Полиуретаны были впервые получены в Германии в конце 30-х годов XIX ВЕКА. В процессе разработки полиуретановых эластомеров у химиков фирмы “Bayer” получились конечные продукты с образованием нежелательных газовых пузырей. Затем, уже в результате целенаправленного изучения взаимодействия многоатомных спиртов на основе сложных или простых полиэфиров с многофункциональными изоцианатами и водой, был получен пенопласт с ячеистой структурой. С течением времени он превратился в многоцелевую конструкционную пластмассу массового применения пенополиуретан (ППУ). В начале 50-х годов первыми появились эластичные пенопласты на основе сложных полиэфиров (ПЭ), а затем через несколько лет были получены пены на основе простых полиэфиров. В 60-е годы, с открытием жестких пенопластов, область применения ППУ значительно расширилась, и к концу 90-х они стали применяться практически во всех отраслях.

Формованный пенополиуретан (ФППУ) отличается повышенной износостойкостью и позволяет добиться повышенного комфорта. ФППУ изготавливается в индивидуальных пресс-формах с высокой точностью, не требует после этого никакой доработки и используется для сложных, объемных мягких элементов мебели. Благодаря высоким техническим характеристикам ФППУ его используют при выпуске автомобильных кресел, офисной мягкой мебели, к которым предъявляются высокие требования.

Плотность деталей из формованного ППУ значительно выше, чем у изготовленных из блочного с аналогичными физико-механическими показателями: для спинок мягкой мебели не ниже 42 кг/м3, а для более нагруженной зоны сидения не менее 45-48 кг/м3. А плотность формованной пены для офисной мебели из-за небольшой толщины мягкого элемента и повышенных требований к износостойкости должна быть еще выше - от 55 до 70 кг/м3.

Мебельный пенополиуретан. Его история и современное состояние

Такой материал, как полиуретан, были впервые получен в Германии. Это произошло примерно в 30-х годах XIX века. Когда проводились разработки различных полиуретановых эластомеров, химики фирмы Bayer получили конечные продукты с образованием газовых пузырей. После в результате целенаправленного исследования взаимодействия различных многоатомных спиртов именно на основе простых и сложных полиэфиров был получен материал пенопласт, который имел ячеистую структуру. Спустя время он превратился в специальную многоцелевую конструкционную пластмассу весьма массового применения под названием пенополиуретан (ППУ).

Эластичные пенопласты на основе некоторых сложных полиэфиров впервые появились в начале 50-х годов. А уже через несколько лет и были специальные пены на основе простых полиэфиров. Затем наблюдалась расширение области применения ППУ, так как были открыты жесткие пенопласты. Примерно к концу 90-х они этот материал стал применяться во многих отраслях. При этом порядка семидесяти процентов общего объема эластичных ППУ стали использоваться в производстве разных матрацев, а так же мягкой мебели.

Стоит отметить, что мебельный пенополиуретан бывает различным: легким и тяжелым, мягким и жестким, получаемым на основе многих исходных рецептур композиций и продуктов, которые позволяют задавать при его изготовлении некую определенную нужную жесткость и плотность, эластичность, а так же необходимые амортизационные свойства.

Мебельный пенополиуретан и его основные технологии

Как отмечалось выше, мебельный пенополиуретан применяется во многих сферах. И при всем этом многообразии, процесс получение пенополиуретана подразумевает использование двух технологий: заливка и напыление.

Технология «ЗАЛИВКА» реализуется непосредственно при производстве многих формованных изделий. Основана же данная технология на одном уникальном свойстве, которым обладает мебельный пенополиуретан. Речь идет о том, что жесткий пенопласт получается непосредственно при смешении 2-х жидкостей. Когда залить специальную смешанную композицию определенных компонентов «А» и компонентов «Б» в ограничительную оснастку, то, после вспенивания пенопласт заполняет весь объем формы. При этом он повторяет до мельчайших подробностей контуры и рельеф внутренней полости используемой опалубки.

Где именно применяется метод заливки? Самыми известными аспектами практического применения такого метода, как заливка, являются следующие моменты:

• теплоизоляционные скорлупы для трубопроводов, а так же для теплоизоляционных панелей и всевозможных конструкций типа «сэндвич»;
• такие элементы декора, как розетки, плинтусы и так далее;
• элементы мебели «под дерево»;
• автомобильные бамперы, корпусы яхт, панелей и корпусы приборов;
• поролон, офисные и автомобильные креслы;
• ванны и раковины;
• противокумулятивная защита брони танков;
• подошв сапог и кроссовок;
• спасательные жилеты и буйки.

Если Мы говорим про мебельный пенополиуретан, то следует отметить, что для его получения требуются помимо заливочного оборудования еще и исключительно качественные формы. К тому же требуется иная технологическая оснастка.

Многое зависит от того, что именно нужно получить в процессе производства. Очень важно подобрать соответствующее сырье. Вообще же выбор композицию и определяет основные параметры конечного продукта - эластичность, теплостойкость, плотность, прочность.

