Как его делают?

Поролон (грамотнее – мягкий пенополиуретан, ППУ) производят в виде блоков или различных форм (так называемый формованный ППУ, когда пена заливается в специальные формы). Блочный поролон с последующей порезкой на станках контурной резки в виде деталей по своим физико-механическим свойствам лучше своих формованных аналогов. Кроме того, детали из блочного поролона «дышат», а формованные изделия покрыты коркой, которая не пропускает воздух. В то же время формованные изделия более экономичны и могут иметь различную стереометрию, в то время как станки контурной резки не позволяют вырезать из блочного поролона детали любой формы. С точки зрения химических компонентов поролон бывает сделанным на простых и сложных полиэфирах. Последний не может использоваться для производства мягкой мебели, поскольку разрушается под действием влаги. В настоящее время поролон производится периодическим или непрерывным способом. Периодический, или, так называемый, «ящичный» способ имеет 50-летнюю историю и предполагает вылив порции пены в ящик, боковые стенки которого, после поднятия пены (как дрожжевого теста), открываются. Полученные блоки отличаются друг от друга своими свойствами и обладают, по сравнению с непрерывным, худшими качественными показателями. При непрерывном способе производства сформировавшаяся пена движется по конвейеру. Это позволяет получать блоки различной длины вплоть до 60 метров. По своим свойствам блок однороден; может отличаться лишь пусковая часть блока – первые 1,5 м длины.

Основные показатели качества

Плотность

Эта величина показывает, сколько поролона содержится в единице объема (поскольку в ячейках поролона находится еще и воздух, эту величину называют еще и кажущейся плотностью). При обозначении различных марок поролона, например ST 2534, первые две цифры показывают его плотность - двадцать пять килограмм на кубический метр. В то же время блок поролона неоднороден, поэтому измеряют плотность в различных точках по высоте среза, а затем определяют среднюю величину плотности. Плотность очень важный показатель качества особенно для стандартных марок поролона, поскольку по величине плотности, не проводя измерений, можно судить о значениях других показателей. Например, если мы говорим о стандартном поролоне плотностью 25 кг/м3 , то напряжение сжатия будет находиться в пределах 3,4-3,5 кПа (исключение составляют марки поролона, полученные с помощью специальных добавок, повышающих жесткость поролона). Однако более важным является тот факт, что в основном от плотности зависит срок использования поролона (чем выше плотность поролона, тем дольше срок его использования).

Напряжение сжатия

Эта величина характеризует жесткость поролона и показывает согласно международному стандарту ISO 3386 (DIN 5377) какую силу в кПа нужно приложить к образцу поролона, чтобы сжать его на 40%. Обычно напряжение сжатия вместе с плотностью характеризуют марку поролона. Например, рассмотренная выше марка поролона ST 2534 имеет напряжение сжатия 3,4 кПа. Отдельные производители искусственно повышают жесткость поролона, сознательно используя рецепты его получения с полузакрытой структурой (для такого поролона характерен треск при его нажатии). Однако после механического открытия ячеек, путем нажатия, поролон приобретает естественную более низкую жесткость.

Показатели прочности

К ним относятся предел прочности при разрыве и относительное удлинение при разрыве. Это два родственных показателя: первый показывает какое усилие нужно приложить чтобы разорвать поролон, а второй - на какую относительную (по отношению к первоначальной) длину можно растянуть поролон, прежде чем он разорвется. Так, для поролона марки ST 2534 эти показатели обычно находятся в следующих пределах: предел прочности при разрыве - 130-140 кПа; относительное удлинение при разрыве - 210-280 %.

Эластичность

Эластичность поролона определяется по высоте отскока специального шарика после его свободного падения на образец поролона с определенной высоты. Очевидно, что чем жестче поролон, тем он менее эластичен.

Остаточная деформация

Это один из важнейших показателей качества поролона, характеризующий его способность сохранять свои размеры и форму в процессе эксплуатации. Для определения остаточной деформации образец поролона сжимают на 50% и в таком состоянии он находится в течение определенного времени при определенной температуре и влажности окружающего воздуха. Затем замеряется величина отклонения (в %) размеров образца поролона от исходных. Очевидно, что поролон с высокой остаточной деформацией нельзя использовать для изготовления сидений у мебели. Показателен также следующий факт - чем выше плотность поролона, тем меньше его остаточная деформация.

Показатели комфортности.

Кним относятся коэффициент комфорта и коэффициент опоры. Коэффициент комфорта - характеризует приятное осязание на ощупь и мягкость поролона при малом сжатии, а коэффициент опоры - способность поролона лучше удерживать и распределять усилие, вызванное помещенной сверху большой нагрузкой. Эти показатели определяются по следующим формулам:

n Коэффициент комфорта = сила при 20% сжатии (кПа)/сила при 5% сжатии (кПа)

n Коэффициент опоры = сила при 65% сжатии (кПа)/сила при 25% сжатии (кПа)

Очевидно, чем выше значения показателей комфортности, тем лучше поролон.

Коэффициент комфорта

Для обеспечения максимальной комфортности своей продукции производители мягкой мебели и матрацев часто используют принцип многослойности: в качестве верхнего настилочного слоя они используют марку поролона с высоким значением коэффициента комфорта, а нижнего слоя - марку поролона с высоким значением коэффициента опоры.

