Войти
Пена памяти Пена с эффектом памяти состоит в основном из полиуретана, а также из дополнительных химикатов, увеличивающих его вязкость и плотность. Его часто называют « вязкоупругим » пенополиуретаном или пенополиуретаном с низкой упругостью ( LRPu ). Пузырьки пены или «ячейки» открыты, эффективно создавая матрицу, через которую может перемещаться воздух. Пена с эффектом памяти более высокой плотности смягчается в ответ на тепло тела, позволяя ей за несколько минут превратиться в теплое тело. Новые пены могут быстрее восстановить свою первоначальную форму.
Пена с эффектом памяти приобретает вязкоупругие свойства благодаря нескольким эффектам, обусловленным внутренней структурой материала. Сетевой эффект - это сила, работающая на восстановление структуры пены при ее деформации. Этот эффект возникает из-за того, что деформированный пористый материал выталкивается наружу, чтобы восстановить свою структуру против приложенного давления. Есть три эффекта, которые работают против сетевого эффекта: пневматический эффект, адгезионный эффект и эффект релаксации. В совокупности они эффективно замедляют восстановление первоначальной структуры пены и позволяют использовать ее в таких применениях, как матрасы из пены с эффектом памяти. Пневматический эффект возникает из-за времени, которое требуется воздуху, чтобы проникнуть в пористую структуру пены. Эффект адгезии, или адгезия, вызван липкостью поверхностей внутри пены с эффектом памяти, которая препятствует декомпрессии, поскольку внутренние поры пены с эффектом памяти сжимаются под действием приложенного давления. Эффект релаксации является наибольшей величиной из трех сил, препятствующих расширению, и вызван тем, что материал пены с эффектом памяти находится вблизи температуры стеклования. Это ограничивает подвижность материала пены, заставляя любые изменения быть постепенными, замедляя расширение пены после снятия приложенного давления. Поскольку это зависит от температуры, температура, при которой пена с эффектом памяти сохраняет свои свойства, ограничена. Если будет слишком холодно, пена с эффектом памяти затвердеет. Если он слишком горячий, пена с эффектом памяти будет действовать как обычная пена, легко возвращаясь к своей первоначальной форме. Физика, лежащая в основе этого процесса, может быть описана ползучестью полимера.
Пневматический и адгезивный эффекты сильно коррелируют с размером пор внутри пены с эффектом памяти. Меньшие поры приводят к большей площади внутренней поверхности и уменьшению потока воздуха, увеличивая адгезию и пневматический эффект соответственно. Таким образом, изменяя ячеистую структуру и пористость пены с эффектом памяти, можно управлять свойствами. Кроме того, с помощью добавок в полимерный материал пеноматериала с эффектом памяти также можно регулировать температуру стеклования, влияя на свойства пенопласта.
Механические свойства пены с эффектом памяти могут влиять на комфорт изготовленных из нее матрасов. Также существует компромисс между комфортом и долговечностью. Некоторые пены с эффектом памяти могут иметь более жесткую структуру ячеек, что приводит к более слабому распределению веса, но лучшему восстановлению исходной структуры, что приводит к улучшенной циклируемости и долговечности. Более того, более плотная ячеистая структура может противостоять проникновению водяного пара, что приводит к уменьшению атмосферных воздействий и лучшей долговечности и общему внешнему виду.
Пена с эффектом памяти с более медленным отскоком, чем пена выше. Обратите внимание на характерное пожелтение полиуретана от воздействия света. Память пена была разработана в 1966 году в рамках контракта NASA «s Research Center Эймса для повышения безопасности воздушных судов подушки. Термочувствительная пена с эффектом памяти первоначально называлась «пеной с медленным возвращением назад»; большинство называли это «темперирующей пеной». Пена, созданная путем подачи газа в полимерную матрицу, имеет твердую структуру с открытыми ячейками, которая выдерживает давление на нее, но при этом медленно возвращается к своей первоначальной форме.
Позднее коммерциализация пены включала использование как в медицинском оборудовании, таком как накладки на стол для рентгеновских снимков, так и в спортивном оборудовании, например, в подкладках для американских / канадских футбольных шлемов.
