Les matières premières de la mousse souple sont les produits chimiques liquides qui forment la mousse polyuréthane souple : un polyol, un isocyanate (le plus souvent du TDI) et de l'eau, auxquels s'ajoutent des catalyseurs, un tensioactif et, au besoin, d'autres additifs. Le mélange est mis en mousse sous forme de grand bloc (mousse en bloc, ou slabstock) ou dans un moule. Le bon système dépend du produit que vous fabriquez, de la densité et de la dureté visées, du type de mousse (conventionnelle, HR, à mémoire de forme) et de votre méthode de production.
Sommaire
- 1. Que sont les matières premières de la mousse souple ?
- 2. De quoi est faite la mousse polyuréthane souple ?
- 3. Comment fabrique-t-on la mousse souple ?
- 4. Qu'est-ce que la mousse en bloc (slabstock) ? Mousse en bloc et mousse moulée
- 5. Types de mousse souple : conventionnelle, HR, à mémoire de forme, agglomérée (rebonded)
- 6. Qu'est-ce que la mousse à mémoire de forme ? (mousse viscoélastique)
- 7. Que signifie la densité ? Quelle différence avec la dureté ?
- 8. Comment choisir les matières premières de la mousse souple selon l'application
- 9. Ce qu'il faut indiquer au fournisseur lorsque vous spécifiez des matières premières de mousse souple
- Questions fréquentes
1. Que sont les matières premières de la mousse souple ?
La mousse polyuréthane souple (mousse PU) est le matériau souple que l'on trouve à l'intérieur des coussins de canapé, des matelas et des sièges de voiture. La mousse est généralement à cellules ouvertes : l'air peut la traverser, et elle reprend sa forme lorsque la charge disparaît. Ses matières premières sont les produits chimiques liquides dont elle est faite. Pour une vue d'ensemble, consultez nos guides « Qu'est-ce que le polyuréthane ? » et « Qu'est-ce que la mousse polyuréthane ? ».
Ce guide porte sur ces produits chimiques liquides. Le bloc de mousse fini, que l'on découpe puis que l'on utilise en garnissage, est le produit obtenu avec ces matières premières ; la section 4 explique comment ce bloc est fabriqué. Les éponges de nettoyage n'entrent pas dans le champ de ce guide.
2. De quoi est faite la mousse polyuréthane souple ?
Selon la fiche d'information sur les matériaux d'EUROPUR, l'association européenne des fabricants de blocs de mousse polyuréthane souple, la mousse souple se forme à partir de diisocyanates, de polyols (en grande proportion) et d'eau (en petite proportion), les additifs étant utilisés à de faibles concentrations. Le tableau donne un aperçu général de chaque matière première et de son rôle dans le mélange.
| Matière première | Fonction | Place dans le mélange |
|---|---|---|
| Polyol (surtout polyéther) | Forme les chaînes de polymère souples | Composant principal |
| Isocyanate (surtout TDI, parfois MDI) | Réagit avec le polyol et avec l'eau et construit le réseau polymère | Composant principal |
| Eau | Réagit avec l'isocyanate et libère du dioxyde de carbone, le gaz qui fait gonfler la mousse | Composant secondaire, en faible proportion |
| Catalyseurs | Accélèrent et équilibrent les réactions | Additif en faible quantité |
| Tensioactif | Aide la mousse à former une structure cellulaire régulière et stable | Additif en faible quantité |
| Autres additifs (par exemple ignifugeants, pigments) | Influent sur des propriétés précises, par exemple la résistance à la flamme, ou apportent de la couleur | Additif en faible quantité, uniquement si nécessaire |
Le choix des additifs et la quantité de chacun dépendent des spécifications de la mousse à obtenir (EUROPUR).
Polyol : polyéther et polyester
Les polyols polyéther sont le type le plus répandu pour la mousse souple, et les polyols polyester sont moins courants dans les mousses souples ; EUROPUR cite les deux types de mousse. Le type de polyol est l'un des facteurs qui façonnent les propriétés de la mousse finie.
