Schaumherstellung

Schaumherstellung bezeichnet die industrielle Erzeugung von Schäumen, Materialien mit einer gasgefüllten Zellstruktur, die durch eingeschlossene Gasblasen in einer Matrix entsteht. Technisch bedeutsam sind Polymer-, Metall- und Keramikschaumstoffe; der Großteil entfällt auf Polyurethan-, Polystyren- und Polyethylen-Schaum. Schaumstoffe weisen offene oder geschlossene Zellstrukturen auf und unterscheiden sich stark in Dichte, Festigkeit sowie Wärme- und Schalldämmeigenschaften. Der Herstellungsprozess umfasst das Erzeugen und Stabilisieren der Zellstruktur während Aushärtung, Abkühlung oder Entgasung.

Blasenbildung erfolgt in zwei Grundarten: physikalisch durch gelöste Gase, die unter Druck in der Schmelze oder dem Gel vorhanden sind und beim Druckabfall oder Erwärmen freigesetzt werden; oder chemisch durch Blasenbildner, die Gas freisetzen, wenn sie erhitzt oder zersetzt werden. Physikalische Blasenbildung kommt bei Extrusionsschaum sowie beim Blasen-Spritzgießen zum Einsatz; chemische Blasenbildung ist charakteristisch für viele PU-Schaume und andere reaktionsgebundene Systeme. Typische Verfahren sind Extrusionsschaum, Reaktionsinjektion und Spritzgießen mit Blasenbildnern.

Eigenschaften umfassen eine breite Dichtepalette; geschlossene Zellen liefern besseren Wärme- und Feuchtigkeitsschutz, offene Zellen sind oft weicher und schalldämmender. Typische Anwendungen reichen von Gebäudedämmung und Verpackungen über Möbel, Matratzen und Automobilbauteile bis zu Leichtbaustrukturen in der Luftfahrt.

Umwelt- und Sicherheitsaspekte: Blasenbildner haben Auswirkungen auf Ozon- und Treibhausgase; moderne Schäume verwenden weniger schädliche oder CO2-basierte Blasenmittel. Recycling, Wiederverwendung und Entsorgung sind Herausforderungen; außerdem gelten Brandschutz- und Gesundheitsregeln bei der Verarbeitung.