1. Aplicação do Design Sustentável no Desenvolvimento de Calçado
Application of the Sustainable Design in Footwear Development
PAULA, Victor Barbieratto de
Graduando em Desenho Industrial – Projeto do Produto – FAAC/UNESP – Campus Bauru
PASCHOARELLI, Luis Carlos
Doutor em Engenharia de Produção – PPGDI – FAAC/UNESP – Campus Bauru
Palavras-chave: sustentabilidade, calçados, design de produto.
O desenvolvimento sustentável é um fator fundamental no processo de integração de diferentes comunidades, tendo o
ecodesign como um modelo projetual orientado por critérios ecológicos. Este artigo apresenta um estudo sobre
materiais ecologicamente corretos e o desenvolvimento de um calçado (tênis) utilizando tais materiais, seguindo as
premissas do Design de novos produtos -serviços intrinsecamente sustentáveis.
Key-words: sustainable design, footwear, product design.
The sustainable development is a basic factor in the integration process of different communities, having ecodesign as a
projetual model guided by ecological criteria. This article presents a study on ecologically correct materials and the
development of a footwear (snicker) using such materials, following the premises of the sustainable design of new
products - services.
1 - Introdução
O desenvolvimento sustentável é um fator fundamental no processo de integração de diferentes comunidades
e, no mercado global, é objeto de desafio e competitividade entre países e entre empresas dos mais variados
ramos de produção. O ecodesign é um modelo projetual orientado por critérios ecológicos. Este termo
apresenta-se, portanto, como a expressão que sintetiza um vasto conjunto de atividades projetuais que
tendem a enfrentar os temas levantados pela questão ambiental partindo do ponto inicial, isto é, do redesenho
dos próprios produtos.
A conscientização acerca do problema ambiental seguiu um percurso que vai do tratamento para diminuição
da poluição (as políticas end-of-pipe, que tendem a neutralizar os efeitos ambientais negativos gerados pelas
atividades produtivas), à interferência nos processos produtivos que geram tal poluição (o tema das
tecnologias limpas), até o redesenho dos produtos em um processo que se faz necessário (o tema dos
produtos limpos). A conscientização acerca do problema ambiental levou à discussão e à reorientação de
novos comportamentos sociais, isto é, da procura por produtos e serviços que motivem a existência destes
processos ecologicamente corretos e, conseqüentemente, dos produtos derivados deste tipo de
desenvolvimento (o tema do consumo limpo).
Cada vez mais acentuada, a busca da promoção do consumo e do comportamento limpos exige novos
produtos, mas pode, também, direcionar a orientação das escolhas para um novo complexo de produtos e
serviços que, para serem aceitos, dependem de uma mudança na cultura e no comportamento dos usuários.
“Nesse âmbito, portanto, propor soluções que apresentem uma alta qualidade ambiental não pode prescindir
do quanto, e como, elas sejam social e culturalmente aceitáveis” (MANZINI & VEZZOLI, 2005).
“Há opiniões que ligam o Design ao mundo superficial, presentes numa concepção que considera a forma e o
visual como mais importantes, sendo considerado elitista. Passando a ter uma maior difusão, o Design e a
produção de produtos sustentáveis poderiam perder seu status e valor, transformando-se em cultura de
massa. Porém, quanto maior o número de projetos ambientais e de produtos ecologicamente corretos, nos
quais os atributos ambientais são tratados como objetivos do Design, menor seria o impacto ambiental”
(PAULA & PASCHOARELLI, 2006). Assim, o principal desafio do Design, quando se trata de produtos
sustentáveis, é aliar o cuidado ecológico a um projeto que seja apreciado por uma parcela significativa de
consumidores.

2. 2 - A Importância dos Materiais nos Calçados
Um grande avanço na indústria do calçado foi a fabricação de solas vulcanizadas na década de 1930, o que
propiciou a fabricação de calçados com melhor resistência à umidade e uma maior durabilidade que as
tradicionais em couro.
Outra tecnologia que teve grande aceitação foi a borracha termoplástica derivada do petróleo. As solas, até
então moldadas, passaram a ser injetadas. Este fato marca o surgimento do tênis em larga escala, na década
de 1940, que passa a utilizar também os tecidos em sua fabricação.
