弗劳恩霍夫研发超90%生物基聚氨酯泡沫

弗劳恩霍夫研发出超90%生物基聚氨酯泡沫。该材料替代传统石油基产品,兼容现有工业设备,经700小时紫外线测试几乎不变色,适用于家具及汽车座椅。

2026 年 10 月 1 日

700小时紫外照射几乎未变色

弗劳恩霍夫结构耐用性和系统可靠性研究所(Fraunhofer LBF)近日宣布,其研究人员在“OrganoFoam”项目中成功开发出一种新型聚氨酯(PU)泡沫。该材料由超过 90% 的生物基成分构成,旨在替代家具、床垫及汽车座椅中传统的石油基 PU 泡沫,同时保持同等水平的舒适性与耐久性。

一块 OrganoFoam 在被切割成托盘沙发的座椅和靠背垫之前。图片来源:弗劳恩霍夫 LBF

突破传统配方限制

通常情况下,生物基聚合物和生物基异氰酸酯主要用于制造涂料,而非柔性泡沫。然而,通过开发一项已获专利的定制配方,研究人员克服了这一技术障碍。据弗劳恩霍夫 LBF 科学研究员 Roland Klein 介绍,这种新材料不仅含有极少量的添加剂,且无需依赖天然纤维作为结构支撑,即可展现出典型座椅或躺卧家具所需的弹性。

在发泡过程中,材料膨胀形成重达 8 公斤(约 18 磅)的大块。随后,这些泡沫块经过机械压碎处理以打开细胞结构,从而确保尺寸稳定性——即在受热时不会过度膨胀,冷却时也不会显著收缩。Klein 表示:“我们在实验室生产不同尺寸、颜色和形状的生物基 PU 泡沫块,项目合作伙伴将其加工成沙发座垫和靠背等产品。”

这种新型生物基泡沫具有细孔和开放式细胞结构,满足地毯和床具应用的需求。图片来源:弗劳恩霍夫 LBF

兼容现有工业设备

OrganoFoam 的设计初衷是适配现有的工业生产流程。在与 Friedrich Platt GmbH 的合作评估中,测试表明该材料可以使用标准工业设备进行切割、粘合以及覆盖常规装饰面料。参与测试的人员证实,该泡沫在坐卧舒适度上与化石基基准产品相当。

除了舒适性,长期耐用性也是研发重点。研究人员利用紫外线灯进行了气候模拟测试,结果显示,OrganoFoam 的黄变速度远低于传统装饰泡沫。即使在经受 700 小时的紫外线照射后,该材料几乎未发生变色,证明了其较长的使用寿命。此外,压缩硬度和压缩永久变形测试也进一步验证了其性能指标。

由可再生原料制成的聚氨酯泡沫。图片来源:弗劳恩霍夫 LBF

多领域应用潜力

目前,OrganoFoam 主要面向家具和汽车行业,但其应用范围可扩展至包装、建筑及医疗技术领域。潜在用途包括减震包装材料、墙壁与天花板的隔音层,以及医疗定位辅助器具等。

对于致力于环保和资源节约生产的制造商而言,这种生物基替代品提供了一种减少碳足迹并降低对化石资源依赖的途径,同时也迎合了日益增长的环保意识消费需求。

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