Эластичные пенополиуретаны для производства мягкой мебели. Наполнители для мягкой мебели - внутреннее наполнение диванов и кресел

Пенополиуретаны (вспененные полиуретаны, ППУ) – это газонаполненные , жесткие или эластичные.

Состав пенополиуретанов

Композиции для производства пенополиуретанов содержат изоцианаты, гидроксилсодержащие олигомеры, воду, катализаторы, эмульгаторы, а в некоторых случаях наполнители, красители и антипирены.

В состав композиций для производства эластичных пенополиуретанов входят простые олигоэфиры с 750 - 6000 , синтезируемые из окисей алкиленов ( , пропилена) , тетрагидрофурана и гликолей . Реже используют сложные олигоэфиры дикарбоновых кислот (адипиновой, себациновой, янтарной) и гликолей (например, диэтиленгликоля). Жесткие пенополиуретаны получают из простых олигоэфиров разветвленной структуры на основе окисей алкиленов и триолов (глицерина, триметилолпропана и др.) или сложных олигоэфиров на основе дикарбоновых кислот (адипиновой, фталевой и др.) и триолов или их смесей с диэтиленгликолем . Плотность образующихся пенополиуретанов зависит от соотношения и гидроксилсодержащих олигомеров в исходной смеси. При избытке изоцианатов пенополиуретаны содержат больше мочевинных групп, чем при недостатке изоцианатов, когда образуется больше уретановых групп. Поскольку полимочевины обладают более низкой плотностью 1,05-1,23 г/см 3 ), чем полиуретаны 1,28 г/см 3 ), в первом случае получаются пенополиуретаны с меньшей плотностью.

Получение пенополиуретанов

Пенополиуретаны получают взаимодействием ди- или полиизоцианатов с простыми или сложными гидроксилсодержащими полиэфирами в присутствии воды и катализаторов. Вспенивающим агентом служит диоксид углерода (СО 2) , выделяющийся в результате реакции изоцианатов с водой :

В качестве катализаторов в большинстве случаев применяют третичные амины и оловоорганические соединения . Кроме указанных компонентов в рецептуры пенопластов вводят вспомогательные вещества - стабилизаторы пены , дополнительные вспенивающие агенты (например, фреоны), красители и др.

Пенополиуретаны можно разделить на две группы:

эластичные пенопласты на основе полиэфиров линейного или слегка разветвленного строения;
жесткие пенопласты на основе сильно разветвленных полиэфиров, образующих полимеры с большей степенью сшивания.

Плотность вспененных полиуретанов регулируют, изменяя содержание воды. Чем больше вводится воды, тем меньше кажущаяся плотность пены. Например, при получении эластичных пенополиуретанов с кажущейся плотностью 32 кг/м 3 приблизительно 75% изоцианатных групп реагирует с водой и лишь около 25% взаимодействует с гидроксильными группами полиэфира.

В результате протекания побочных реакций при синтезе пенополиуретанов наряду с уретановыми образуются и другие связи. Так, первичная аминогруппа , образующаяся при взаимодействии изоцианатов с водой, способна вступать в реакцию с изоцианатной группой :

Продуктом реакции является замещенный карбамид, который содержит подвижный водорода при азоте и способен взаимодействовать с изоцианатами, вследствие чего при повышенной температуре может происходить сшивание отдельных макромолекул полимера («карбамидное» сшивание) :

Поперечные связи могут образовываться также при взаимодействии изоцианатных и уретановых групп а также при тримеризации изоцианатных групп, остающихся в макромолекулах, в :

Взаимодействие изоцианатных групп с гидроксилсодержащими олигомерами и водой - конкурирующие реакции. Роль катализатора сводится к регулированию скорости указанных выше реакций. При этом выделение газа и рост полимерных молекул должны происходить с такими скоростями, чтобы газ оставался в полимере, и образовавшаяся пена была бы достаточно прочной и не опадала.

Наиболее часто в качестве катализаторов применяют соединения олова (олеат и октоат, соли дибутилолова и др.), регулирующие реакцию образования уретановых звеньев, и третичные амины (триэтиламин, триэтаноламин, диметилбензиламин и др.), катализирующие реакции образования трехмерной структуры и выделения углекислого газа. На практике используют каталитическую смесь, состоящую из соединения олова и одного или нескольких аминов. Вспенивать полиуретановую композицию можно также легкокипящими жидкостями , обычно фреонами .

Химизм образования эластичных и жестких пенополиуретанов одинаков. Жесткие пены отличаются от эластичных тем, что состоят из полимеров с большим числом поперечных связей. В жестких пенополиуретанах средняя «молекулярная масса» структурной единицы, приходящаяся на один узел разветвления сетки, составляет 400 - 700 , в эластичных пенополиуретанах - 2500-20 000 . Поэтому композиции для производства эластичных пенополиуретанов не содержат трифункциональных гидроксилсодержащих олигомеров (или содержат их в небольшом количестве), а также содержат меньше третичных аминов .