No final da década de 1950, no Rio Grande do Sul, se inicia a fabricação de calçado injetado em duas peças:
a gáspea (parte dianteira do calçado, que cobre o pé e é costurada à parte posterior) e a sola, engatando-se as
duas peças. Na década de sessenta, esta tecnologia foi utilizada na fabricação de sandálias do tipo
“havaianas”. Ainda nesta década, o PVC (Policloreto de Vinila) aumenta seu mercado concorrendo com a
borracha. Os acrílicos e os acetatos aparecem como matérias-primas transparentes utilizadas para os saltos e
os modelos “anabela”.
O Nylon começa a ser utilizado devido a sua alta resistência, e o ABS (acrilonitrila-butadieno-estireno)
apresenta-se como material que possui uma elevada elasticidade, além de ser de boa estabilidade térmica e
inibição de envelhecimento, resistência ao impacto e dureza.
Na década de 1970, o Brasil lança a moda do sapato plástico. Já em 1980, é a vez dos sapatos com materiais
sintéticos e tecidos apresentando imitações de peles de animais. No final desta década, aparece o PVC
expandido micro poroso, com uma densidade de até 0,42 %, muito usado na fabricação de chinelos.
O EVA (etileno-acetato de vinila) é um material com boa flexibilidade e reduzida dureza, caracterizado pela
sua boa redução de ocorrência das rachaduras por fadiga e no ponto de fusão, durante seu processo de
fabricação. É também muito utilizado na fabricação da “entressola”, por ser um material amortecedor do
impacto no caminhar, correr ou praticar algum esporte.
Chiu & Wang (2006) obtiveram dados significantes quanto à utilização de diferentes materiais em calçados,
analisando o nível de desconforto percebido por enfermeiras. Em seus estudos, os participantes relataram
sentimentos de desconforto na parte traseira do pé (50.0%), na coxa (41.7%), no joelho (25.0%), e na canela
(58.3%), principalmente quando calçados com sola de EVA foram utilizados. “Assim, o material de absorção
de choque e a altura do salto devem ser considerados como muito importantes na produção dos calçados”.
3 - O Design de Novos Produtos -Serviços Intrinsecamente Sustentáveis
Considerando a demanda de produtos e/ou serviços como potencialmente variável, deve-se oferecer um novo
conceito de produto (mais sustentável), que busque a obtenção de resultados socialmente apreciados e, ao
mesmo tempo, com materiais e serviços em seu entorno radicalmente favoráveis ao meio ambiente.
Este alto nível de interferência requer que o novo complexo de produtos e serviços proposto (novo serviço-
produto) seja socialmente aceito, de modo a superar a “...inércia cultural e comportamental dos
consumidores” (MANZINI & VEZZOLI, 2005). Este novo conceito de serviço-produto depende do
investimento com alto risco, porém é o único que pode levar a soluções verdadeiramente coerentes com a
perspectiva da sustentabilidade.
Para se propor o design sustentável, deve ser promovida a capacidade do sistema produtivo de responder à
procura social de bem-estar, empregando no produto uma quantidade de recursos ambientais drasticamente
inferior aos níveis atualmente empregados.
Por outro lado, este design sustentável deve aprofundar suas propostas nas diferentes soluções técnica,
econômica e socialmente aceitáveis. Tão importante quanto isso é a consideração do ciclo de vida do
produto-serviço oferecido, e isto deve ser feito através da metodologia do Life Cycle Design.

3. Esta é uma maneira de conceber o desenvolvimento do produto considerando as implicações ambientais
ligadas às fases do próprio ciclo de vida do produto (pré-produção, produção, distribuição, uso e descarte),
buscando minimizar os efeitos negativos para a natureza.
Para um produto-serviço ser sustentável, segundo Manzini & Vezzoli (2005), ele deve responder aos
seguintes requisitos gerais:
• Basear-se fundamentalmente em recursos renováveis (garantindo ao mesmo tempo a renovação);
• Otimizar o emprego dos recursos não-renováveis (compreendidos como o ar, a água e o território);
• Não acumular lixo que o ecossistema não seja capaz de renaturalizar (isto é, fazer retornar às
substâncias minerais originais e, não menos importante, às suas concentrações originais);
• Agir de modo com que cada indivíduo, e cada comunidade das “sociedades ricas” permaneça nos
limites de seu espaço ambiental e, que cada indivíduo e comunidade das sociedades “pobres” possam
efetivamente gozar do espaço ambiental ao qual potencialmente tem direito (Homberg, 1995).
É comprovada a eficácia da ação preventiva no design sustentável, intervindo diretamente no produto em
questão, ao contrário de buscar soluções de recuperação para os danos e impactos ambientais já causados
(soluções end-of-pipe).
