In den letzten Jahren sind viskoelastische Schaumstoffe (memory foam) und hypersoft Schaumstoffe die sich am schnellsten entwickelnden Arten von Schaumstoffen.
Viskoelastische Schaumstoffe werden in vielen Anwendungen verwendet, unter anderen zur Herstellung von orthopädischen Kissen, medizinischen Matratzen (um Dekubitus vorzubeugen, wenn der Patient gezwungen ist länger zu liegen) und Rollstühlen. Diese Schaumstoffe bewähren sich auch hervorragend als Oberschicht von Bettmatratzen oder als Einlegesohlen für Schuhe.
Hypersoft Schaumstoffe haben sehr ähnliche Verwendungszwecke. Sie werden auch bei der Herstellung vieler anderer Elemente verwendet, bei denen ein hohes Maß an Weichheit und Komfort erwartet wird.
Welche Eigenschaften von viskoelastischen und hypersoft Schaumstoffen werden bei den genannten Anwendungen genutzt? Was unterscheidet sie von anderen erhältlichen Materialien? Darüber lesen Sie im folgenden Artikel.
Warum haben die Schaumstoffe ihr Formgedächtnis?
Viskoelastische Schaumstoffe zeichnen sich durch das sogenannte Formgedächtnis aus, einen gemessenen Parameter, der als Rückkehrzeit bestimmt wird. Dieser Parameter definiert die Fähigkeit des Schaumstoffes, sich unter Druck zu formen, und die Zeit die benötigt wird, um nach dem Lösen des Drucks wieder seine ursprüngliche Form anzunehmen.
Abhängig von den Anforderungen der Schaumhersteller und der Endverbraucher der Produkte, die diese Art von Schaumstoff enthalten, variiert die Rückkehrzeit von mindestens 5 s (gemäß IKEA-Anforderungen) bis zu 20 s (Afrika). Aufgrund ihrer perfekten Körperanpassung bieten sie dem Benutzer einen außergewöhnlichen Komfort. Sie reduzieren das Druckgefühl und erhöhen das Weichheitsgefühl und sorgen gleichzeitig dafür, dass der Schaum entsprechende Zeit hat, um in seine ursprüngliche Form zurückzukehren. Dadurch sinkt der Benutzer, z.B. nach Positionsänderung, nicht in den Schaumstoff ein. Weitere charakteristische Eigenschaften von viskoelastischen Schaumstoffen sind die regelmäßige Zellstruktur und die geringe Elastizität.
Die Schaumstoffe mit Formgedächtnis können eine offene, halboffene oder vollständig geschlossene Zellstruktur aufweisen (pneumatische viskoelastische Schaumstoffe). Von der Zellstruktur hängt weitgehend die Zeit ab, in der der Schaumstoff in seine ursprüngliche Form zurückkehrt.
Herstellung von viskoelastischen Schaumstoffen
Viskoelastische Schaumstoffe werden je nach Polyolstruktur aus zwei verschiedenen Arten von Isocyanaten hergestellt: TDI oder MDI. Einer der bewährten Lieferanten von Polyolen ist die PCC-Gruppe. Die Firma PCC Rokita, die zur chemischen Division der Gruppe gehört, bietet eine Reihe von verfügbaren Produkten an, von denen sich Rokopol vTec 8888 hervorhebt. Es ist ein einzigartiges und derzeit das einzige Polyol auf dem Markt, das es ermöglicht, diese Art von Schaum aus verschiedenen Arten von Isocyanaten (TDI und MDI und deren Mischung) herzustellen.
Dies ist aufgrund der Herstellungskosten, die mit dem Bau von Schäumungsmaschinen und dem erweiterten Portfolio an Schäumen verbunden sind, ein großer Vorteil für Schaumstoffhersteller. Bisher waren bei der Herstellung von viskoelastischen Schaumstoffen spezielle Additive (Silikone oder Stoffe, die die Rückkehrzeit verlängern) erforderlich, um diese spezifischen Eigenschaften zu erreichen.
Rokopol vTec 8888 ermöglicht die Herstellung von Schaumstoffen unter Verwendung von Standardadditiven und Beibehaltung der Möglichkeit der “Steuerung” der Rückkehrzeit des Schaumstoffes durch Auswahl entsprechenden Schäumungs- und Formulierungsparameter. Dadurch wird die Schaumstoffproduktion einfacher und kostengünstiger. Der Schaumstoffhersteller benötigt keine zusätzlichen Dosierlinien für spezielle Silikone mehr, weil ein Silikon für verschiedene Arten von Schaumstoffen geeignet ist.
