聚氨酯床墊、記憶泡棉床墊、天然乳膠床墊哪一種比較好？各有什麼優缺點？

市面上的床墊五花八門，新材質層出不窮，在各種行銷誇大的言辭下，具備無與倫比的功能，然而這麼多的材質，到底有什麼特點，其間又存在什麼誤解、冠上什麼神話？為什麼床墊業者特別喜愛天然乳膠做為舒適層？本文特別從挑選了幾種材質為您深入解析。

市場上大部分的床墊都可以分成彈簧式床墊與泡沫型（Foam或稱發泡型）床墊二大類型，前者如傳統式彈簧床、獨立筒床墊。1871 年 Heinrich Westphal 發明了第一個內置彈簧床墊。在此之前，床墊通常像是一個大枕頭，裡面塞滿棉花、羽絨或羊毛。1899 年英國工程師詹姆斯‧馬歇爾（James Marshall）發明了第一個獨立包裝的彈簧線圈，稱為馬歇爾線圈（Marshall Vispring）。

1930 年代絕大多數床墊都是內置彈簧，直到 1950 年代，當泡沫型床墊成為替代品出現時，彈簧床墊一直佔據市場主導地位。不過泡沫型床墊因為材質的舒適性，在床墊市場上扮演重要的角色。

床墊的類型之一：泡沫型床墊

泡沫型床墊就如同其名，其結構就像是你看過的各種泡泡，空滿孔隙，在製造床墊時有聚氨酯泡棉床墊、記憶泡棉床墊、天然乳膠床墊等，這些床墊都具有相同的特性就是內部結構如同數不清的連結氣泡組成，不過可以進一步分成開孔結構和閉孔結構。目前市面上更多的是混合兩種製造出來的床墊，不過本文所要介紹的是泡沫類床墊，也是材質最多樣的床墊。

泡沫型床墊的材質發展

太空記憶床、矽膠床，高科技釋壓感溫床等讓人眼花撩亂的高科技產品都是以惰性泡棉為基礎，這類利用石化裂解原料發泡後特有的支撐、彈性等物理特性，所研發出的床墊，幾乎與石化科技的發展同步，同樣都從天然橡膠硫化後的產品得到啟發。

十九世紀有許多化學家試圖了解天然橡膠的化學成分與結構，以克服歐洲製造原本需要千里迢迢、遠渡重洋來的天然橡膠原料。1826 年英國科學家法拉第（M. Faraday）揭開序幕，他對天然橡膠進行分析，確定橡膠的化學式是 c5h8。數十年後，1860 年，英國化學家威廉斯（Charles Hanson Greville Williams）終於從天然橡膠的熱裂解產物中分離出 c5h8，這是一種不飽和烴，叫異戊二烯，異戊二烯為聚異戊二烯的單體（monomer，能與同種或他種分子聚合的簡單小分子的統稱），經過聚合後才會成為聚異戊二烯，也就是天然橡膠，不過這也只是開始。

1875 年法國化學家布恰特（Georges Bouchardat）用熱裂解法制得異戊二烯，又借助氯化氫氣體和長時間蒸餾將異戊二烯合成為橡膠狀物質。儘管這種物質的結構、效能與天然橡膠存在著一些差別，但揭開科學家探索從低分子單體合成橡膠的可能性契機。此後人們致力於以異戊二烯為單體在實驗室中合成橡膠。

而在這期間，石化產業不斷發展，出現了許多從石油裂解產生之石化基本原料如乙烯、丙烯、丁二烯、苯、酚等，科學家借由這些材料製造了許多類似橡膠的合成物。此外也出現了塑膠以及各種介於橡膠與塑膠的材料，如泡棉、PU 等。1955 年山謬爾‧荷恩（Samuel E. Horne Jr.）以齊格勒-納塔催化劑成功從異戊二烯單體合成聚異戊二烯，合成橡膠成為石化產業鏈中的一環。

透過各種不同的添加劑，科學家創造出不同物理特性的材質。從早期的泡棉到時下流行的記憶泡棉，在功能上有長足的進步，但究其材料來自石化製品並無改變，而石化材料殘留揮發毒性的普遍疑慮，在各種科學證據被發現後，逐漸成為消費者不能輕忽的問題。