4 - Os Materiais e o Desenvolvimento Sustentável
4.1 - O Uso de Poliuretanos nos Calçados
Os poliuretanos (PU’s) foram desenvolvidos por Otto Bayer, em 1937, tornando-se uma fantástica história de
sucesso e um negócio de muitos bilhões de dólares no mundo atual. São produzidos pela reação de
poliadição de um isocianato (di ou polifuncional) com um poliol e outros reagentes como: agentes de cura ou
extensores de cadeia, catalisadores, agentes de expansão, surfactantes, cargas, agentes antienvelhecimento,
corantes, pigmentos, retardantes de chama, desmoldantes, etc.
Uma das principais utilizações de sistemas de Poliuretanos se dá em solados para calçados esportivos,
sapatos masculinos, sapatos femininos (especialmente os de sola tipo plataforma), entressolas dos tênis,
calçados de segurança (bi-densidade), palmilhas especiais, etc. Possivelmente a maior aplicação dos
Poliuretanos elastoméricos tem sido na indústria de calçados esportivos.
Os poliuretanos são particularmente adequados para a moldagem de artigos complexos, devido à
simplicidade do processo em uma etapa utilizando intermediários líquidos. Os sistemas de poliuretanos têm
sido usados há anos em solados e componentes de calçados devido à alta resistência à abrasão, flexão e
rasgo; elasticidade, e flexibilidade mesmo em temperaturas baixas; são termofixos (não amolecem com o
calor) e isolantes térmicos; proporcionam baixo peso ao calçado (devido à baixa densidade do solado), aliado
à durabilidade e conforto; constituem um processo simples, de alta produtividade, utilizando intermediários
líquidos, adequados à moldagem de formas complexas; possibilitam também a perfeição de cópia (imitação
de cortiça madeira, couro, etc.); permitem injeção direta em cabedais, com extrema facilidade para variação
de densidades; possuem processo em baixas temperaturas e pressões, com menor custo e alta vida útil dos
moldes; facilidade de tingir, versatilidade na adequação à moda, e a produção de componentes flexíveis e/ou
rígidos.
Na moldagem por injeção direta, o solado é unido ao calçado em uma única etapa. Neste caso, como o
sistema é curado no molde, há uma adesão forte com a parte superior do calçado, devido à formação de
ligações químicas entre os grupos isocianato e átomos de hidrogênio ativo do substrato do cabedal.
Segundo Vilar (2004), temos a seqüência (Figura 01): injeção da parte externa do solado; base movida para
cima para vedar o canal de entrada após a injeção, molde então se abre; parte superior do calçado introduzida
no molde; injeção da parte intermediária do solado, ligando a parte externa à parte superior.

4. Figura 01 – Moldagem direta de solados de densidade dupla (Fonte: Vilar, 2004).
4.2 - Polióis Derivados do Óleo de Mamona
Nos últimos anos, o uso de fibras naturais como curauá, coco, sisal, rami, bagaço de cana-de-açúcar, juta e
abacaxi como reforço em materiais poliméricos teve um acelerado crescimento. Por serem fonte de recurso
natural renovável, as fibras naturais apresentam baixo custo, são biodegradáveis, recicláveis, não tóxicas e
podem ser incineradas.
O óleo de mamona é um triglicerídeo derivado do ácido ricinoléico, obtido da semente da planta quot;Ricinus
Communisquot;, encontrada em regimes tropicais e subtropicais, sendo muito abuntante no Brasil. O óleo de
mamona é um líquido viscoso (viscosidade gardner U-V a 25°C) obtido pela prensagem das sementes ou por
extração com solvente.
Cerca de 90% do ácido graxo presente na molécula é o ácido ricinoléico, sendo os restantes 10% constituídos
de ácidos graxos não hidroxilados, principalmente dos ácidos oléicos e linoléicos. Portanto, a funcionalidade
do óleo de mamona é cerca de 2,7. O valor de hidroxilas é de grande pureza, recomendado para emprego em
poliuretanos.
Polióis poliéster trifuncionais a base de óleo de mamona, com teor de hidroxila de 310 mg de KOH/g, são
usados para aumentar a solubilidade de pentanos, empregados como agente de expansão, em sistemas de
espumas rígidas, com boa estabilidade térmica dimensional.
