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聚氨酯行业的进步
正在革新床上用品
——这些年我们一起经历的PU发展
来源：PUWORLD独家发布
环球聚氨酯网讯：Alvaro Vaselli是一位刚入门的企业家，今年早些时候，他创立了一家名为Nuvanna的公司，该公司主要业务是在网上销售优质泡馍床垫以及其他睡眠产品。
Vaselli现在大力营销的是一种新型床垫，认为这是每一个追求高品质生活人士的首要必备产品。但作为前化工和床上用品行业的行政总监，他知道任何营销是需要有其他行业作支撑的，当前他的床垫销售需要的是聚氨酯化工行业的支持。
原本泡沫床垫是摆在折扣商店和廉价汽车旅馆的低端产品。但在二十世纪八十年代，国家航空航天局发布了一项与粘弹性聚氨酯泡沫相关的知识产权，这种泡沫其实就是我们常见的记忆泡沫。
20世纪90年代初推出的Tempur-Pedic瑞典床垫被认为是第一款用记忆泡沫制成的商业床垫。至今，这款床垫仍被摆在高档床上用品店销售。
记忆泡沫床垫发展过程中的第二个开创性时刻发生在2003年。当时，Sleep Innovations公司首次推出了“盒子里的床”。该产品的不同之处在于，它是一种压缩包装在硬纸板盒里的床垫，消费者拿回家打开盒子后，这个床垫就会伸展开来。
如今，在网络销售的辅助下，聚氨酯泡沫床垫已成为床上用品行业发展十分迅速的一个分支行业。
据陶氏聚氨酯公司北美营销总监Doug Todd估计，北美销售的床垫约有三分之一是由泡沫塑料，或泡沫塑料和内装弹簧混合制成的。
此外，Todd表示，泡沫床垫的销售增长速度至少是传统床垫的两倍。鉴于目前聚氨酯不断创新，且Nuvanna和Casper等在线床上用品供应商逐渐兴起，泡沫床垫销售额应会持续强势增长。
聚氨酯是由异氰酸酯和多元醇添加催化剂以及其他试剂后反应制成的。其中，异氰酸酯通常用的是二苯基甲烷二异氰酸酯或甲苯二异氰酸酯。反应过程中形成的二氧化碳与其他气体结合以产生微小的泡沫气泡。
和早期床垫用的弹性聚氨酯泡沫不同的是，记忆泡沫里面几乎没有弹簧。人躺在上面时，这些泡沫会根据人的体型发生变化，这就是它们为什么叫“记忆”泡沫的原因。人离开后它们又会渐渐恢复到原来的形状。记忆泡沫的推崇者称，这有利于缓解人体压力、预防压疮。
这种记忆效果可以通过两种方式实现。一种是气动式的：床垫制造商可以通过控制表面活性剂和催化剂水平，生产部分开放的泡沫细胞，让空气缓慢进出。
但通常情况下，第二种方法更为常用，即通过使用粘弹性聚合物结构产生记忆泡沫。通过选择正确的多元醇和催化剂，制造商可以控制聚氨酯软相中的玻璃转化和氢键效应。
“聚氨酯是一种聚合物弹性体，而记忆泡沫完全违背了聚氨酯的基本特性。我们会用不同的多元醇改变聚氨酯的微观结构，故意降低该其弹性和恢复力。”
早期记忆泡沫床垫的细胞结构相对闭合，空气无法自由流动，人在翻动时身体周围会形成一种令人感到不舒服的微气流。购买中床垫的消费者经常抱怨他们睡到半夜身体会发热。
针对这一点，比较好的解决方案就是通过打开细胞结构、改善气流。
在2010年的第一轮产品改进中，研究人员利用多元醇分子量、功能、反应性和架构来创造了更开放的泡沫结构。据Koonce表示，泡沫气流速度从第一代的0.03立方米/分钟增加到了约0.09立方米/分钟。
由于聚氨酯原料供应商帮助实现改善气流，泡沫配方设计师正在拉动其他杠杆—包括石墨和相变材料等添加剂，以消除记忆泡沫的“睡眠热”的问题，从而改善床垫客户的体验。
这是一个越来越拥挤的空间，但Vaselli说他知道正在进入什么阶段。在他的职业生涯中，他曾在陶氏，Arco Chemical，泡沫塑料制造商FXI（以前称为Foamex）以及零售床垫行业的公司工作。 “我经历了整个供应链，”他说。
为了打破市场，Vaselli还根据他的行业经验来构建他所说的三层不同泡沫的理想床垫。顶部是高密度，非记忆泡沫的“升高”层，注入相变凝胶以最大限度地提高冷却性。在中间或核心，是记忆泡沫“平衡”层，旨在提供支持并最小化运动传递。底部是一个非记忆泡沫“支撑”层，旨在支撑其他层，并最大限度地减少全记忆泡沫床垫带来的沉没感。
对于新的床垫设计，Vaselli注意到了消费者的开箱体验。他回忆起沃尔玛早些时候做过一次尝试，出售的床垫需要2-3天来解压缩。而由于如今泡沫质量的提升，消费者当天就可以睡在我们的床上。”
Nuvanna还有更多的是聚氨酯泡沫，但是Vaselli乐意为他的成功提供材料。他说：“二十年前，弹簧被认为是优于泡沫的。 而如今，我们看到泡沫行业有了很大的进步。”
以上文章来源：环球聚氨酯网
知识链接：
慢回弹聚氨酯泡沫又称为粘弹性泡沫或记忆泡沫。其诞生要回溯到1962年美国太空署（ＮＡＳＡ）的一项研究：阿波罗指挥舱救生系统设计，这种材料被研发出来用于飞船的座椅之上，以吸收在火箭（飞船）起飞、飞船返回大气层、一些意外情况（如坠落）时给宇航员造成的巨大冲击力，以及改善座椅对宇航员的保护性和舒适性。由于慢回弹聚氨酯泡沫具有很好的形状记忆特性，较强的能量吸收及减震抗震等性能，因而在缓冲材料领域得到了广泛应用，如医疗、医药、箭靶、头盔内垫、赛车坐垫乃至功能鞋垫、床上用品、家具等。
慢回弹聚氨酯泡沫产生慢回弹性的机理是由于聚氨酯体系的相分离程度以及其特殊的玻璃化转变温度造成的，该材料拥有２个玻璃化转变温度，一个玻璃化转变温度在０~100℃之间，另外一个玻璃化转变温度在-60~-20℃之间。由于材料具备此特殊性，在受到外界冲击时，既发生弹性形变（蓄能性形变，满足胡克定律）也同时发生塑性形变（耗能性形变，具有不可恢复特征）。塑性形变可以吸收大部分的冲击能，而弹性形变所蓄积的部分能量，能在外界压力去除后使慢回弹聚氨酯泡沫慢慢恢复到原来的形状。
因此制备慢回弹聚氨酯泡沫通常需要配合专用的慢回弹聚醚多元醇才能制得，以此改变材料的玻璃化转变温度（Ｔｇ），使其在使用温度下具有粘性形变，弹性形变的双重特性。
（国内）配方参考
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2017-08-22 星期二
七月初一 丁酉年 戊申月 辛巳日