我們在床墊中常見的幾種材料，包括泡棉、惰性泡棉等，都是石化基的製品。坊間也時以矽膠稱呼惰性泡棉，但事實上惰性泡棉並非矽膠，矽膠又稱為矽氧烷，是介於合成橡膠和合成塑料聚合物之間的混種的另一類製品。

不過在大概了解整個橡膠與塑膠產業後，商業界就是在這龐大的體系中找到適合的材質，成為改進生活的商業應用。接著我們來認識各種床墊材質

聚氨酯床墊

聚氨酯泡棉（PU foam）是以聚氨酯為原料，加入發泡劑製成的人造材料，常用於製作沙發、床墊等家具，而根據泡棉密度不同，可分成高密度泡棉、中密度泡棉以及低密度泡棉，其中高密度泡棉回彈力佳，具備良好的支撐與緩衝能力，是許多床墊會用到的內材之一。

聚氨酯泡棉另一方面是一種概括性的名稱，可以用來指稱使用多元醇和二異氰酸酯合成的任何泡棉，這包括但不限於：記憶泡沫、高回彈泡沫和高密度泡沫。廠商可以在聚氨酯泡棉中添加各種添加劑，提出新配方產生新型態的泡棉，市場上很多您可能沒聽過的材質其實本質上都是聚氨酯泡棉發展而成，就如同惰性泡棉這種記憶泡棉也是其中一種例子。

其它類似的例子還有反射泡棉 Reflex、波浪式泡棉或塑性泡綿。反射泡棉是一種中等硬度的高密度聚氨酯泡棉的名稱，通常用於骨科矯正床墊，是記憶泡棉更便宜的替代品。這種泡棉是英國廠商開發，類似記憶泡棉，但比記憶泡棉硬。

另一種聚氨酯製造的床墊稱為波浪式泡棉（Convoluted Foam）或塑性泡綿（contoured foam），大多長的像蛋架的波浪狀泡綿，如下圖，這樣的形狀可以增加接觸面積，並更可均勻地分散重力，如此設計當人睡在上面時也比較通風。如前所述，波浪式泡棉要預防壓瘡的床墊厚度至少需 10 公分以上。

聚氨酯泡棉的製造方式

現在市面上的泡棉可以分為兩大類，MDI（二異氰酸二苯甲烷，Diphenylmethane diisocyanate）泡棉和 TDI 泡棉（二異氰酸甲苯，Toluene diisocyanate），其中以最早被製造出來的 TDI 泡棉最被廣泛運用，（二次大戰時首先在德國被用來製造），但由於 TDI 原料具高揮發性並對肺部具有傷害性，在室溫中是液態且易揮發，而 MDI 在室溫中是固態，於加熱後才可揮發，因此 TDI 泡棉製程過程比 MDI 泡棉更危險。美國在 1950 年代改良發展出了MDI 泡棉。

泡棉這種材質是應用最廣泛、成本最低也最常見的工業產品，其物理特性也相對較為平均，強度、剛性和硬度有一定水準，良好的黏結性能、耐油性，電氣絕緣性，也有良好的耐水、耐鹼、耐酸等性能。相較於其它材質，泡棉最大的優點就是便宜。

以目前市場的床墊產品來看，泡棉並不會單獨做成床墊，而是作為床墊內的舒適層的一部份，通常與乳膠或彈簧搭配製作床墊。乳膠的特性相較於泡棉更為優越，但泡棉成本低，因此廠商會讓乳膠做為上層材質、再黏合泡棉，使床墊軟硬度適中、有支撐力，且同時具有乳膠的銷售賣點，同時利用泡棉減少了整體成本。

高密度泡棉與中、低度泡棉的差別

依照密度分類，泡棉可以製作成各種不同性能的產品。中、低密度泡棉的密度比較小，分子結構鬆散，彈性相對弱，受到壓力容易出現凹陷、疲乏、損壞的問題；在床墊使用上，通常以高密度泡棉為主，能均勻支撐重量，彈性好、回彈力佳，製作成床墊更舒適、有支撐力，能夠緩衝重量，保護床墊結構，進而延長床墊的壽命。

