Кіріспе

Негізінен жастықтар мен матрастар жасауға қолданылатын компонент. Жады көбігі полиуретаннан және оның тұтқырлығы мен тығыздығын арттыратын қосымша химиялық заттардан тұрады. Оны көбінесе "вискоэластикалық" полиуретан көбігі немесе төмен серпімді полиуретан көбігі (LRPu) деп атайды. Көбік көпіршіктері немесе "жасушалар" ашық болып келеді, нәтижесінде ауаның өтуіне мүмкіндік беретін матрица пайда болады. Жоғары тығыздықтағы жады көбігі дене жылуына реакция жасайды және жұмсарады, соның арқасында бірнеше минут ішінде денеге қалыптасады. Жаңа көбіктер бастапқы пішінін жылдамырақ қалпына келтіре алады.

Тарих

Естелік көбік 1966 жылы NASA-ның Эймс зерттеу орталығымен жасалған келісім бойынша ұшақ орындықтарының қауіпсіздігін арттыру мақсатында әзірленді. Температураға сезімтал естелік көбігі бастапқыда "баяу қайта қалпына келетін көбік" деп аталды, көпшілік оны "температуралық көбік" деп атады. Газды полимерлік матрицаға енгізу арқылы жасалған, оның ашық ұяшықты қатты құрылымы оған түсетін қысымға бейімделіп, бірақ бастапқы пішініне ақырындатқанда оралды. Кейін көбіктің коммерциялық қолданылуына медициналық құралдар, мысалы, рентген аппараттарына арналған төсемдер, және спорттық жабдықтар, мысалы, американдық/канадтық футбол шлемдерінің ішкі қабаттары кірді. NASA 1980-ші жылдардың басында естелік көбіктің құқығын ашыққа шығарғанда, Fagerdala World Foams онымен жұмыс істеуге дайын болған аздаған компаниялардың бірі болды, себебі өндіріс процесі қиын және тұрақсыз болды. Олардың 1991 жылғы өнімі – Tempur Pedic швед матрасы, ақырында Tempur World матрас және жастық компаниясының құрылуына әкелді. Естелік көбік кейіннен медициналық ортада қолданыла бастады. Мысалы, пациенттердің ұзақ уақыт бойы қатты матраста қозғалмай жатуы қажет болғанда, олардың денелерінің кейбір бөліктеріне түсетін қысым қан ағымын бұзып, қысымнан пайда болатын жараларға немесе гангренаға себеп болуы мүмкін еді. Естелік көбіктен жасалған матрастар, сондай-ақ ауыспалы қысымды ауа матрастары мұндай жағдайларды айтарлықтай азайтты. Естелік көбік бастапқыда кең қолданысқа тым қымбат болды, бірақ уақыт өте келе арзандады. Оның ең көп таралған тұрмыстық қолданылуы – матрастар, жастықтар, аяқ киім және көрпелер. Оның медициналық қолданылуы да бар, мысалы, мүгедектер коляскасына арналған төсемдер, аурухана төсектеріне арналған жастықтар және ұзақ мерзімді ауырсынудан немесе дене қалыптарымен байланысты проблемалардан зардап шегетін адамдарға арналған төсемдер.

Гель

Жылуды ұстап тұру матрастар мен жастықтарда қолданған кезде кемшілік болуы мүмкін, сондықтан екінші буын жады көбігінде компаниялар тыныс алу қабілетін жақсарту үшін ашық ұяшықты құрылымды қолдана бастады. 2006 жылы жады көбігінің үшінші буыны енгізілді. Гельді виско немесе гельді жады көбігі дене қызуын азайту, серпілу уақытын жылдамдату және матрастың жұмсақтығын арттыру үшін виско көбігімен біріктірілген гель бөлшектерінен тұрады. Бұл технология бастапқыда Peterson Chemical Technology компаниясымен әзірленіп, патенттелді. 2011 жылы Serta компаниясының iComfort және Simmons компаниясының Beautyrest желілерінің шығарылуымен гель матрастар танымал болды. Келесі кезекте гельді жады көбігіне гельді қамтитын «дөңгелектер» ретінде сипатталған, фазалық өзгеріс материалы ретінде қатты күйден сұйық «күйге» ауысу арқылы қажетті температураны тұрақтандыруға немесе салқындату әсеріне қол жеткізілді. Физикалық күйдің өзгеруі элементтің жылуды сіңіру қасиеттерін айтарлықтай өзгерте алады. Гельді жады көбігі әзірленгеннен кейін басқа материалдар да қосылды. Алоэ вера, жасыл шай экстракты және белсендірілген көмір онымен біріктіріліп, жағымсыз иістерді азайтуға және тіпті ұйықтағанда ароматерапияны қамтамасыз етуге мүмкіндік берді. Матрастардың сыртқы жағына тоқылған матадан жасалған қаптарда рацион қолданылып, денеден ылғалды сырғытып алып, жайлылықты арттыруға көмектеседі. Фазалық өзгеріс материалдары (PCM) жады көбігінен жасалған жастықтардың, төсектердің және матрастардың сыртқы қаптамаларында да қолданылды. Жады көбігін жасау үшін қажетті қасиеттерге полиуретаннан басқа материалдар да ие. Полиэтилен терефталаты, осындай полимерлік материалдың бірі, полиуретанға қарағанда қайта өңдеуге болатындығы, жеңілдігі және жылу оқшаулау сияқты артықшылықтарды ұсынады.