Isocyanate : TDI et MDI
EUROPUR cite le TDI (diisocyanate de toluène) comme principal diisocyanate de la mousse souple. Les mousses moulées sont plus souvent élaborées avec du MDI (diisocyanate de diphénylméthane), et la mousse à mémoire de forme peut aussi être élaborée avec du MDI. Pour plus de détails, consultez notre guide « Polyol et isocyanate : réaction et rapport de mélange ».
3. Comment fabrique-t-on la mousse souple ?
Dans la production de mousse souple, les composants liquides sont dosés et mélangés ; le mélange mousse ensuite, monte et se solidifie. Le moussage provient du dioxyde de carbone libéré lorsque l'isocyanate réagit avec l'eau, tandis que la réaction du polyol avec l'isocyanate construit le polymère qui donne sa structure à la mousse. Les détails dépendent du système et de la ligne de production.
Sécurité lors de la manipulation des matières premières
Les isocyanates peuvent provoquer une sensibilisation allergique de la peau et des voies respiratoires : il convient donc qu'ils soient utilisés par du personnel formé, avec des équipements de protection adaptés. Dans l'Union européenne, le règlement (UE) 2020/1149 impose aux utilisateurs industriels et professionnels de produits contenant 0,1 % en poids ou plus de diisocyanates de suivre une formation avant utilisation ; cette obligation s'applique depuis le 24 août 2023 et la formation doit être renouvelée au moins tous les cinq ans. Selon EUROPUR, les diisocyanates sont consommés lors de la réaction, et la mousse polyuréthane souple durcie est un article au sens de REACH et non un produit dangereux. Cette affirmation ne concerne que la mousse souple durcie.
4. Qu'est-ce que la mousse en bloc (slabstock) ? Mousse en bloc et mousse moulée
La mousse en bloc (slabstock, ou mousse souple en bloc) est une mousse polyuréthane souple obtenue sous la forme d'un grand bloc continu, que l'on découpe ensuite à la forme voulue. Le mélange est déposé sur un convoyeur en mouvement, monte librement et se solidifie ; le bloc est ensuite découpé en plaques, en rouleaux ou en pièces façonnées. Selon EUROPUR, la plus grande partie de la mousse en bloc produite en Europe est destinée aux matelas et aux meubles, et une part plus petite aux transports.
La mousse polyuréthane souple moulée est coulée ou injectée dans un moule fermé, de sorte que la pièce sort du moule déjà proche de sa forme définitive. Cette voie permet d'obtenir des formes difficiles à découper dans un bloc et de combiner la mousse avec des éléments tels qu'une armature métallique. Les moules coûtent cher : la Polyurethane Foam Association (PFA) américaine indique donc que le moulage est généralement réservé aux grandes séries. Presque tous les sièges de voiture en Europe sont en mousse souple moulée (EUROPUR). Un agent de démoulage aide la pièce à sortir proprement du moule. La mousse moulée s'obtient par des procédés à chaud (hot cure) ou à froid (cold cure) ; aujourd'hui, c'est la mousse moulée à froid, aussi appelée mousse haute résilience (HR), qui domine dans le monde (Euromoulders).
| Caractéristique | Mousse en bloc (slabstock) | Mousse moulée |
|---|---|---|
| Mode d'obtention | Ligne continue : le mélange monte librement sur un convoyeur et le bloc est découpé ensuite | Le mélange est introduit dans un moule fermé, une pièce à la fois |
| Usage typique | Matelas, coussins de meubles, emballage | Sièges de voiture, appuie-têtes, pièces de mobilier de bureau |
5. Types de mousse souple : conventionnelle, HR, à mémoire de forme, agglomérée (rebonded)
EUROPUR cite trois grandes familles de mousse souple : éther standard, haute résilience (HR) et viscoélastique. Elles diffèrent notamment par leur densité, leur dureté, leur résistance à la traction et leur viscosité. La mousse agglomérée (rebonded), élaborée à partir de chutes de mousse broyées, est un produit à part.