泡棉床墊的優點

• 泡棉是工業合成產品，其物理特性在製造過程比乳膠容易控制，因此可以依照需要設計製作成不同的軟硬度、密度，不像乳膠床墊只有單一的軟硬度。
• 泡棉作為彈簧與床面舒適層之間的墊材，可以緩衝彈簧的剛性力量，同時保護上層舒適材料，讓身體與床墊更服貼、增加舒適感受，也增加床墊壽命。
• 在各種材質中，泡棉是最基礎的物料，成本便宜，製造技術成熟，因此通常會成為床墊的材質選項之一。

泡棉床墊的缺點

• 泡棉床墊的彈性和支撐性、阻尼特性均弱於乳膠，因此使用上需要挑選高密度泡棉床墊，增加其支撐力。
• 若使用品質不佳的泡棉，可能會導致床墊耐用度差、壽命縮減，甚至可能釋出毒素，購買時要特別注意。

記憶泡棉床墊

記憶泡棉（Memory Foam）、高特殊泡綿（high specification foam）、惰性泡綿（low-resilience foam），也有人稱其為矽膠綿（和 silicone 無關），有特殊的溫度敏感反應（temperature sensitive），當溫度低時，其表現較硬，溫度高時會變軟。因此當人躺上去，幾分鐘後，高密度記憶泡棉感受到人的體溫，這時會變軟，而讓人感覺沉下去，增加接觸的體表面積，從而分散壓力。而低密度記憶泡綿是設計以壓力感測（pressure-sensitive），人躺上去後會更快沉下去，但會感覺比較沒有支撐力，相較於高密度記憶泡棉，會有更深層的包覆感。一般而言，廠商會組合不同密度的記憶泡棉，在上層鋪上低密度泡綿以加強包覆性，而在底層用高密度記憶泡棉以加強支撐性。

記憶泡棉床墊（也有人稱太空記憶泡棉）與天然乳膠墊是最常被拿來比較的床墊墊材，最常見的說法就是這是美國太空總署 NASA 發明。太空總署 NASA 為何要發明這種材質呢？是讓太空人在外太空躺著睡嗎？答案當然不是。

記憶泡棉是源於 1962 年美國太空署 NASA 的一項研究，由 NASA 資助工程師 Charles Yost 發明。Charles Yost 為阿波羅指揮艙建立了一個回收系統，計劃在 4 年後的 1966 年執行太空任務。1966 年，美國宇航局艾姆斯研究中心（NASA’s Ames Research Center）科學家 Chiharu Kubokawa 和斯坦索爾航空工程公司（Stencel Aero Engineering Corporation）的 Charles A.Yost 共同發明了一種能夠緩衝 10 倍以上壓力（這種壓力就是 G 力，就是阿湯哥開飛機到超音速時臉部扭曲）的記憶泡棉（Memory Foam），這就是本文所提的太空記憶泡棉：一種具有非凡的黏彈性的開孔聚合物記憶泡棉材料，兼具高能量吸收和柔軟特性。

這種材料的（Open-Cell）分子在受到外力壓迫時會發生流動（Flow）移位以貼合施壓物的接觸面輪廓，從而將壓力均勻分散至整個接觸面，而當壓力消除時會慢慢恢復到原來的形狀，所以這種材料最初時也被稱為慢回彈泡棉（Slow Spring Back Foam）。NASA 將這種材料用於太空艙的座椅，目的是吸收在火箭起飛、返回大氣層以及一些意外情況（如墜落）時給太空人帶來的龐大衝擊。

1969 年 Charles A.Yost 成立了一家公司 Dynamic Systems, Inc. 與 NASA 合作，生產醫療設備、運動器材，如：美國橄欖球頭盔襯墊。Dynamic Systems Inc. 將記憶泡棉取名 Temper foam，產品後來被應用於賽車選手的頭盔、座椅以吸收龐大的衝擊力。此外也被運用在醫療產業中的輪椅椅墊、假肢等材料。這項技術公開後，被各方企業接著改良研究。

1980 年左右，記憶泡綿的配方和權利被授予 Fagerdala World Foams，這家公司將記憶泡綿運用到床上用品，並於 1991 年推出 Tempur-Pedic® 瑞典床墊時，記憶泡綿才開始作為床墊材料，並在市場上成長。