Обязательным компонентом композиции является эмульгатор , который способствует высокой степени диспергирования компонентов в массе и выполняет роль стабилизатора пены в момент вспенивания. Для этого используют сульфоспирты, сульфокислоты, кремнийорганические жидкости и др. Некоторые стабилизаторы (например, парафиновые углеводороды, кремнийорганические жидкости) определяют характер (открытые или закрытые) и размер образующихся пор .

В качестве применяют трехокись сурьмы, трихлорэтилфосфат, порошкообразный и др. Для окрашивания пенополиуретанов пригодно большинство органических красителей. Наполняют пенополиуретаны тальком, керамзитом, , волокнами различной природы.

Пенополиуретаны производят при помощи вспенивания композиции газами , выделяющимися в результате реакций между компонентами исходной смеси (см. выше), или с помощью легкокипящих жидкостей . Поскольку при образовании пенополиуретана по первому методу выделяется значительное количество тепла, внутренние слон крупногабаритных изделий могут обугливаться. Поэтому первый метод применим только для изготовления изделий небольшой толщины.

Во втором методе выделяющееся тепло затрачивается на испарение легкокипящей жидкости, что позволяет предотвратить местные перегревы и обугливание пенополиуретанов

В промышленности пенополиуретаны получают двумя способами:

одностадийным;
двухстадийным.

Одностадийный способ производства пенополиуретанов

По одностадийному способу все компоненты - диизоцианат, полиэфир, воду, катализатор, стабилизатор, эмульгатор - помещают в смеситель одновременно и перемешивают в реакционном аппарате с мешалкой. Пенообразование наступает сразу же, подъем пены начинается приблизительно через 10 с и завершается через 1-2 мин. Окончательное отверждение пены продолжается от нескольких ч до нескольких суток.

Двустадийный (форполимерный) способ получения пенополиуретанов

При двухстадийном (форполимерном) способе производства пенополиуретанов сначала проводят реакцию диизоцианата с олигоэфиром (полиэфиром), а полученный форполимер затем превращают в пенополиуретан при смешении с водой или амином. Изготовление пеноиолиуретановых изделий осуществляют по непрерывной или периодической схеме (заливкой в бумажные формы), а также напылением.

Эластичные пенополиуретаны

Эластичные пенополиуретаны выпускают на основе сложных и простых полиэфиров. Наиболее распространенным их представителем является поролон . Сырьем для его производства служит сложный полиэфир на основе адипиновой кислоты , диэтиленгликоля и небольших количеств триметилолпропана , смесь толуилен-2,4- и толуилен-2,6-диизоцианатов (65: 36 ) , а также вода.

Технологический процесс получения поролона блочным способом (рис.1) состоит из стадий подготовки сырья, вспенивания полиуретана, изготовления, вызревания и переработки поролоновых блоков.

Подготовка сырья заключается в приготовлении активаторной смеси. Смесь готовят в смесителях 3 , в которые из промежуточных емкостей 1 через мерник 2 подают катализатор (диметиланилин) , эмульгатор (натриевые соли сульфокислот) , добавку, регулирующую размер пор (парафиновое масло) , и воду.

Приготовленную активаторную смесь , сложный полиэфир и смесь толуилендиизоцианатов непрерывно вводят в смесительную головку машины УБТ-65 (4 ). Полученная смесь через сливной патрубок поступает тонкой струей на непрерывно движущуюся бумажную форму, в которой образуется пена.

Вспенивание происходит без подвода тепла и заканчивается примерна через 1 мин. Форма с пеной передвигается на транспорте через туннель с сильной вентиляцией, где из пены интенсивно выделяются газы. При выходе из туннеля форма попадает на рольганг 5 , с которого поступает в сушильную камеру 6 , а затем в машину 7 для нарезки блоков. Блоки укладываются штабелером 8 на этажерки 9 и передаются в камеру 10 на вызревание. При этом реакции между компонентами пены заканчиваются, пена отверждается и приобретает необходимую прочность. Вызревание продолжается около 12-24 ч при непрерывном обдувании блоков воздухом комнатной температуры. Готовые блоки перерабатывают на резательных станках 11 в листы и упаковываются .

Некоторые свойства пенополиуретанов в зависимости от состава композиции (I -IV ) приведены ниже:

Состав композиции, в массовых частях	I	II	III	IV
Полиэфир	100	100	100	100
Толуилендиизоцианат	45	39	39	31
Вода	6,0	5,0	2,5	1,8
Катализатор	1,0	1,0	0,5	0,5
Эмульгатор	4,2	2,0	1,0	1,0

Основные физико-механические показатели эластичных пенополиуретанов приведенных выше композиций:

Физико-механические показатели эластичных пенополиуретанов	I	II	III	IV
Кажущаяся плотность, кг/м 3	25	34	50	59
Разрушающее напряжение, МПа при растяжении	0,34	0,17	0,20	0,21
Разрушающее напряжение, МПа при сжатии (с изгибом на 25%)	0,0055	0,0062	0,011	0,013
Относительное удлинение при разрыве, %	398	450	400	350

Эластичные пенополиуретаны имеют высокие тепло- и звукоизоляционные показатели , хорошие диэлектрические и амортизационные свойства. Они способны склеиваться с деревом, металлами, бумагой, тканями и т. п. Эластичные пенополиуретаны на основе сложных полиэфиров имеют более высокую прочность при растяжении, стойкость к окислительному старению, воздействию масел и растворителей, но меньшую упругость и морозостойкость и меньшую стойкость к старению во влажных условиях, чем эластичные пенополиуретаны на основе простых полиэфиров .

