Z histórie polyuretánovej peny

Polyuretánová pena je dnes základným materiálom na výrobu matracov. A teraz nemáme na mysli iba tie najlacnejšie matrace z bežnej polyuretánovej (zvanej aj PUR) peny. Na polyuretáne je založený aj taký kvalitný materiál, ako je pamäťová pena. Vylepšením bežnej PUR peny vzniká aj studená pena či množstvo ďalších materiálov.

Polyuretánová pena je relatívne novým produktom. K výraznejšiemu rozšíreniu polyuretánu došlo až počas druhej svetovej vojny, kedy armády horlivo pracovali na tom, aby prišli s nejakým novým lacným a odolným materiálom.

agata

Pri hľadaní pôvodu polyuretánu je potrebné sa vybrať do Nemecka. Presnejšie do roku 1937, teda krátko pred začiatkom vojny.  Stalo sa to v Leverkusene, v laboratóriách spoločnosti IG Farben. Za novým objavom stál Otto Bayer a jeho spolupracovníci.

Otto Bayer

Možno aj vám napadlo, že tento pán bude zakladateľom svetoznámej nemeckej spoločnosti Bayer. V skutočnosti však Otto Bayer nemal žiadnu väzbu na rodinu stojacu za touto firmou.

Otto Bayer je známy svojím jediným objavom – syntézou polyuretánu. Podarilo sa mu to z polyizocyanátov a polyolov.

Situácia pred druhou svetovou vojnou

Ľudská civilizácia si počas svojej existencie musela poradiť bez syntetických materiálov. Inak to je iba posledných niečo viac ako sto rokov.

Plastické materiály prírodného pôvodu ľudstvo využívalo po dobu niekoľko tisíc rokov. Využitie takýchto materiálov však bolo obmedzené. Úprava vajíčok či kaučuku sa obmedzovala na zopár postupov.

Dvadsiate storočie pokojne môžeme nazvať storočím plastov. Prvým plne syntetickým plastom bol bakelit, ktorý sa podarilo syntetizovať v roku 1907. Bakelit bol vytvorený kondenzačnou reakciou fenolu a formaldehydu.

Bakelit si našiel široké uplatnenie v stále dynamickejšom svete. Našli by ste ho ako elektrickú či tepelnú izoláciu. Bežne sa z neho vyrábali aj pomôcky do kuchyne, detské hračky či dokonca zbrane.

Ľudstvo zrazu malo pred sebou materiál, ktorého použitie bolo na túto dobu neobmedzené. V tej dobe však chvíľu trvalo, kým si firmy a vlády uvedomili plný význam tohto objavu. Ako to už býva, veľký impulz rozvoju syntetickým materiálov dala prvá svetová vojna.

Tridsiate roky minulého storočia boli desaťročím plným objavov. Chemicky prišli na to, ako syntetizovať polystyrén či polyvinylchlorid – materiály, ktoré sú mimoriadne rozšírené aj o takmer sto rokov neskôr.

Od schopnosti vytvoriť nejaký materiál po jeho plné využitie v živote bežných ľudí však v tej dobe bolo pomerne ďaleko. Všetko toto zmenila druhá svetová vojna, ktorá rozvinula masovú výrobu do nových rozmerov.

Polyuretán dostupný pre všetkých

Polyuretán sa začal vyrábať pre bežnú verejnosť až v roku 1952. Výroba flexibilného polyuretánu začala o dva roky neskôr. Základnými surovinami bol diisocianát toluénu a polyestrové polyoly. Tento materiál bol vtedy využívaný na výrobu pevných pien, gúm či elastomérov. Použitie polyuretánu bolo už na počiatku jeho existencie veľmi rôznorodé. Polyuretán je taký rozmanitý materiál, že na prvý pohľad by ste povedali, že ide o rozdielne materiály.

Výrazný posun vo výrobe polyuretánu nastal v 60-tych rokoch minulého storočia, kedy sa týmto materiálom začali masovo zaoberať také firmy ako DuPont, Monsanto, BASF či Union Carbide. Polyuretánová pena sa tak pomerne rýchlo dostala do života bežných ľudí. Už v tom čase by ste sa PUR penou stretli v nábytku, alebo autách.

V 60-tych rokoch dvadsiateho storočia sa americkej vláde podarilo vytvoriť materiál, ktorý dodnes patrí k tomu najlepšiemu, čo môžete v matracoch nájsť. Motiváciou nebolo spríjemniť bežným Američanom spánok. Americká vesmírna agentúra NASA sa snažila urobiť kabínu vesmírnych rakiet pre astronautov bezpečnejšiu. Najala si laboratórium, kde začali experimentovať s polyuretánovou penou. Do tohto základného materiálu vháňali rôzne plyny a pridávali všemožné prísady. Nakoniec sa im podarilo vyvinúť materiál s vysokou hustotou, ktorý dokázal reagovať na teplo. Vznikla pamäťová pena, ktorá sa dokázala takmer dokonale prispôsobiť ľudskému telu. A potom sa vrátiť do pôvodnej polohy. Pamäťová pena sa za 50 rokov svojej existencie čiastočne zmenila. Vedcom sa darilo postupne zlepšovať jej úžitkové vlastnosti. Dnes pamäťovú penu nájdete v matracoch najmä ako kontaktnú vrstvu (napríklad v taštičkových matracoch).

Ďalšie podoby polyuretánu

V obchodoch často nájdete aj matrace vyrobené zo studenej peny. Pri ich výrobe sa používa voda na úpravu ich vlastností.

V minulosti sa pri výrobe do polyuretánu vháňali plyny, ktoré sa neskôr ukázali ako neželané. Plyny na báze chlóru pomáhali robiť z PUR peny mäkší a ľahší materiál. Výroba však zbytočne zaťažovala životné prostredie – bola poškodzovaná ozónová vrstva. Podobná situácia nastala s dioxínmi.

Bezpečnosť polyuretánu

Polyuretánová pena je chemicky inertná. Materiál tak nereaguje s okolitými látkami a nepredstavuje tak chemické či zdravotné riziko. Z tohto pohľadu je PUR pena materiál vhodný na použitie v matracoch.

Časom sa však PUR pena znehodnocuje. A to aj bez aktívneho používania. Dokonca existujú baktérie, ktoré dokážu tento materiál rozkladať. V budúcnosti by sa to mohlo využiť na zneškodňovanie starých matracov.