Когда в начале 1980-х НАСА выпустило пену с эффектом памяти в общественное достояние, Fagerdala World Foams была одной из немногих компаний, готовых работать с пеной, поскольку производственный процесс оставался сложным и ненадежным. Их продукт 1991 года, « Шведский матрас Tempur-Pedic », в конечном итоге привел к созданию компании по производству матрасов и подушек Tempur World.
Впоследствии пена с эффектом памяти использовалась в медицинских учреждениях. Например, его обычно использовали в случаях, когда пациенту приходилось неподвижно лежать в постели на твердом матрасе в течение нездорового периода времени. Давление на некоторые части их тела нарушило кровоток в этой области, вызывая пролежни или гангрену. Матрасы из пеноматериала с эффектом памяти значительно уменьшили количество подобных случаев.
Изначально пена с эффектом памяти была слишком дорогой для широкого использования, но затем стала дешевле. Чаще всего он используется в домашних условиях - матрасы, подушки, обувь и одеяла. Он используется в медицине, например, в подушках сидений для инвалидных колясок, подушках для больничных кроватей и прокладках для людей, страдающих от длительной боли или проблем с осанкой; например, шейная подушка из пены с эффектом памяти может облегчить хроническую боль в шее. Его теплоудерживающие свойства могут помочь некоторым людям, страдающим от боли, которые считают, что дополнительное тепло помогает уменьшить боль.
Теплоудерживающие свойства также могут быть недостатком при использовании в матрасах и подушках, поэтому во втором поколении пены с эффектом памяти компании начали использовать структуру с открытыми ячейками для улучшения воздухопроницаемости. В 2006 году было представлено третье поколение пены с эффектом памяти. Гелевая пена с эффектом памяти или гелевая пена с эффектом памяти состоит из частиц геля, слитых с вискозиметрической пеной, чтобы уменьшить удерживаемое тепло тела, ускорить возврат к пружине и сделать матрас более мягким. Эта технология была первоначально разработана и запатентована Peterson Chemical Technology, и гелевые матрасы стали популярными с выпуском в 2011 году линий Serta iComfort и Simmons Beautyrest. Затем была разработана пена с эффектом памяти, наполненная гелем, с тем, что описывалось как «шарики», содержащие гель, который в качестве материала с фазовым переходом может достигать желаемого эффекта стабилизации температуры или охлаждения за счет перехода из твердого в жидкое «состояние» внутри капсулы. Изменение физического состояния может значительно изменить свойства теплопоглощения элемента, поэтому эта технология была применена к пене с эффектом памяти.
С момента разработки гелевой пены с эффектом памяти были добавлены и другие материалы. Алоэ вера, экстракт зеленого чая и активированный уголь были объединены с пеной, чтобы уменьшить запахи и даже обеспечить ароматерапию во время сна. Вискоза использовалась в тканых наматрасниках поверх кроватей из пены с эффектом памяти, чтобы отводить влагу от тела и повышать комфорт. Материалы с фазовым переходом (PCM) также использовались в чехлах, которые используются для подушек, кроватей и наматрасников из пены с эффектом памяти. Другие материалы, помимо полиуретана, также показали свойства, необходимые для создания пены с эффектом памяти. Полиэтилентерефталат является одним из таких полимерных материалов, который обеспечивает определенные преимущества по сравнению с полиуретаном, такие как возможность вторичного использования, легкость и теплоизоляция.
Матрас из пены с эффектом памяти обычно плотнее, чем другие матрасы из пены, что делает его более прочным и тяжелым. Матрасы из пены с эффектом памяти часто продаются по более высоким ценам, чем традиционные матрасы. Пена с эффектом памяти, используемая в матрасах, обычно производится с плотностью от менее 1,5 фунт / фут 3 (24 кг / м 3) до 8 фунтов / фут 3 (128 кг / м 3). Большая часть стандартной пены с эффектом памяти имеет плотность от 1 до 5 фунтов / фут 3 (16–80 кг / м 3). Плотность большинства постельных принадлежностей, таких как накладки на верх и комфортные слои матрасов, составляет от 3 до 4,5 фунтов / фут 3. Матрасы с высокой плотностью, например 5,3 фунта / фут 3 (85 кг / м 3), используются нечасто.
