به عنوان یک ماده کامپوزیتی که انعطاف پذیری و بالشتک را با پلاستیکی پارچه ترکیب می کند، عملکرد پارچه اسفنجی ارتباط نزدیکی با اجزای اصلی آن دارد. از دیدگاه ترکیب مواد، پارچه اسفنجی معمولاً از دو بخش اصلی تشکیل شده است: یک لایه هسته فوم و یک پارچه سطحی. این دو بخش از طریق یک فرآیند خاص ترکیب می شوند تا یک سیستم ساختاری را تشکیل دهند که دارای قابلیت های برگشتی و جذب ضربه و در عین حال حفظ پایداری سطح است. درک مولفه ها و ویژگی های اصلی آن به درک مزایای عملکردی و منطق انطباق آن در سناریوهای کاربردی مختلف کمک می کند.
لایه هسته فوم برای دستیابی به بالشتک و خاصیت ارتجاعی پارچه اسفنجی کلیدی است. مواد اصلی فوم پلی اورتان و فوم پلی وینیل الکل هستند. فوم پلی یورتان از واکنش پلی ال ها و ایزوسیانات ها تحت اثر یک کاتالیزور تولید می شود. دارای یک ساختار ریز متخلخل شبکه سه بعدی است و چگالی، اندازه منافذ و نرخ برگشت آن را می توان با تنظیم نسبت مواد خام، دوز عامل کف کننده و شرایط واکنش به طور دقیق کنترل کرد. فوم پلی یورتان با منافذ کم-کم-سبک و قابل تنفس است و برای آسترهای لباس یا کفش تابستانی مناسب است. فوم پلی یورتان با چگالی بالا-منافذ کوچک، انعطاف پذیری قوی و مقاومت فشار عالی دارد و اغلب در تجهیزات محافظ ورزشی، کفیها و بستهبندیهای صنعتی- با نیازهای بالشتک بالا استفاده میشود. فوم پلی وینیل الکل، بر اساس یک پلیمر محلول در آب، دارای خواص بالشتکی عالی و زیست تخریب پذیر است، که باعث می شود به طور گسترده در پانسمان های پزشکی و محصولات خانگی سازگار با محیط زیست استفاده شود، که منعکس کننده جهت کاربرد مواد سبز است.
انتخاب ترکیب پارچه سطحی به طور مستقیم بر بافت سطح، دوام و پتانسیل انبساط عملکردی پارچه اسفنجی تأثیر می گذارد. الیاف متداول شامل دو دسته اصلی است: الیاف طبیعی و الیاف مصنوعی. پنبه، یک الیاف طبیعی نماینده، حاوی گروههای آبدوست متعددی در ساختار مولکولی خود است که به پارچه خاصیت نرم،{2}}دوستانه، تنفس و رطوبت{3}} میدهد و آن را برای آسترهای لباس و محصولات نوزادی که مستقیماً با پوست تماس دارند، مناسب میسازد. از طرف دیگر الیاف کتانی دارای استحکام بالا و خواص ضد باکتریایی خوبی هستند که آنها را برای کوسن های خانگی که دوام و بهداشت در آنها اهمیت دارد، مناسب می کند. در بین الیاف شیمیایی، پلی استر (الیاف پلی استر) به دلیل داشتن زنجیره مولکولی منظم و کریستالی بالا، مقاومت در برابر سایش، مقاومت در برابر چروک و حفظ شکل عالی از خود نشان می دهد. اغلب برای کاربردهایی مانند کفی کفش ورزشی و مواد محافظ صنعتی که نیاز به مقاومت طولانی مدت در برابر اصطکاک و تغییر شکل دارند، با فوم با چگالی بالا-ترکیب میشود. نایلون (الیاف پلی آمید) به دلیل چقرمگی بالا و بازیابی الاستیک شناخته شده است، که آن را برای محصولات دنده محافظ با نیازهای بالا برای استحکام کششی و مقاومت در برابر ضربه مناسب می کند. الیاف اکریلیک (الیاف پلی اکریلونیتریل)، شبیه پشم، گرما را حفظ می کند و می تواند برای لباس های زمستانی یا آسترهای عایق خانه استفاده شود. علاوه بر این، با استفاده از تکنیکهای اختلاط برای در هم تنیدن الیاف طبیعی و شیمیایی در نسبتهای خاص، میتوان به دوستی و دوام پوست{12}}دست یافت. برای مثال، پارچههای پنبهای{14}ترکیب پلیاستر قابلیت تنفس و جذب رطوبت پنبه را حفظ میکنند و در عین حال مقاومت در برابر چروک و مقاومت در برابر سایش را بهبود میبخشند و مرزهای کاربرد پارچههای اسفنجی را گسترش میدهند.
علاوه بر اجزای اصلی، کارایی پارچه های اسفنجی اغلب از طریق افزودن مواد کمکی به دست می آید. اگرچه کمکی ها اجزای اصلی را تشکیل نمی دهند، اما تأثیر قابل توجهی بر عملکرد آن دارند. به عنوان مثال، افزودن عوامل ضد باکتری در مرحله سنتز فوم می تواند رشد باکتری را مهار کند و آن را برای محیط های پزشکی یا مرطوب مناسب کند. افزودن مواد بازدارنده شعله می تواند ایمنی آتش سوزی را بهبود بخشد و مشخصات داخلی صنعتی یا حمل و نقل را رعایت کند. استفاده از یک پوشش ضد آب در حین تکمیل پارچه می تواند عملکرد پارچه اسفنجی را در محیط های بیرونی یا مرطوب افزایش دهد. فرمول علمی این مواد افزودنی به پارچه اسفنجی اجازه می دهد تا با حفظ مزایای اجزای اصلی خود، به سفارشی سازی عملکردی بیشتری دست یابد.
به طور خلاصه، اجزای اصلی پارچه اسفنجی پلی اورتان یا پلی وینیل الکل و سایر مواد پلیمری در لایه هسته فوم و الیاف طبیعی یا شیمیایی در پارچه سطحی هستند. ویژگیهای ترکیبی و نسبتهای این دو جزء مستقیماً ویژگیهای اصلی پارچه اسفنجی مانند چگالی، کشش، قابلیت تنفس و دوام را تعیین میکند. با کنترل دقیق اجزای اصلی و فرآیندهای کامپوزیت آنها، محصولات پارچه اسفنجی سازگار با سناریوهای مختلف را می توان توسعه داد و راه حل های موادی را ارائه داد که راحتی و عملکرد را برای کفش، پوشاک، اثاثیه منزل، زمینه های پزشکی و صنعتی ارائه می دهد.
