Wie entsteht Schaumstoff? - Schaumberatung.ch

Wie entsteht Schaumstoff?
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Leseprobe / Kurzfassung aus der illustrierten Broschüre:
“Vom Erdöl zum Schaumstoff”
Schaumstoffe gibt es viele verschiedene, in vielen verschiedenen Formulierungen
(Zusammensetzungen) mit den unterschiedlichsten Eigenschaften.
Und darüber etwas mehr zu wissen schadet sicher nicht, umso
mehr, als wir fast tagtäglich damit zu tun haben, darauf schlafen, sitzen, im
Auto, Flugzeug, im Zug, im Büro und zu Hause etc. Zudem werden wir damit
geschützt.
Die wichtigste Gruppe, die uns auch am meisten begegnet, ist die der elastischen Polyurethan
Weichschäume (hauptsächlich Polyether-, aber auch in Polyesterformulierungen). Diese gibt's
erst noch in vielen verschiedenen Raumgewichten! - Denn allgemein werden Schaumstoffe
nach Raumgewichten (RG) unterteilt. Das RG sagt aus, wie viel 1 Kubikmeter (m3) Schaum
wiegt.
Es gibt PU-Schaumstoffe von ca. 20 bis über 100 kg/m3. So kostet ein Schaum mit 100 kg/m3 in
der Regel fünfmal (5-mal!) mehr als einer mit 20 kg/m3. Zudem können viele Schäume innerhalb
der Raumgewichte in verschiedenen Härtegraden produziert werden.
Ausser den PU-Weichschäumen gibt es leichte PU-Packschäume, PU-Integralschaum (oft im
Fahrzeugbau) und natürlich die PU-Hartschäume (Isolierung usw.).
Neben den PU-Schäumen gibt es auch noch verschiedene andere Schaumstoffe, wie PE
(Polyethylenschaum) und PV (Polyvinylchloridschaum/PVC) usw. Sie werden mehrheitlich
geschlossenzellig geschäumt und mehrheitlich für Rucksackpolster, Gymnastikmatten,
Schwimmwesten usw. eingesetzt. Daneben gibt es EPS (Polystyrolschäume). Sie werden
vorwiegend im Verpackungssektor, für Isolationen usw. eingesetzt. Dann gibt es Latex-Schäume,
(Schaumgummi) welche hervorragende Federeigenschaften haben, jedoch eine schlechtere
Luftdurchlässigkeit. Meine Empfehlung: Diese im Polsterbereich, mit PU-Schäumen einsetzen.
weniger für Matratzen und wenn, dann nur mit PU-Schaum abgedeckt. Neben all diesen stark
verbreiteten, gibt es viele weitere, weniger bekannte Schäume wie Neopren, Silikonschaum usw.
Hier wird über die wichtigsten Schaumstoffe, welche uns am
häufigsten begegnen, ausführlicher orientiert: Über die PU-
Weichschäume.
Bei den PU-Weichschäumen im Polster- und Schlafbereich usw., handelt es sich meistens um
Polyetherschäume. Sie begegnen uns nicht nur im Bett, sondern auch sonst überall. Sie bieten
hervorragende Federeigenschaften und eine hervorragende Luftdurchlässigkeit..
Bei den PU-Weichschäumen im technischen Sektor und im Verpackungsbereich handelt es sich
oft auch um Polyesterschäume. Diese haben hauptsächlich dämpfende Eigenschaften (Schlag-
und Falldämmung). Doch werden da auch Styropor und PE-Schäume (Polyethylen) eingesetzt.
PU-Weichschäume sind von allen Schaumstoffen die weitaus am meisten verbreiteten, davon,
mit einem Anteil von etwa 85%, diejenigen auf Polyetherbasis! Wenn von «Schaumstoff» (oder
ab und zu auch noch fälschlich von «Schaumgummi») die Rede ist, so werden meistens die so
genannten Polyetherschäume gemeint. Sie werden heute als Selbstverständlichkeit kaum mehr
beachtet.
Wie erwähnt, kommen wir heute praktisch tagtäglich mit diesen PU-

Schaumstoffen in Kontakt effektiv von der Wiege bis zur Bahre!
D.h., von Stubenwagenmatratzen, Kinderbettmatratzen, Komfort-Matratzen,
Kopfkissen, bis hin zu Spitalmatratzen usw. im Liegebereich. Aber auch im
Polsterbereich, beim Sitzen im Auto, im Flugzeug, im Zug, im Tram, zu Hause, im Büro,
am Arbeitsplatz, in der Freizeit (Turn- und Sprungmatten, Gymnastikmatten,
Campingmatratzen, in Schuhen, in Schutzpolstern und manchmal sogar in der Kleidung
usw.). Selbst nach unserem Ableben, wird unser Haupt oft auf einem Kissen aus PU-
Schaumflocken zur ewigen Ruhe gebettet.
Seit über 50 Jahren sind PU-Schaumstoffe kaum mehr aus unserem Alltag wegzudenken.
Überall bedeuten sie: Komfort, Behaglichkeit, Hygiene, Wärme und Schutz!
