Поролон – мягкий пенополиуретан (ППУ) - производят в виде блоков или различных форм. Блочный поролон с последующей порезкой на станках контурной резки в виде деталей по физико-механическим свойствам лучше формованных аналогов. Кроме того, детали из блочного поролона воздухопроницаемые, а формованные изделия покрыты непропускающей воздух коркой. Также, формованные изделия более экономичны.
Поролон бывает сделанным на простых и сложных полиэфирах, причём 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, 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.
Основными показателями качества являются:
- Плотность. Эта величина показывает, сколько поролона содержится в единице объема. При обозначении различных марок поролона, например ST 2534, первые две цифры показывают его плотность - двадцать пять килограмм на кубический метр. 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). Но важнее является то, что 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. Так, марка поролона ST 2534 имеет напряжение сжатия 3,4 кПа. Отдельные производители искусственно повышают жесткость поролона, но со временем такой поролон приобретает естественную более низкую жесткость.
- Показатели прочности. К ним относятся предел прочности и относительное удлинение при разрыве. Первый показывает какое усилие нужно приложить чтобы разорвать поролон, а второй - на какую относительную длину можно растянуть поролон, прежде чем он разорвется.
- Эластичность поролона определяется по высоте отскока специального шарика после его свободного падения на образец поролона с определенной высоты.
- Остаточная деформация - 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 измеряется величина отклонения (в %) размеров образца поролона от исходных. Важно, что чем выше плотность поролона, тем меньше его остаточная деформация.
- Показатели комфортности. К ним 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.
Также существует такое свойство поролона, как проверка усталости (деформации) поролона методом циклического сжатия, что предполагает непрерывное сжатие образца поролона на 50% 250000 раз, после чего измеряется его остаточная деформация.
В производстве мебели и матрасов используют следующие типы поролона: стандартные, повышенной жесткости и жесткие, мягкие, супермягкие, высокоэластичные, негорючие и вязкоэластичные.
- Стандартные марки поролона (ST) производятся на базе одного, так называемого стандартного полиола и характеризуются зависимостью жесткости от плотности (плотность 25 кг/м3 имеет жесткость 3,4 кПа).
- Поролон повышенной жесткости (EL) или жесткий (HL) требует добавочного полиол-полимера, который придает поролону нужную жесткость.
- Мягкие и супермягкие марки поролона (HS) получаются путем применения специального полиола 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.
- Негорючие марки поролона можно получить, используя в рецептуре меламин, PHD-полиолы, или 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).
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.
Итак, при покупке определенной марки поролона на первое место следует ставить ее функциональное назначение, а затем стоимость. 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.