So genannter Kaltschaum wird sowohl zur Herstellung von Matratzenkernen als auch für Polsterelemente und Matratzenauflagen verwendet.
Als Kaltschaum bezeichnet man einen Polyurethan-Schaum (kurz: PUR-Schaum oder PU-Schaum), der ohne die Zuführung von Hitze geschäumt wird. Nach dem Aufschäumen wird der Schaumblock in der Regel gepresst (“crushen”), sodass die beim Schäumen entstandenen Blasen platzen und eine offenporige Struktur entsteht.
Kriterien zur Beurteilung der Qualität von Matratzenkernen und -bestandteilen aus Kaltschaum sind Raumgewicht, Stauchhärte, Eindrückhärte und Druckverformungsrest des Schaums, wobei die tatsächliche Qualität des Schaums für den Verbraucher kaum zu erkennen ist. Die Gesamtqualität von Kaltschaummatratzen wird außerdem maßgeblich durch den verwendeten Matratzenbezug beeinflusst.
Bei Boxspringbetten findet Kaltschaum in Topper-Matratzen Verwendung.
Höhe des Kaltschaumkerns
Für die Beurteilung der Matratzenqualität von Bedeutung ist die Höhe des Kaltschaumkerns (nicht die Gesamthöhe der Matratze). Ein höherer Kern bietet tendenziell größeren Komfort als ein weniger hoher Kern. Zu beachten ist allerdings, dass bei weicheren Matratzen die Kaltschaumkerne eher dicker sind, um ein tieferes Einsinken zu ermöglichen. Die notwendige Kernhöhe hängt zudem auch vom Körpergewicht ab.
Raumgewicht / Materialeinsatz
Das Raumgewicht (RG in kg / m³) von (Kalt-)Schaumelementen bezeichnet das Gewicht des Schaums in Kilogramm, das ein Schaumblock mit einem Volumen von einem Kubikmeter besitzt. Ein hohes Raumgewicht gilt dabei als hochwertiger, formbeständiger und grundsätzlich (aber nicht zwingend) fester. Aus dem Raumgewicht lässt sich nicht direkt auf die Festigkeit einer Kaltschaummatratze schließen, die hauptsächlich durch die Stauchhärte des Kaltschaums beeinflusst wird. Das Raumgewicht hingegen beschreibt lediglich die Menge des eingesetzten Materials.
Einfache Kaltschaummatratzen weisen ein Raumgewicht von 30-40 kg / m³ auf. Ab einem Raumgewicht von 50-60 kg / m³ verbessert sich die Punktelastizität des Schaumelements deutlich. Sehr hochwertige Schaummatratzen verfügen über ein Raumgewicht ab 65 kg / m³.
Darüber hinaus werden – besonders für Personen mit hohem Körpergewicht – auch Kaltschaummatratzen mit einem Raumgewicht von bis zu 85 kg / m³ angeboten.
Stauchhärte und Eindrückhärte / Festigkeit
Weitere, leider selten angegebene, Kennzeichnungen für die Qualität von Matratzenelementen aus Kaltschaum sind die Stauchhärte und die Eindrückhärte.
Mithilfe dieser beiden Kennzahlen lässt sich die Festigkeit eines Schaumelementes beschreiben. Häufiger angegeben wird die Stauchhärte, aussagekräftiger ist jedoch die Eindrückhärte.
Stauchhärte (Kompressionswiderstand)
Als Stauchhärte wird der Druck (in Kilopascal = Kpa) bezeichnet, der benötigt wird, um einen Körper um bis zu 40% seiner ursprünglichen Dicke zusammenzudrücken.
Eindruckhärte (Stauchwiderstand)
Die Eindrückhärte (in Newton = N) bezeichnet die Kraft, die der notwendig ist, um einen Körper um bis zu 25%, 40% und 65% seiner ursprünglichen Dicke zusammenzudrücken und 30 Sekunden in dieser Position zu halten.
Statt einer Angabe der drei zugehörigen Einzelwerte ist eine Angabe des sogenannten Stauchungsfaktors (auch Sagfaktor) üblich, der dem Verhältnis des Widerstands bei 65% und 25% Stauchung entsprich (Kraft bei 65% Stauchung / Kraft bei 25% Stauchung = Stauchungsfaktor).
Problem: hohe Stauch- bzw. Eindrückhärte bei geringem Raumgewicht
Sofern ein (Kalt-)Schaumelement bei verhältnismäßig geringem Materialeinsatz (Raumgewicht) sehr fest ist, also eine relativ hohe Stauch- und Eindrückhärte aufweist, kann dies ein Indiz dafür sein, dass die anfangs bestehende Schaumfestigkeit nicht dauerhaft beibehalten werden kann.
Es spricht in solchen Fällen einiges dafür, dass die Härte des Kaltschaumelements künstlich erhöht wurde und ihren Ursprung nicht in der Menge des eingesetzten Materials hat. Dies kann bei Benutzung der Matratze dazu führen, dass diese mit der Zeit zur Kuhlenbildung neigt. Der Kaltschaum wird dann in besonders belasteten Regionen der Matratze deutlich weicher oder nimmt seine Ursprungsform nicht wieder ein.
Daraus ergibt sich, dass Kaltschaummatratzen mit höherem Raumgewicht grundsätzlich vorzuziehen sind, da hier insbesondere bei härteren Matratzen die Gefahr einer Verformung geringer ist.
Druckverformungsrest
Der sogenannte Druckverformungsrest ist ein Kennwert, mit dessen Hilfe man den Dickeverlust eines Körpers nach einer Kompression unter festgelegten Bedingungen erkennen kann.
