Schaumstoffe – Ein Überblick

Foam Technologies

Metzeler Schaum entwickelt seit vielen Jahrzehnten erfolgreich unterschiedlichste Schaumstofftypen im Bereich Polyurethane (PUR) für individuelle Anwendungen.

Anbei ein Auszug unserer Entwicklungen und verwendeter Schaumstoffe:

  • Ether Standardtypen
  • Ether Sondertypen
  • HR-Schaumstoffe Rubex
  • Ester Standardtypen
  • Ester Sondertypen
  • METZONOR Akustikschäume
  • METZOPOR Verbundschaum
  • METZOTEX
    Ether-PUR-Schaumstoffe zur Flammkaschierung
  • MA 4575 KD
    Spezieller Ether-PUR-Schaumstoff zur Flammkaschierung
  • METZOMED
    Viskoelastischer PUR-Weichschaumstoff
  • METZOTRONIC
    Antistatische Schaumstoffe für den Elektronikbereich
  • METZOPROTECT FRM
  • METZOPROTECT FRM-C
  • METZOPROTECT NG
  • AIRFLOW SYSTEM
  • INTEGRAL SKIN FOAM
  • REBOND

Ein Typenprogramm unserer Spezialschaumstoffe steht für Sie zum Download bereit.

Produktionsverfahren

Metzeler Schaum bietet die verschiedensten Verfahren zur Herstellung und Bearbeitung von Schaumstoffprodukten und darüber hinaus die Veredelung / Weiterverarbeitung.

  • Blockschaum
  • Formschaum
  • Rollenware
  • Rebond
  • Zuschnitte
  • Profilschneiden
  • Laminierung / Kaschierung
  • Imprägnierung
  • Selbstklebend ausrüsten
  • Oberflächenbearbeitung
  • Retikulieren
  • Recycling

Warenkunde

Polyalkohole und Polyisocyanate werden aus der Erdölproduktion gewonnen.

Bei der Herstellung von Polyurethan-Weichschaumstoffen PUR werden zwei Produktionsgruppen unterschieden: Block- und Formschaum und zwei Produkttypen: Polyether- und Polyester-Weichschaumstoff.

Zur Fertigung von Formschaumteilen gibt man das formulierte Gemisch in eine Metall- oder Kunststoffform, die sofort nach dem Füllvorgang geschlossen wird, der Schäumprozess läuft innerhalb von Sekunden ab. Nach dem Öffnen der Form kann das fertige Teil herausgenommen werden. Auf diese Weise lassen sich die unterschiedlichsten Gegenstände auch in kompliziertester Form in einem Arbeitsgang herstellen.

Werkstoffeigenschaften

Polyurethan- (PUR) – Weichschaumstoffe auf Polyetherbasis zeichnen sich als Polstermaterial durch hohe Elastizität und optimale Offenzelligkeit aus. Die gute Wärmeisolierung des Werkstoffes bei gleichzeitiger hoher Atmungsaktivität schafft die Grundlage für ein besonderes Mikroklima, wodurch ein ausgezeichnetes Sitz- und/oder Liegeklima geschaffen wird.

PUR-Weichschaumstoffe können in ihren Werkstoffeigenschaften gezielt dem Anforderungsprofil entsprechend gefertigt werden. So kann der Werkstoff hochtragfähig und stützend, druckentlastend oder sogar extrem weich hergestellt werden.

Diese vielfältigen Werkstoffeigenschaften werden mit Hilfe physikalischer Meßgrößen beschrieben und überprüft.

Die für die Polstermöbelherstellung wichtigsten Eigenschaften sind Rohdichte und Härte-einstellung. Daneben werden die Komforteigenschaften durch die Elastizität und das Rückstellvermögen definiert, während die Dauergebrauchseigenschaften als Härtezahländerung, Höhenverlust und Druckverformungsrest gemessen werden.

Die Rohdichte (gemessen in kg/m³) eines PUR-Weichschaumstoffes wird je nach Einsatz als Mindestrohdichte spezifiziert.

Die Härte gemessen als Stauchhärte in kPa oder als Eindrückhärte gemessen in N kann sehr niedrig (weich) bis sehr hoch (hart) eingestellt werden.

Die Härteeinstellungen der Schaumstoffqualitäten weisen unter Berücksichtigung der heutigen Gesichtspunkte der Statistik Toleranzen von bis zu 20% auf. Für die anderen Eigenschaften werden jeweils Mindest- oder Maximalwerte festgelegt.

