Существует ли одинаковые способы определения долговечности матрасов из пенополиуретана и пружинного блока? Этот вопрос достаточно часто можно встретить на форумах, посвященных выбору мягкой мебели. Поэтому, стремясь ответить на этот вопрос, мы обратились к научным экспериментальным данным. Забегая вперед скажем, что сравнить изделия по одним и тем же признакам невозможно.
Коэффициент упругости. Для определения качества матраса из ППУ не так давно был введен показатель коэффициента упругости. Его разработали и внедрили для теоретической оценки долговечности полимерных материалов. Но этот же способ не подходит для проверки изделий на базе пружин. Итак, испытывая пружины по этой методике, мы использовали металлическую проволоку, закрученную в спираль определённой формы. Но в отличие от ППУ сама пружина — это один из элементов пружинного блока. В отличие от ППУ долговечность пружин зависит ещё и от долговечности других материалов в составе пружинного блока, а также конструктивных особенностей мягкого элемента и качества сборки готового изделия.
Рассматривая пружину по методике для полимерных материалов, учитываем, что пружины работают только в вертикальном направлении. Так они проявляют наилучшие свойства. Силы, приложенные вне вертикального направления, напрямую влияют на долговечность изделия с пружинным блоком внутри. Поэтому для изделий, в составе которых пружинный блок, применяют другие методики оценки. К примеру, Roller Test — прокатывание ролика большой массы поперёк матраса или сиденья мягкой мебели, имитируя перекатывания спящего человека или перемещение сидящего человека на изделии. В этом случае упор делаем на исследование долговечности оболочки пружины или нетканого полотна (покета) и клея, который используют для склейки блоков пружин. Поэтому на пружинных блоках не рекомендуется прыгать или скакать, перегибать изделие или повторно скручивать. Диван или матрас с пружинными блоками можно использовать только для вертикальных нагрузок. У эластичных вспененных полимерных материалов тоже есть различные свойства в вертикальном и горизонтальном направлении (ось «по вспениванию» и ось «не по вспениванию»). Но в отличие от пружинных блоков нагрузки у полимерных пен отличаются некритично. Полимерные пены — это разветвлённая структура соединённых ячеек. Изотропия их свойств выше, чем у отдельно склеенных пружин. Эластичные пены проходят проверку по параметру прочности на разрыв при производстве каждой отдельной партии по ГОСТ 29088-91. При этом пены для мягкой мебели и матрасов удлиняются на 120–150% от первоначального размера. А чтобы порвать тонкую лопатку (согласно ГОСТ), нужно усилие от 50 до 250 кПа в зависимости от марки ППУ.
Особенности строения пружины. Эластичные вспененные материалы — это объёмная масса сообщающихся ячеек (в случае ППУ). Нагрузка распределяется равномерно между большим количеством рёбер ячеек полимерного материала. В пружинных блоках нагрузка в изделии переносится на металлическую проволоку, из которой состоит пружина. Даже микроскопический дефект способен вызвать повреждение пружины и дальнейшее разрушение. В интернете много отзывов с описанием поломки пружины внутри готового изделия. Дефекты в проволоке зависят от качества металла, технологии волочения и других факторов. Обрыв или выход из строя даже одной пружины может испортить потребительские свойства материала. На одно спальное место рекомендовано использовать 700– 2000 отдельных пружин. Это повышает статистический риск поломки. В случае эластичных полимерных пен обрыв одной ячейки не приведёт к кардинальному изменению свойств. Особенно если речь идёт об использовании вспененных материалов высокой плотности. Поэтому их считают более надёжными и безопасными материалами. Это также доказывают независимые исследования. Отметим, что в отличие от пружин эластичные пены не находятся в сдавленном состоянии, а пребывают в изначальном состоянии. Если вскрыть «кармашек» пружины, то пружина увеличит длину в 1,1-1,5 раза, пребывая в изначально напряжённом состоянии.
Пружины всегда комбинируют с другими материалами. Кроме того, мягкие элементы мебели и матрасы невозможно изготовить только из пружинного блока из-за неспособности материала распределять давление в точках соприкосновения с телом лежащего человека. Пружинный блок рассматривается в промышленности как опорный слой, который покрыт настилочным слоем. Если рассматривать долговечность изделия, то основная нагрузка приходится на настилочный слой, качество которого и определяет долговечность изделия. Качество — оптимальная плотность вспененного полимера, соотношение плотности и жёсткости, толщина и другие параметры. Даже безупречный пружинный блок не спасёт от рекламаций, если в качестве настилочного слоя будет использован, к примеру, ППУ плотностью 16 или 18 кг/м3, полиэфирное волокно или «натуральные» материалы.
Независимый пружинный блок накрывают слоем войлока или другим жёстким материалом, долговечность которого и есть частый источник рекламаций. В случае применения ППУ его используют монолитно или в комбинации со слоями ППУ других марок без использования неэластичных элементов. Неэластичная или жёсткая прослойка сильно искажает «независимость» пружинного блока, так как тело человека не сдавливает пружины по отдельности, а только на определённой площади, которая зависит от показателя жёсткости покровного слоя пружин.