Identische Körper werden zur Bestimmung des Druckverformungsrestes um 50%, 75% und 90% ihrer Dicke komprimiert und für 22 Stunden bei 70°C in einem Luftumlaufofen aufbewahrt. Anschließend wird die Kompression gelöst und nach einer halben Stunde Ruhezeit wird die Dicke des Probekörpers vermessen. Der ermittelte Dickeverlust in Prozent entspricht dem Druckverformungsrest im Bezug auf das jeweilige Kompressionslevel.
Beispiel: Ein Kaltschaumblock mit einer Höhe von 18 cm hat im Anschluss an eine Kompression nach dem beschriebene Verfahren eine Dicke von 17,28 cm. Der Dickeverlust beträgt 0,72 cm, was einem Druckverformungsrest von 4% entspricht.
Je geringer der Wert des Druckverformungsrestes, desto hochwertiger ist der getestete Schaum.
Schnittmuster des Profils
Kaltschaummatratzen werden mit verschiedensten Profilschnitten angeboten. Die Spannbreite reicht hier von quer zur Liegerichtung eingeschnittenen Linien über gekreuzte Linien bis hin zu komplexen 3D-Würfelschnitten. Daneben sind auch Kaltschaummatratzen ganz ohne Profilschnitte erhältlich.
Feststellen lässt sich zunächst, dass die Komplexität des Schnittmusters im Kaltschaum Einfluss auf den Preis der Matratze hat. Je komplizierter das Profil geschnitten ist, desto teurer wird tendenziell die Kaltschaummatratze sein.
Weniger klar ist unserer Auffassung nach hingegen, inwieweit komplexe Schnittmuster in der Oberfläche tatsächlich Einfluss auf die Qualität des Liegeempfindens haben.
3D-Schnittmuster sollen die Punktelastizität und Beweglichkeit erhöhen
Vielfach wird argumentiert, dass gerade komplexe 3D-Schnittprofile die Punktelastizität der Kaltschaummatratze erhöhen und auftretende Oberflächenspannungen auflösen sollen.
Dieses Argument ist unserer Auffassung nach nicht schlüssig. Es mag zutreffen, dass dies gilt, wenn man den reinen Kaltschaumkern betrachtet. In der Praxis jedoch ist der Kaltschaumkern von einem mehr oder weniger dicken und straffen Matratzenbezug ummantelt.
Bei Liegedruck wird der Matratzenbezug gestrafft und drückt den um den Druckpunkt befindlichen Schaum mit herunter. Unserer Auffassung nach bildet somit die Beschaffenheit des Matratzenbezugs die Grenze der tatsächlich auf dem Endprodukt realisierbaren Punktelastizität (das gilt im Übrigen auch für Matratzen mit Federkern).
Auch hinsichtlich der Flexibilität der Beweglichkeit des Oberstoffes dürften freigestellte 3D-Würfel an der Oberfläche der Kaltschaummatratze keinen nennenswerten Einfluss haben. Dies gilt umsomehr, als dass bei hochwertigen Matratzen im Bezug oftmals Abstandsgewirke eingesetzt werden, die eine ausreichende Beweglichkeit sicherstellen.
Profilschnitte sollen die Belüftung verbessern
Ebenfalls beliebt ist das Argument, dass die Schnittprofile für eine bessere Belüftung der Matratze sorgen sollen.
Hierzu ist zu sagen, dass die Feuchtigkeitsregulierung im Wesentlichen Aufgabe des Matratzenbezugs und der Feinpolsterung ist. Zudem sind hier auch weitere Aspekte, die nicht von der Matratze beeinflusst sind, von Bedeutung. Zu nennen sind beispielsweise die Art und Durchlässigkeit der Matratzenunterlage oder die seitliche Begrenzung der Luftzufuhr durch einen (hohen) Bettrahmen.
Ein aufwendiges 3D-Muster ist für eine Verbesserung der Belüftung unserer Auffassung nach nicht erforderlich. Hier sind – sofern dies überhaupt notwendig ist – einfache Linienschnitte ausreichend.
Im Ergebnis dürfte demnach zumindest zutreffen, dass ein möglicher Vorteil durch aufwendige 3D-Profilmuster nicht den dafür anfallenden Mehrpreis aufwiegt. Nachteilige Auswirkungen der Profilschnitte sind jedoch nicht ersichtlich.
eingeschnittene Liegezonen
Im Falle von Kaltschaummatratzen werden Liegezonen (Komfortzonen) oftmals durch Profilschnitte realisiert. Durch das Verringern der Kaltschaummasse durch Wegschneiden wird die Festigkeit der Matratze regional verändert.
Hinsichtlich der Frage, ob und wie viele Liegezonen sinnvoll sind, möchten wir an dieser Stelle auf die Ausführungen zu (Tonnen-)Taschenfederkernmatratzen verweisen. Grundsätzlich sind mehr als drei verschiedene Liegezonen wegen der beschriebenen Probleme unserer Ansicht nach nicht von Vorteil.
Grundsätzliche Probleme bei der Qualitätsbewertung von Schaumelementen
Eine Beurteilung der Qualität von Matratzen(bestandteilen) aus Polyurethan-Schaum jeglicher Art – also auch Kaltschaum – ist für den Verbraucher ohne hinreichende Fachkenntnis und zutreffende technische Informationen des Herstellers nahezu unmöglich.
Selbst wenn Angaben zu den wichtigsten Kennwerten vorliegen, gibt es unterschiedliche viele Rezepturen mit unzähligen Beimischungen, sodass eine zuverlässige Qualitätsprüfung vorab kaum möglich ist. Letztendlich bleibt dem Verbraucher hier nur die Möglichkeit, dem Hersteller oder Angaben von Testinstituten zu vertrauen.