| Type | De quoi il s'agit | Usage typique |
|---|---|---|
| Conventionnelle (éther standard) | Mousse de rembourrage de base ; peut manquer de durabilité et de résilience à long terme | Matelas d'entrée de gamme, couches de base |
| HR (haute résilience) | Résilience supérieure à celle de la mousse conventionnelle et, en général, un meilleur soutien et une meilleure durabilité ; se fabrique aussi bien en mousse en bloc qu'en mousse moulée | Matelas haut de gamme, assises, sièges de voiture |
| À mémoire de forme (viscoélastique) | Reprend lentement sa forme, résilience très faible, épouse la forme du corps (voir la section 6) | Couches de matelas et d'oreillers, coussins médicaux |
| Agglomérée (rebonded) | Morceaux de mousse broyés, agglomérés sous pression avec un liant (ISOPA) | Sous-couches de moquette, tapis de sport, revêtements de sol, emballage |
Pour la différence entre mousse souple et mousse rigide, voir « Systèmes polyuréthane rigides et souples » ; pour la mousse agglomérée et le recyclage, voir « Recyclage du polyuréthane : mécanique et chimique ».
6. Qu'est-ce que la mousse à mémoire de forme ? (mousse viscoélastique)
La mousse à mémoire de forme (mousse viscoélastique, ou mousse « visco ») est une mousse polyuréthane qui reprend lentement sa forme après avoir été comprimée. Elle se compose principalement de polyuréthane additionné de produits chimiques qui augmentent sa viscosité et sa densité. Ses cellules sont ouvertes et sa résilience est très faible. Son comportement dépend de la température, et elle se ramollit généralement à la chaleur du corps. Elle a été mise au point en 1966 dans le cadre d'un contrat de la NASA, afin d'améliorer la protection et le confort des sièges d'avion.
La mousse à mémoire de forme est utilisée dans les matelas, les oreillers et les coussins médicaux. Un matelas associe souvent plusieurs types de mousse en couches (EUROPUR). Un matelas à mémoire de forme est généralement plus dense, et donc plus lourd, que les autres matelas en mousse. Pour nos systèmes, voir « Polyuréthane viscoélastique à mémoire de forme » et « Mousse à mémoire de forme : matelas et oreillers ».
7. Que signifie la densité ? Quelle différence avec la dureté ?
La densité est la masse de mousse par mètre cube, en kg/m³. Selon la PFA, elle renseigne sur le confort, le soutien, la durabilité et le coût : une mousse de densité plus élevée conserve généralement ses propriétés plus longtemps, mais utilise plus de matière et coûte plus cher. La mousse souple est produite dans une très large gamme de densités, selon le type et l'application.
La dureté est une propriété distincte : elle se mesure par la force nécessaire pour comprimer la mousse d'une quantité donnée. On utilise des méthodes d'essai normalisées telles que l'ISO 2439 ou l'ASTM D3574.
Qu'est-ce qui détermine la dureté à une densité donnée ?
La densité et la dureté se règlent indépendamment : selon la PFA, une mousse de forte densité peut être souple et une mousse de faible densité peut être ferme. La dureté dépend de la formulation, du type de mousse et d'autres facteurs, et une valeur de dureté ne signifie pas grand-chose sans la méthode d'essai avec laquelle elle a été mesurée.
| Propriété | De quoi il s'agit | Pourquoi c'est important |
|---|---|---|
| Densité (kg/m³) | Masse de mousse par mètre cube | Renseigne sur la durabilité, le soutien et le coût |
| Dureté | Force nécessaire pour comprimer la mousse d'une quantité donnée | La sensation qu'offre la mousse quand on s'assoit ou s'allonge dessus |
| Résilience | Capacité de la mousse à rebondir | Liée au confort ; très faible dans la mousse à mémoire de forme |
| Déformation rémanente à la compression | Perte de hauteur permanente après compression de la mousse | Durabilité à l'usage, par exemple les empreintes du corps sur un matelas |
8. Comment choisir les matières premières de la mousse souple selon l'application
Commencez par le produit. La plus grande partie de la mousse souple produite en Europe est destinée à la literie et au rembourrage (EUROPUR), mais chaque application demande autre chose.