記憶泡棉的製造方式

記憶泡棉的製造方式其實與大多數合成橡膠、PU 等大同小異，差別就在於材料的使用。記憶泡棉的主要成分也是 PU 的聚合物（一種具有大分子的物質，由許多相似的小亞基鍵合而成）。與一般PU不同的是記憶泡棉是具有“黏彈性”的 PU 或低電阻 PU 泡棉（LRPu）。這是透過向 PU 中添加各種化合物和添加劑而製成的，這些化合物和添加劑會根據所產生的泡沫類型而變化。

記憶泡棉通常是使用多元醇 Polyols（從石油產品或植物油中提取的醇alcohols derived from petroleum products or plant oils）、異氰酸酯 isocyanates（有機胺衍生化合物 organic amine-derived compounds）和特殊的反應劑混合，攪打成泡沫並倒入模具中，然後透過放熱反應（exothermic），導致混合物起泡並產生泡沫。在這個階段的泡沫混合物可以再注入氣體或發泡劑，或真空密封以形成開孔基質或形成不同的記憶泡棉。製造過程中，聚合物混合物相對於注入空氣的量與所得成品記憶泡棉的密度相關。接著進行冷卻，然後再次加熱，使其固化，這過程可能需要 8 小時到幾天的時間，最後再清洗和乾燥以清除殘留物。

這些添加的化學反應劑會影響記憶泡棉的兩個主要品質：黏度和彈性。記憶泡棉最大的特性是在壓力下改變形狀，或者將能量從一個地方轉移到另一個地方需要很長時間，這種現象又稱為滯後反應。下圖就是一張記憶泡棉床墊，您應該有相同的體驗，在枕頭、嬰兒床墊、嬰兒枕頭都運用這種材質來製造。

如果我們說材料是有彈性的時候，代表它可以拉伸或扭曲，而且當拉伸力消失時，會恢復到原來的形狀或尺寸。記憶泡綿最大的特點就是滯後反應，相對於其它材質更緩慢地恢復到原來的形狀——平均大約 5-10 秒。在恢復期間，衝擊的能量會被吸收和消散。這也是賽車、飛機、太空艙會使用這種材料最主要的原因。此外記憶泡棉還有一個特性是對溫度敏感，會隨著人體溫度改變其軟硬度，也因為這些特點被命名為記憶泡棉。

不同類型的記憶泡棉床墊

記憶泡棉在 1966 年被研發後，之後又在不同領域被進一步改良。以床墊來說，有可以分成幾種基本類型的記憶泡棉。

傳統型

傳統記憶泡棉的設計是為了適應身體的曲線。傳統記憶泡棉的最大問題之一就是它有保溫的特性，這會導致使用該種材質的床墊聚熱，對於緯度低的環境或是夏天，這種床墊表面會變澳熱而不舒服。因此延伸了另外兩種類型的記憶泡棉，主要就是為了解決這個問題而設計的。

開孔型 Open-Cell

開孔結構記憶泡棉的成分與傳統型相同，但內部結構不同。開孔結構代表整張床墊的內部結構具有互相聯通的孔隙，讓整個床墊通風和空氣流通，有助於透過空氣散熱。

開孔結構記憶泡棉床墊的密度比傳統型小，這有時會影響床墊的堅固性，使它們感覺支撐力較差。但新的生產技術解決這個問題，同時還保留了床墊的開孔結構（因此具備了較好的散熱效果）。

凝膠注入型 Gel

另一種類型的記憶泡棉加入了凝膠。通常將裝有凝膠的微珠泵入材料中，將凝膠加入床墊。這些凝膠不是簡單地讓空氣通過床墊，而是主動吸收和釋放身體的熱量。這種添加凝膠的記憶泡棉通常又被稱為矽膠泡棉，但實際上並非矽膠。

除了這三種基本類型之外，一些記憶泡棉床墊開發商現在在他們的床墊中加入其他材料，通常都是用來改善床墊的冷卻效果。其中一種材料是銅。銅具有高導電性，用於記憶泡沫床墊時有助於散熱和吸濕排汗。

另一種開發方向是朝向更環保的材質。這些環保記憶泡棉比普通的記憶泡棉床墊採用更多的植物材料。例如，用大豆或玉米油製成的化合物和衍生物代替標準記憶泡綿製造中使用的一些石油基化合物和衍生物。