Свойства эластичных пенополиуретанов отечественных марок*

Показатель	ППУ-Э	ППУ-ЭТ	ППУ-ЭМ-1
Кажущаяся плотность, кг/м 3	25 – 60	30 – 40	30 -50
Прочность при растяжении, Мн/м 2 (кгс·см)	0,12 (1,2)	0,1 (1,0)	0,11-0,13 (1,1 -1,3)
Относительное удлинение, %	150	100	150 – 170
Эластичность по отскоку, %	15	15	20 – 40
Относительная остаточная деформация при 50%-ном сжатии в течение 72 часов при 20°С, %	10	15	10
Напряжение сжатия при 40%-ной деформации (кгс/см 2)	0,0025 – 0,0075 (0,025 – 0,075)	0,003 – 0,01 (0,03 – 0,1)	0,004 – 0,01 (0,04 – 0,1)
Температура применения , °С	от -15 до 100	от -20 до 100	от -50 до 100
Потеря массы при горении (метод «огненная труба»)	—	22	—
Коэффициент звукопоглощения при 250 гц	0,35	0,36	—
при 1000 гц	0,80	0,85	—
при 4000 гц	0,75	0,80	—

Эластичные пенопласты с закрытыми порами применяют для изготовления поплавковых изделий, механических опор, теплоизоляции для работы при низких (жидкий азот) и относительно высоких (до 120 °С ) температурах. Пенопласта с открытыми порами используют для производства губок, подушек, сидений, звукоизоляционных материалов и т. д.

Все большее применение находят интегральные пенополиуретаны , имеющие плотную поверхностную пленку и вспененную сердцевину, причем все изделие образуется за один цикл заливки.

Жесткие пенополиуретаны

Жесткие пенополиуретаны получают главным образом методами заливки и напыления. По первому методу процесс проводят «следующим образом.

При повышенной температуре и перемешивании приготовляют смесь полиэфира с катализатором, эмульгатором и водой. После выдержки при 30 °С в течение 20-30 мин в смесь добавляют толуилендиизоцианат и перемешивают массу 1-2 мин.

При этом температура массы повышается на 5-10 °С , возрастает ее и происходит частичное вспенивание. Затем массу разливают в ограничительные формы, соответствующие конфигурации изделий. Вспенивание продолжается 30-35 мин .

В течение этого времени форма заполняется пенопластом, который приобретает необходимую и ячеистую структуру. Для получения пенополиуретанов методом напыления на поверхность различных материалов применяют передвижную малогабаритную установку, которая состоит из обогреваемых емкостей для компонентов, шестеренчатых насосов и пистолета-распылителя с мешалкой. Толщина напыляемого слоя составляет 5-50 мм , кажущаяся плотность - от 35 до 200 кг/м 3 .

Физико-механические показатели некоторых марок жестких пенополиуретанов на основе сложных полиэфиров (продуктов взаимодействия двухосновных кислот с многоатомными спиртами, содержащими свободные гидроксильные и карбоксильные группы) и диизоцианатов (смеси толуилен-2,4 и толуилен-2,6-диизоцианатов ) приведены ниже:

Кажущаяся плотность, кг/м 3	60	100	200
Разрушающее напряжение при сжатии, МПа	0,20	0,78	2,45
Ударная вязкость, кДж/м 2	0,48	0,39	0,59
Коэффициент теплопроводности, Вт/(м·К)	0,024	0,031	0,057
Тангенс угла диэлектрических потерь при 10 10 Гц	1,05	1,1	1,23
Усадка (линейная) за 24 ч, %	0,6	0,3	0,5
Верхний предел рабочих температур, °С	100	130 – 150	170
Водопоглощение за 24 ч, кг/м 2	0,2	0,1	0,1

Жесткие полиуретаны характеризуются хорошей формоустойчивостью , имеют высокие тепло- и звукоизоляционные показатели . Они устойчивы к действию кипящей воды, бензина, керосина, смазочных масел, водных растворов солей, этилового спирта и т. п. Пенопласты легко очищаются мыльной водой; они противостоят плесени и гниению. Жесткие полиуретановые пенопласты имеют хорошие электроизоляционные свойства. Кроме того, они проявляют высокую (стеклянное волокно, стекломаты и др.).