Свойство твердости (от твердого до мягкого) пены с эффектом памяти используется для определения комфорта. Плотность измеряется показателем отклонения силы вдавливания (IFD) пены. Однако это не полное измерение ощущения «мягкости» или «твердости». Пена с более высоким IFD, но с меньшей плотностью может казаться мягкой при сжатии.
IFD измеряет силу (в фунтах-силе ), необходимую для создания вмятины на 1 дюйм в образце пенопласта размером 15 x 15 x 4 дюйма диском диаметром 8 дюймов (50 кв. Дюймов), известное как IFD при сжатии 25%. • Рейтинги IFD для пеноматериалов с эффектом памяти варьируются от сверхмягких (IFD 10) до полужестких (IFD 12). Большинство матрасов из пенопласта с эффектом памяти являются твердыми (от IFD 12 до IFD 16).
Пены с эффектом памяти второго и третьего поколения имеют структуру с открытыми ячейками, которая реагирует на тепло и вес тела, прилегая к телу спящего, помогая снимать точки давления, предотвращая пролежни и т. Д. Производители заявляют, что это может помочь уменьшить точки давления, чтобы облегчить боль и способствуют более спокойному сну, хотя нет объективных исследований, подтверждающих заявленные преимущества матрасов с эффектом памяти.
Матрасы из пены с эффектом памяти сохраняют тепло тела, поэтому в жаркую погоду они могут быть чрезмерно теплыми. Однако пены с эффектом памяти гелевого типа имеют тенденцию быть холоднее из-за их большей воздухопроницаемости.
Выбросы матрасов из пены с эффектом памяти могут непосредственно вызывать большее раздражение дыхательных путей, чем другие матрасы. Пена с эффектом памяти, как и другие изделия из полиуретана, может быть горючей. В нескольких юрисдикциях были приняты законы, требующие, чтобы все постельные принадлежности, включая предметы из пеноматериала с эффектом памяти, были устойчивы к возгоранию от открытого пламени, такого как свеча или зажигалка. Законы США о постельных принадлежностях, вступившие в силу в 2010 году, изменяют Бюллетень Cal-117 для тестирования FR.
Есть опасения, что высокие уровни огнестойкого ПБДЭ, обычно используемого в пене с эффектом памяти, могут вызвать проблемы со здоровьем у пользователей. ПБДЭ больше не используются в большинстве пеноматериалов для постельных принадлежностей, особенно в Европейском Союзе.
Производители не оставляют младенцев и маленьких детей без присмотра на матрасах с эффектом памяти, так как они могут с трудом перевернуться и могут задохнуться.
Агентство по охране окружающей среды США опубликовало два документа котором предлагаются национальные выбросов Стандарты для опасных загрязнителей воздуха (НАР) в отношении выбросов вредных веществ, образующихся при изготовлении гибких полиуретановой продукции пены. Выбросы HAP, связанные с полиуретановым производством пены, включают хлористый метилен, толуол диизоцианат, метилхлороформ, метилендифенилдиизоцианат, окись пропилена, диэтаноламин, метилэтилкетон, метанол и толуол. Однако не все химические выбросы, связанные с производством этих материалов, были классифицированы. На хлористый метилен приходится более 98 процентов всех выбросов HAP в этой отрасли. Кратковременное воздействие высоких концентраций хлористого метилена также вызывает раздражение носа и горла. Последствия хронического (длительного) воздействия хлористого метилена на людей затрагивают центральную нервную систему и включают головные боли, головокружение, тошноту и потерю памяти. Исследования на животных показывают, что вдыхание хлористого метилена влияет на печень, почки и сердечно-сосудистую систему. О влиянии метиленхлорида на развитие или репродуктивную функцию у людей не сообщалось, но в ограниченных исследованиях на животных сообщалось о снижении массы тела плода у крыс, подвергшихся воздействию.