Кроме вышеперечисленных показателей качества поролона заслуживает внимание проверка усталости (деформации) поролона при циклическом сжатии.

Проверка поролона методом циклического сжатия предполагает непрерывное сжатие образца поролона на 50% 250000 раз, после чего измеряется его остаточная деформация.

Типы поролона

В производстве мебели и матрасов используют следующие типы поролона: стандартные, повышенной жесткости и жесткие, мягкие, супермягкие, высокоэластичные, специальные (негорючие и вязкоэластичные).

Стандартные марки поролона (ST) производятся на базе одного, так называемого стандартного (или базового) полиола и характеризуются зависимостью жесткости от плотности (например, стандартный поролон плотностью 25 кг/м3 имеет жесткость 3,4 кПа, а плотностью 30 кг/м3 - 3,8 кПа).

Поролон повышенной жесткости (EL) или жесткий (HL) требует, в отличие от стандартного, использования в рецептуре добавочного полиол-полимера (или в случае жесткой пены только полиол-полимера), который придает поролону нужную жесткость.

Мягкие и супермягкие марки поролона (HS) получаются путем применения специального полиола (вместо базового) или дополнительного к базовому, который смягчает пену.

Высокоэластичные марки поролона (HR), используемые для дорогой комфортной мебели и матрасов, производятся только на базе специальных полиолов, причем для получения широкого спектра высокоэластичной пены требуется система из двух или трех полиолов. Система обязательно включает специальный полиол-полимер и полиол-разбавитель. Высокоэластичный поролон, полученный на базе одного полиол-полимера, так же, как и стандартный, характеризуется определенной зависимостью жесткости поролона от его плотности (например, поролон плотностью 35 кг/м1 имеет жесткость 3,5 кПа, а плотностью 40 кг/м - 4 кПа).
Высокоэластичный поролон, полученный путем использования только одного полиола-разбавителя имеет низкую жесткость (например, поролон плотностью 30 кг/м3 имеет жесткость всего 1,8 кПа).

Негорючие марки поролона можно получить, используя в рецептуре специальный порошок (меламин); PHD-полиолы фирмы Вауег; специальные добавки (антипирены). Лучший результат по пожаростойкости дает применение меламина, но при этом физико-механические свойства такого поролона существенно хуже, чем в остальных случаях.

Вязкоэластичные марки поролона в последнее время широко применяют в матрасном производстве. Для их получения требуются не только специальные полиолы, но и специальные изоцианаты (ТДИ 65/3 5 или МДИ).

Использование и рекомендации

Стандартные марки в мире сейчас постепенно вытесняются марками с улучшенными характеристиками. Но на нашем рынке стандарт по-прежнему занимает главенствующие позиции. Важно помнить, что поролон плотностью 25 кг/м3 и ниже в Европе используется как упаковочный, в то время как на рынке СНГ он преобладает и зачастую используется мебельщиками. Для спинок, подлокотников и подголовников может использоваться стандартный поролон плотностью 25-30 кг/м3, а для сидений и матрацев можно применять материал с плотностью выше 30 кг/м3. Поролон повышенной жесткости плотностью 25-30 кг/м3, в отличие от стандартных марок, может использоваться при изготовлении сидений и матрацев с учетом планируемых на них нагрузок (от 60 до 80 кг). При плотности свыше 30 кг/м3 ограничений по нагрузке нет, но такой поролон лучше использовать в сочетании со смягчающим настилом из марок HS. Тут нельзя не сделать одно важное замечание. Дело в том, что производителям мебели и матрацев стран СНГ поролон поступает обычно в упакованном виде, сжатом по объему в 4-6 раз. После распаковки и раскрутки рулона он существенно теряет в качестве (например, качественный поролон марки EL2540 после раскрутки имеет жесткость 3,2 кПа вместо 4 кПа, а некачественный еще меньше). Поэтому в странах Западной Европы поролон не сжимают при транспортировке. Марки мягкого и сверхмягкого поролона (наиболее распространенные HS2520, HS3030, HS 3530) широко применяются для изготовления спинок в мягкой мебели и настилочного материала у матрацев. Кроме того, марка HS 3530 самостоятельно используется для изготовления сидений, а сверхмягкие марки – при изготовлении чехлов для поролоновых подушек. Высокоэластичный поролон используется для изготовления дорогой мебели. Для обеспечения максимальной комфортности своей продукции производители мягкой мебели и матрацев часто используют принцип многослойности: в качестве верхнего настилочного слоя они используют марку с высоким показателем коэффициента комфорта, а внизу марку с высоким коэффициентом опоры. Несмотря на относительную дороговизну, высокоэластичные марки с каждым годом находят все большее применение: во Франции их производство достигло 30% от общего объема производимого в стране поролона. Подводя итог, можно, во-первых, сказать, что при покупке определенной марки поролона на первое место следует ставить ее функциональное назначение, а затем стоимость (нельзя использовать марку ST 2534 на сиденье, хотя она самая дешевая, поскольку такое применение минимизирует срок использования такого сиденья). Во-вторых, сравнивая производителей, важно рассмотреть показатели качества каждой конкретной марки и помнить, что тот поролон лучше, у которого эластичность, прочность на разрыв, относительное удлинение при разрыве выше, а остаточная деформация ниже.