Sowohl zu Hause, im Verkehr, im Sport, im Beruf, wie auch in Pflege, Therapie usw.
Für einen Grossteil der Schaumstoffe werden die Rohstoffe aus Erdöl gewonnen. Von der gesamten
Ölförderung wird aber nur ein ganz kleiner Anteil (von etwa 6%) für alle Kunststoffe zusammen
verbraucht! UND davon für alle Polyurethane gesamthaft nur ein Anteil von ca 5%!
Wie Rohstoff, Erdöl entstand
Vor etwa 5 Milliarden Jahren entstand die Erde. Vor etwa 300 Millionen Jahren entstand die
Steinkohle, es folgten Braunkohle und Öl, Produkte einer wachsenden und sterbenden, üppigen
Vegetation, denn grosse Wälder und Sümpfe bedeckten - zur Zeit der Saurier - die Welt. Das
abgestorbene Material verwandelte sich in Kohle. Im Wasser, in seichten Lagunen und Sümpfen
lebte eine Vielzahl von Kleinstiebewesen, die abstarben und sich am Grund ablagerten. Es
entstand u. a. Faulschlamm. Bakterien, nur wenig Sauerstoff, relativ grosse Hitze und der grosse
Wasserdruck verwandelten dieses Material in den undurchlässigen Ablagerungen, aus Kalk,
Sand und Sedimenten in Erdöl.
Wo das Öl an die Oberfläche trat, wurde es als lästig empfunden bis man entdeckte, dass dieses
sinnvoll genutzt werden könnte. Die Nutzung des Erdöls, ein Gemisch verschiedener Stoffe,
beginnt erst in unserer Zeit. Ende des 19. Jahrhunderts begann man in Amerika Erdöl als
Lampen-Öl/Petroleum und als Schmierstoff zu verwenden. Benzin, damals ein nutzloses
Nebenprodukt, wurde zu einem grossen Teil verbrannt - bis man entdeckte, dass man mit
raffiniertem Erdöl heizen und mit Benzin Motoren antreiben kann.
Heute wird über 80% der gesamten Ölförderung für die Verbrennung (in Heizungen und in
Fahrzeugen.) verbraucht! Eigentlich ist es schade, ein so wertvolles Material, das uns nur
beschränkt zur Verfügung steht, einfach so „zu verheizen“! Und das, obwohl man weiss,
dass die Ölvorräte beschränkt sind - und diese sonst noch Jahrhunderte zu wertvollen
Kunststoffen (wie Schaumstoffen, Chemiefasern usw.), veredelt werden könnten!
Nur etwa 4-6% wird gesamthaft für kostbare Kunststoffe eingesetzt. Davon nur ca. 5% für
Polyurethane, bzw. für Schaumstoffe. - Das Naturprodukt Erdöl muss nach der Förderung
entgast, entwässert und entsalzt werden. Die Rohstoffe für Kunststoffe, (für Schaumstoffe =
Haupt-komponenten Polyol und Isocyanat), werden in Raffinerien durch Destillation gewonnen.
Von den Raffinerien, gehen die Rohstoffe an grosse Petrochemieanlagen, wo die verschieden
Roh-komponenten hergestellt werden. Von da gehen die Komponenten an die verschiedenen
Schäumwerke auf der Welt, wo sie in grossen Lagertanks für die Verarbeitung eingelagert
werden.
Schaumstoff-Herstellung (Schäumung)
Für die PU-Schaum-Herstellung werden die Hauptkomponenten (Isocyanate und Polyole), sowie
viele andere (bis über 15 andere) Komponenten eingesetzt. Solch «edle» (Weich-) Schäume
können nicht, wie die einfachen Hartschäume, mit einer einfachen Schäumanlage produziert
werden.
Dazu werden relativ komplizierte, teure und riesige Anlagen benötigt, weil eine sehr exakte
Dosierung notwendig ist und viel grössere Volumen produziert/geschäumt werden.
Die Komponenten werden aus Lagertanks und Zusatzstoffe aus Fässern gepumpt, ganz exakt,
(computergesteuert) dosiert und in ein hochtouriges Rührwerk weitergepumpt. Dieses bewegt

sich über dem verstellbaren (bis über 2 m breiten) Transportband hin und her, welches laufend
mit Folien wannenförmig ausgekleidet wird. Im Rührwerk (auch Mischkopf genannt) gelangen
oben zuerst die langsam oder nicht reagierenden Komponenten hinein und unten zuletzt die
schnell reagierenden Komponenten. Das so entstandene Reaktionsgemisch wird laufend auf das
wannenförmig ausgekleidete Transportband gespritzt. Sofort erfolgt die Reaktion, der Schaum
steigt sehr schnell hoch (bis über 1 m!) und erstarrt. Das Reaktionsgemisch hat eine Temperatur
von ca. 21° Celsius.
Ein äusserst faszinierender, erstaunlicher Vorgang!!
