Το EVA αντιπροσωπεύει τον συμπολυμερή αιθυλενίου-βινυλοξικού οξικού, ο οποίος παράγεται από τον συνδυασμό μορίων αιθυλενίου και βινυλοξικού οξικού. Το υλικό περιέχει συνήθως περίπου 10 έως 40 τοις εκατό βινυλοξικό οξικό, γεγονός που το καθιστά πολύ πιο εύκαμπτο σε σύγκριση με άλλα πλαστικά. Όταν οι κατασκευαστές επιθυμούν να δημιουργήσουν προϊόντα EVA, συνήθως χρησιμοποιούν τεχνικές έγχυσης υψηλής θερμοκρασίας, οι οποίες οδηγούν στη δημιουργία ελαφρών αφρώδων υλικών με αρκετά ομοιόμορφη δομή κυττάρων. Από την άλλη πλευρά, το πολυουρεθάνιο ή PU δημιουργείται όταν οι διισοκυανικές ενώσεις αντιδρούν με πολυολες κατά την παραγωγή. Ανάλογα με τον τρόπο συνδυασμού αυτών των συστατικών, το τελικό προϊόν μπορεί να κυμαίνεται από πολύ σκληρό έως αρκετά μαλακό και εύκαμπτο. Η πλειονότητα της παραγωγής PU πραγματοποιείται είτε με μεθόδους χύσης επί τόπου είτε με διεργασίες συμπίεσης, παρέχοντας έτσι στους παραγωγούς καλό έλεγχο ως προς την πυκνότητα και την ομοιομορφία του τελικού προϊόντος. Λόγω αυτών των διαφορετικών μεθόδων παραγωγής, το EVA τείνει να έχει τη χαρακτηριστική ελαστική αίσθηση, ενώ το PU προσφέρει ιδιότητες που μοιάζουν περισσότερο με αυτές του σφουγγαριού, οι οποίες προσαρμόζονται καλά σε αλλαγές πίεσης.
| Περιουσία | Μονωτικές Επιστρώσεις EVA | Μονωτικές Επιστρώσεις PU |
|---|---|---|
| Πυκνότητα | 0,12–0,25 g/cm³ | 0,25–0,45 g/cm³ |
| Σύνολο συμπιέσματος | 15–20% (εξαιρετική ανάκαμψη) | 25–35% (σταδιακή παραμόρφωση) |
| Μνήμη υλικού | Διατηρεί το 92% του σχήματος μετά από 1.000 κύκλους | Διατηρεί το 78% του σχήματος μετά από 1.000 κύκλους |
Η χαμηλότερη πυκνότητα του EVA συμβάλλει σε ελαφρύτερα παπούτσια, ενώ η υψηλότερη πυκνότητα του PU βελτιώνει την κατανομή του φορτίου. Κατά τη δοκιμή συμπίεσης, το EVA αναπηδά 15% γρηγορότερα από το PU, γεγονός που το καθιστά ιδανικό για παπούτσια τρεξίματος. Η πιο αργή ανάκαμψη του PU παρέχει σταδιακή απόσβεση, ιδανική για εργαλειοθήκες και εφαρμογές με παρατεταμένη όρθια στάση.
Το EVA προσφέρει ικανοποιητική προστασία από τις υπεριώδεις ακτίνες, αλλά χάνει περίπου το 30% της εφελκυστικής του αντοχής μετά από περίπου 500 ώρες έκθεσης στον απευθείας ηλιακό φωτισμό. Τα υλικά PU αντέχουν πολύ καλύτερα στην υπεριώδη ακτινοβολία, με μόλις περίπου 12% εξασθένιση, λόγω της διασυνδεδεμένης πολυμερικής τους δομής. Όταν χρησιμοποιούνται σε εξωτερικούς χώρους, οι σόλες EVA τείνουν να εμφανίζουν ρωγμές στην επιφάνεια μεταξύ 18 και 24 μηνών αργότερα, ενώ οι σόλες PU διατηρούν τη δομή τους ακέραια για περισσότερο από τρία χρόνια. Ωστόσο, το PU έχει ένα μειονέκτημα: καταστρέφεται γρηγορότερα σε υγρές συνθήκες σε σύγκριση με το EVA, το οποίο αντιστέκεται αρκετά καλά στην απορρόφηση υγρασίας. Όλες αυτές οι ιδιότητες επηρεάζουν την επιλογή των υλικών για διαφορετικές εφαρμογές. Οι περισσότερες μπότες για μακρινά πεζοπορία χρησιμοποιούν PU, επειδή χρειάζονται κάτι αρκετά ανθεκτικό για να αντέξει σε δύσκολο έδαφος. Αντίθετα, το EVA παραμένει δημοφιλές για παπούτσια που φοριούνται σε υγρά περιβάλλοντα, επειδή παραμένει ελαφρύ και δεν απορροφά νερό όπως άλλα υλικά.