記憶泡棉的優點和缺點

除了泡綿的獨特觸感之外，記憶泡棉床墊還有許多其他特性。記憶泡棉床墊的缺點可能包括過度柔軟、溫度調節差和強烈的初始氣味。有些研究認為，記憶泡棉床墊比傳統醫院泡棉床墊更能有效預防壓瘡，但是也有研究報告發現記憶床墊（CONFOR-Med廠牌）預防一度壓瘡的效果其實和傳統醫院泡棉床墊差不多。

記憶泡棉優點

壓力緩解

記憶泡棉貼合身體輪廓，依據睡眠者的體溫和壓力來適應身體形狀。這個特性可以緩解睡眠期間承受最大壓力的身體部位，例如臀部、肩膀和頸部。大部分的睡眠障礙都是對身體的這些部位施加定期、不成比例的壓力而導致醒來時痠痛、難以入睡和維持睡眠穩定等。對於患有關節疼痛或關節炎的人，記憶泡棉的塑形特性可以通過均勻分佈重量和減輕常見壓力點的壓力來減輕疼痛和不適。這個特點通常被用來預防褥瘡。

促進脊柱對齊

記憶泡棉的另一個優點是可以促進脊柱對齊並提供腰部支撐，防止晚上輾轉反側，以及早上的背痛和酸痛。

低過敏性

記憶泡棉床墊是低過敏性，主要是源於緻密的結構，不太可能吸引和積聚過敏原，例如塵蟎、黴菌和其他常見的刺激物。

減少運動轉移

對於同睡者和夫妻，尤其是睡眠淺的人，考慮選擇床墊時，都需要確保你的伴侶在夜間移動或起床時不會有感。

記憶泡綿缺點

保溫聚熱

記憶泡棉床墊的主要問題是材質不吸熱，從而導致睡眠時身體與床墊長期累積接觸後，熱量無法散逸而變得不舒服。由於材料的密度，記憶泡棉會變得相當溫暖，尤其是傳統的記憶泡棉。這種問題會因為充分服貼而凸顯。即使透過各種技術來解決這個問題（例如開孔結構和凝膠泡棉，以及其他冷卻構造方法），但記憶泡棉通常比其他類型的床墊更能保持熱量。

成本略高

記憶泡棉的另一個問題是成本比一般 PU 更高。與類似質量的內置彈簧床墊相比，記憶泡棉床墊的價格通常更高。

防水問題

部份記憶泡棉床墊（以及記憶泡綿墊和枕頭）可能會被水損壞，一般來說會被濕氣/液體損壞。過高的濕度會降解泡綿，並縮短記憶泡棉床墊的使用壽命。如果您住在高濕度地區，記憶泡棉床墊可能會縮短使用壽命。

下沉卡住的感覺

有些人會覺得記憶泡棉會因為太沉入床墊且彈性滯後的特性，以至於覺得卡住而難以翻身，尤其是孕婦、體重超重者，這會使夜間翻身時困難，甚至阻礙起床上廁所。記憶泡棉床墊的下沉度會隨著床墊的老化而增加，隨著時間的推移越來越出現這種卡住的感覺。

排氣和氣味

記憶泡棉床墊往往有一種獨特的、類似化學物質的氣味。一般來說，開箱後 24 小時左右氣味就會消失，但有時會持續數週。使用便宜材料的記憶泡棉床墊具有更強和更持久的氣味問題。

沉重，難以移動

記憶泡棉的分子聚合排列使得相同尺寸下，比其他類型的床墊重很多，尤其是傳統型的記憶泡棉床墊。

無毒性的疑慮

記憶泡棉與 PU 床墊其實是同類的產品，都是基於石油基的合成產品，因此一直存在散發 VOCS 的疑慮，這是基於天然與人造產品之間的質疑。問題在於散發多少 VOCs 以及長久累積下來會對人體有多少影響，因此國際間也訂定了標準，只要低於標準值就是安全的。類似 CertiPUR-US 非營利組織管理的認證主要就是針對這類合成泡綿的安全性進行研究，確保產品不含臭氧消耗劑、不含 PBDE、TDCPP 或 TCEP 阻燃劑、汞、鉛和其他重金屬、甲醛、鄰苯二甲酸鹽，此外就是低 VOC（揮發性有機化合物）排放（低於百萬分之 0.5）。因此消費購買時，需要確認是否經過知名認證機構的檢驗，並確保製造廠、銷售廠家的信譽，是否能長期依照規範製造產品，以避免購買到劣質的床墊。

