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
表 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%的压陷硬度都是很小的，从压缩 40%到65%的过程中，所有密度下所施压力均变化很大;
②随着密度的加大，压陷力值规律性的逐渐加大，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。
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样品 |
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%） |
|
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
表 4.同厚度不同材料的压陷性能分析↑
图 5 同厚度不同材料的压陷性能↑
如上图 5 所示：
①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。