Η EVA αφρώδης μάζα λειτουργεί απορροφώντας τις πληγές χάρη στη δομή των ανοιχτών κυττάρων της, η οποία συμπιέζεται όταν κάτι τη χτυπά, διασπώντας την ενέργεια πλαγίως σε όλη την περιοχή της μεσοσόλης. Σύμφωνα με ορισμένες πρόσφατες μελέτες από τον περασμένο χρόνο, αυτή η διάταξη μειώνει τα αιχμηρά κορυφαία φορτία κατά περίπου 18 έως 22 τοις εκατό σε σύγκριση με το συμπαγές λάστιχο. Από την άλλη πλευρά, το υλικό PU ακολουθεί διαφορετική προσέγγιση. Διαθέτει πολύ σφιχτούς πολυμερικούς δεσμούς που του επιτρέπουν να διοχετεύει την ενέργεια απευθείας προς τα κάτω, προσφέροντας έτσι περίπου 12 έως 15 τοις εκατό καλύτερη προστασία από ισχυρές πληγές άνω των 8 κιλονιούτον. Οι περισσότεροι θεωρούν ότι η EVA είναι κατάλληλη για καθημερινές δραστηριότητες, όπως το περπάτημα στην πόλη, αλλά αν κάποιος ασχοληθεί με σοβαρό αθλητισμό που απαιτεί αιφνίδιες εκρήξεις δύναμης, όπως το μπάσκετ ή το τρέξιμο σε μονοπάτια, τότε το PU αντέχει πολύ καλύτερα λόγω της δυσκαμψίας που διατηρούν τα μόριά του υπό τάση.
Το πολυουρεθάνιο (PU) καταφέρνει να επιστρέψει περίπου 85 έως 88 τοις εκατό της ενέργειας που του μεταβιβάζεται, λόγω της δομής του πολυμερούς, ξεπερνώντας το αφρώδες EVA, το οποίο επιστρέφει μόνο περίπου 70 έως 75 τοις εκατό της απορροφηθείσας ενέργειας. Όταν δοκιμάστηκε σε επαγγελματίες σπρίντερ υπό ελεγχόμενες συνθήκες, τα παπούτσια με PU μείωσαν τον χρόνο στα 100 μέτρα κατά 0,08 έως 0,12 δευτερόλεπτα σε σύγκριση με παρόμοια παπούτσια με EVA. Σύμφωνα με τα ευρήματα της Έκθεσης Απόδοσης Υλικών Αθλητισμού 2023, το PU μπορεί να αποθηκεύει ελαστική ενέργεια κατά την επαφή του ποδιού με το έδαφος και να την απελευθερώνει εκ νέου εντός 0,03 δευτερολέπτων κατά την απώση με τη φάση του απωθήματος. Αυτό καθιστά το PU ιδιαίτερα κατάλληλο για αθλήματα όπου η γρήγορη έκρηξη δύναμης έχει μεγάλη σημασία, όπως το μακρύ άλμα ή το τένις, όπου οι αθλητές πρέπει να προωθηθούν γρήγορα.
| Υλικό | συμπίεση 500 Κύκλων (ASTM D395) | Διατήρηση Σκληρότητας |
|---|---|---|
| ΕΒΑ | 8–12% | 82% |
| ΠΟΛΥΥΠΟΣΤΡΩΜΑΤΙΚΗ ΥΛΙΚΗ | 2–4% | 95% |
Η διασυνδεδεμένη δομή του PU αντιστέκεται στη μόνιμη παραμόρφωση τέσσερις φορές καλύτερα από το EVA σε προσομοιώσεις επεκταμένης χρήσης. Μετά από 200 ώρες δοκιμής υπό δυναμικό φορτίο (120kg @ 3Hz), τα μεσαία σόλες EVA χάνουν το 15% της δυνατότητας απόσβεσης, ενώ το PU διατηρεί το 93% της αρχικής απόδοσης απορρόφησης κραδασμών.