總而言之，記憶泡棉具有慢回彈特性，大多使用於枕頭或床墊上，會隨著人體溫度變化軟硬度、可記憶人體曲線使身體貼合床墊，給予支撐力，減少頸部、脊椎和腰部部所承受的壓力。

天然乳膠床墊

天然乳膠來自東南亞熱帶雨林裡，是由橡膠樹中所採集的乳白液體。乳膠是化學低變應原始物質，發泡後內部呈藻礁狀的乳膠實體可通風透氣，其表面的平面膠狀體不易聚熱，睡眠時身體散發的熱氣，會因空氣傳導，將熱氣往床墊內層推送，床內的冷熱空氣得以循環流動，是較良好的透氣材質。乳膠的蛋白天然有效抑制部份菌種的功能，其物理結構上也不容易孳生霉菌、塵螨。

天然乳膠床墊的製造

天然乳膠床墊的製造基本上分成兩種，一種是登祿普、一種是特拉雷。前者最早研發出來，後者晚了約數年。登祿普主要在東南亞製造較多，歐洲只有少數幾家業者，特拉雷則是荷蘭、義大利等歐洲國家，目前中國大陸也有業者引進。不過兩者的天然乳膠濃縮原料都是從東南亞進口。以製程來看，登祿普較為環保，特拉雷比較耗電，登祿普密度較高，支撐力明顯，特拉雷則較為柔軟，泡沫較為細緻均勻，特拉雷因為技術有難度、耗能，加上在歐洲製造，人工成本高昂，因此整體上售價也相對較高，兩種各有特色，很難說哪種比較優良。

天然乳膠床墊的優缺點

如果您仔細了解後，記憶泡棉其實與天然乳膠床墊有幾乎相同的特性，除了特殊的滯後反應外，記憶泡棉代表人類模仿天然產品特性的努力與科技成就。因此幾乎記憶泡棉具有的優點，都是天然乳膠的優點，且更勝一籌。不過記憶泡棉一開始設計的用意就是吸收衝擊力，這點也是天然乳膠無法企及。

天然乳膠的優缺點可以參考另一篇文章，本文最後比較一下記憶泡棉和天然乳膠床墊的床墊差異。

聚氨酯泡沫對製造商有毒嗎？
比對消費者更是如此。讓我們重複一遍並明確一點：聚氨酯泡沫本身一旦形成，就是一種穩定、無刺激性的材料。

聚氨酯泡棉的工業製造是否有危害？
答：是的，既有機械危險（存在於所有工廠工作場所），也存在化學危險（特別存在於聚氨酯泡沫製造中）。

聚氨酯發泡有哪些化學危害？
答： PU 發泡過程中使用的所有化學品應由經過訓練的人員按照正常的工業衛生標準進行處理，即戴上手套、防護眼鏡和工作服。蒸氣形式的異氰酸酯化合物對人類構成特別危險。發泡廠應提供適當的通風和空氣過濾系統，以盡量減少有害 TDI 或 MDI 蒸氣的存在。

異氰酸酯（TDI 和 MDI）是否致癌？
答：目前尚無確切證據顯示異氰酸酯化合物對人類有致癌作用。雖然研究顯示它們可能對動物致癌，但研究中動物的接觸程度明顯較高。

異氰酸酯對呼吸道有刺激嗎？
答：是的。所有異氰酸酯化合物都會刺激呼吸系統。接觸異氰酸酯可能會引起過敏，因此我們通常建議患有氣喘、過敏或支氣管炎等疾病的人完全避免使用異氰酸酯。

聚氨酯泡沫本身無毒，但有其他原因會造成危險嗎？
答：是的。聚氨酯泡沫在製造階段的主要危險實際上是可燃性。低密度泡沫具有高表面積與體積比和高透氣性，因此非常容易著火。新鮮泡沫可以在固化之前自動點燃（這就是為什麼通風對於板狀儲存架如此重要），並且工廠中存在的大量泡沫也會增加火災的危險。在發泡和轉化工廠中，良好的工作實踐對於防止工廠火災至關重要。