Пена памяти
Пена с эффектом памяти состоит в основном из полиуретана с добавлением химических веществ, повышающих 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 двигаться воздух. Пена с эффектом памяти более высокой плотности смягчается в ответ на тепло тела, что позволяет за несколько минут принять форму теплого тела. Новые пены могут быстрее восстанавливать свою первоначальную форму. [1]
Пена с эффектом памяти получает свои вязкоупругие свойства от нескольких эффектов, связанных с внутренней структурой материала. Сетевой эффект — это сила, работающая на восстановление структуры пенопласта при его деформации. Этот эффект создается за счет того, что деформированный пористый материал выталкивается наружу, чтобы восстановить свою структуру против приложенного давления. Три эффекта работают против сетевого эффекта, замедляя регенерацию исходной структуры пены:
Эффекты зависят от температуры, поэтому диапазон температур, при которых пена с эффектом памяти сохраняет свои свойства, ограничен. Если он слишком холодный, он затвердевает. Если он слишком горячий, он действует как обычная пена, быстро возвращаясь к своей первоначальной форме. Лежащая в основе этого процесса физика может быть описана полимерной ползучестью . [2] [3]
Пневматический и адгезионный эффекты сильно коррелируют с размером пор в пене с эффектом памяти. Меньшие поры приводят к большей площади внутренней поверхности и уменьшению потока воздуха, увеличивая адгезию и пневматические эффекты. Таким образом, свойствами пенопласта можно управлять, изменяя его ячеистую структуру и пористость . Температуру его стеклования также можно регулировать с помощью добавок в пеноматериал. [2]
Механические свойства пены с эффектом памяти могут повлиять на комфорт изготовленных из нее матрасов. Существует также компромисс между комфортом и долговечностью. Некоторые пены с эффектом памяти могут иметь более жесткую ячеистую структуру, что приводит к более слабому распределению веса, но лучше восстанавливает исходную структуру, что приводит к улучшению циклируемости и долговечности. Более плотная ячеистая структура также может противостоять проникновению водяного пара, что приводит к уменьшению атмосферных воздействий и повышению долговечности и внешнего вида. [4]
Пена с эффектом памяти была разработана в 1966 году по контракту с Исследовательским центром Эймса НАСА для повышения безопасности авиационных подушек. Чувствительная к температуре пена с эффектом памяти первоначально называлась «пеной с медленным возвратом пружины»; большинство называло это «закаленной пеной». [5] Созданный путем подачи газа в полимерную матрицу, он имел твердую структуру с открытыми ячейками, которая выдерживала давление на него, но медленно возвращалась к своей первоначальной форме. [6]
