ایمن پلیمر شیمی

کنترل کیفیت فوم پلی یورتان در صنعت مبلمان

کنترل کیفیت فوم پلی یورتان در صنعت مبلمان (9 آزمون متداول)

تاریخ انتشار : 27 اسفند 1402
فوم منعطف پلی یورتانی متداول ترین ماده ای است که به عنوان فوم مبلمان استفاده می شود…. این فوم عملکردهایی متفاوتی را ایفا می کند و علاوه بر اینکه عملکرد ساختاری دارد بر زیبایی مبلمان نیز می افزاید. این نوع فوم، با توجه به کاربرد آن می تواند بسیار متفاوت باشد. به بیان دیگر، فوم […]

فوم منعطف پلی یورتانی متداول ترین ماده ای است که به عنوان فوم مبلمان استفاده می شود….

این فوم عملکردهایی متفاوتی را ایفا می کند و علاوه بر اینکه عملکرد ساختاری دارد بر زیبایی مبلمان نیز می افزاید. این نوع فوم، با توجه به کاربرد آن می تواند بسیار متفاوت باشد. به بیان دیگر، فوم منعطف پلی یورتانی به دلیل وزن سبک آن، نسبت استحکام به وزن و ویژگی های برتر این فوم که آسایش ما را فراهم می کند، مورد توجه واقع شده است. این فوم ها علاوه بر خواص فیزیکی و مکانیکی خوب، خواص خیلی خوبی را در صنعت مبلمان سازی فراهم کرده اند و در کاربردهای بسیاری استفاده می شوند.

وجود گریدهای متفاوتی از فوم منعطف دست طراحان را برای طراحی مبلمان باز می گذارد؛ به بیان دیگر، طراح می تواند با انتخاب نوع خاصی از فوم با خواص مطلوب، در حداقل ضخامت فوم، مبل را به گونه ای طراحی کند تا بیشترین حس راحتی را منتقل سازد یا حتی فوم مطلوب ممکن است برای طراح این امکان را فراهم آورد که در عین طراحی زیبا، خواص خود را حفظ کند و دوام و پایداری ابعادی مناسبی را از خود بروز دهد و در حین استفاده سختی آن چندان دستخوش تغییر نشود. بنابراین، آگاهی از ویژگی های فوم پلی یورتانی بسیار دارای اهمیت می باشد.

آزمون های کنترل کیفی فوم منعطف پلی یورتان برای کاربرد در مبلمان

برای بررسی خواص و ویژگی های فوم منعطف آزمون های زیر انجام می شود:

۱. چگالی

چگالی در حقیقت نشان دهنده معیاری از دوام و ماندگاری فوم است. در این آزمون جرم واحد حجم نمونه اندازه گیری می شود. چگالی تابعی از شیمی محصول تولید شده است. هر چه چگالی فوم بیشتر باشد، دوام بیشتر خواهد بود و فوم گران تر است زیرا که مقدار ماده بیشتری برای تولید آن مصرف شده است.

به بیان دیگر، چگالی و وزن با یکدیگر ارتباط مستقیم دارند (در یک حجم مشخص) و موجب سفتی نمونه یا محصول می شوند و اغلب اینگونه است که هر چه چگالی فوم بیشتر باشد، مواد به صورت فشرده تر در کنار یکدیگر قرار گرفته اند در نتیجه فوم سخت تر است؛ اما حالت های استثنا نیز وجود دارد. بنابراین، می توان اینگونه نتیجه گرفت که چگالی بر حسی که از سطح فوم منتقل می شود ارتباط دارد.

۲. IFD

این آزمون به منظور اندازه گیری سفتی فوم (توانایی نمونه برای تحمل بار) انجام می شود. در این آزمون، نمونه فوم تحت نیروی فشاری قرار داده می شود و تا 25% ارتفاع اولیه خود فشرده می شود. سفتی مستقل از چگالی فوم است. حتی فوم هایی که چگالی بالایی دارند می توانند نرم باشند. برای کاربرد مبلمان، فوم های نرم تر ممکن است بر روی لایه ای از فوم سخت تر قرار داده شوند تا نرمی سطح حفظ شود و نرمی بر حسی که با نشستن بر روی مبل حس می شود اثرگذار است.

۳. مدول فشاری

مدول فشاری ابتدایی ترین عاملی است که نوع فوم را تعیین می کند. در این آزمون نمونه تا 65% ارتفاع اولیه خود فشرده می شود (مرحله دوم آزمون IFD). در اثر تقسیم فشردگی در 65% به فشردگی در 25% ارتفاع، مدول فشاری بدست می آید.