4.3 - Tencel®
O progresso da civilização tem valorizado cada vez mais o retorno às origens, também em relação aos
tecidos. Consumidores de várias partes do mundo têm sentido o desconforto relacionado a tecidos sintéticos,
fazendo surgir um nicho de mercado para aqueles que optam por vestir apenas fibras naturais ou
ecologicamente corretas.
Segundo Ribeiro (2000), à medida que o preço do petróleo aumenta, a aversão às fibras derivadas do mesmo,
como poliéster, acrílico, poliamida (nylon) e elastano (lycra) também aumenta, contribuindo para o
crescimento da competitividade das fibras naturais e orgânicas.
“A celulose já está sendo utilizada na produção de polpas celulósicas e na obtenção de fibras naturais como
algodão e Tencel®. Para sua transformação em insumos químicos é utilizada a glicose obtida pela sua
hidrólise. Esta glicose pode ser fermentada para etanol, que então fornece etileno, buteno (dimerização de
etileno), propileno (metátese de buteno com etileno), butadieno (via acetaldeído) e ácido acrílico (via ácido
láctico)”, complementa Ribeiro (2000).
O Tencel® é uma fibra produzida pelo homem, porém com origem completamente natural. É uma fibra de
celulose natural feita a partir da polpa da madeira, um recurso natural e renovável que é retirado de florestas
gerenciadas e auto-sustentáveis.
Após 14 anos de extensas pesquisas, o Tencel® foi desenvolvido utilizando um processo de produção
ecologicamente responsável e inovador, causando muito menos impacto ambiental, comparado com outras
fibras de origem celulósicas, pois é produzido em quot;ciclo fechadoquot; com um solvente não tóxico de óxido de
amina.

5. 4.4 - Cânhamo
O cânhamo (Cannabis ruderalis) é uma planta da família Cannabaceae, diferindo da Cannabis sativa e da
Cannabis indica pelo baixo teor de um princípio ativo conhecido como THC (tetrahidrocannabinol).
A cultura de cânhamo industrial é alvo de um crescimento exponencial nos países industrializados, devido às
suas inegáveis vantagens ecológicas para além da sua elevada rentabilidade. Todas as partes da planta podem
ser utilizadas com diversos fins, mas destaca-se especialmente a fibra (também chamada de filaça), muito
utilizada na indústria papeleira (um hectare de cânhamo produz o mesmo que quatro hectares de eucalipto,
num período de vinte anos).
A indústria têxtil também é um mercado de eleição para o cânhamo, sendo cinco vezes mais resistente que o
algodão, devido aos seus longos feixes de até 4,5 m. O que tem chamado atenção de um número cada vez
maior de pessoas interessadas em negócios têxteis tem sido o potencial da maconha como fibra têxtil.
O seu cultivo é de fácil implementação, o seu beneficiamento não precisa de sofisticação, e o efeito final do
tecido se assemelha ao linho, um dos mais nobres e confortáveis tecidos.
5 - Objetivos
De acordo com os conceitos apresentados anteriormente, o objetivo deste artigo foi apresentar o
desenvolvimento de calçado a partir dos princípios do design sustentável, atendendo assim às fortes
recomendações ambientais e, simultaneamente, às expectativas dos consumidores quanto ao bem-estar
almejado e sua demanda por produtos e serviços.
6 - Materiais e Métodos
Entendendo a metodologia do projeto como um estudo dos métodos para investigação na atividade projetiva,
houve uma organização das etapas de trabalho em função da procura por materiais sustentáveis e suas
possíveis aplicações no Design de calçados, delimitando os percursos do projeto.
O foco do projeto foi assim estabelecido, procurando-se os antecedentes justificativos do tema, tais como
tipologia dos tênis, sua história evolutiva e a importância dos materiais em sua concepção. Houve a
caracterização da necessidade a ser cumprida, estabelecendo sempre um paralelo com o Design sustentável.
7 - Desenvolvimento
7.1 – Requisitos Projetuais
Pretendeu-se, neste projeto, satisfazer os requisitos típicos de um produto-serviço, utilizando e baseando-se
nas estratégias apresentadas por Manzini & Vezzoli (2005). Estas estratégias são:
• Minimização dos recursos: Reduzir o uso de materiais e de energia;
• Escolha de recursos e processos de baixo impacto ambiental: Selecionar os materiais, os processos e as
fontes energéticas de maior ecocompatibilidade;
• Otimização da vida dos produtos: Projetar artefatos que perdurem;
• Extensão da vida dos materiais: Projetar em função da valorização (reaplicação) dos materiais
descartados;
• Facilidade de desmontagem: Projetar em função da facilidade de separação das partes e dos materiais.