Nach ca. 4-6 m Transportweg ist bereits die volle Blockhöhe erreicht und der Schaum erstarrt! Es
können bereits richtige Schaumproben herausgerissen werden. Man sieht bereits die fertige
Zellstruktur! - Bereits nach ca. 60 m Transportweg können Blöcke von meist bis über 30 Meter
abgelängt (abgeschnitten) werden! – Diese riesigen Langblöcke von 2 m Breite und ca. 1 m
Höhe, (= gut 60 m3, also ein Riesen-Volumen!) gleiten nun auf dem Transportband zur
Aushärtung in eine Konditionierhalle, in einen sog. Blockbahnhof.
Da steigt die Temperatur in Folge der Reaktion, und erreicht eine Spitze nach dem
Schäumprozess von gut 150 Grad Celsius. Nach etwa 30 bis 50 Stunden ist der Schaum auch
innen abgekühlt und ausgehärtet (die Reaktion abgeschlossen), und er kann verarbeitet werden.
Geschäumt werden ca. zwei Chargen pro Tag. (Dies ergäbe eine kilometerlange, 2 Meter breite
und bis über 1 Meter hohe, gewaltige Schlange, würde diese nicht alle 30 Meter abgeschnitten
(abgelängt). Allein die vom (einzigen) Schweizer Schäumwerk produzierte Menge, ergäbe
jährlich eine “Schlange” ca. von Bern bis nach St. Gallen!
Danach können Blöcke abgelängt (abgeschnitten) werden: Meistens gut 2x1 m, 2x2m bis 2, 3, 5
oder mehr Meter Länge, bis über 1 m Höhe. Diese können danach verarbeitet werden.
Die Verarbeitung die Produkte und Einsatzmöglichkeiten:
Für die Verarbeitung gehen die Blöcke zu den verschiedenen Verarbeitern, die den Schaum zu
vielen Produkten verarbeiten, wie technische Schaumstoffe, Polsterfirmen, Matratratzenfabriken
usw.
Matratzen für:
Stubenwagen
Kinderwagen
Kinderbetten
Erwachsene
Ferien-/Massenlager
Hotels, Heime
Spitäler, Pflegeheime
Komfortmatratzen wie:
HOCO-Superflex und
medoform-Matratzen
medoform-Radius
u.a. Kopfkissen
Polster für:
Stuhlsitze, Eckbänke,
Polstergruppen usw.
Sitzkeile, Sitzkissen,
Achselpolster
Haushaltschwämme,
Badeschwämme,
Tropfbrettauflagen,
Laufgittereinlagen,
Teppichunterlagen,
diverse Kissen
usw.
Verkehr/Beruf/Tech.:
Autositzpolster
Armaturenpolster
Flugzeugsitze
diverse Polster
Eisenbahn-
Sitzbankpolster
Bus-Sitzpolster
Antistatikschaum
Isolationen
Fugendichtungen
Transportpolster
Lebensmittelschutzpolster
Elektrisch leitender
und Antistatischer
Schaum
Filter (Luft/Wasser)
Dichtungen
Polierscheiben
Schwämme
Schallschutz
HOCO-Waffelschaum
Clipofix, die praktische
Werkzeughalterungen*
*kann noch bei mir bestellt werden!
Sport/Freizeit:
Div. Schoner und Schutz-
Polster
Turnmatten
Bodenturnmatten
Weichsprungmatten
Hoch/Stabhoch-
Sprunganlagen
(wie HOCO-MOBIL)
Matten für Hoch-sprung
und. Stabhochsprung-
Kugelstossmatten
(Kugelaufprallmatten)
Gymnastikmatten
Campingmatratzen
Kissen
Bälle (Spiele)
Schwimmwesten
div. Schwimmhilfen
Sturzhelmpolster
Bootspolster
Pistenpolster
etc. etc.

Spital / Pflege:
Pflegebettmatratzen
Antidekubitusmatratze
n
Medoform-Matratzen
Kopf- und
Nackenkissen
Radius-Kopfkissen
Matratzenauflagen
Lagerungspolster
Schaumstoffe für
Wunddrainagen und
Wundbehandlung
Therapie- und
Lagerungsrollen u.
Keile
Therapiematten
Polster Diverse
Medikamentenverpackungen
usw.
Bandagen
Röntgentischauflagen
Fixationspolster
Achtung: Nachdruck und Publikationen (auch Auszugsweise),
sind nur im schriftlichen. Einverständnis des Autors:
Karl Hofer, Hübelistr. 35, in CH-3510 Konolfingen gestattet!
HOCO-Beinschienen
Bein-/Armstützen
Desinfektionsmatten
usw. usw.
Wie Sie sehen, gibt es enorm viele Einsatzmöglichkeiten für die Polyurethan-Schäume, aber auch
für die anderen Schaumstoffe, wie PE (Polyethylen) oder .PV-Schaum (wie Airex usw.)
Mehr darüber können Sie in meiner Illustrierten Broschüre “Vom Erdöl zu Schaumstoff”
lesen. Diese können Sie bei mir direkt bestellen. (Klicken Sie auf: “Broschüren bestellen”)
Ich hoffe Ihnen kurz die “Entstehung” der Schaumstoffe, eines enorm vielfältigen Materials,
verständlich geschildert zu haben. karlhofer@schaumberatung.ch