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高分子科技空气纤维结构材料の支撑性

2020-12-08

2.1.1 测试样品

 

试样长*宽=400*400mm,高度为80mm,数量4块,密度分别为55、60、65、70kg/m3

 

 2.1.2 实验方法

 

测试在(23±2)℃的室温、相对湿度(50±5)%的环境中进行。材料的压陷量试验采取海绵压陷硬度试验机,匀速对尺寸为 400*400*80mm 的试样件进行压陷,记录指定变形时压缩 25%、40%、65%的压陷力。测量 25%压陷力时发泡材料图面的指标,压缩模量通过 65%和 25%压陷力的比率计算得出,该计算方法依据《高聚物多孔弹性材料凹入度法硬度测定(GB/T12825-2003)》。

 

2.1.3测试结果

3.同厚度不同密度下的空气纤维材料的压陷性能对比分析

密度/kg/m3

厚度/mm

25%的压陷力值/N

40%的压陷力值/N

65%的压陷力值/N

压陷比(65%/25%

55

80

141.46

207.07

471.41

3.34

60

80

206.82

303.52

712.85

3.45

65

80

315.48

463.56

1217.99

3.86

70

80

341.52

516.52

1412.35

4.14

 

图3  80mm 下不同密度空纤材料的硬度值↑     图4  80mm 下不同密度空纤材料的压陷比↑

 

由上图 3 和 4 可知:

①同厚度 80mm 下,压缩 25%、40%及 65%所需的施加压力呈上升趋势,25%的压陷硬度都是最小的,从压缩 40%到65%的过程中,所有密度下所施压力均变化最大;

②随着密度的增大,压陷力值规律性的逐渐增大,较大密度下所有压缩量所需的压力均大于较小密度;

③这 4 种密度下的空纤材料的压陷比(支撑因子)均在 3 以上(>2.3),可知空纤材料的缓冲质量较高,即支撑性能较好。

 

样品

厚度/mm

25%的压陷力

/N

40%的压陷力

/N

65%的压陷力

/N

压陷比

65%/25%

空气纤维

80

141.46

207.07

471.41

3.34

乳胶棉

80

46.09

79.63

211.73

4.59

记忆棉

80

45.4

59.92

98.99

2.18

凝胶棉

80

103.75

132.1

244.09

2.35

波形海绵

80

75.81

132.39

208.2

2.75

普通海绵

80

144.11

183.58

316.91

2.2

2.2空气纤维材料与其他常见材料的压陷性能对比分析

4.同厚度不同材料的压陷性能分析↑

 

 

5 同厚度不同材料的压陷性能

如上图 5 所示:

本次测试特选用4块空纤材料中压陷比小的55kg/m3 的空纤材料与其他物种进行比较,由上图可知在不同的压缩量下,空气纤维的压陷力值最大,其次为普通海绵、凝胶棉、波形海绵、乳胶棉、记忆棉;(压陷力值越大硬度越高)

②由压陷比可知,乳胶棉大达 4.59,其次为空气纤维、波形、凝胶、普通棉和记忆棉;

(压陷比越大缓冲性能越好)

③综合而言,空气纤维既有较高的硬度又满足使用中的缓冲性,是较好的取代材料。

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