PUR-Weichschaumstoffe verschiedener Härte und Rohdichte gezielt miteinander kombiniert ergeben einen optimalen Polsteraufbau hinsichtlich Druckentlastung und stützender bzw. tragfähiger Wirkung.

Gebrauchstauglichkeit

Die Gebrauchstauglichkeit von PUR-Polyetherweichschaumstoffen wird als Härtezahlän-derung gemessen. Im Dauerschwingversuch wird das Polster ununterbrochen 80.000 Lastwechseln unterzogen. Die dabei auftretende Ermüdung des Werkstoffes spiegelt sich in der Härtezahländerung wieder. Je geringer diese ausfällt, umso höher die Gebrauchseigenschaft der Polsterung.

Hochelastische PUR-Weichschaumstoffe weisen bei gleicher Rohdichte geringere Härtezahländerungen als andere PUR-Weichschaumstoffe auf.

Umwelt / Wohnhygienische Aspekte

PUR-Weichschaumstoffe sind umweltverträgliche Produkte. Sie sind physiologisch völlig unbedenklich und enthalten keine giftigen Schwermetalle. Auch andere heute als bedenklich eingestufte Stoffe wie Nitrosamine, Formaldehyd, Asbest, PCB (polychlorierte Biphenyle), PCP (Pentachlorphenol), Styrol oder Vinylchloride sind nicht enthalten. Sie „entsprechen“ REACH, ohne selber Regelungsgegenstand zu sein. Viele unserer Schaumstoffqualitäten sind nach Ökotex Standard 100 geprüft und zertifiziert.

Beim Herstellungsprozess wird in der Bundesrepublik Deutschland seit dem 1. Januar 1992 ausschließlich Wasser als treibmittelbildende Komponente eingesetzt. Treibmittel auf Basis halogenierter Kohlenwasserstoffe wie FCKW und Methylenchlorid finden keine Verwendung.

Hygiene

PUR-Polyether-Schaumstoffe sind in hygienischer Hinsicht völlig problemlos. Ihre hohe Offenzelligkeit sorgt für eine gute Luftzirkulation und einen hohen Feuchtigkeitstransport. Der Einbau von Dampfsperren im Polsteraufbau ist zu vermeiden. Sie erzeugen keinen Staub und verhalten sich körperneutral.

Geruch

PUR-Polyether-Schaumstoffe sind geruchsneutral, wenn sie nach der Herstellung ausrei-chende Zeit gelagert werden. Bei frischen Schaumstoffen ist teilweise noch ein leichter Geruch wahrnehmbar, der für Kunststoff typisch ist. Gesundheitliche Beeinträchtigungen sind hiermit nicht verbunden.

Verwertung / Entsorgung

Die Entsorgung ist sowohl auf Hausmülldeponien als auch in modernen Hausmüllver-brennungsanlagen unter Energierückgewinnung möglich. Es gibt nach dem Abfallgesetz keine besonderen Anforderungen an die Entsorgung.

Das  Produkt ist je nach Qualität nur langsam oder nicht verrottbar. In der „Abfallbestim-    mungsverordnung für besondere überwachungsbedürftige Abfälle“ (TA-Abfall, Teil1) ist PUR-Weichschaumstoff nicht gelistet. Nach dem Abfallartenkatalog der LAGA werden Polyurethanabfälle unter der Abfall-Schlüsselnummer 57 110 aufgeführt.

Recycling von Schaumstoffen

Für das Recycling von PUR-Schaumstoffen existieren heute mehr als zehn unterschiedliche Verfahren, die in drei Kategorien zusammengefaßt werden können:

1. Werkstoffliche Verwertung/Materialrecycling
2. Rohstoffliche Verwertung/Chemisches Recycling
3. Energierückgewinnung/Thermisches Recycling

1.  Werkstoffliche Verwertung/Materialrecycling

Das PUR-Materialrecycling hat eine lange Tradition und bietet heute vier verschiedene Technologien:

1.1 Die Verbundschaum-Herstellung

Der auf Flockengröße zerkleinerte PUR-Schaumstoff wird unter Zusatz materialkompatibler Bindersysteme zum Ausgangsmaterial für die Herstellung eines Werkstoffes mit eigenständigen Produkteigenschaften: Verbundschaumstoff

Diese klassische Verwertungsmethode hat durch die kontinuierliche Optimierung der Produktionstechnik einen hohen Qualitätsstandard erreicht.