Свойства жестких пенополиуретанов отечественных марок*

Показатель	ПУ-101	ПУ-101Т	ППУ-3С	ППУ-304Н
Кажущаяся плотность, кг/м 3	100 – 200	150 – 250	50	30-50
Прочность, Мн/м 2 (кгс/см 2) не менее при сжатии	1,0 – 1,9 (10 – 19)	2,0 – 4,2 (20 – 42)	0,25 (2,5)	0,15 – 0,5 (1,5 – 5)
при изгибе	0,8 – 1,5 (8 – 15)	1,5 – 3,5 (15 – 35)	0,2 (2)	0,2 – 0,9 (2 – 9)
Ударная вязкость кдж/м 2 или кгс·см/см 2 , не менее	0,4	0,5 – 0,8	0,6	0,4 – 0,6
Коэффициент теплопроводности, вт/(м·К)	0,031 – 0,035	0,033 – 0,047	0,033 – 0,038	0,023 – 0,035
*Ккал/(м·ч·°С)*	0,027 – 0,030	0,028 – 0,040	0,028 – 0,033	0,02 – 0,03
Водопоглощение за 24 часа , %, не более	0,3	0,3	0,3	0,3
Температура применения, °С	от -50 до 150	от -60 до 200	от -60 до 60	от -60 до 100
Диэлектрическая проницаемость при 10 10 гц	1,1 – 1,2	1,1 – 1,3	—	—
Тангенс угла диэлектрических потерь при 10 10 гц	0,0015	0,0016 – 0,0020	—	—

* источник – Энциклопедия полимеров под ред. Кабанова В.В. 1974 г, том 2, с.567.

Полиуретановыми пенопластами заполняют зазоры в бетоноконструкциях и полости при изготовлении дверей и оконных рам, производят отделку колпаков, радаров, тропических шлемов, несущих плоскостей и кабин самолетов и др.

Список литературы:
Вандерберг Э. Пластмасса в промышленности и в технике. М., Машиностроение, 1964. 196 с.
Домброу Б. А. Полиуретаны. М., Госхимиздат, 1961. 152 с.
Лафенгауз А: П., Юоичева Е. Я.- В кн.: Пенопласта. М., Оборонгиз, 1960, с. 117;
Павлов В. В., Горячев М, С, Дурасова Т. Ф. Там же, с. 131.
Коршак В. В., Фрунзе Г. М. Синтетические гетероцепные полиамиды. М., изд.-во АН СССР, 1962. 523 с.
Кузнецов Е, В., Прохорова И, Я. Альбом технологических схем производства полимеров и пластмасс на их основе. Изд. 2-е. М., Химия, 1975А74 с.
Лосев И. Я. Тростянская Е. Б. Химия синтетических полимеров. Изд. 2-е. М., Химия, 1971. 615 с.
Николаев А. Ф. Синтетические полимеры и пластические массы на их основе. Изд. 2-е, М.~Л., Химия, 1966. 768 с.
Саундерс Дж. X., Фриш К. /С. Химия полиуретанов. Пер. с англ./Под ред. X. М. Энтелиса. М., Химия, 1968. 470 с.
Керча Ю. Ю. Физическая химия полиуретанов. Киев, Наукова думка, 1979, 220 с.
Берлин А. А., Шутов Ф. А. Упрочненные газонаполненные пластмассы. М., Химия, 1980. 192 с.
Композиционные материалы на основе полиуретанов. Пер. с англ./Под ред. Ф. А. Шутова. М, Химия, 1982. 214 с.
Дементьев А. Г., Тараканов О. Г. Структура и свойства пенопластов. М., Химия, 1983. 208 с.
Берлин А. А., Шутов Ф. А. Пенополимеры на основе реакционноспособных олигомеров М., Химия, 1977, 116 с.

(в матрасе) - полимерный материал с газонаполненной структурой, в котором более 85% объема занимает воздух. В зависимости от параметров реакции полимеризации, получают различные виды пенополиуретана (ППУ), от жестких пластмасс до мягких пенистых соединений. В мебельной промышленности применяется эластичный ППУ различной степени жесткости.

Матрасы на основе данного материала отличаются различной жесткостью (в зависимсоти от плотности), долговечностью и экологической безопасностью.

История беспружинных матрасов на ППУ и его применения в мебельной промышленности

Изначально ППУ был синтезирован в 1937 году в лаборатории IG Farben в Леверкузене. Там немецкий химик Отто Байер открыл обе формы данного вещества: и жесткую, и эластичную. Сразу распознав коммерческий потенциал материала, а также широкую сферу применения, Байер принялся активно распространять информацию и предлагать производителям данное вещество в качестве наполнителя для мягкой мебели. Однако Вторая мировая война помешала распространению беспружинного ППУ матраса в те годы, и получил всеобщее распространение он уже в шестидесятых годах.

Что собой представляет пенополиуретановый матрас в диване?

ППУ может использоваться при изготовлении матрасов в двух вариантах:

В качестве основного материала, из которого изготовлен матрас. В этом случае изделие представляет собой конструкцию из одного или нескольких слоев ППУ различной степени жесткости. Такой матрас отличается достаточно высоким уровнем комфорта, а также идеальной тишиной при эксплуатации: беспружинное решение позволяет исключить любые скрипы и шумы. Кроме того, изделие отличается высокой эластичностью и долговечностью.

