研究人员开发出生物基含量超90%的生物基聚氨酯泡沫，且不牺牲在软体家具应用中的舒...

对于希望将可持续软垫、床垫和车辆座椅纳入产品线的制造商而言，很快将拥有一种环保替代品，取代目前这些应用中所使用的石油基聚氨酯（PU）泡沫。

近日，在OrganoFoam项目中，弗劳恩霍夫结构耐久性与系统可靠性研究所（Fraunhofer LBF）的研究人员开发出了一种主要由生物基原材料制成的聚氨酯泡沫。研究人员的目标是确保产品在舒适度、使用寿命和质量方面保持高水准。

这种生物基聚氨酯泡沫专为在现有工业生产设备上加工而设计，同时能提供与传统软质聚氨酯泡沫同等的坐卧舒适度。

OrganoFoam材料的开发得益于与Friedrich Platt的紧密合作，该公司负责对材料进行评估及后续加工

Fraunhofer LBF的研究科学家Roland Klein表示：“我们在实验室中以块状形式生产生物基聚氨酯泡沫。泡沫块的尺寸、颜色和形状各不相同。我们的项目合作伙伴随后将其切割成沙发座垫和靠背垫等产品。”

泡沫配方无需纤维提供结构支撑

研究人员成功利用生物基多元醇和生物基异氰酸酯生产出了一种可持续的软质聚氨酯泡沫。该研究人员解释道：“这两种组分通常用于制造涂料，实际上并不适合生产软质聚氨酯泡沫。然而，通过开发一种经过特别定制的配方（目前正在申请专利），我们成功制造出了这种可持续聚氨酯泡沫。它们的生物基含量超过90%，且仅含有少量添加剂。”

这种聚氨酯泡沫的独特之处在于，它不需要任何天然纤维作为承重支撑结构。即使没有纤维，它也能展现出家具坐卧所需的典型回弹性。

在发泡过程中，材料会膨胀成重达8公斤（18磅）的泡沫块。脱模后，材料需经过机械挤压以打开泡孔结构，从而确保尺寸稳定性。换言之，它能保持形状和尺寸，不会发生翘曲，也不会在受热时大幅膨胀或在冷却时收缩。

耐用且舒适

研究人员利用这些泡沫块制作了一款演示用沙发，旨在测试其在实际使用环境下的坐感和长期耐用性。紫外线老化测试表明，与传统软体家具泡沫相比，这种生物基聚氨酯泡沫的泛黄速度要慢得多，并且可以通过合适的添加剂加以保护，有效抵御紫外线辐射。

Roland Klein表示：“传统聚氨酯泡沫在100小时后就已经泛黄变脆，而我们的OrganoFoam即使在700小时紫外线暴露后也几乎不显示任何变色。这表明它拥有较长的使用寿命。”

压缩硬度测量和压缩永久变形测试证实，这种具有细孔开孔结构的可持续聚氨酯泡沫，其性能足以媲美作为参照物的化石基聚氨酯泡沫。Friedrich Platt进行的测试表明，利用现有工业设备即可轻松切割这些泡沫块，将其粘合拼接成更大部件，并包覆标准软体家具面料。体验者对该泡沫无论是坐着还是躺着的舒适度均给予了高度评价。

这种生物基聚氨酯泡沫不仅适用于家具和汽车制造领域，还可替代包装、建筑及医疗技术行业的石油基材料。其潜在用途包括缓冲包装、墙壁与天花板隔音材料以及医疗体位支撑辅具等。

对于致力于在生产过程中保护环境和节约资源的制造商而言，OrganoFoam提供了一个契机：既能减少碳足迹和化石资源消耗，又能吸引具有环保意识的消费者。