La transizione dalla tradizionale poliuretano (PU) alla poliuretano termoplastico espanso (eTPU) rappresenta un cambio di paradigma nella progettazione di calzature antinfortunistiche industriali. L'eTPU offre una resilienza e un feedback energetico superiori, che riducono significativamente il carico metabolico dell'utilizzatore. Consentendo una maggiore deformazione verticale, le intersuole in eTPU supportano attivamente i muscoli della parte inferiore della gamba, trasformando la calzatura da un guscio protettivo passivo a uno strumento ergonomico per la riduzione dell'affaticamento.
Le intersuole in eTPU offrono un vantaggio tecnico rispetto al tradizionale PU sfruttando un ritorno di energia ad alta elasticità per ridurre lo sforzo muscolare. Questo passaggio dal semplice assorbimento degli urti al recupero attivo dell'energia è essenziale per mantenere la produttività del lavoratore e la salute muscoloscheletrica a lungo termine.
La meccanica di un ritorno di energia superiore
Resilienza ed elasticità migliorate
L'eTPU è progettato per possedere una resilienza molto più elevata rispetto al PU denso standard. Questo materiale immagazzina energia durante l'impatto del tallone e la rilascia durante la fase di spinta dell'avampiede del ciclo del passo.
Maggiore deformazione verticale
La struttura espansa del TPU consente una compressione verticale più significativa sotto carico. Questo aumento del range di deformazione fornisce un impatto iniziale più morbido, garantendo al contempo che il materiale abbia una "corsa" sufficiente per restituire un'alta percentuale di energia all'utilizzatore.
Feedback energetico attivo
A differenza dei materiali tradizionali che dissipano semplicemente l'energia d'impatto sotto forma di calore, l'eTPU agisce come una molla. Questo ciclo di feedback costante fornisce un effetto di "rimbalzo" continuo che rende la camminata su superfici industriali dure più agevole.
Impatto fisiologico sull'utilizzatore
Riduzione del carico di lavoro della parte inferiore della gamba
L'intersuola in eTPU ad alta elasticità fornisce un supporto fisico diretto ai muscoli del soleo e del gastrocnemio. Restituendo energia al piede, il materiale riduce la forza che questi muscoli devono generare per spostare il corpo in avanti.
Mitigazione dell'affaticamento cumulativo
Poiché i muscoli sono sottoposti a minore sforzo ad ogni passo, il carico fisico complessivo sul lavoratore è ridotto. Questo è un vantaggio tecnico fondamentale per i professionisti che trascorrono 8-12 ore al giorno in piedi.
Miglioramento del supporto ergonomico
Ottimizzando il ciclo del passo, l'eTPU aiuta a mantenere una postura corretta durante il turno di lavoro. Ciò riduce la probabilità di "cedimenti" o cambiamenti nell'andatura che si verificano quando un lavoratore si stanca, il che spesso porta a infortuni secondari.
Materiali sinergici nelle calzature antinfortunistiche
Leggera resistenza alla perforazione
Le moderne scarpe antinfortunistiche spesso abbinano l'eTPU a intersuole composite resistenti alla perforazione. Queste strutture a base di fibre offrono una protezione equivalente all'acciaio, ma con un peso significativamente inferiore e una migliore resistenza all'affaticamento.
Il ruolo del PU nelle suole
Mentre l'eTPU è ideale per l'intersuola, il PU tradizionale rimane una scelta preferita per la suola grazie alla sua durata. Le suole in PU sono significativamente più leggere della gomma e si allineano agli obiettivi ESG (Ambientali, Sociali e di Governance) grazie ai loro tassi di degradazione più rapidi e ai processi di produzione più puliti.
Riduzione totale del peso del sistema
La combinazione di un'intersuola in eTPU, una piastra composita antiperforazione e una suola in PU crea un sistema ad alte prestazioni. Questa combinazione minimizza l'"effetto pendolo" delle calzature pesanti, riducendo ulteriormente l'energia richiesta per ogni passo.
Comprendere i compromessi
Stabilità vs. Rimbalzo
L'elevata elasticità dell'eTPU può talvolta creare una sensazione di instabilità per i lavoratori su terreni molto irregolari o accidentati. In questi casi specifici, un PU tradizionale più rigido potrebbe essere preferito per la sua rigidità laterale.
Costo di produzione
La produzione di eTPU è tecnicamente più impegnativa rispetto all'iniezione di PU standard. Ciò si traduce tipicamente in un prezzo più elevato, sebbene questo sia solitamente compensato dai benefici a lungo termine di una ridotta affaticamento del lavoratore e minori disturbi muscoloscheletrici.
Sensibilità alla temperatura
Sebbene l'eTPU sia generalmente robusto, le sue caratteristiche di rimbalzo possono variare leggermente in caso di fluttuazioni estreme di temperatura. Tuttavia, in genere mantiene meglio le sue proprietà rispetto a molte alternative in schiuma tradizionali negli ambienti industriali standard.
Come applicare questo al tuo progetto
Raccomandazioni per la selezione delle calzature
- Se il tuo obiettivo principale è ridurre l'affaticamento del lavoratore su pavimenti duri: Dai priorità alle calzature con intersuole in eTPU per massimizzare il ritorno di energia e supportare i muscoli della parte inferiore della gamba.
- Se il tuo obiettivo principale è la protezione leggera contro le perforazioni: Scegli modelli che integrano piastre in fibra composita ad alta resistenza anziché inserti in acciaio tradizionali.
- Se il tuo obiettivo principale è la sostenibilità aziendale e l'ESG: Cerca design che utilizzano suole in PU, che offrono un'impronta di produzione più pulita e una migliore biodegradabilità a fine vita.
Integrando la tecnologia eTPU, le calzature antinfortunistiche si evolvono da DPI di base a un sofisticato intervento ergonomico che protegge sia il piede che la capacità fisica a lungo termine dell'utilizzatore.
Tabella riassuntiva:
| Caratteristica | Intersuola tradizionale in PU | Intersuola in TPU espanso (eTPU) |
|---|---|---|
| Funzione principale | Assorbimento passivo degli urti | Feedback energetico attivo (simile a una molla) |
| Resilienza | Moderata | Alta (rimbalzo superiore) |
| Beneficio per il lavoratore | Protezione di base dagli impatti | Riduzione dello sforzo muscolare e dell'affaticamento |
| Deformazione | Compressione limitata | Elevata deformazione verticale |
| Caso d'uso ottimale | Terreno accidentato/irregolare | Pavimenti industriali duri e turni lunghi |
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Riferimenti
- Judith Osterloh, Rainer Bader. The effect of different midsole materials in safety shoes on perceived comfort, muscle activities, and biomechanical parameters during walking – a musculoskeletal modelling approach. DOI: 10.1080/19424280.2025.2472249
Questo articolo si basa anche su informazioni tecniche da 3515 Base di Conoscenza .
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