Οι ερευνητές διεξήγαγαν ένα 12εβδομαδικό τεστ σε τρέχοντα δάπεδο με 50 δρομείς και ανακάλυψαν κάτι ενδιαφέρον σχετικά με τα υλικά των παπουτσιών. Τα μεσαία σόλες EVA συμπιέστηκαν κατά περίπου 12% μετά από 480 χιλιόμετρα, ποσοστό που αντιστοιχεί σχεδόν σε διπλάσια συμπίεση σε σύγκριση με τις PU, οι οποίες είχαν μόλις 6%. Αλλά υπάρχει και μια άλλη πλευρά σε αυτή την ιστορία. Επειδή το EVA έχει μικρότερη πυκνότητα, 0,15 γραμμάρια ανά κυβικό εκατοστό έναντι 0,25 για το PU, τα παπούτσια που κατασκευάζονται με EVA είναι 28 γραμμάρια ελαφρύτερα ανά ζεύγος. Αυτό δείχνει γιατί οι σχεδιαστές αντιμετωπίζουν τόσο δύσκολες επιλογές όταν δημιουργούν παπούτσια τρεξίματος. Θέλουν να είναι άνετα και ελαφριά στα πόδια, αλλά χρειάζεται επίσης να είναι ανθεκτικά με την πάροδο του χρόνου, χωρίς να φθείρονται γρήγορα.
Όταν υποβάλλονται στο πρότυπο δοκιμαστικό μέθοδο ASTM D4060 για φθορά, οι μόνες PU αντέχουν περίπου 40% καλύτερα από τα υλικά EVA. Γι' αυτόν τον λόγο, οι περισσότεροι εργαζόμενοι σε ορυχεία και σε δομημένους χώρους όπου υπάρχουν πολλά αιχμηρά αντικείμενα τείνουν να επιλέγουν μόνες PU. Το EVA όμως έχει και τα πλεονεκτήματά του. Αντιστέκεται στο σχίσιμο όταν κάτι το χτυπήσει ξαφνικά, με μελέτες να δείχνουν περίπου 15% μικρότερη πιθανότητα διάδοσης ρωγμών μέσω του υλικού. Αλλά εδώ είναι το ζήτημα: επειδή το EVA δεν είναι τόσο πυκνό, απλώς δεν διαρκεί τόσο πολύ σε αυτά τα τραχιά δάπεδα εργοστασίων όπου η τριβή είναι συνεχής. Η ανταλλαγή μεταξύ προστασίας από κρούσεις και αντοχής γίνεται αρκετά σαφής μετά από πραγματικές δοκιμές σε πεδίο.
Δοκιμές που επιταχύνουν τη διαδικασία γήρανσης δείχνουν ότι οι PU σόλες διατηρούν περίπου το 85% του αρχικού τους πάχους μετά από 1.500 ώρες υπό προσομοιωμένες βιομηχανικές συνθήκες, ενώ οι EVA διατηρούν μόνο περίπου το 62%. Ωστόσο, όσον αφορά την απόδοση σε κρύες συνθήκες, η EVA έχει πλεονέκτημα. Ακόμα και σε θερμοκρασίες χαμηλότερες από μείον δέκα βαθμούς Κελσίου, παραμένει αρκετά εύκαμπτη ώστε να διατηρεί περίπου το 90% της συνήθους ευλυγισίας της. Η PU γίνεται αισθητά πιο σκληρή σε αυτές τις συνθήκες, γίνοντας περίπου 65% πιο δύσκαμπτη. Για εργαζόμενους που εργάζονται σε λιπαρά περιβάλλοντα, η PU ξεχωρίζει λόγω των ιδιοτήτων της ανθεκτικότητας σε χημικά. Οι σόλες από αυτό το υλικό διαρκούν σχεδόν 2,3 φορές περισσότερο από τις εναλλακτικές λύσεις EVA όταν εκτίθενται σε λάδια, κάτι που εξηγεί γιατί πολλοί κατασκευαστές προτιμούν ακόμα την PU για σοβαρές εφαρμογές προστατευτικών υποδημάτων.
