوان زیره میانی (mid sole)در کفش‌های بسکتبال و تنیس استفاده می‌شود.
همان طور که می‌دانیم پلی یورتان مورد استفاده در زیره کفش از طریق واکنش بین ایزوسیانات و پلی ال (پلی اتر- پلی ال یا پلی استر- پلی ال) در حضور کاتالیزور و گرما تولید می‌شود که بعد از تولید در قالب های مورد نظر ریخته می شود یا به صورت مستقیم تزریق می شود.
با اعمال تغییرات در فاکتورهای متنوع می‌توان میزان سختی یا چگالی زیره کفش را تغییر داد.
زیره کفش پلی یورتان معمولا نسبت به سایر انواع زیره‌ها مانند pvc (پلی وینیل کلراید)، دانسیته یا چگالی کمتری دارد. در نتیجه نسبت به بعضی انواع زیره کفش، سبک‌تر می باشد. زیره کفش پلی یورتان به علت چگالی و وزن کم خود، مقاومت بالایی در برابر سایش دارد.
همچنین زیره کفش پلی یورتان پرداخت‌های متنوعی را ارائه می دهد و امکان پردازش رنگ، چاپ و … را فراهم می‌کند. بنابراین زیره کفش پلی یورتان را می‌توان کاملا سفارشی ساخت.
این زیره، برای طیف وسیعی از کاربردها تولید می‌شود. سیستم‌های زیره کفشی که معمولا از پلی اتر- پلی ال در ساخت زیره استفاده می‌کنند. منجر به تولید زیره‌هایی با انعطاف پذیری بالا می‌شود که مقاومت فیزیکی و مکانیکی بالایی دارد و چگالی بین 40/0 تا 65/0 g/cm3 و میزان درجه سختی (مقاومت در برابر فرورفتگی) (45-85) دارند. و معمولا در ساخت صندل‌ها استفاده می‌شود.
زیره کفش نیمه سخت، که معمولا چگالی بین 34/0 تا 40/0 g/cm3 دارد، در ساخت کفش‌های پاشنه بلند استفاده می‌شود.
زیره کفش میانه، مخصوص پیاه روی در شهر است و معمولا چگالی بین 42/0 تا 55/0 g/cm3 و درجه سختی (40-60) را دارند و مقاومت عالی در برابر سایش ارائه می‌دهند.
زیره کفش بسیار سبک، معمولا چگالی بین 34/0 تا 40/0 g/cm3 دارد که برای زیره‌های کفش منبسط شده مانند کفش‌های سبک ورزشی بسیار کاربرد دارند.
همان طور که می‌دانیم در زمان انجام فرایند واکنش، ایزوسیانات‌ها با مقدار زیادی پلی ال (پلی استر-پلی ال یا پلی اتر-پلی ال) واکنش می‌دهند که باعث آزاد شدن میلیون‌ها حباب کوچک می‌شود و این امر باعث سبک شدن زیره کفش پلی یورتان مخصوصا در کفش‌های ورزشی می‌شود.
زیره کفش پلی یورتان در برابر مواد شیمیایی مقاومت بسیار بالایی دارد ولی در برابر اسیدهای بسیار قوی مقاوم نیست و در برابر حرارت و روغن نیز مقاوم می‌باشد.
زیره کفش پلی یورتان با چگالی دوبل یا دو برابر، ترکیبی از مقاومت، همراه با انعطاف پذیری و دوام را ارائه می‌دهد. این دسته از زیره‌های کفش پلی یورتان، مقاومت بالایی در برابر تلفات ناشی از مواد بعضی از اقدامات مکانیکی را دارند. همچنین ضد الکتریسته ساکن هستند و مقاومت بالایی در برابر لغزش دارند.