Как элемент сложной матрасной конструкции. Распространенное решение - использование прослойки из ППУ в качестве внешней обкладки пружинного блока. В этом случае слой из ППУ обеспечивает дополнительный комфорт и мягкость. Также существенно повышает долговечность изделия.

Современные матрасы из ППУ (или с содержанием ППУ) полностью экологически безопасны, не имеют посторонних запахов и крайне долговечны.

Виды ППУ, применяемых в матрасах, и их особенности

В первую очередь следует отметить, что применяются различные по плотности ППУ.

Наиболее ходовыми являются 35 кг/куб.м. (более дорогой и жесткий и эластичный) и 25 кг/куб.м (самый распространенный в дивана, жесткость средняя).

От плотности зависит степень жесткости изделия (чем выше плотность - тем тяжелее и жестче матрас), а также его выносливость.Повышая жесткость, мы увеличиваем допустимую нагрузку.

При плотности 25 кг/куб.м. максимальная нагрузка составляет 100 кг на одно спальное место, в то время как 35 кг/куб.м. уже увеличивает предел до 130 кг.

Применяются следующие виды ППУ:

Стандартный - без модификаций, с плотностью от 25 до 35 кг/куб.м.
Повышенной жесткости - с добавлением полимеров, увеличивающего плотность. Используются для создания жестких спальных мест.
Мягкий и сверхмягкий - производится из модифицированного сырья с добавлением специальных веществ, которые смягчают пену. Для тех, кто любит более мягкую постель.
Латексный ППУ или «с памятью» - мягкий, но главная его особенность - «запоминание» формы тела за счет снижения эластичности. Он не распрямляется моментально, а держит форму, тем самым позволяя добиться максимального комфорта.

Пенополиуретановый матрас в диване: отзывы

Обладатели этих матрасов отмечают, что изделия не имеют посторонних запахов, достаточно легки (потому их не составляет труда перемещать, укладывать и т.п.), а также весьма комфортны. При этом многие владельцы отмечают долговечность изделия: оно сохраняет свою упругость и исходные свойства длительный период времени.

ООО «РИФ-Аметист» занимается производством многих синтетических материалов, в том числе и ППУ. Мы активно принимаем заказы на пенополиуретан для мебели, отвечая самым высоким требованиям отечественных производителей. Наша компания производит пенополиуретан нескольких видов, обслуживая широкий спрос на ППУ различных физико-химических характеристик.

Преимущества пенополиуретана для мебели

Пенополиуретан используется во многих отраслях промышленности, и для каждого случая предусмотрены особые требования. Он получил такое широкое распространения благодаря особым характеристикам, уникальное сочетание которых позволяет достигать очень высоких результатов. Эластичный пенополиуретан для мебели обладает следующими особенностями:

Высокие показатели воздухопроницаемости.
Хороший влагообмен и сохранение тепла.
Легкий вес изделий из пенополиуретана.
Относительно невысокая стоимость изготовления.

Благодаря этим характеристикам пенополиуретан и стал одним из наиболее удобных и выгодных материалов для любой отрасли промышленности, в том числе и для мебельной.

По своим физико-химическим свойствам весь пенополиуретан для мягкой мебели можно разделить на несколько основных видов, которые, в свою очередь, также можно разделить на подвиды с более точными характеристиками.

Виды ППУ

Можно привести в пример следующие виды пенополиуретана:

Стандартный ППУ (ST);
ППУ с повышенной жесткостью (EL);
Жесткий ППУ (HL);
Мягкий ППУ или с повышенной мягкостью (HS);
Высокоэластичный ППУ (HR*);
Высокоэластичный пожаробезопасный пенополиуретан (СМHR).

Эти виды пенополиуретана используются для производства спинок, сидений, матрасов и других изделий для мебельной промышленности. Все виды материалов, приведенные в списке выше, отличаются друг от друга своими свойствами. Эти свойства влияют на наиболее важный показатель – нагрузку, которая может оказываться на изделие. Чем мягче материал, тем меньшую нагрузку он готов вынести. Более жесткие или эластичные виды ППУ могут устоять перед нагрузкой в более чем 120 килограмм. Правильный выбор материала для изделия – залог его долгого срока эксплуатации.

Блочный и формованный пенополиуретан

Существует два основных способа производства ППУ: блоками и путем формовки. Блочный пенополиуретан получил широкое распространение и используется в основном для типичных решений. В отличие от него формованный пенополиуретан для мебели производиться как для простых, так и для сложных деталей. Он заливается в специальные формы, и в результате получается элемент, изготовленный из ППУ и точно соответствующий размерам заготовки будущего элемента мебели.

Особые виды пенополиуретана

Пенополиуретан – это особый синтетический материал, изобретение которого стало настоящим прорывом для промышленности. Безусловно, ежегодно проводится немало научных исследований, которые направлены на изобретение новых видов ППУ, которые смогут решить пока еще не отвеченные задачи. На сегодняшний день уже существуют такие особые виды ППУ как пожаробезопасный пенополиуретан стойкий к огню, ППУ memory foam, который отличается характеристиками повышенной комфортности и другие. Вы хотите использовать особые материалы для производства своей мебели? Свяжитесь с нами, чтобы узнать, какой вид ППУ лучше подойдет для нового изделия.

