Ha ma valaki betéved egy matrackereskedésbe, vagy akár bármilyen nagyáruházba tapasztalni fogja mennyi habmatrac található. A habokat naygon régóta használja a matrac, de akár a bútoripar is. Manapság minden habmatracról azt hallhatjuk ezek hideghab matracok. A többségük nem az. Erről részletesen fogok még írni, alapjaiban rávilágítva melyek a hideghabok és melyek nem. Melyek azok a paraméterek, tulajdonságok ami alapján megkülönböztethetőek a többi habtól. Addig is az alapok a habokkal kapcsolatban, ha valakit érdekel.
Túlzás nélkül állítható, hogy a poliuretánok, változatos tulajdonságaik
miatt általánosságban a műanyagok között a legsokoldalúbban felhasználhatók
közé tartoznak. Széles sűrűség- és lágyságtartományban gyártható
habanyagok, melyek a kiindulási alapanyagok megválasztásától függően lehetnek
kemények, lágyak, rugalmasak, merevek. Szerkezetük dodekaéder alakú cellák
rendszeréből áll, melyek mikro-rugóként viselkednek.
A poliuretánok szinte az élet
minden területén fellelhetők. Gépjárműülésekben, hőszigetelésként,
hangszigetelésként épületekben, hűtőberendezésekben, festékekben és egyéb
védőbevonatokban, cipőkben, textíliákban, ragasztókban, székek és ülőbútorok
párnázatában, valamint matracmagokban. Mivel a poliuretán habokat többnyire más
anyagokkal, textillel, fémmel, fával, más műanyagokkal kombinálják, a
késztermékekben ritkán láthatóak.
Csoportosításuk több szempont
szerint végezhető. Kémiai felépítés szerint két nagy csoportot különböztetünk
meg:
poliéter-poliolbázisú habok (éter-habok)
poliészter-poliolbázisú habok (észter-habok)
Keménység szerint a
poliuretánhabok a szuperlágytól a merev kemény habtípusokig rendkívül
változatosak, a mai napig három fő kategória van használatban:
merev, kemény (hőszigetelés)
félkemény
lágy (bútoripar)
Reaktivitás szerint a habok
lehetnek hidegen (szobahőmérsékleten) keményedők, és termoreaktívak.
Gyártástechnológia szempontjából
a habok lehetnek folytonos és szakaszos technológiával előállított termékek, a
technológia jellege alapján megkülönböztetnek tömbhabokat, formahabokat, öntött
és szórt habokat.
Tulajdonságaikat a következők határozzák meg:
kémiai összetevők
cellafalak vastagsága
szilárd anyag / levegő arány
cellamembránok koncentrációja
(légáteresztő képesség)
A poliuretánhab gyártásakor két
alapanyag játszik főszerepet a poliol és az izocianát. Mindkét alapanyag
kőolajszármazék. A petrolkémia-ipar kőolaj finomításkor nyersolaj 95%-át
üzemanyagként értékesíti, és csak a maradék 5% finomítható tovább egy- vagy
több lépcsőben műanyagipari alapanyaggá.
A poliolok a többfunkciós alkoholok melyeket propilén
oxidból nyernek. Poliuretán habgyártáshoz két típusuk használatos a poliéter-
és poliészter poliolok. Ezek szerkezete határozza meg a poliuretán hab
merevségét illetve lágyságát.
Az izocianátok közül jellemzően szintén kétfajta használatos
a TDI (toluilén-diizocianát) és az MDI (difenil-metán-diizocianát). Ezek a
vegyületek könnyen lépnek reakcióba aktív hidrogéntartalmú vegyületekkel, mint
pl. az alkoholok.
A reakció beindítására és
szabályozására egyéb katalizátorok illetve stabilizátorok használatosak, míg
bizonyos speciális tulajdonságok, mint pl. égésgátoltság, szín, antisztatikus
hatás, antibakteriális védelem elérése érdekében jónéhány egyéb segédanyag
hozzáadása szükséges a receptúrához.
Gyártásuk folyamán az alap- és
segédanyagokat a gyártási receptúrának - mely a hab összetevőit és ezáltal
tulajdonságait határozza meg - megfelelő arányban a keverőfejbe juttatják, ahol
azok összekeverednek, és homogén reakcióelegyet alkotnak. Ezt az elegyet
megfelelően kiképzett folyamatosan előrehaladó konvejorra öntik, ahol beindul
az alapanyagok közötti kémiai reakció, azaz a habképződés, ami hőtermeléssel és
széndioxid képződéssel jár. A habképződés receptúrától függően kb 60
másodpercig tart és további 60 másodperc alatt ér el olyan szilárdságot, hogy
már kezelhető. A kész tömbhab körülbelül egy méteres magasságúra emelkedik. A
konvejorról lekerülő 50 méter hosszúságú kész habtömböt további 12-24 órán
keresztül érlelni kell, míg lejátszódnak a polimer-képződési térhálósodási
utóreakciók és kialakulnak a hab végleges tulajdonságai.