مزایای زیره کفش پلی یورتان با چگالی دوبل
- ضد الکتریسیته ساکن (کاهش احتمال برق گرفتگی)
- وزن سبک (به دلیل نحوه تشکیل پلی یورتان در فرایند واکنش)
- جاذب عرق
- مقاومت بالا در شرایط آب و هوایی مختلف
- ایجاد یک عایق عالی (گرم ماندن پا در فصول سرد و سرد ماندن در فصول گرم)
- قابل استفاده برای صنعتگران و کارگران معادن
- قابلیت تحمل دما تا 95 درجه سلسیوس
- طول عمر بالا
- مقاومت بالا در برابر سایش، ضربه، ترک و پاره شدن
مواد پلیمری زیره کفش دارای مجموعه ای از خواص فیزیکی، مکانیکی، تکنولوژیکی و … است که امکان استفاده از آن‌ها را برای ساخت زیره کفش تعیین می‌کند.
* در جدول زیر به مقایسه انواع زیره‌های کفش ساخته شده به وسیله قالب گیری تزریقی و به روش بسته پرداخته شده است، همان طور که می‌بینیم پلی یورتان از بین بقیه مواد پلیمری مورد استفاده در ساخت زیره کفش، کمترین وزن را دارا می باشد.
بررسی تست ارزیابی و دانسیته فوم زیره کفش (Assessing thickness and density)
رسیدن به ضخامت بهینه زیره کفش از اهمیت بالایی برخوردار است. در صورتی که زیره کفش دارای ضخامت بیش از حد باشد، باعث افزایش وزن کفش‌شده و بر روی انعطاف پذیری تاثیر می‌گذارد و آن را کاهش می‌دهد. در مقابل، زیره‌ی کفش خیلی نازک، عایق بندی کافی را نداشته و در برابر سایش دوام کمتری دارد. با استفاده از دستگاه ضخامت سنج، ضخامت زیره کفش اندازه‌گیری می‌شود. تعیین ضخامت دقیق نمونه در تعدادی از آزمایش‌ها از جمله مقاومت در برابر کشش، خمش، تعیین چگالی و فشردگی مهم است.
برای تعیین دانسیته‌ی مواد زیره کفش، از یک ضخامت سنج، همراه با ترازوی دقیق و کوپلینگ‌های وزنی استفاده می‌شود. بنابر نوع ماده زیره کفش شامل چرم، فوم زیره کفش و… مدل‌های مختلفی از ضخامت سنج برای اندازه گیری دانسیته مورد استفاده قرار می‌گیرد.
بازیافت زیره کفش پلی یورتان
برای بازیافت زیره کفش پلی یورتان، معمولا از فرایند‌های شیمیایی مانند گلیکولیز استفاده می شود که از طریق آن زنجیره‌های پلیمری شکسته می‌شوند تا به پلی ال اولیه بازگردند. پس از انجام این کار، مواد مختلفی برای ایجاد مواد جدید و آماده، برای استفاده با نیازهای مقاومتی مشابه زیره‌های اصلی اضافه می‌شود.
این نمونه از نوآوری کمک شایانی به اقتصاد، مخصوصا در صنعت کفش می‌کند.
گردآوری، تالیف و ترجمه: واحد تولید محتوای گروه صنعتی مکرر – نسیم عبدالله زاده
منابع:
- https://www.hillsonshoes.com/blogs/dual-density-sole-safety-shoes/
- https://www.frams.co.za/articles/6-benefits-of-dual-density-shoes/
- https://blog.synthesia.com/en/polyurethane-in-sports-fashion-and-work-shoes
- https://www.e3s-conferences.org/articles/e3sconf/pdf/2021/49/e3sconf_interagromash2021_05002.pdf
- https://www.warrior.co.in/blog/double-density-pu-safety-shoes/
- https://patents.google.com/patent/KR20140119122A/en
- https://www.linkedin.com/pulse/one-material-rule-them-all-polyurethane-footwear-servet-casabona
- https://www.smooth-on.com/support/faq/138/
- https://www.shoepassion.com/shoe-encyclopaedia/shoe-construction/
- https://www.researchgate.net/publication/254081887_Super_Low_Density_Polyurethane_Systems_for_Sports_Shoes
- https://www.satra.com/bulletin/article.php?id=1179
- https://www.hsimagazine.com/article/getting-to-the-soul-of-the-sole/
دیدگاهتان را بنویسید