Μετά από έξι μήνες έκθεσης σε υπεριώδη ακτινοβολία:
| Περιουσία | Αποδόμηση PU | Αποδόμηση EVA |
|---|---|---|
| Αντοχή Συμπίεσης | 12% απώλεια | 28% απώλεια |
| Αντοχή σε Τension | 8% μείωση | 19% μείωση |
| Ρωγμές στην επιφάνεια | Κανένα | Μετριοπαθής |
Το PU απορροφά σημαντικά λιγότερη υγρασία (0,9%) σε σύγκριση με το EVA (3,2%), μειώνοντας τον κίνδυνο κατάρρευσης της αφρώδους δομής σε υγρά περιβάλλοντα και ενισχύοντας τη μακροπρόθεσμη δομική σταθερότητα.
Το EVA έχει πυκνότητα περίπου 0,15 γραμμάρια ανά κυβικό εκατοστό, που είναι περίπου 40 τοις εκατό ελαφρύτερη σε σύγκριση με τα τυπικά υλικά PU, τα οποία βρίσκονται στα 0,35 g/cm³. Το ελαφρύτερο βάρος κάνει τη διαφορά όταν κάποιος βρίσκεται όρθιος για ώρες, κάτι που γίνεται ιδιαίτερα αισθητό κατά τη διάρκεια μακρών δρομών ή πεζοποριών σε δύσκολο έδαφος. Βέβαια, το PU προσφέρει επιπλέον προστασία από κραδασμούς, κάτι που εξηγεί γιατί παραμένει δημοφιλές σε ορισμένα παπούτσια ασφαλείας. Αλλά δείτε τι λέει και η έρευνα: πολλοί μαραθωνοδρόμοι που αλλάζουν σε παπούτσια με EVA αναφέρουν ότι νιώθουν σημαντικά λιγότερο κούραση στα πόδια τους μετά από 10 χιλιόμετρα δρομής. Περίπου 17% λιγότερη κόπωση, σύμφωνα με ορισμένες μελέτες. Ωστόσο, εργαζόμενοι σε εργοστάσια ή αποθήκες θα σας πουν διαφορετικά. Προτιμούν το PU, επειδή οι βαρύτερες σόλες προσφέρουν πολύ καλύτερη υποστήριξη στα τόξα όταν κάποιος στέκεται όλη μέρα σε πλακάκια. Μερικές φορές, η άνεση δεν έχει να κάνει μόνο με το πόσο ελαφρύ νιώθει κάτι.
Το EVA παραμένει εύκαμπτο ακόμα και όταν οι θερμοκρασίες πέφτουν κάτω από το σημείο πήξης, γι’ αυτό λειτουργεί τόσο καλά σε εξοπλισμό για τον χειμώνα και σε ορεινά περιβάλλοντα. Το PU διηγείται μια διαφορετική ιστορία, καθώς γίνεται αισθητά πιο σκληρό περίπου στους 5 βαθμούς Κελσίου, κάνοντάς το λιγότερο κατάλληλο για χρήση σε ψυχρότερο καιρό. Όταν εξετάζουμε τη διάρκεια ζωής αυτών των υλικών, το PU ξεκάθαρα κερδίζει. Δοκιμές δείχνουν ότι μπορεί να αντέξει περίπου τέσσερις φορές περισσότερες κινήσεις κάμψης πριν εμφανίσει σημάδια φθοράς, κάτι που εξηγεί γιατί οι κατασκευαστές συχνά επιλέγουν το PU για τα παπούτσια ασφαλείας και τα γόβα τους. Οι δρομείς μονοπατιού μπορεί επίσης να εκτιμούν τις μοναδικές ιδιότητες του EVA. Η εύκαμπτη φύση του υλικού βοηθά να αντιστέκεται καλύτερα στις δυνάμεις κρούσης σε σύγκριση με το PU, ειδικά όταν τρέχουν προς τα κάτω. Μελέτες δείχνουν ότι αυτό το φαινόμενο επανακατανομής μειώνει την κόπωση των γαμπών κατά περίπου 18%, κάτι που πολλοί λάτρεις του ανοιχτού έχουν παρατηρήσει από πρώτο χέρι αφού άλλαξαν από παραδοσιακές αφρώδεις επιλογές.
