Fraunhofer LBF研发出新型软垫泡沫材料 采用超过90%的生物基成分

盖世汽车讯 对于希望在产品线中纳入可持续软垫、床垫及汽车座椅的制造商而言，很快将迎来一种环保型替代材料，以取代目前广泛用于这些领域的石油基聚氨酯（PU）泡沫。

据外媒报道，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 Institute for Structural Durability and System Reliability LBF，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。研究人员的目标是在实现环保的同时，确保产品保持舒适度、使用寿命及品质。

这种生物基泡沫专为利用现有工业生产设备进行加工而设计，同时能提供与传统软垫泡沫同等的坐卧舒适度。

OrganoFoam 材料是与 Friedrich Platt GmbH 紧密合作开发的，并由后者进行了评估与后续加工。

“我们在实验室中生产块状的生物基聚氨酯（PU）泡沫。这些泡沫块的尺寸、颜色和形状各不相同。随后，我们的项目合作伙伴会将它们切割加工成沙发座垫和靠垫等产品，”位于达姆施塔特的Fraunhofer LBF的研究科学家 Roland Klein 说道。

该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制成了一种可持续的柔性泡沫。“这两种成分通常用于制造涂料，实际上并不适合制作柔性泡沫。然而，通过开发一种经特别定制的配方——我们目前正在为其申请专利——我们成功制成了这种可持续泡沫，”研究人员解释道，“该泡沫的生物基成分占比超过90%，且仅含有少量添加剂。”

这种泡沫的独特之处在于，它无需任何天然纤维作为承重支撑结构。即便不含纤维，它仍具备家具（如座椅或卧具）所需的典型回弹性。

在发泡过程中，材料被发泡成重达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，也不会因受热而大幅膨胀或因冷却而收缩。

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乘坐舒适度与长期耐用性。紫外线老化测试结果显示，与传统软体家具泡沫相比，这种生物基泡沫的泛黄速度要慢得多，且通过添加适宜的助剂，还能有效抵御紫外线辐射。

Klein 说道：“传统泡沫在经受 100 小时照射后便已泛黄变脆，而我们的 OrganoFoam 即使在紫外线下暴露 700 小时，也几乎未见变色。这表明它具有较长的使用寿命。”

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环保泡沫，其性能完全可与作为参照物的化石基泡沫相媲美。Friedrich Platt GmbH 进行的测试表明，这些泡沫块不仅能利用现有工业设备轻松切割，还能粘合拼接成更大尺寸的部件，并适配标准的软体家具面料。体验者对该泡沫无论是坐着还是躺着时的舒适感均给予了高度评价。

这种生物基泡沫不仅适用于家具和汽车制造领域，还可作为包装、建筑及医疗技术行业中石油基材料的替代品。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固定辅助用品。

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：它既能帮助企业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。