L’imbottitura di materassi, cuscini e sedili auto è un fattore decisivo per la sensazione di comfort durante l’uso, nonché la chiave per una sana rigenerazione. Il comfort quotidiano e il supporto ergonomico sono in gran parte dovuti alla materia prima utilizzata nella produzione. Attualmente, il mercato offre un’ampia gamma di prodotti, tra cui le schiume poliuretaniche (PUR) sono le più richieste.
Le schiume poliuretaniche flessibili sono il materiale utilizzato per realizzare la maggior parte dei materassi e delle imbottiture. Sono note per la loro leggerezza, resistenza ed elasticità.
Attualmente la scelta migliore per la riduzione della pressione nei materassi. Il memory foam è noto per le sue proprietà di adattamento profondo al corpo e di riduzione della pressione. Reagisce al calore corporeo, ammorbidendo e adattandosi alle forme del corpo.
Questo tipo di schiuma è a base di lattice. È caratterizzato da elevata resilienza ed elasticità. La schiuma di lattice mantiene un sostegno costante e non si ammorbidisce, garantendo un elevato comfort d’uso.
Si tratta di uno dei tipi di schiume poliuretaniche. Le loro caratteristiche principali sono l’elasticità e la resistenza alla deformazione.
Si adatta molto bene alla forma del corpo, ad esempio nei materassi. Questo tipo di schiuma reagisce al calore corporeo, garantendo il comfort termico.
Le schiume poliuretaniche sono attualmente la scelta più comune e versatile nella produzione, tra le altre cose, di materassi e cuscini moderni. Ogni schiuma PUR è il risultato di una reazione chimica attentamente bilanciata tra polioli e isocianati. Le proporzioni reciproche di questi componenti sono di fondamentale importanza. La quantità di isocianato utilizzata determina direttamente la durezza del polimero finale, mentre la sua morbidezza ed elasticità dipendono principalmente dal tipo di poliolo utilizzato.
I polioli sono composti organici con gruppi ossidrilici (-OH) incorporati nella loro struttura. La scelta corretta del tipo ottimale di poliolo – il più delle volte polietere o poliestere – è essenziale per ottenere l’elasticità, la resilienza e la resistenza chimica desiderate dalla schiuma. I polioli polietere, grazie alla loro elevata elasticità e resistenza all’umidità, sono ampiamente utilizzati nella produzione di schiume flessibili. Le loro eccellenti proprietà fisiche e chimiche li rendono la scelta preferita in applicazioni come l’arredamento e l’automotive. I polioli poliestere, d’altra parte, sebbene meno comunemente utilizzati nelle imbottiture morbide, vengono scelti ovunque siano fondamentali resistenza, resistenza meccanica e stabilità chimica. Grazie alle loro proprietà specifiche, vengono utilizzati principalmente nella produzione di schiume rigide e schiume tecniche.
Gli isocianati sono il secondo componente principale nella produzione di schiuma poliuretanica, reagendo con i polioli in un processo chiamato polimerizzazione. Gli isocianati più comunemente utilizzati sono il toluene diisocianato (TDI) e il difenilmetano diisocianato (MDI). Il TDI è un isocianato liquido ampiamente utilizzato nella produzione di schiume poliuretaniche flessibili (morbide). È caratterizzato da un peso molecolare relativamente basso e da un’elevata reattività. Le schiume PUR ad alta densità a base di TDI sono tipicamente caratterizzate da buona elasticità e comfort, il che le rende adatte ad applicazioni come i cuscini per mobili. L’MDI , d’altra parte, è un isocianato che si presenta in forma solida o semisolida a temperatura ambiente. Le schiume poliuretaniche ad alta densità a base di MDI offrono numerosi vantaggi rispetto alle schiume a base di TDI. Sono caratterizzate da una migliore stabilità dimensionale e da una maggiore capacità di carico. Queste proprietà rendono l’MDI la scelta preferita per le applicazioni automobilistiche, dove la schiuma poliuretanica ad alta densità viene utilizzata per produrre cuscini di sedili e poggiatesta.
Gli additivi svolgono un ruolo fondamentale nel controllo della velocità di reazione e nella determinazione della densità, della durezza e delle proprietà meccaniche della schiuma, garantendo prestazioni costanti nell’applicazione prevista.
I ritardanti di fiamma vengono aggiunti per migliorare la resistenza al fuoco della schiuma poliuretanica ad alta densità. Agiscono sopprimendo il processo di accensione o rallentando la propagazione del fuoco. Tra i ritardanti di fiamma più comuni figurano composti alogeni, composti a base di fosforo e riempitivi inorganici. Nelle applicazioni in cui la sicurezza antincendio è importante, come mobili e interni di automobili, l’aggiunta di ritardanti di fiamma è essenziale.
Svolgono un ruolo chiave nel processo di polimerizzazione del poliuretano. Accelerano la reazione tra polioli e isocianati, garantendo la corretta velocità di formazione della schiuma. Nella produzione di schiuma poliuretanica ad alta densità vengono utilizzati due tipi principali di catalizzatori: catalizzatori amminici e catalizzatori a base di stagno.
Sono responsabili della creazione della struttura cellulare della schiuma producendo bolle di gas durante la reazione.
Questi tensioattivi vengono aggiunti alla formula per stabilizzare la schiuma durante la sua formazione. Riducono la tensione superficiale tra i componenti liquidi, consentendo alle bolle di gas di formarsi e crescere in modo uniforme. I tensioattivi aiutano anche a prevenire la coalescenza delle bolle, che potrebbe portare a una struttura cellulare irregolare.
Per migliorare le prestazioni, se necessario, è possibile aggiungere ritardanti di fiamma, antiossidanti, riempitivi, coloranti e antimicrobici.