Η σκληρή αντίδραση του υλικού PU παρέχει επιπλέον στήριξη κατά την επαφή της φτέρνας με το έδαφος, κάτι που είναι πολύ σημαντικό για ανθρώπους που πρέπει να μεταφέρουν βαριά φορτία όλη μέρα. Όσον αφορά τα παπούτσια τρεξίματος, τα υλικά EVA αναπηδούν καλύτερα στο στάδιο απώσεως με τη μύτη, βοηθώντας τους δρομείς να αποκτήσουν την επιπλέον ώθηση που χρειάζονται προς τα εμπρός. Μελετώντας δεδομένα που συλλέχθηκαν από περίπου 1.200 άτομα, διαπιστώσαμε ότι το PU μειώνει την πλευρική κίνηση του αστραγάλου κατά περίπου 9 μοίρες όταν περπατά κανείς σε ανώμαλο έδαφος. Αυτό κάνει μεγάλη διαφορά για τους πεζοπόρους που διασχίζουν δύσβατα μονοπάτια. Από την άλλη πλευρά, το EVA επιστρέφει 62 τοις εκατό περισσότερη ενέργεια σε σύγκριση με άλλα υλικά, κάτι που συμβαδίζει καλά με τον τρόπο που κινούν τα πόδια τους οι σπρίντερ. Αυτό σημαίνει ότι οι δρομείς μπορούν να διατηρήσουν περίπου 5,2 ml οξυγόνου ανά kg ανά λεπτό κατά τη διάρκεια μεγάλων αποστάσεων, σύμφωνα με πρόσφατη έρευνα που δημοσιεύθηκε πέρυσι. Η επιλογή του κατάλληλου τύπου σόλας με βάση αυτές τις ιδιότητες βοηθά επίσης στην πρόληψη των ενοχλητικών προβλημάτων υπερπρονάτωσης, μειώνοντας τα ποσοστά τραυματισμών κατά περίπου ένα πέμπτο μεταξύ εργαζομένων των οποίων η δουλειά απαιτεί συγκεκριμένη προστασία των ποδιών.
Οι σύγχρονοι υβριδικοί επώνυχοι συνδυάζουν την ελαφρότητα του αφρού EVA με την ανθεκτικότητα του πολυουρεθάνης. Πρόσφατες έρευνες από μηχανικούς υποδημάτων το 2023 έδειξαν κάτι ενδιαφέρον σχετικά με αυτά τα μεσαία επώνυχα από πολλαπλά υλικά. Διαπίστωσαν αύξηση περίπου 18% στην επιστροφή ενέργειας κατά τη διάρκεια περπάτημα ή τρέξιμο, καθώς και περίπου 27% λιγότερη συμπίεση με την πάροδο του χρόνου σε σύγκριση με τα παλιά επώνυχα μονού υλικού. Οι περισσότεροι κατασκευαστές τείνουν να τοποθετούν το μαλακό EVA εκεί που το πόδι το χρειάζεται περισσότερο κατά την επαφή, ενώ προσθέτουν επιπλέον ενίσχυση PU σε σημεία που συνήθως φθείρονται πρώτα. Αυτός ο έξυπνος συνδυασμός παρέχει στα παπούτσια καλή απόσβεση ακριβώς εκεί που χρειάζεται, καθώς και διαρκή υποστήριξη για όλα τα καθημερινά βήματα.
