Výplň matracov, vankúšov a autosedačiek je rozhodujúcim faktorom pre pocit pohodlia počas používania, ako aj kľúčom k zdravej regenerácii. Každodenné pohodlie a ergonomická podpora sú do značnej miery zásluhou suroviny použitej pri výrobe. V súčasnosti trh ponúka širokú škálu produktov, pričom najobľúbenejšie sú polyuretánové (PUR) peny.
Flexibilné polyuretánové peny sú materiálom používaným na výrobu väčšiny matracov a výplní. Sú známe svojou ľahkou konštrukciou, odolnosťou a elasticitou.
V súčasnosti najlepšia voľba na zníženie tlaku v matracoch. Pamäťová pena je známa svojimi hlbokými vlastnosťami prispôsobenia sa kontúram tela a znižovania tlaku. Reaguje na telesné teplo, zmäkčuje a prispôsobuje sa tvaru tela.
Tento typ peny je založený na latexu. Vyznačuje sa vysokou pružnosťou a elasticitou. Latexová pena si udržiava stálu oporu a nemäkne, čo zaisťuje vysoký komfort používania.
Toto je jeden z typov polyuretánových pien. Ich hlavnou vlastnosťou je elasticita a odolnosť voči deformácii.
Veľmi dobre sa prispôsobuje tvaru tela, napr. v matracoch. Tento typ peny reaguje na telesné teplo, čím zaisťuje tepelný komfort.
Polyuretánové peny sú v súčasnosti najbežnejšou a najuniverzálnejšou voľbou pri výrobe, okrem iného, moderných matracov a vankúšov. Každá PUR pena je výsledkom starostlivo vyváženej chemickej reakcie medzi polyolmi a izokyanátmi. Vzájomné pomery týchto zložiek sú kľúčové. Množstvo použitého izokyanátu priamo určuje tvrdosť výsledného polyméru, zatiaľ čo jeho mäkkosť a elasticita závisia najmä od typu použitého polyolu.
Polyoly sú organické zlúčeniny s hydroxylovými (-OH) skupinami zabudovanými do ich štruktúry. Správna voľba optimálneho typu polyolu – najčastejšie polyéteru alebo polyesteru – je nevyhnutná na dosiahnutie požadovanej elasticity, pružnosti a chemickej odolnosti peny. Polyéterpolyoly sa vďaka svojej vysokej elasticite a odolnosti voči vlhkosti široko používajú pri výrobe flexibilných pien. Vďaka svojim vynikajúcim fyzikálnym a chemickým vlastnostiam sú preferovanou voľbou v aplikáciách, ako je nábytok a automobilový priemysel. Polyesterpolyoly sa na druhej strane, hoci sa menej často používajú v mäkkých výplniach, vyberajú všade tam, kde je kľúčová pevnosť, mechanická odolnosť a chemická stabilita. Vďaka svojim špecifickým vlastnostiam sa používajú hlavne pri výrobe tuhých pien a technických pien.
Izokyanáty sú druhou hlavnou zložkou pri výrobe polyuretánovej peny, ktorá reaguje s polyolmi v procese nazývanom polymerizácia. Najbežnejšie používané izokyanáty sú toluéndiizokyanát (TDI) a difenylmetándiizokyanát (MDI). TDI je kvapalný izokyanát, ktorý sa široko používa pri výrobe flexibilných (mäkkých) polyuretánových pien. Vyznačuje sa relatívne nízkou molekulovou hmotnosťou a vysokou reaktivitou. Vysokohustotné PUR peny na báze TDI sa zvyčajne vyznačujú dobrou elasticitou a pohodlím, vďaka čomu sú vhodné na použitie ako vankúše do nábytku. MDI je na druhej strane izokyanát, ktorý existuje v tuhej alebo polotuhej forme pri izbovej teplote. Vysokohustotné polyuretánové peny na báze MDI ponúkajú oproti penám na báze TDI množstvo výhod. Vyznačujú sa lepšou rozmerovou stabilitou a vyššou nosnosťou. Vďaka týmto vlastnostiam je MDI preferovanou voľbou pre automobilové aplikácie, kde sa vysokohustotná polyuretánová pena používa na výrobu vankúšov sedadiel a opierok hlavy.
Prísady zohrávajú kľúčovú úlohu pri riadení rýchlosti reakcie a určovaní hustoty, tvrdosti a mechanických vlastností peny, čím zabezpečujú konzistentný výkon v zamýšľanej aplikácii.
Spomaľovače horenia sa pridávajú na zlepšenie požiarnej odolnosti polyuretánovej peny s vysokou hustotou. Fungujú tak, že potláčajú proces vznietenia alebo spomaľujú šírenie ohňa. Medzi bežné spomaľovače horenia patria halogénové zlúčeniny, zlúčeniny na báze fosforu a anorganické plnivá. V aplikáciách, kde je dôležitá požiarna bezpečnosť, ako je napríklad nábytok a interiéry automobilov, je pridanie spomaľovačov horenia nevyhnutné.
Tieto zohrávajú kľúčovú úlohu v procese polymerizácie polyuretánu. Urýchľujú reakciu medzi polyolmi a izokyanátmi, čím zabezpečujú správnu rýchlosť tvorby peny. Pri výrobe polyuretánovej peny s vysokou hustotou sa používajú dva hlavné typy katalyzátorov: amínové katalyzátory a cínové katalyzátory.
Sú zodpovedné za vytvorenie bunkovej štruktúry peny tým, že počas reakcie produkujú bubliny plynu.
Tieto sa pridávajú do receptúry na stabilizáciu peny počas jej tvorby. Znižujú povrchové napätie medzi kvapalnými zložkami, čo umožňuje rovnomernú tvorbu a rast bublín plynu. Povrchovo aktívne látky tiež pomáhajú predchádzať zhlukovaniu bublín, čo by mohlo viesť k nerovnomernej bunkovej štruktúre.
Na zlepšenie vlastností sa podľa potreby môžu pridať spomaľovače horenia, antioxidanty, plnivá, farbivá a antimikrobiálne látky.