Výplň matrací, polštářů a autosedaček je rozhodujícím faktorem pro pocit pohodlí při používání a také klíčem ke zdravé regeneraci. Každodenní pohodlí a ergonomická opora jsou z velké části dány surovinou použitou při výrobě. V současné době trh nabízí širokou škálu produktů, přičemž nejoblíbenější jsou polyuretanové (PUR) pěny.
Pružné polyuretanové pěny jsou materiálem používaným k výrobě většiny matrací a výplní. Jsou známé svou lehkou konstrukcí, odolností a elasticitou.
V současné době nejlepší volba pro snížení tlaku v matracích. Paměťová pěna je známá svými vlastnostmi hlubokého kopírování tvaru těla a snižování tlaku. Reaguje na tělesné teplo, změkčuje a přizpůsobuje se tvaru těla.
Tento typ pěny je na bázi latexu. Vyznačuje se vysokou pružností a elasticitou. Latexová pěna si udržuje stálou oporu a neměkne, což zajišťuje vysoký komfort používání.
Toto je jeden z typů polyuretanových pěn. Jejich hlavní vlastností je elasticita a odolnost vůči deformaci.
Velmi dobře se přizpůsobuje tvaru těla, např. v matracích. Tento typ pěny reaguje na tělesné teplo a zajišťuje tak tepelný komfort.
Polyuretanové pěny jsou v současnosti nejběžnější a nejvšestrannější volbou při výrobě mimo jiné moderních matrací a polštářů. Každá PUR pěna je výsledkem pečlivě vyvážené chemické reakce mezi polyoly a isokyanáty. Vzájemné poměry těchto složek jsou klíčové. Množství použitého isokyanátu přímo určuje tvrdost výsledného polymeru, zatímco jeho měkkost a elasticita závisí především na typu použitého polyolu.
Polyoly jsou organické sloučeniny s hydroxylovými (-OH) skupinami zabudovanými do jejich struktury. Správná volba optimálního typu polyolu – nejčastěji polyetheru nebo polyesteru – je nezbytná pro dosažení požadované elasticity, pružnosti a chemické odolnosti pěny. Polyetherpolyoly se díky své vysoké elasticitě a odolnosti vůči vlhkosti široce používají při výrobě flexibilních pěn. Jejich vynikající fyzikální a chemické vlastnosti z nich činí preferovanou volbu v aplikacích, jako je nábytkářský a automobilový průmysl. Polyesterpolyoly se naopak, ačkoli se méně často používají v měkkých výplních, volí všude tam, kde je klíčová pevnost, mechanická odolnost a chemická stabilita. Díky svým specifickým vlastnostem se používají hlavně při výrobě tuhých pěn a technických pěn.
Isokyanáty jsou druhou hlavní složkou při výrobě polyuretanové pěny a reagují s polyoly v procesu zvaném polymerace. Nejčastěji používanými isokyanáty jsou toluendiisokyanát (TDI) a difenylmetandiisokyanát (MDI). TDI je kapalný isokyanát široce používaný při výrobě flexibilních (měkkých) polyuretanových pěn. Vyznačuje se relativně nízkou molekulovou hmotností a vysokou reaktivitou. Vysokohustotní PUR pěny na bázi TDI se obvykle vyznačují dobrou elasticitou a pohodlím, díky čemuž jsou vhodné pro aplikace, jako jsou polštáře do nábytku. MDI je naopak isokyanát, který se při pokojové teplotě nachází v pevné nebo polotuhé formě. Vysokohustotní polyuretanové pěny na bázi MDI nabízejí oproti pěnám na bázi TDI řadu výhod. Vyznačují se lepší rozměrovou stabilitou a vyšší únosností. Díky těmto vlastnostem je MDI preferovanou volbou pro automobilové aplikace, kde se vysokohustotní polyuretanová pěna používá k výrobě polštářů sedadel a opěrek hlavy.
Přísady hrají klíčovou roli v řízení rychlosti reakce a určování hustoty, tvrdosti a mechanických vlastností pěny, čímž zajišťují konzistentní výkon v zamýšlené aplikaci.
Zpomalovače hoření se přidávají ke zlepšení požární odolnosti polyuretanové pěny s vysokou hustotou. Fungují tak, že potlačují proces vznícení nebo zpomalují šíření ohně. Mezi běžné zpomalovače hoření patří halogenové sloučeniny, sloučeniny na bázi fosforu a anorganická plniva. V aplikacích, kde je důležitá požární bezpečnost, jako je nábytek a interiéry automobilů, je přidání zpomalovačů hoření nezbytné.
Tyto katalyzátory hrají klíčovou roli v procesu polymerace polyuretanu. Urychlují reakci mezi polyoly a isokyanáty, čímž zajišťují správnou rychlost tvorby pěny. Při výrobě polyuretanové pěny s vysokou hustotou se používají dva hlavní typy katalyzátorů: aminové katalyzátory a cínové katalyzátory.
Jsou zodpovědné za vytváření buněčné struktury pěny tím, že během reakce produkují bubliny plynu.
Tyto látky se do složení přidávají za účelem stabilizace pěny během jejího vzniku. Snižují povrchové napětí mezi kapalnými složkami, což umožňuje rovnoměrnou tvorbu a růst bublin plynu. Povrchově aktivní látky také pomáhají předcházet shlukování bublin, které by mohlo vést k nerovnoměrné buněčné struktuře.
Pro zlepšení vlastností lze v případě potřeby přidat zpomalovače hoření, antioxidanty, plniva, barviva a antimikrobiální látky.