Was ist ein PU-Schwamm?
Polyurethane sind Polymerverbindungen, die Urethanbindungen enthalten. PU-Schwämme werden durch Reaktion von Polyisocyanaten mit Polyolen gewonnen und zu einem porösen Schwamm geformt. Diese Schwämme können Flüssigkeiten nicht nur über einen längeren Zeitraum speichern, sondern auch aufnehmen und wieder abgeben.
PU-Schwämme zeichnen sich durch ihre hervorragenden Isolationseigenschaften und ihre leichte Formbarkeit aus und werden in zwei Arten unterteilt: weich und hart. Ursprünglich aus verarbeiteten Meeresschwämmen hergestellt, werden sie heute aus Polyurethan gefertigt.
Anwendungen von PU-Schwämmen
PU-Schwämme sind ein Material, dessen Weichheit je nach Dichte des Schaums eingestellt werden kann, wobei niedrigere Dichten weicher und dämpfender sind. Sie werden daher bei der Herstellung von schallabsorbierenden Materialien, Kissen, Kleidung und Möbeln verwendet. Ein typisches Beispiel sind Schwämme, die häufig insbesondere für Reinigungszwecke verwendet werden.
Andererseits haben PU-Schwämme mit hoher Dichte hervorragende Wärmedämmeigenschaften und werden als Wärmeisolatoren und Auftriebskörper verwendet. Halbharte PU-Schwämme sind außerdem sehr belastbar und hochelastisch, so dass sie sich für Möbel, Bettzeug, Matratzen und Fahrzeugteile eignen.
Weitere Anwendungen sind Filter und Medien für die Bakterienzucht.
Funktionsweise von PU-Schwämmen
Die Rohstoffe Polyisocyanat und Polyol bilden durch Urethanbindung Polymere und werden durch Auswahl der Art und der Zusatzstoffe je nach Verwendungszweck hergestellt. PU-Schwämme können durch Zugabe von Katalysatoren, Treibmitteln, Schaumbildnern und Flammschutzmitteln hergestellt werden.
Durch die Reaktionswärme von Isocyanat und Polyol verdampft der Schaumbildner, wobei sich nach und nach kleine, unabhängige Blasen bilden. Durch die Beseitigung des Blasenfilms wird ein filmloser Schaum gebildet, der einen Schwamm mit hervorragender Luftdurchlässigkeit und Trocknungseigenschaften ergibt.
Das Hauptschaummittel in Weichschaum ist Wasser. Das Kohlendioxidgas, das bei der Reaktion von Wasser mit Isocyanat entsteht, wird zum Schäumen verwendet. Für Hartschaumstoffe werden Treibmittel auf Kohlenwasserstoffbasis wie HFC-Verbindungen, Cyclopentan und Kohlendioxidgas verwendet, die nicht ozonschädigend sind.
Eine Methode besteht darin, das Material kontinuierlich zu großen Blöcken aufzuschäumen, die dann geschnitten und geformt oder in eine Form oder ähnliches gespritzt und geformt werden können. Eine andere Methode besteht darin, das Material auf Papier oder Pappe aufzuschäumen und es zu einem einzigen zusammenhängenden Stück zu formen, das je nach Zweck leicht geformt werden kann.
Arten von PU-Schwämmen
1. Geschäumter PU-Schwamm
Der PU-Schwamm ist ein leichtes, flexibles, schwammartiges Material, das durch Zugabe eines Schaummittels zu Polyurethanharz hergestellt wird. Der Schaumbildner erzeugt eine große Anzahl mikroskopisch kleiner Luftblasen (Zellen), die gleichmäßig verteilt sind und dem Schwamm seine Leichtigkeit und Flexibilität verleihen.
Er hat hervorragende Dämpfungseigenschaften und kann Stöße absorbieren. Er wird daher häufig für Polsterungen, Verpackungsmaterial und Sitzkissen verwendet. Er hat auch hervorragende Wärmedämmeigenschaften und wird im Bauwesen und in der Industrie verwendet.
2. PU-Schwamm mit hoher Dichte
PU-Schwämme mit hoher Dichte werden aus einem dichteren Material hergestellt. Das Innere des Schwamms ist robuster, hat eine höhere Festigkeit und ist bruchfest.
PU-Schwämme mit hoher Dichte bieten eine hervorragende Schalldämmung und Vibrationsabsorption und werden häufig in Akustikkammern und zur Vibrationskontrolle von Maschinen eingesetzt. Ihre hochdichte Struktur verbessert auch die Haltbarkeit und ermöglicht einen langfristigen Einsatz. Sie eignen sich für den Einsatz im Baugewerbe, bei Automobilkomponenten, in der Luftfahrt und in anderen Bereichen, in denen eine Stoßdämpfung erforderlich ist und die Produkte langlebig sein müssen.
3. PU-Schwamm mit Struktur
Strukturelle PU-Schwämme haben eine besondere Zellstruktur. Sie bestehen in der Regel aus einer großen Anzahl feiner Luftlöcher, die als Zellen bezeichnet werden und in einem kontinuierlichen Muster angeordnet sind, eine Eigenschaft, die sie leicht und sehr stoßfest macht. Sie werden häufig im Baugewerbe, bei Automobilteilen und in der Luftfahrt verwendet.
Im Bauwesen werden sie zwischen Wänden und Böden gefüllt, um die Erdbebensicherheit und die Wärmedämmung zu verbessern. In Kraftfahrzeugteilen wird es als stoßdämpfendes Material verwendet, um die Sicherheit zu erhöhen, in Flugzeugen als leichtes und dennoch robustes Material, um Strukturen zu verstärken und Vibrationen zu absorbieren.
4. Wasserabsorbierender PU-Schwamm
Absorbierende PU-Schwämme sind speziell verarbeitete Schwämme, die Wasser effizient absorbieren können. Sie werden häufig in Küchen- und Autowaschschwämmen verwendet.
Sie eignen sich zur wirksamen Entfernung von Schmutz, Fett und Öl und können aufgrund ihrer hohen Saugfähigkeit Wasser gut aufnehmen. Außerdem sind sie schnell trocknend und können bei Überschwemmungen wiederverwendet werden. Saugfähige PU-Schwämme werden häufig als Haushalts- und Reinigungsprodukte verwendet.