Заказать производство пенополиуретана для мебели

У Вас еще остались вопросы о том, какие лучше материалы использовать для изготовления новой партии мебели? Хотите узнать больше о возможностях нашего производства? ООО «РИФ-Аметист» предоставит Вам всю информацию о нашей продукции и о наших услугах, подробно изложив данные в наиболее удобной для Вас форме.

Вас заинтересовала возможность заказать изготовление пенополиуретана для мягкой мебели? В таком случае мы готовы предложить Вам свои услуги. В течение многих лет мы обслуживаем отечественные мебельные фабрики и будем рады предложить свои услуги и Вам. Чтобы сделать заказ на производство пенополиуретана для мебели, просто позвоните дежурному менеджеру ООО «РИФ-Аметист». Он примет заказ и ответит на все Ваши вопросы. Обсудив детали Вашего проекта, мы сможем сообщить Вам точную стоимость и сроки изготовления.

Никитина Светлана Юрьевна ОАО "ВПКТИМ".
Директор Центра инженерно-технического и технологического обеспечения предприятий

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, причем до 70 % общего объема эластичных ППУ используются в производстве матрацев и мягкой мебели. При этом применяются различные ППУ: легкие и тяжелые, мягкие и жесткие, получаемые на основе различных исходных продуктов и рецептур композиций, позволяющих задавать при его изготовлении определенную кажущуюся плотность и жесткость, эластичность и необходимые амортизационные свойства.

По способу изготовления эластичные ППУ разделяются на формованные, когда детали отливаются индивидуально, и блочные, когда конечный продукт представляет собой крупногабаритные прямоугольные или цилиндрические блоки, раскраиваемые затем на заготовки.

Определяющее значение для применения блочных эластичных ППУ в различных частях (зонах) мягкой мебели имеет кажущаяся плотность и жесткость материала. Кажущаяся плотность _ объемный вес пористого материала. Жесткость пенопласта можно рассматривать как силу, с которой этот материал противостоит деформированию. Показатели кажущейся плотности и жесткости ППУ находятся во взаимосвязи: чем выше кажущаяся плотность при заданной жесткости, тем выше качество пены и меньше ее усталость. На практике это означает, что более высокой нагрузке на мебель, продолжительности и частоте ее деформации должна соответствовать более высокая кажущаяся плотность. Только при этом условии можно достичь желаемого качества мягкого элемента.

Универсальных рекомендаций по подбору оптимальной кажущейся плотности для различных элементов мягкой мебели дать невозможно, т. к. их конструкция и назначение отличаются, а слои применяемого ППУ имеют различную толщину. Общие рекомендации сводятся к следующему: блочные эластичные ППУ для сидений (высокие и частые нагрузки) должны иметь наибольшую кажущуюся плотность - не менее 28-30 кг/м3; материал для подлокотников и спинок (меньшие нагрузки) - более низкую, но не менее 23-25 кг/м3; для тонких настилов кажущаяся плотность должна быть самой высокой - не менее 35 кг/м3 для сидений и не менее 28 кг/м3 для спинок и подлокотников, т. к. чем тоньше настил, тем выше степень деформации при заданном давлении (нагрузке).

Жесткость эластичных блочных ППУ может широко варьироваться в зависимости от используемых исходных рецептур материала: в зависимости от кажущейся плотности он может быть сверхмягким (от 0,5кПа), мягким, стандартным, жестким и очень жестким (до 10 кПа). Блочные эластичные ППУ повышенной мягкости используются в мебели в сочетании с другими настилочными материалами в виде листов небольшой толщины, например, взамен ватинов; жесткие - как материал, заменяющий, например, пружины.

Эластичность блочного ППУ определяется величиной площади петли гистерезиса при наложении и снятии нагрузки. Чем эта петля меньше, тем выше эластичность, и быстрее идет его восстановление после снятия деформирующего усилия, и наоборот. Широкие возможности блочного ППУ по подбору эластичности при его изготовлении позволяют создавать настилочные материалы с самыми разнообразными свойствами и комбинировать из них настилы, точно соответствующие всем необходимым требованиям.

Недостатком блочных ППУ является потеря части их первоначальных свойств после восстановления в случаях чрезмерного сжатия при транспортировке или хранении. Особенно это касается блочных пен с плотностью ниже 30 кг/м3. Блочный ППУ устойчив к старению, а это, прежде всего устойчивость к длительному воздействию влаги и температур. ППУ на основе простых полиэфиров более долговечны в мебели, чем на основе сложных.

Многочисленные санитарно-гигиенические исследования, проводившиеся во всем мире, в том числе и у нас в России, доказали, что эти материалы, изготовленные по стандартной рецептуре, абсолютно безопасны для здоровья человека, а малый вес, высокая воздухопроницаемость, хороший тепло- и влагообмен эластичного ППУ позволяют принять его как оптимальный материал для изготовления матрацев. Но его кажущаяся плотность не должна быть ниже 30-35 кг/м3: в противном случае в процессе эксплуатации под нагрузкой ячейки пенопласта чрезмерно деформируются, что заметно снижает воздухо - и влагообмен внутри изделия.