Способы изготовления мебельного пенополиуретана

Мебельный пенополиуретан изготавливается различными способами. Выделяют их всего два – формовочные и блочные способы. В первом случае детали отливаются в индивидуальном порядке, а во втором - конечным продуктом является крупногабаритные цилиндрические или прямоугольные блоки, которые потом раскраиваются на заготовки.

Где именно применяется блочный эластичный пенополиуретан? Он используется в различных зонах (частых) мягкой мебели. Показателями являются жесткость материала - сила, с которой мебельный пенополиуретан материал противостоит процессу деформированию - и кажущаяся плотность - объемный вес используемого пористого материала. Следует отметить, что данные показатели находятся в определенной взаимосвязи. Чем кажущаяся плотность выше при заданной жесткости, тем более высоким является качество пены и, конечно, меньше ее усталость. Что касается практического применения, то можно сказать, что более высокой нагрузке на производимую мебель, частоте и продолжительности ее деформации непременно должна соответствовать более высокий показатель кажущейся плотности. Только соблюдая данное условие можно достичь действительно хорошего качества мягкого элемента.

Какие-то универсальные рекомендации по подбору оптимального показателя - кажущейся плотности - для разных элементов мягкой мебели невозможно дать. Ведь конструкция мебели, её назначение могут значительно отличаться, а пенополиуретан, точнее его слои, могут иметь различную толщину.

Жесткость пенополиуретана может варьироваться в зависимости от того, какие используются исходные рецептуры материала. Может быть, в зависимости от кажущейся плотности сверхмягким, мягким, жестким, стандартным и очень жестким. Мебельный пенополиуретан повышенной мягкости используется в мебели непосредственно в сочетании с иными настилочными материалами - листами небольшой толщины взамен ватинов; пенополиуретан жесткий может применяться взамен пружин.

Следует отметить, что широкие возможности, которыми обладает блочный мебельный пенополиуретан, позволяют создавать различные настилочные материалы с самыми различными свойствами, так же позволяет комбинировать из них те настилы, которые точно соответствуют всем необходимым требованиям.

К сожалению, блочные ППУ теряют часть своих первоначальных свойств непосредственно после восстановления в случае чрезмерного сжатия при хранении и транспортировке. Но в тоже время можно отметить, что блочный ППУ считается весьма устойчивым к старению, к длительному воздействию температур и влаги. Таким образом, ППУ, созданный на основе простых полиэфиров, является более долговечным в мебели, чем разработанный на основе сложных.

Является ли мебельный пенополиуретан безопасным для здоровья человека?

В России были проведены многочисленные санитарно-гигиенические исследования, которые и доказали, что данный материал является действительно абсолютно безопасным для здоровья человека. При этом его малый вес, хороший влаго- и теплообмен, высокая воздухопроницаемость позволяют принять ППУ как оптимальный материал именно для изготовления современных матрацев.

Для создания объемных и сложных мягких элементов мебели, как правило, применяются детали именно из формованного пенополиуретана. Изготавливаются в индивидуальных прессформах с соблюдением высокой точности. Никакой доработки не требуется.

Как известно, ППУ обладает высокой адгезионной способностью ко всем материалам. Благодаря этому метод формования, подчеркнем, дает возможность использовать закладные детали: металлические рамы, пружинные блоки и другие конструкционные элементы с образованием действительно долговечного соединения. К тому же их применение упрощает весь технологический процесс производства мягкой мебели, ведь за одну операцию можно получить готовую сборочную единицу. Однако для современного мебельного производства характерным является постоянная смена имеющегося ассортимента, а серийность производства является сравнительно маленькой. Таким образом, из-за постоянной смены используемых прессформ, стоимость которых является весьма высокой, общая себестоимость деталей (речь идет про формованный ППУ) является более высокой, чем у изготовленных непосредственно на основе блочного ППУ.

Какова ситуация применения ППУ на сегодняшний день?

Несмотря на то, что наблюдается рост современного производства мягкой мебели, в последние годы изготовление формованных пен в РФ постоянно сокращается. Чем это вызвано? Во-первых, широким развитием многих предприятий, которые выпускают более дешевый блочный пенополиуретан. Такие компании полностью покрывают потребность современных изготовителей мягкой мебели.

Формованные ППУ сегодня занимают пусть и небольшую, но действительно постоянную нишу в производстве высокохудожественной и высококачественной мягкой мебели. Однако мелкие поставщики ППУ могут выпускать лишь весьма ограниченный ассортимент элементов, которые имеют простую форму. А поэтому отметим, что будущее принадлежит более крупным предприятиям-изготовителям таких деталей.

Итак, блочный мебельный пенополиуретан - основной настилочный материал, который используется для производства мягкой мебели. За последние годы объемы производства мягкой мебели увеличились. Появились предприятия, которые поставляют мягкую мебель исключительно на экспорт. При этом качество мебели является весьма высоким.