El relleno de colchones, almohadas y asientos de coche es un factor decisivo en la sensación de confort durante su uso, además de ser clave para una regeneración saludable. El confort diario y el soporte ergonómico dependen en gran medida de la materia prima utilizada en su fabricación. Actualmente, el mercado ofrece una amplia gama de productos, siendo las espumas de poliuretano (PUR) las más populares.
Las espumas de poliuretano flexibles son el material utilizado para fabricar la mayoría de los colchones y rellenos. Se caracterizan por su ligereza, durabilidad y elasticidad.
Actualmente, la mejor opción para reducir la presión en los colchones es la espuma viscoelástica. Esta espuma es conocida por su capacidad de adaptarse profundamente al cuerpo y sus propiedades de reducción de presión. Reacciona al calor corporal, suavizándose y amoldándose a la forma del cuerpo.
Este tipo de espuma está hecha a base de látex. Se caracteriza por su alta resiliencia y elasticidad. La espuma de látex mantiene una firmeza constante y no se ablanda, lo que garantiza una gran comodidad de uso.
Este es uno de los tipos de espumas de poliuretano. Su principal característica es la elasticidad y la resistencia a la deformación.
Se adapta muy bien a la forma del cuerpo, por ejemplo, en los colchones. Este tipo de espuma reacciona al calor corporal, garantizando el confort térmico.
Las espumas de poliuretano son actualmente la opción más común y versátil en la producción de, entre otros productos, colchones y almohadas modernos. Cada espuma de PUR es el resultado de una reacción química cuidadosamente equilibrada entre polioles e isocianatos. Las proporciones exactas de estos componentes son fundamentales. La cantidad de isocianato utilizada determina directamente la dureza del polímero final, mientras que su suavidad y elasticidad dependen principalmente del tipo de poliol empleado.
Los polioles son compuestos orgánicos con grupos hidroxilo (-OH) incorporados en su estructura. La correcta elección del tipo óptimo de poliol —generalmente poliéter o poliéster— es esencial para lograr la elasticidad, la resiliencia y la resistencia química deseadas en la espuma. Los polioles de poliéter, gracias a su alta elasticidad y resistencia a la humedad, se utilizan ampliamente en la producción de espumas flexibles. Sus excelentes propiedades físicas y químicas los convierten en la opción preferida en aplicaciones como el mobiliario y la automoción. Los polioles de poliéster, por otro lado, aunque se utilizan con menos frecuencia en rellenos blandos, se eligen cuando la resistencia, la resistencia mecánica y la estabilidad química son fundamentales. Debido a sus propiedades específicas, se utilizan principalmente en la producción de espumas rígidas y espumas técnicas.
Los isocianatos son el segundo componente principal en la producción de espuma de poliuretano, y reaccionan con los polioles en un proceso denominado polimerización. Los isocianatos más utilizados son el diisocianato de tolueno (TDI) y el diisocianato de difenilmetano (MDI). El TDI es un isocianato líquido ampliamente utilizado en la producción de espumas de poliuretano flexibles (blandas). Se caracteriza por un peso molecular relativamente bajo y una alta reactividad. Las espumas de poliuretano de alta densidad basadas en TDI se caracterizan típicamente por su buena elasticidad y confort, lo que las hace idóneas para aplicaciones como cojines para muebles. El MDI , por otro lado, es un isocianato que existe en estado sólido o semisólido a temperatura ambiente. Las espumas de poliuretano de alta densidad basadas en MDI ofrecen diversas ventajas con respecto a las espumas basadas en TDI. Se caracterizan por una mayor estabilidad dimensional y una mayor capacidad de carga. Estas propiedades convierten al MDI en la opción preferida para aplicaciones automotrices, donde la espuma de poliuretano de alta densidad se utiliza para fabricar cojines de asientos y reposacabezas.
Los aditivos desempeñan un papel clave en el control de la velocidad de reacción y en la determinación de la densidad, la dureza y las propiedades mecánicas de la espuma, garantizando un rendimiento constante en la aplicación prevista.
Se añaden retardantes de llama para mejorar la resistencia al fuego de la espuma de poliuretano de alta densidad. Actúan suprimiendo el proceso de ignición o ralentizando la propagación del fuego. Entre los retardantes de llama comunes se incluyen compuestos halogenados, compuestos a base de fósforo y cargas inorgánicas. En aplicaciones donde la seguridad contra incendios es importante, como en muebles e interiores de automóviles, la adición de retardantes de llama es esencial.
Estos catalizadores desempeñan un papel fundamental en el proceso de polimerización del poliuretano. Aceleran la reacción entre los polioles y los isocianatos, garantizando así la velocidad de formación de espuma adecuada. En la producción de espuma de poliuretano de alta densidad se utilizan principalmente dos tipos de catalizadores: los catalizadores de amina y los catalizadores de estaño.
Son responsables de crear la estructura celular de la espuma mediante la producción de burbujas de gas durante la reacción.
Estos compuestos se añaden a la fórmula para estabilizar la espuma durante su formación. Reducen la tensión superficial entre los componentes líquidos, lo que permite que las burbujas de gas se formen y crezcan de manera uniforme. Los tensioactivos también ayudan a prevenir la coalescencia de las burbujas, lo que podría dar lugar a una estructura celular irregular.
Se pueden añadir retardantes de llama, antioxidantes, cargas, colorantes y antimicrobianos para mejorar el rendimiento según sea necesario.