Для сложных объемных мягких элементов мебели применяются детали из формованного ППУ, изготавливаемые в индивидуальных прессформах с высокой точностью и не требующие после этого доработки. 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.

Благодаря высокой адгезионной способности ППУ почти ко всем материалам, метод формования дает возможность одновременного использования закладных деталей: металлических рам, пружинных блоков и других конструкционных элементов с образованием долговечного соединения. Их применение упрощает технологический процесс изготовления мягкой мебели, т. к. за одну операцию получают готовую сборочную единицу. Но для мебельного производства характерна постоянная смена ассортимента и сравнительно малая серийность производства. Из-за постоянной смены прессформ, цена которых весьма высока, себестоимость деталей из формованного ППУ выше, чем у изготовленных на основе блочного.

Несмотря на общий рост производства мягкой мебели, за последние годы производство формованных пен в России постоянно сокращается. Это вызвано широким развитием предприятий, выпускающих более дешевый блочный ППУ и практически полностью покрывающих потребность изготовителей мягкой мебели. Формованные ППУ занимают хотя и очень небольшую, но постоянную нишу в основном в производстве высококачественной и высокохудожественной мягкой мебели. Но мелкие поставщики формованного ППУ могут выпускать только весьма ограниченный ассортимент простых по своей форме элементов. Поэтому, как и во всем мире, будущее за более крупными предприятиями-изготовителями таких деталей. Но организация мобильного производства высококачественного формованного ППУ с постоянной сменой ассортимента изделий связана со значительными капиталовложениями и требует высококвалифицированного персонала.

Одним из крупнейших производителей широкого ассортимента формованного ППУ высокого качества является фирма ООО "Европласт" (г. Москва). Производителей, готовых осуществлять поставки изделий по заказу мелкими партиями достаточно мало. И основным настилочным материалом для мягкой мебели остается все же блочный ППУ. Но за последние годы объем производства мягкой мебели увеличился, причем в особенности мебели среднего и высокого ценового уровня. Появились даже предприятия, поставляющие мягкую мебель на экспорт. И качество этой мебели, причем не сразу заметное потребителю, а которое он начинает оценивать только после ее достаточно длительной эксплуатации, как раз и определяется качеством и правильностью подбора использованного в ней ППУ.

ОАО "ВПКТИМ" оказывает услуги оказываемые в областях производства и применения

Институт мебели (ОАО "ВПКТИМ") имеет по проверке и независимой экспертизе качества настилочных материалов в области мебели.

Пенополиуретан - один из самых распространенных материалов, который широко используется в самых различных сферах человеческой деятельности. И всё это благодаря своим, во многом универсальным, характеристикам. Относится к классу пенопластов и представляет собой вспененную основу образованную при реакции двух основных компонентов полиизоционата и полиола . В зависимости от их пропорций можно получить разные характеристики, размеры ячеек и прочность их стенок. Но если обобщить, то пенополиуретаны можно разделить на два основных вида, с которыми мы ежедневно сталкиваемся в своей жизни.

Эластичный пенополиуретан

Эластичный пенополиуретан или по простому поролон - в основном из него производят наполнитель и обивку мягкой мебели, матрасы, мочалки, губки, в одежде, обуви, в качестве противоударного материала для упаковки. Средняя плотность обычно от 5 до 35 кг / куб и зависит от назначения. При одноразовом или в сферах краткосрочной применяемости используют более слабые и малой плотности эластичные пенополиуретаны. И наоборот, если срок службы должен сохраняться минимум 5 - 10 лет, производят более плотные и с обязательной светонепроницаемой обшивкой. Но это тема для другого форума, мы же будем рассматривать только жесткий пенополиуретан для утепления .

Жесткий пенополиуретан. Видео утепления

Жесткие пенополиуретаны начали использовать в строительстве сравнительно недавно. Но уже сейчас можно сказать, какими свойствами будут обладать эти материалы через 30-50 лет эксплуатации. Кроме того, известны результаты опытов по ускоренному старению, подтверждающие данные лабораторных исследований. Пенополиуретаны отличаются невысокой стойкостью к воздействию органических растворителей и минеральных кислот, однако они невосприимчивы к воздействию воды и нефтепродуктов.

Прочностные и теплоизоляционные характеристики конструкций из пенополиуретана сохраняются при температурах от -80 до +100 градусов. Есть марки пенополиуретана, сохраняющие эксплуатационные свойства при повышенных температурах (до +150) и при пониженных (до -250 градусов).

