Ο λόγος που το ύφασμα σφουγγαριού συνδυάζει την ευελιξία και την αντικραδασμική προστασία με τη δομική αντοχή έγκειται ουσιαστικά στην ακριβή αναλογία και την αλληλεπίδραση των χημικών συστατικών του. Ως υλικό που αποτελείται από πορώδη σφουγγαράκια και ένα υφαντό ύφασμα βάσης, η χημική σύνθεση του σφουγγαριού υφάσματος μπορεί να χωριστεί σε δύο κύρια μέρη-την πολυμερή μήτρα του στρώματος του σφουγγαριού και το ινώδες συστατικό του υφαντού στρώματος. Αυτά τα δύο συστατικά, σε μοριακό επίπεδο, καθορίζουν τις μηχανικές ιδιότητες, την ανθεκτικότητα, την αναπνοή και την περιβαλλοντική προσαρμοστικότητα του υλικού.
Το κύριο σώμα του στρώματος σπόγγου είναι συνήθως ένα πολυμερές πολυουρεθάνης (PU) ή πολυαιθυλενίου (PE). Η πολυουρεθάνη σχηματίζεται από την αντίδραση πολυμερισμού πολυολών και ισοκυανικών υπό τη δράση ενός καταλύτη. Η μοριακή του αλυσίδα περιέχει δεσμούς ουρεθάνης, δίνοντας στο υλικό καλή ελαστική ανάκτηση και μέτρια ρυθμιζόμενη σκληρότητα. Προσαρμόζοντας το μοριακό βάρος και τη λειτουργικότητα της πολυόλης και τον τύπο του ισοκυανικού, μπορεί να ελεγχθεί η λεπτότητα της δομής του κυττάρου και η μηχανική αντοχή, επηρεάζοντας έτσι την ανθεκτικότητα στη συμπίεση και την ικανότητα φόρτισης- του σφουγγαριού. Ο αφρός πολυαιθυλενίου κατασκευάζεται ως επί το πλείστον από ρητίνη πολυαιθυλενίου χαμηλής-ή υψηλής-πυκνότητας μέσω φυσικού ή χημικού αφρισμού. Οι μοριακές του αλυσίδες είναι εύκαμπτες και έχουν μέτρια κρυσταλλικότητα, παρουσιάζουν ελαφρύ βάρος, αντοχή στο νερό και καλή χημική σταθερότητα, καθιστώντας το κατάλληλο για περιβάλλοντα με υγρασία ή υγρασία-.
Κατά τη διαδικασία αφρισμού, συχνά προστίθενται αφριστικοί παράγοντες (όπως νερό και ενώσεις χαμηλού σημείου βρασμού-όπως πεντάνια), σταθεροποιητές αφρού (επιφανειοδραστικές ουσίες σιλικόνης) και παράγοντες διασταύρωσης (όπως διισοκυανικά ή υπεροξείδια). Ο αφριστικός παράγοντας εξατμίζεται κατά τη θέρμανση ή την αντίδραση, σχηματίζοντας πυρήνες φυσαλίδων. ο σταθεροποιητής αφρού εξασφαλίζει ομοιόμορφη κατανομή των κυττάρων και αποτρέπει τη συγχώνευση και την κατάρρευση. και ο παράγοντας διασύνδεσης σχηματίζει μια τρισδιάστατη δομή δικτύου μεταξύ των μοριακών αλυσίδων, βελτιώνοντας τη σταθερότητα των διαστάσεων και την αντίσταση στη θερμότητα. Ο τύπος και η ποσότητα αυτών των προσθέτων επηρεάζουν άμεσα την ομοιομορφία, την ελαστικότητα και την ανθεκτικότητα του μεγέθους των πόρων του αφρού.
Η χημική σύνθεση της βάσης του υφάσματος εξαρτάται από την επιλεγμένη ίνα, που συνήθως αποτελείται από πολυεστέρα (PET), πολυαμίδιο (PA, νάιλον), βαμβακερές ίνες ή μείγματα. Οι πολυεστερικές ίνες σχηματίζονται με πολυμερισμό συμπύκνωσης τερεφθαλικού οξέος και αιθυλενογλυκόλης. Οι κανονικές μοριακές τους αλυσίδες και η χαμηλή πολικότητα δίνουν στο ύφασμα βάσης εξαιρετική αντοχή στην τριβή, αντοχή στις ρυτίδες και σταθερότητα διαστάσεων. Οι ίνες πολυαμιδίου περιέχουν αμιδικούς δεσμούς και ισχυρούς διαμοριακούς δεσμούς υδρογόνου, δίνοντας στο ύφασμα βάσης υψηλή σκληρότητα και ελαστικότητα. Οι ίνες βαμβακιού είναι φυσική κυτταρίνη, πλούσιες σε ομάδες υδροξυλίου, φιλικές στο δέρμα-και αναπνέουν, αλλά με χαμηλότερη αντοχή στο υγρό και χρησιμοποιούνται κυρίως σε εφαρμογές που απαιτούν άνετη αίσθηση. Το ύφασμα βάσης μπορεί να υποβληθεί σε χημικές επεξεργασίες πριν από την ύφανση, όπως υδρόφιλο φινίρισμα, αδιάβροχες επιστρώσεις ή τροποποιήσεις επιβραδυντικών φλόγας{{6}, ώστε να επεκταθεί η δυνατότητα εφαρμογής του σε ειδικά περιβάλλοντα.
Οι κόλλες που χρησιμοποιούνται στη σύνθετη διεπαφή είναι επίσης βασικά χημικά συστατικά, που συνήθως χρησιμοποιούν κόλλες πολυουρεθάνης, ακρυλικού ή θερμού{0}}τήγματος. Οι κόλλες πολυουρεθάνης έχουν καλή συμβατότητα με το σώμα του σφουγγαριού, σχηματίζοντας ένα εύκαμπτο συγκολλητικό στρώμα και αποφεύγοντας το σκληρό ξεφλούδισμα. Οι ακρυλικές κόλλες έχουν καλή αντοχή στις καιρικές συνθήκες, κατάλληλες για εξωτερικούς χώρους ή περιβάλλοντα με μεγάλες διαφορές θερμοκρασίας. Οι κόλλες θερμής-τήξης λιώνουν κατά τη θέρμανση και στη συνέχεια ψύχονται για να στερεοποιηθούν, μια απλή διαδικασία που δεν περιέχει διαλύτες-και είναι πιο φιλική προς το περιβάλλον.
Γενικά, η χημική σύνθεση του σφουγγαριού υφάσματος είναι ένα σύνθετο σύστημα που αποτελείται από μια μήτρα πολυμερούς υψηλής μοριακής απόδοσης, αφριστικούς και σταθεροποιητικούς παράγοντες, υπόστρωμα ινών και συγκολλητική επιφάνεια. Οι τύποι, οι αναλογίες και οι αλληλεπιδράσεις αυτών των στοιχείων καθορίζουν την ελαστικότητα, τη διαπερατότητα στον αέρα, τη χημική αντίσταση και τη διάρκεια ζωής του υλικού και παρέχουν επίσης μια ελεγχόμενη βάση σε μοριακό-επίπεδο για σχεδιασμό προσανατολισμένη στην απόδοση-για διαφορετικά σενάρια εφαρμογών.
