Fórmula do material do calçado: Guia de seleção de carbonato de cálcio para sistemas PVC/RB/TPR/EVA/PU!
O carbonato de cálcio é o principal pó modificado para enchimento na indústria de calçados. A seleção adequada pode reduzir os custos da matéria-prima, ao mesmo tempo que melhora indicadores-chave como dureza da sola, resistência ao desgaste, resistência ao rasgo, estabilidade dimensional e resistência ao amarelamento.
Os cinco principais sistemas de formulação de materiais base para solados de calçados — PVC, borracha RB, TPR, EVA e PU — apresentam diferentes requisitos quanto à finura, categoria e proporção de adição de carbonato de cálcio. Este artigo resume os principais pontos de aplicação de vários pós para solados de calçados.
Sola de borracha RB (sola antiderrapante esportiva)
As solas de borracha dividem-se em sistemas de borracha natural e borracha sintética. A borracha natural possui excelente elasticidade, mas sua resistência ao desgaste é baixa e ela é propensa à oxidação e ao amarelamento. A indústria geralmente utiliza negro de fumo branco como carga de reforço, e a maioria das formulações é combinada com óxido de cálcio pesado modificado de 800-1250 mesh para modificação sinérgica.
As principais funções do carbonato de cálcio são auxiliar na melhoria da resistência ao desgaste, retardar o envelhecimento, melhorar a resistência ao amarelamento, reduzir os custos de enchimento e equilibrar os custos de produção e as propriedades do produto. O pó requer baixo teor de impurezas e excelente dispersibilidade para evitar aglomeração e descarte do pó do produto acabado, garantindo a produção contínua e estável de solados de borracha.
Sola de PVC (chinelos, botas de chuva, sapatos de mineiro, sandálias de plástico)
O PVC é o sistema de material para calçados mais consolidado para aplicações com carbonato de cálcio, sendo amplamente utilizado em chinelos de casa, botas impermeáveis, sandálias e calçados de trabalho para mineiros. Produtos mais acessíveis geralmente utilizam carbonato de cálcio pesado com granulometria entre 400 e 800 mesh, enquanto as fórmulas convencionais priorizam o uso de carbonato de cálcio leve, com uma proporção de adição de 3% a 5%.
A função do carbonato de cálcio é aumentar a dureza do produto, reduzir a contração da moldagem, estabilizar as dimensões do produto, otimizar a planicidade da superfície e reduzir o consumo de resina. Produtos de PVC de cores claras e brancas devem utilizar, preferencialmente, carbonato de cálcio com alto grau de brancura e baixa formação de manchas pretas para garantir uma superfície lisa e sem partículas brancas, sendo adequados para produção em linhas de montagem automatizadas.
Sola de borracha termoplástica TPR (calçados casuais, calçados infantis, chinelos macios)
O TPR combina a elasticidade da borracha com as características de processamento do plástico, suporta processos de moldagem por injeção e extrusão, e é feito de materiais recicláveis. É comumente usado em calçados infantis, solados casuais e pantufas macias. A seleção do pó é dividida em três níveis:
1. Produtos TPR de baixo custo: cálcio pesado comum, com o controle de custos como principal objetivo;
2. TPR resistente a riscos de gama média a alta: O nanocarbonato de cálcio combinado com negro de fumo branco aumenta a resistência a rasgos, riscos e desgaste;
3. Material base de TPR transparente: utiliza principalmente negro de fumo branco e pó transparente, com apenas uma pequena quantidade de carbonato de cálcio para ajustar a dureza.
O carbonato de cálcio nano modificado pode substituir parcialmente o negro de fumo branco e reduzir os custos de formulação; o pó possui boa dispersibilidade e pode evitar defeitos como porosidade e descascamento em produtos moldados por injeção.
Material de espuma EVA para calçados
Existem diferenças significativas na aplicação do sistema EVA com carbonato de cálcio, que podem ser divididas em duas vertentes: sola injetada em uma única etapa e grandes placas de espuma.
1. Entressola leve de EVA injetada em uma única etapa: A fórmula é composta principalmente de talco, com um acréscimo de 5% a 20%. Fórmulas convencionais raramente utilizam carbonato de cálcio; apenas uma pequena quantidade de carbonato de cálcio ultrafino é adicionada a produtos de alta densidade para ajustar sua gravidade específica.
2. Folha de espuma EVA (substrato do chinelo, entressola moldada secundária)
Placa de espuma comum de baixa densidade: 325-600 mesh, rica em cálcio, com foco na redução de custos;
Placa de espuma ponderada de alta densidade: granulometria ultrafina de 1250-2000 mesh com alto teor de cálcio, equilibrando brancura, finura e efeito de superfície do produto;
Material em folha de alta resiliência e planicidade: composto principalmente de talco em pó, misturado com carbonato de cálcio para regular a taxa de formação de espuma.
O carbonato de cálcio adequado para a produção de espuma de EVA requer absorção moderada de óleo e excelente fluidez para evitar o colapso da espuma e a porosidade irregular durante a produção, garantindo uma seção transversal lisa da espuma.
Sola de poliuretano (PU) (sapatos de couro, sapatos de trabalho, sapatos casuais)
A sola de PU possui boa elasticidade e resistência à flexão repetida, sendo comumente encontrada em sapatos sociais de couro e calçados de trabalho. A fórmula geralmente utiliza carbonato de cálcio ultrafino ativo de 1250 mesh e pó de cálcio nano modificado.
A função do carbonato de cálcio é regular a maciez e a dureza das solas dos calçados, reduzir a deformação por contração da espuma, melhorar a resistência ao desgaste e à flexão, reduzir o custo das matérias-primas de poliol e atenuar problemas de rachaduras a longo prazo.
O carbonato de cálcio tratado com ativação superficial apresenta melhor compatibilidade com o sistema de PU, aumentando a quantidade de enchimento sem danificar a estrutura da espuma, melhorando efetivamente o rendimento dos produtos acabados.