В России строители применяют более 30 марок жестких пенополиуретанов. Эти материалы используются как самостоятельно, так и в комбинации друг с другом. Цели применения разнообразны: шумо- и теплоизоляция жилых зданий и промышленных объектов, изоляция холодильного оборудования, увеличение сохранности лесоматериалов при транспортировке, гидро- и теплоизоляция нефтепроводов. Пенополиуретан устойчив к таким агрессивным веществам, как бензин, спирт, масла, разбавленные кислоты, пластификаторы. Эти свойства существенно расширяют область применения материала.

Оборудование для производства пенополиуретана

Так как технология производства пенополиуретана относительно проста, то есть нужно в правильных пропорциях смешать два главных компонента полиизоционат и полиол и распылить их с помощью сжатого воздуха на утепляемою поверхность, то вся сложность сводится к точной их дозировке. И тут оборудование для производства пенополиуретана можно разделить на 2 вида: низкого и высокого давления.

оборудование низкого давления для напыления пенополиуретана

Это оборудование получило более широкое распространения благодаря низкой цене, недорогому обслуживанию и быстрому ремонту. Для точной дозировки каждого компонента в основном используются шестеренчатый насос, который гораздо точнее и мощнее, чем центробежный. В таком оборудовании для , через систему дозаторов и перепускных клапанов выставляют точное соотношение давления подачи полиизоционата и полиола в распылительный пистолет, в котором они смешиваются и напыляются на утепляемою поверхность с помощью сжатого воздуха с необходимым расходом от 350 литров в минуту.

Так как их текучесть компонентов зависит от их температуры, то для лучшего смешивания и получения качественного, напыляемого пенополиуретана, полиизоционат и полиол лучше подогревать в специальных емкостях до 60 градусов. Но обычно, у продавцов установок это предлагается как опция за дополнительную оплату.

оборудование высокого давления для производства пенополиуретана

Американская фирма Graco является одним из лидеров по производству оборудования высокого давления для напыления пенополиуретана и не только. Такое оборудование используется так же для нанесения любой полимочевины и жидкой резины для гидроизоляции, в технологию которых входит обязательное смешивание компонентов под большим давлением до 250 атмосфер.

Благодаря своей универсальности и большой сфере применения стоимость такого оборудования в десять раз выше, чем низкого. В нем так же используется цифровое, автоматическое управление всем процессом, высокоточное дозирование и необходимый подогрев сырья. Хоть и его масса достаточно велика, около 200 кг, она компенсируется длинной рабочих шлангов, до 100 метров.

видео оборудования для пенополиуретана

утепление пенополиуретаном

Напыляемые пенополиуретаны превосходят все остальные теплоизоляторы по многим показателям. Например, они могут одновременно служить в качестве теплоизоляции, гидроизоляции, пароизоляции, а также защищать металл от коррозии. Пенополиуретан, нанесенный на металлическую поверхность, предотвращает появление коррозии благодаря пленке, образующейся на поверхности вспененной массы. Эффективность коррозионной защиты зависит от марки пенополиуретана и от состояния металлической поверхности.

Пенополиуретан при напылении обладает высокой адгезией, легко сцепляется с поверхностью из любого материала, наносится очень быстро и при этом не образует монтажных стыков. Адгезия пенополиуретана к металлу, стеклу, бетону составляет 2-3 кг/кв. см, что позволяет выполнять теплоизоляционные работы без использования крепежных материалов.

Устойчивость к высоким температурам и огню. Увеличение огнестойкости пенополиуретанов достигается введением в его состав химических добавок – антипиренов. В некоторых случаях рекомендуется наносить пенополиуретан высокой плотности на слой менее плотного пенополиуретана. Такое двухслойное покрытие используется на объектах с повышенными требованиями к огнестойкости. При увеличении плотности пенополиуретана снижается его горючесть.

видео напыления пенополиуретана

Эксплуатационный срок. Долговечность материала зависит от устойчивости к старению, которое определяется, как способность сохранять полезные характеристики. Способность пенополиуретана сохранять тепло ухудшается всего лишь на 0.3% за год. Таких впечатляющих теплосберегающих свойств нет ни у одного из известных утеплителей.

Длительное воздействие температурных колебаний и циклических деформаций не приводит к появлению трещин и разрушению микроструктуры этого утеплителя. Но прямые солнечные лучи, в частности, ультрафиолетовое излучение оказывает сильное влияния на незащищенный пенополиуретан.

И очень часто можно услышать негативные отзывы об использовании пенополиуретана в качестве монтажной пены при без защитного слоя штукатурки . Буквально через год, незащищенная монтажная пена превращается в труху, теряя при этом все необходимые теплоизоляционные характеристики.

Листы и панели из пенополиуретана , а также скорлупы для изоляции труб производят с помощью заливки его в специальные формы. Для удобства и качества монтажа, края делают в виде специальных, симметричных замков, что бы стыки более плотно прилегали друг к другу и получалась монолитный слой утеплителя.

Сейчас набирает популярность технология построения бюджетных, недорогих каркасных домов из OSB сэндвич панелей, утепленных пенополиуретаном. Главными достоинствами являются скорость возведения и цена, хотя практичность эксплуатации гораздо менее эффективная, чем у более дорогих и трудозатратных . Но каждая технология найдет своего покупателя.