| Application | Ce qui compte le plus | Type de mousse et méthode habituels |
|---|---|---|
| Coussins de meubles | Soutien, confort, durabilité, exigences de sécurité incendie | Conventionnelle ou HR ; mousse en bloc découpée à la forme, ou mousse moulée |
| Matelas | Soutien, confort, durabilité, exigences en matière d'émissions et de sécurité incendie | Mousse conventionnelle, HR et à mémoire de forme, souvent en couches ; mousse en bloc |
| Sièges de voiture | Confort, durabilité sous charge répétée, exigences en matière d'incendie et d'émissions pour les habitacles de véhicules | HR (moulage à froid), mousse moulée |
| Emballage | Absorption des chocs, forme adaptée à l'objet emballé | Mousse en bloc découpée à la forme |
La bonne densité et la bonne dureté dépendent du produit, de la charge qu'il supporte et du type de mousse. Il est préférable de les fixer avec le fournisseur de mousse, qui doit connaître l'usage et la méthode de production (voir la section 9).
Choisir selon la méthode de production
Une ligne continue de mousse en bloc et une ligne de moulage utilisent des systèmes différents : la méthode de production fait donc partie du choix. Un formulateur de systèmes PU formule le mélange en fonction de votre procédé et de votre ligne de production, et notre équipe technique vous accompagne dans cette démarche. Pour les sièges, voir Mousse moulée à froid et en bloc pour sièges ; pour l'ensemble des systèmes souples, voir Systèmes de mousse polyuréthane souple.
9. Ce qu'il faut indiquer au fournisseur lorsque vous spécifiez des matières premières de mousse souple
Les fabricants de mousse achètent leurs matières premières de deux façons : séparément (polyol, isocyanate et additifs) pour composer leur propre recette, ou sous la forme d'un système prêt à l'emploi et adapté, auprès d'un formulateur de systèmes PU. Un système prêt à l'emploi comprend généralement deux composants : le composant A est le polyol formulé et le composant B l'isocyanate. C'est l'usage en Turquie et en Europe. En Amérique du Nord, les lettres sont souvent inversées : fiez-vous donc aux étiquettes des fûts. Les options d'achat sont présentées dans notre guide Acheter des systèmes polyuréthane en Turquie. JiTPOL est un formulateur de systèmes PU établi à Bursa, qui développe et fournit des systèmes souples, viscoélastiques et autres.
Quel que soit le fournisseur auquel vous vous adressez, indiquez les informations suivantes :
| Ce qu'il faut indiquer au fournisseur | Pourquoi c'est important |
|---|---|
| Produit et usage : coussin, couche de matelas, siège de voiture ou emballage | Il détermine le type de mousse et la plage de densité et de dureté |
| Méthode de production et équipements : ligne de mousse en bloc ou moule | Le système doit correspondre aux conditions de mise en œuvre de votre ligne |
| Densité et dureté visées, et méthode de mesure | Une même densité peut être souple ou ferme, et les valeurs obtenues avec des méthodes différentes ne se comparent pas directement |
| Type de mousse : conventionnelle, HR ou à mémoire de forme | Il détermine la résilience et la durabilité |
| Exigences de votre marché cible en matière d'incendie et d'émissions | La mousse est combustible (EUROPUR). Les essais au feu portent sur le produit fini, par exemple la mousse avec sa housse, et la seule mention « ignifugé » ne constitue pas une classe de réaction au feu |
| Volume mensuel, conditionnement et documents (fiche technique, fiche de données de sécurité) | Il permet d'établir un plan d'approvisionnement et de vérifier la sécurité de la manipulation |
Questions fréquentes
Quelles sont les matières premières de la mousse souple ?
La mousse polyuréthane souple (mousse PU) est élaborée à partir d'un polyol, d'un isocyanate (le plus souvent du TDI) et d'eau, auxquels s'ajoutent des catalyseurs, un tensioactif et, au besoin, des additifs tels que des ignifugeants ou des pigments. L'essentiel du mélange est constitué de polyol et d'isocyanate.
Comment fabrique-t-on la mousse souple ?