Όσον αφορά τη δυνατότητα ανακύκλωσης, το EVA έχει πλεονέκτημα με περίπου το 43% του υλικού να αναπορρέεται. Τα παραδοσιακά υλικά PU εξαρτώνται σε μεγάλο βαθμό από πολυολες βασισμένες σε πετρέλαιο. Πρόσφατα έχουν γίνει ενδιαφέρουσες εξελίξεις με νέες φόρμουλες PU που προέρχονται από ελαιόκαρπο και μειώνουν τις εκπομπές άνθρακα κατά περίπου ένα τρίτο σε σύγκριση με τις συμβατικές εκδόσεις, σύμφωνα με το Design News του περασμένου έτους. Ορισμένες εταιρείες που διεξήγαγαν δοκιμές κλειστού κύκλου παραγωγής κατάφεραν να δημιουργήσουν επάλωτα παπουτσιών EVA που περιλαμβάνουν περίπου 60% βιομηχανικά απόβλητα, χωρίς να επηρεάζεται η αντοχή τους στο σχίσιμο. Αυτού του είδους η καινοτομία μας καθοδηγεί προς πιο κυκλικές μεθόδους παραγωγής για τη βιομηχανία στο μέλλον.
Οι τελευταίες τροποποιημένες ενώσεις EVA που αναπτύσσονται περιέχουν νανοσωματίδια πυριτίου που αυξάνουν την αντοχή τους στην φθορά κατά περίπου 40%, καθιστώντας τους πολύ πιο κατάλληλους για δύσκολες συνθήκες τρέξιμου. Ταυτόχρονα, κατασκευαστές που εργάζονται με υλικά πολυουρεθάνου έχουν αρχίσει να δημιουργούν αναπνευστικά μικροκυτταρικά αφρούς που διατηρούν την ίδια ευελιξία με το ΕΒΑ αλλά εξακολουθούν να αντέχουν κάτω από το βάρος. Μια πρόσφατη ανακάλυψη προέρχεται από ένα θερμοπλαστικό υβριδικό αφρό από πολυουρεθάνιο που έδειξε εντυπωσιακά αποτελέσματα κατά τη διάρκεια δοκιμών. Μετά από 50 χιλιάδες κύκλους συμπίεσης, διατήρησε το 92% του αρχικού του σχήματος, ξεπερνώντας το κανονικό PU κατά σχεδόν 31% σύμφωνα με την έκθεση Modern Materials Report του περασμένου έτους. Όλες αυτές οι εξελίξεις βοηθούν να επιλυθεί η δύσκολη επιλογή μεταξύ των ιδιοτήτων EVA και PU, επιτρέποντας στους σχεδιαστές παπουτσιών να κάνουν σόλες που να διαρκούν περισσότερο ενώ παράλληλα παρέχουν καλύτερη υποστήριξη για τη μηχανική των ποδιών κατά τη διάρκεια έντονης δραστηριότητας.
Το EVA αντιπροσωπεύει τον συν-πολυμερισμό αιθυλενίου-βινυλοξικού οξέος, ένα ελαφρύ και εύκαμπτο υλικό, ενώ το PU αντιπροσωπεύει την πολυουρία, γνωστή για την ανθεκτικότητά της και την πυκνότητά της.
Το EVA έχει χαμηλότερη πυκνότητα, γεγονός που το καθιστά ελαφρύτερο, ενώ το PU έχει υψηλότερη πυκνότητα, παρέχοντας καλύτερη κατανομή φορτίου.
Τα επώστια PU προσφέρουν καλύτερη αντοχή στις υπεριώδεις ακτίνες σε σύγκριση με τα EVA επώστια, τα οποία μπορεί να υποβαθμιστούν γρηγορότερα στο άμεσο ηλιακό φως.
Τα υβριδικά επώστια συνδυάζουν τα πλεονεκτήματα τόσο του EVA όσο και του PU, προσφέροντας βελτιωμένη επαναφορά ενέργειας και ανθεκτικότητα χωρίς να θυσιάζεται η άνεση.
Το EVA είναι πιο ανακυκλώσιμο, ενώ οι νεότερες εκδόσεις PU μειώνουν τις εκπομπές άνθρακα χρησιμοποιώντας βιώσιμα υλικά όπως το λάδι από καστορέλαιο.
Τελευταία Νέα2025-03-26
2025-03-24
2025-03-21