1.2 Das Klebpressen von Polyurethan und PUR-Verbundstoffen

Diese Recyclingverfahren zeichnen sich durch ihre Flexibilität und einige besondere Vorteile aus. Das Klebpressen kann mit dem erprobten Verfahren, das schon aus der Spanplattenherstellung bekannt ist, durchgeführt werden. Darüber hinaus werden interessante Materialeigenschaften erreicht, die durch gezielte Zugabe von Additiven steuerbar sind.

Die Bearbeitung von PUR-Verbundwerkstoffen ist mit Hilfe des Klebepressens häufig ohne eine vorherige Materialseparierung möglich. Dieser ökonomische und in der Regel auch ökologische Vorteil kann in vielen Recyclinganwendungen entscheidend sein.

Das Anwendungsspektrum der mit diesen Technologien hergestellten Produkte ist sehr breit; PKW-Innenverkleidungen, Hutablagen, Begrenzungselemente, Standfüße, Paletten, Elemente für Schallschluckwände, Walzenkerne und wasserfeste Halbzeugplattenware sind nur einige Beispiele für den sinnvollen Einsatz.

1.3 Die Mahlguteinarbeitung

Die Mahlgutverarbeitung von PUR-Weichschaum hat sich durch die Entwicklung neuer Zerkleinerungstechnologien zu einem höchst zukunftsweisenden und wirtschaftlichen Verfahren gewandelt. Die Präzisionszerkleinerung der selektierten PUR-Reste bis in den Bereich unter 0,1 mm liefert einen materialkompatiblen Füllstoff mit genau definierter Korngröße. Dieses Produkt kann in der originären PUR-Produktion zur gezielten Modifikation des Eigenschaftsprofils, um z.B. energieabsorbierende PUR-Systeme herzustellen.

 

2. Rohstoffliche Verwertung/Chemisches Recycling

Im Rahmen der rohstofflichen Verwertung sind chemische Verfahren wie Hydrierung, Glykolyse und Pyrolyse die Methoden der Wahl. Mit Hilfe verfahrenstechnisch anspruchsvoller Prozesse können polymere Kunststoffe, wie auch das Polyurethan, zu Bruchstücken mit niedrigeren Molekulargewichten abgebaut werden.

Die Weiterentwicklung und Optimierung dieser Methoden wird hauptverantwortlich von den Rohstoffherstellern der chemischen Industrie durchgeführt.

 

3. Energierückgewinnung/thermisches Recycling

Werkstoffliches und rohstoffliches Recycling leisten einen wichtigen Beitrag zur Wiederverwertbarkeit und damit zum Gedanken des Stoffkreislaufes. Die Erkenntnis, daß derartige Recycling-Kreisläufe mit keinem Werkstoff endlos durchlaufen werden können, führt zu der logischen Forderung, die thermische Verwertung mit Energiewiedergewinnung zu diskutieren. Erst wenn für alle Materialien umfassende „Ökobilanzen“ erstellt sind, wird deutlich werden, welchen Beitrag das thermische Recycling zur Einsparung von fossilen Brennstoffen und zur Ressourcenschonung leistet.

Schlagwortartige Zusammenfassung

Warenkunde

Schaumstoffpolster
Polyurethan- (PUR) – Weichschaumstoff

PUR-Weichschaumstoff ist ein Polstermaterial, das durch Umsetzung von Polyetherpolyolen mit Isocyanaten unter Mitverwendung von Wasser hergestellt wird. Hierbei wird durch Reaktion Polyol/Isocyanat das Zellgerüst des resultierenden Schaumstoffes gebildet; Wasser wird als treibmittelbildende Komponente eingesetzt.

Werkstoffeigenschaften

Gute Dauerelastizität; hohe Luftdurchlässigkeit; hohe Alterungsbeständigkeit gegenüber Feuchtigkeit und Wärme; physiologisch unbedenklich; verschiedene Rohdichten und Härteeinstellungen verfügbar; gute Gebrauchseigenschaften; bei Gebrauch ist ein geringer Höhenverlust von max. 5% (nach DIN 53 574) werkstoffspezifisch.

Umwelt/Wohnhygiene/Entsorgung/Verwertung

PUR-Weichschaumstoffe sind nach dem  Stand von Wissenschaft und Technik physiologisch unbedenklich. Sie sind geruchsneutral und reinigungsfreundlich; Entsorgung und Verwertung sind möglich.