Na fase de elaboração dos sketches (Figura 02), houve uma preocupação com a possibilidade de junção dos
materiais sem que houvesse problemas de desagrupamento dos diferentes materiais no pós-uso. Já na fase de
pré-produção (fase de produção dos materiais), poderão ser utilizados tanto recursos primários (recursos
provenientes diretamente da geosfera) quanto secundários (recursos reciclados).

6. Figura 02 – Definição das formas do modelo projetado
Para a produção do cabedal (parte superior do tênis), serão utilizados o tecido Tencel® e o cânhamo, com
possibilidade de utilização do algodão para possíveis personalizações (Figura 03). Para o solado, serão
utilizados os polióis derivados do óleo de mamona, também considerados como alternativas para outros tipos
de solado, para finalidades mais específicas. Será utilizada, para a fixação dos seus componentes, cola à base
de água, ao invés da tradicional cola à base de dissolventes.
Figura 03 – Representação dos materiais com diferentes cores (cânhamo – verde; tencel® - branco; poliuretano de
mamona – preto)
De acordo com os conceitos apresentados anteriormente, este deverá ser um calçado que atende às mais
fortes recomendações ambientais e que consiga atender simultaneamente às expectativas dos consumidores
quanto ao bem-estar almejado e sua demanda por produtos e serviços.
Seu cabedal e solado serão partes separadas, unidas por encaixes e cola à base d’água, possibilitando, assim,
a desmontagem do calçado. As partes de diferentes materiais que compõem o cabedal serão costuradas para
também poderem ser separadas. Para melhor visualização, a proposta foi modelada virtualmente (Figura 04).
Figuras 04 e 05 – Representação da proposta apresentada

7. Quando o usuário perceber a necessidade de trocar seu tênis, ele deverá procurar por uma loja especializada
e entregar seu exemplar. Na fábrica de origem, o tênis será desmontado e as partes danificadas serão
removidas e substituídas por outras novas.
As partes danificadas do tênis serão reprocessadas e novamente utilizadas em outros exemplares, e ainda
com as possibilidades de tingimento do Tencel® e do Cânhamo, as cores disponíveis serão as mais variadas.
7.2 - A Embalagem
O conceito de ciclo de vida dos produtos leva-nos a se preocupar com todas as fases que caracterizam o
produto, desde a pré-produção à sua eliminação. Considerando também a função exercida por este produto,
deve ser adicionado ao seu ciclo de vida os ciclos de outros produtos, cuja existência é funcional devido aos
serviços que oferecem aos usuários.
Para isso, será projetada também a embalagem do tênis, já que esta também é caracterizada por uma série de
trocas com o meio-ambiente (input e output) e, com isso, determina possíveis impactos ambientais. Esta
embalagem será de papel reciclado, e será entregue junto ao tênis a ser trocado nos postos e recebimento,
sendo reciclada e utilizada em um próximo momento de envase.
Nota – Agradecimentos à FAPESP – Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (Processo 06/55890-7).
8 - Bibliografia
CHIU, M-C. & WANG, M.-J. J. Professional footwear evaluation for clinical nurses. Applied Ergonomics
[article in press]. Aceito em 17/03/2006.
HOLMBERG, J. Socio-Ecological Principies and Indicators for Sustainability. Goteborg, Institute for
Physical Theory, 1995.
MANZINI, E. & VEZZOLI, C. O Desenvolvimento de Produtos Sustentáveis. São Paulo: Editora da
Universidade de São Paulo, 2005.
PAULA, V. B; PASCHOARELLI, L. C. Design, Produção e Sustentabilidade – Uma Reflexão. Anais do 7º
Congresso de Pesquisa e Desenvolvimento em Design. Curitiba, 2006.
RIBEIRO, M.L; SCHUCHARDT, U. & GONÇALVES, A.R. A indústria petroquímica no próximo século:
como substituir o petróleo como matéria-prima? 23ª Reunião Anual da SBQ. Poços de Caldas (MG), 2000.
VILAR, W. Química e Tecnologia dos Poliuretanos. In: Poliuretanos, 2004.
(http://www.poliuretanos.com.br)
Victor Barbieratto de Paula - barbieratto@hotmail.com
Luis Carlos Paschoarelli - lcpascho@faac.unesp.br