Les composants sont dosés et mélangés, puis le mélange mousse, monte et se solidifie. Le moussage provient du dioxyde de carbone libéré lorsque l'isocyanate réagit avec l'eau. La mousse en bloc est obtenue sous la forme d'un grand bloc sur une ligne continue, puis découpée ; la mousse moulée est coulée dans un moule fermé et sort du moule déjà proche de sa forme définitive.
Que signifie la densité pour une mousse ?
La densité est la masse de mousse par mètre cube (kg/m³). Selon la PFA, elle renseigne sur la durabilité, le soutien et le coût, mais elle ne détermine pas la dureté : une mousse de forte densité peut être souple et une mousse de faible densité peut être ferme. La dureté se mesure séparément, par exemple selon l'ISO 2439.
Qu'est-ce que la mousse à mémoire de forme (mousse visco) ?
La mousse à mémoire de forme est une mousse polyuréthane viscoélastique qui reprend lentement sa forme après avoir été comprimée. Sa résilience est très faible, son comportement dépend de la température et elle se ramollit généralement à la chaleur du corps. Elle a été mise au point en 1966 dans le cadre d'un contrat de la NASA, afin d'améliorer la protection et le confort des sièges d'avion, et on l'utilise dans les matelas, les oreillers et les coussins médicaux. Elle peut être élaborée avec du TDI ou du MDI.
Qu'est-ce que la mousse HR ?
HR signifie haute résilience. La mousse HR a une résilience supérieure à celle de la mousse conventionnelle et, en général, un meilleur soutien et une meilleure durabilité. La mousse moulée à froid, aujourd'hui le procédé de moulage dominant dans le monde, est aussi appelée mousse HR ; la mousse HR est également produite en bloc. Elle est utilisée dans les sièges de voiture, les matelas haut de gamme et les meubles rembourrés.
Quelle est la différence entre la mousse en bloc et la mousse moulée ?
La mousse en bloc est obtenue sous la forme d'un grand bloc sur une ligne continue, puis découpée en plaques ou en pièces façonnées ; elle est courante dans les matelas et les meubles. La mousse moulée est réalisée pièce par pièce dans un moule fermé et sort du moule déjà proche de sa forme définitive. Les moules coûtent cher : le moulage est donc surtout utilisé pour de grands volumes, comme les sièges de voiture.
Quelle densité de mousse faut-il utiliser pour des meubles ?
Il n'existe pas de valeur unique. La bonne densité dépend du produit, de la charge qu'il supporte, du type de mousse et de la durée de vie attendue ; une densité plus élevée dure généralement plus longtemps mais coûte plus cher. Fixez la valeur visée avec votre fournisseur de mousse. L'équipe technique de JiTPOL peut vous y aider, et la fiche technique du système retenu donne les détails.
Sources
- EUROPUR : FAQ sur la mousse PU souple (en anglais)
- EUROPUR : matières premières (en anglais)
- EUROPUR : qu'est-ce que la mousse polyuréthane ? (en anglais)
- EUROPUR : fiche d'information sur les matériaux, mousse souple de polyuréthane
- EUROPUR : la mousse polyuréthane souple pour les matelas (en anglais)
- PFA : qu'est-ce que la mousse polyuréthane ? (en anglais)
- PFA : performances de la mousse (en anglais)
- PFA : étude de cas sur le mobilier (en anglais)
- PCC : polyols pour mousses souples (en anglais)
- Bulletin de la PFA : l'importance de la densité (en anglais)
- Bulletin de la PFA : méthodes d'essai des mousses et essais d'inflammabilité (en anglais)
- Euromoulders : polyuréthane moulé (en anglais)
- Fiche d'information ISOPA : mousse souple agglomérée, ou rebonded (en anglais)
- Wikipédia : polyuréthane
- Wikipédia : mousse à mémoire de forme
- NASA Spinoff 2005 : une mousse de quarante ans rebondit avec de nouveaux avantages (en anglais)
- ISO 2439:2008 : détermination de la dureté (méthode par indentation) (en anglais)
- Efectis : méthodes d'essai d'inflammabilité du mobilier (en anglais)
- Règlement (UE) 2020/1149 de la Commission (diisocyanates, annexe XVII de REACH)