Что нужно знать о поролоне
Как его делают?
Поролон 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 на простых и сложных полиэфирах (полиэфир является основным весовым составляющим в рецептуре поролона, который определяет его свойства). Поролон на сложных полиэфирах в силу собственных свойств используется в основном для производства фильтров и огневого дублирования тканями и кожей. Для производства мягкой мебели и матрасов поролон на сложных полиэфирах не применяется, так как под действием влаги разрушается.
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 таким способом блоки отличаются друг от друга своими свойствами и обладают, по сравнению с непрерывным способом, худшими качественными показателями. «Ящичный» способ обычно применяют так, где невысоки требования к качеству поролона, и требуемый объем поролона не превышает 100 тонн в месяц. Современные «ящичные» установки оснащаются вакуумными камерами, где полученный блок поролона содержится некоторое время после своего формирования. Вакуумная камера позволяет получить поролон низких плотностей (до 20 кг/м3) без применения метиленхлорида, а также поролон стандартной и ниже стандартной жесткости. Однако прочностные и другие характеристики такого поролона оставляют желать лучшего.
Непрерывный способ производства поролона предполагает наличие конвейера, по которому движется сформировавшаяся пена и имеется возможность получать блоки различной длины (современное оборудование позволяет получать блоки длиной до 60м). По сравнению с «ящичным» способом переходные процессы при запуске машины вспенивания и смешивании различных химических компонентов оказывают свое влияние на первые приблизительно 1,5м непрерывного блока (так называемую пусковую часть блока). Далее на машине вспенивания устанавливается стационарный режим работы, и производимый поролон имеет стабильное качество.
Основные показатели качества
Физико-механические свойства поролона отражают следующие характеристики: плотность, жесткость, воздухопроницаемость, размер ячейки, эластичность, остаточная деформация, прочность на разрыв, относительное удлинение.
Для высокоэластичных пен применяется еще два показателя: коэффициенты опоры и комфорта.
Плотность. Ее называют иногда кажущейся плотностью, поскольку в ячейках поролона находится еще и воздух - основная характеристика, во многом определяющая все остальные. Например, если мы говорим о стандартном поролоне плотностью 25 кг/м3, то напряжение сжатия будет находиться в пределах 3,4-3,5 кПа. Особенно важно, что в основном именно от плотности зависит срок использования поролона, и чем она выше, тем дольше срок его использования.
Нужно иметь в виду, что блок поролона неоднороден, поэтому измеряют плотность в различных точках по высоте среза, а потом определяют среднюю величину плотности.
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%.
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, вследствие нажатия, поролон приобретает естественную более низкую жесткость.
Показатели прочности. К ним относятся предел прочности при разрыве и относительное удлинение при разрыве. Первый показывает усилие, а второй - растяжение, которые нужно достигнуть, чтобы образец порвался. Для стандартного поролона плотностью 25 кг/м3 эти величины составляют соответственно 120-140 кПа и 240-280%.
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 его определения образец поролона сжимают на 50%, и в таком состоянии он находится в течение определенного времени при определенной температуре и влажности окружающего воздуха. После прекращения воздействия у образца измеряют (в процентах) величину отклонения от его первоначальных размеров. Очевидно, что поролон с высокой остаточной деформацией нельзя использовать для изготовления сидений у мебели. Важно отметить, что чем выше плотность поролона, тем меньше его остаточная деформация.
Показатели комфортности. Их использование - показатель очень ответственного подхода производителя к своей продукции. К ним относятся коэффициент комфорта и коэффициент опоры. Первый 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.
Коэффициент комфорта = сила при 20% сжатии (кПа)/сила при 5% сжатии.
Коэффициент опоры = сила при 65% сжатии/сила при 25% сжатии.
Чем выше показатели комфортности, тем лучше поролон. Данные показатели применяются обычно для высокоэластичных марок поролона.