Ein Problem bei der Verwendung von Schaumstoffen mit Formgedächtnis ist ihre Empfindlichkeit gegenüber Temperaturschwankungen. Bei niedrigen Temperaturen nimmt die Härte zu, während sie bei höheren Temperaturen abnimmt. Rokopol vTec 8888, angeboten von der Firma PCC Rokita, ermöglicht dank seiner einzigartigen Konstruktion eine erhebliche Reduzierung dieses Problems, was den Komfort bei der Verwendung von Produkten auf Basis von viskoelastischen Schaumstoffen unabhängig von der Umgebungstemperatur erhöht.
Ein Polyol, das nur für das Isocyanat MDI bestimmt ist, ist Rokopol vTec 8860, das auch im Angebot der PCC-Gruppe auf dem Produktportal zu finden ist. Dieses Produkt ermöglicht einen breiten Umfang an Schaumstoffhärte und -dichte sowie eine unterschiedliche Zellöffnung zu erhalten. Darüber hinaus haben die Schaumstoffe eine sehr gute Rückkehrzeit, eine feine Zellstruktur und sind nicht empfindlich gegenüber Temperaturschwankungen.
Womit zeichnen sich hypersoft Schaumstoffe aus?
Eine weitere Art von Schaumstoffen, die einen außergewöhnlichen Komfort bietet, sind hypersoft Schaumstoffe (HS – superweiche Schaumstoffe). Die Schaumstoffe dieser Art sind sehr weich und fühlen sich oft samtig an. Sie werden ähnlich wie viskoelastische Schaumstoffe verwendet, d.h. als oberste Schicht von Matratzen, die ein Gefühl der Weichheit gibt, während das Gewicht des Benutzers sehr gut gestützt wird.
Hypersoft Schaumstoffe bewähren sich auch bei der Herstellung von Kissen, Stützen, Sitzen, Sofas und ähnlich wie HR-Schaumstoffe, z.B. zur Herstellung von Skibrillen oder anderen Sportgeräten, die einen außergewöhnlichen Komfort und ein Gefühl der Weichheit im Gebrauch bieten sollen. Zusätzlich werden sie als sehr weiche Badeschwämme z.B. für Kinder und für sehr dünne Beschichtungen unter der Kleidung verwendet.
Hypersoft Schaumstoffe haben von allen Arten von Schaumstoffen die offenste Zellstruktur, die einen sehr guten Luftdurchfluss gewährleistet, wodurch Wärme und Feuchtigkeit abgeführt werden, der Körper des Benutzers wird ausreichend belüftet und nicht überhitzt.
Hypersoft Schaumstoffe haben aufgrund des Polyols, aus dem sie hergestellt werden, sehr gute Zugfestigkeitsparameter und können daher z.B. als Auflagen für Matratzen, Sofas oder Sitze verwendet werden, da sie leicht zu spannen sind, ohne das Risiko zu reißen.
Das Hauptprodukt, das PCC Rokita für diese Art von Schaumstoffen bietet, ist Rokopol M1170. Dieses Produkt bietet auch sehr gute Parameter der dauerhaften Verformung des Schaumstoffes. Aufgrund ihrer außergewöhnlichen Lebensdauer, keiner Verformungen und Beibehaltung von Härte und Festigkeit, werden sie auch für gesteppte Matratzen oder Matratzenbezüge verwendet.
PCC Rokita verfügt über ein breites Portfolio an Polyolen für hypersoft Schaumstoffe, abhängig von den spezifischen Anforderungen des Herstellers hinsichtlich der Spezifikation und Anwendung des von ihnen hergestellten Schaumstoffes.
| Visko Polyole | Soft Polyole |
| vTec 8888 | M1170 |
| vTec 8860 | M1180 |
| M1160 | |
| M1140 | |
| M1145 |
Abb. 1 Polyole für viskoelastische und hypersoft Schaumstoffe.
Anna Tracz
Marketing- und Verkaufsleiterin bei PCC Rokita S.A.
Magdalena Wróblewska
Verkaufsspezialistin bei PCC Rokita S.A.