Шешуші

Жады көбікті матрас басқа көбікті матрастарға қарағанда тығыздығы жоғары болады, сондықтан ол бірдей демеуді қамтамасыз етеді, бірақ салмағы ауырлайды. Жады көбікті матрастар көбінесе дәстүрлі матрастардан қымбатқа сатылады. Матрастарда қолданылатын жады көбіктің тығыздығы әдетте 24 кг/м3 (1,5 фунт/фут3) кемнен бастап 128 кг/м3 (8 фунт/фут3) дейін болады. Көптеген стандартты жады көбіктерінің тығыздығы 16–80 кг/м3 (1–5 фунт/фут3) аралығында. Төсек-орынның көп бөлігі, мысалы, матрас үстіне салынатын төсекшелер мен матрастардың жайлылық қабаттары 48–72 кг/м3 (3–4,5 фунт/фут3) тығыздыққа ие. 85 кг/м3 (5,3 фунт/фут3) сияқты жоғары тығыздықтар сирек қолданылады. Жады көбігінің серіктік қасиеті (қатаңнан жұмсаққа дейін) жайлылығын анықтауда маңызды рөл атқарады. Ол көбіктің иілу күшінің бұрылу (IFD) көрсеткішімен өлшенеді. Дегенмен, бұл "жұмсақ" немесе "қатаң" сезімді толыққанды бағалау емес. IFD көрсеткіші жоғары, бірақ тығыздығы төмен көбік қысымға түскенде жұмсақ сезілуі мүмкін. IFD – бұл көбік үлгісіне 323 см3 (50 шаршы дюйм, диаметрі 8 дюйм) дискімен 1 дюймға дейін батып кетуіне қажетті күшті Ньютонмен (немесе фунт күшімен) өлшеу. Жады көбіктері үшін IFD көрсеткіштері өте жұмсақтан (IFD 10) жартылай қатаңға (IFD 12) дейін ауытқиды. Көптеген жады көбікті матрастар қатаң болады (IFD 12-ден IFD 16-ға дейін). Екінші және үшінші буын жады көбіктері ашық ұяшықты құрылымға ие, ол дене жылуына және салмағына ден қойып, ұйықтап жатқан адамның денесіне бейімделеді, қысым нүктелерін жеңілдетуге, қысымнан туындаған жараларды болдырмауға көмектеседі. Өндірушілер бұл қысым нүктелерін жеңілдету арқылы ауырсынуды баса отырып, тынықтырушы ұйқыға көмектесетінін мәлімдейді, бірақ матрастың пайдалы екенін растайтын объективті зерттеулер жоқ. Жады көбікті матрастар дене жылуын сақтап қалады, сондықтан ыстық ауа райында тым ыстық болуы мүмкін. Алайда, гельді типтегі жады көбіктері олардың жақсырақ желдетілуіне байланысты салқын болады. Бірнеше елде барлық төсек-орын, соның ішінде жады көбікті бұйымдар, шам немесе темекі тұтастырғышы сияқты ашық оттан тұтанбау үшін талаптар қойылған заңдар қабылданды. 2010 жылы күшіне енген АҚШ төсек заңдары FR сынақтары үшін Cal 117 ережесін өзгертеді. Жады көбігінде қолданылатын отты баяулататын PBDE-нің жоғары деңгейі кейбір пайдаланушылардың денсаулығына зиян келтіруі мүмкін деген алаңдаушылық бар. PBDE енді көптеген төсек-орын көбіктерінде, әсіресе Еуропалық Одақта қолданылмайды. Өндірушілер нәрестелер мен кішкентай балаларды жады көбікті матрастарда қараусыз қалдырмауға кеңес береді, өйткені олар бұрылып жатуда қиындық көріп, тұншығуы мүмкін. АҚШ Қоршаған ортаны қорғау агенттігі иілгіш полиуретан көбік өнімдерін өндіру кезінде пайда болатын қауіпті шығарындыларға қатысты Ұлттық шығарындылар стандарттарын (HAP) ұсынатын екі құжатты жариялады. Полиуретан көбігін өндірумен байланысты HAP шығарындыларына метилен хлориді, толуол диизоцианаты, метилхлороформ, метилен дифенил диизоцианаты, пропилен оксиді, диэтаноламин, метилэтилкетон, метанол және толуол жатады. Алайда, осы материалдарды өндірумен байланысты барлық химиялық шығарындылар жіктелмеген. Метилен хлориді осы өнеркәсіптегі жалпы HAP шығарындыларының 98 пайызын құрайды. Метилен хлоридінің жоғары концентрациясына қысқа мерзімді әсер ету мұрын мен жұтқыншақты тітіркендіреді. Адамдарда метилен хлоридіне ұзақ мерзімді әсер ету орталық жүйке жүйесіне әсер етеді, бас ауруы, бас айналу, құсу және есте сақтау қабілетінің төмендеуіне әкеледі. Жануарлармен жүргізілген зерттеулер метилен хлоридінің жұтылуы бауырға, бүйрекке және жүрек-қан тамыр жүйесіне әсер ететінін көрсетті. Метилен хлоридінің адамның дамуына немесе репродуктивті дамуына әсері туралы хабарламалар жоқ, бірақ жануарлармен жүргізілген шектеулі зерттеулерде әсер еткен егеуқұйрықтарда ұрықтың салмағы төмендегені анықталды.