فوم های متداول، مدول فشاری متغیری از 1.9 تا 2.1، برای فوم های پرشده (حاوی پرکننده) از 2.1 تا 2.4 و برای فوم ها با جهندگی بالا از 2.2 تا 3.0 می تواند باشد. در یک گرید مشخص از فوم، مدول تابعی از چگالی فوم است بدین معنی که هر چه چگالی بیشتر باشد، مدول فشاری بیشتر خواهد بود. با قرار دادن لایه ای فوم سخت بر روی فوم نرم، مدول فشاری آن فوم می تواند افزایش پیدا کند. زمانی که فوم مبلمان ضخیم باشد، می توان از فوم هایی با مدول فشاری اندکی کمتر به منظور توزیع بهتر وزن بدن (با نشستن بر روی مبل) استفاده کرد.

۴. خستگی پیچشی (خستگی دینامیکی)

در این آزمون، نمونه های فوم تحت تنش های سیکلی قرار می گیرند و برای هزاران بار به طور متوالی فشرده می شوند. پس از آن، میزان (درصد) اتلاف IFD اندازه گیری می شود. هر چه آزمون زودتر به پایان برسد، نشان دهنده آن است که سختی فوم در اثر استفاده از آن در مبلمان، به سرعت از بین خواهد رفت در حالی که خستگی بیشتر بیانگر دوام بیشتر است.

به بیان دیگر، به کمک این روش دوام مبل در طولانی مدت پیش بینی و بررسی می شود. فوم های که مقادیر خستگی در آنها بالا باشد، تمایل بیشتری به حفظ سختی اولیه خود دارند و این جمله به معنی آن است که فوم مبلمان می تواند ویژگی های اولیه خود را بهتر حفظ کند.

۵. جهندگی

میزان جهندگی سطح فوم بر طراحی و حس آرامشی که با نشستن بر روی فوم منتقل می شود، بسیار تاثیرگذار است. در حقیقت، جهندگی بیانگر میزان الاستیسیته سطح است. در این آزمون، توپی از ارتفاع مشخص بر روی فوم رها می شود و میزان بازگشت پذیری آن پس از برخورد با سطح فوم اندازه گیری می شود. جهندگی می تواند از 20 تا 80 درصد متغیر باشد؛ هر چه جهندگی بیشتر باشد فوم حس راحتی بیشتری را انتقال می دهد. لازم به ذکر است که در برخی کاربردها فوم با جهندگی بسیار پایینی (محصولات ویسکوالاستیک) می تواند تولید شود.

۶. استحکام پارگی

در فوم های منعطف پلی یورتانی، یکی دیگر از آزمون هایی که انجام می شود به منظور بررسی و تعیین میزان توانایی فوم در مقابل پارگی است. آزمون هایی که بدین منظور بکار می روند استحکام کششی، مقاومت پارگی و ازدیاد طول تا پارگی هستند. این آزمون ها، توانایی فوم برای کشیدگی و پیچش را بدون اینکه دچار پارگی شوند مور بررسی قرار می دهند. اینگونه آزمون های بررسی دوام فوم ها، به خصوص در فوم هایی که حاوی مقادیر زیادی از پرکننده باشند به عنوان مثال فوم هایی اصلاح شده در برابر احتراق، بسیار دارای اهمیت می باشند زیرا که این افزودنی ها می توانند تمایل فوم ها بر پارگی را افزایش دهند.

آزمون هایی که برای استحکام پارگی هستند هم دوام فوم را در بلند مدت و هم دوام آن را در حین فرآیند مونتاژکاری آنالیز می کنند.

۷. غلتک برشی

این آزمون به نوعی آزمون خستگی پیچشی در حالت تشدید شده است که در آن وزنه ای به صورت غلتشی در دو جهت فوم به حرکت در می آید و تعداد سیکل تکرار حدود 25000 مرتبه است. این آزمون، ترکیبی از نیروهای فشاری و سایشی را بر سطح فوم منتقل می کند و نتیجه آزمون بیانگر آن است که فوم در شرایط مصرف تا چه حد می تواند دوام آورد.

۸. هیسترسیس

هیسترسیس آزمون دیگری است که برای تعیین توانایی فوم در حفظ سفتی اولیه خود است. سفتی فوم یکبار در ارتفاع 25% فشردگی و بار دیگر در ارتفاع 65% اندازه گیری می شود و سپس به فوم اجازه داده می شود که تا ارتفاع 25% بازگردد بدون اینکه به طور کامل ریلکس کند. می توان گفت که دوام فوم به خوبی توسط این آزمون اندازه گیری می شود و برخلاف دیگر آزمون های بررسی دوام، آزمون هیسترسیس می تواند به سرعت بر انواع متنوعی از فوم ها انجام شود.

۹. جریان یابی هوا

عملکرد فوم زمانی که جریان یابی هوا در آن به خوبی صورت گیرد به بهینه ترین حالت خود می رسد. این جمله بیانگر آن است که سلول های فوم باز هستند و فوم انعطاف مناسبی را از خود نشان می دهد.

مقاله تهیه شده در واحد تولید محتوا شرکت ایمن پلیمر شیمی
استفاده از مقالات تنها با ذکر منبع مجاز است.

مجله ایمن پلیمر شیمی

دانستنی‌های پلی یورتان