基于空气纤维材料的床垫支撑特性研究文献综述

 2022-07-24 09:07

文献综述

摘要:本文将国内外床垫新材料分为支撑层和铺垫层,主要从选材、床垫结构和床垫舒适度方面着手,对与选题相关的国内外床垫研究现状进行概述;同时,收集新型材料——空气纤维相关资料,以便分析空气纤维材料作为床垫材料的可行性及优势。

关键词:空气纤维、新材料、床垫、舒适性

1 前言

近几年,由于新材料、新设计、新工艺的不断出现,新的质量测试监控仪器的应用,使得国内外对于床垫舒适性研究得到了很大的发展。相对于传统的弹簧、乳胶、棕榈等床垫材料,空气纤维具有优异的支撑和回弹能力的特点,是近年来较为新兴的环保材料。本课题主要目的是探究不同厚度、密度空气纤维的压陷、回弹等物理性质;通过体压分布的测量和分析,对新材料空气纤维和其他材料进行对比研究,及对不同性别、体型和卧姿的人对与于弹簧床垫舒适性要求的差异性研究,为新材料空气纤维的应用以及床垫的设计、选材提供理论依据,为床垫舒适性及其它方面的研究提供借鉴和相关理论指导。

近年来

2 正文

对于床垫舒适性的研究,早在30年前,德国人体工程学学术界就对床垫软硬度与睡眠质量的关系进行过专题研究。研究结果表明,过硬或过软的床垫对健康睡眠都不利,舒适的床垫应是高弹力的床垫。也就是说当施加较大压力在床垫上时,床垫应有所下降并对人体产生较多的支撑,反之亦然。这是因为人体脊椎呈 S 型,躺下时需要有适当硬度的支撑物[1],因此,富有弹性的床垫对人体的舒适程度和睡眠质量至关重要。Buckele 和 Fernandes [2]对 1998 年六种床垫的接触面压力和人体主观舒适感进行了研究,结果表明没有压缩性的木质床不舒适,而软床垫的舒适度比较高。健康人体对舒适度有较高的容忍度,较高的容忍度使人们对床垫较小的弹性区域敏感度降低,从而导致实验结果差异大。而对于舒适性容忍度较低的老年人和下背部疼痛者,对床垫舒适性进行区分比较容易 。2001 年Park [3]等的研究表明脊柱曲线和人-床界面压力分布是影响床垫使用舒适性的重要原因,其次是床垫材料本身。但这些研究或调查并未证明床垫使用舒适性与睡眠质量有关。2006年 Lee 和 Park 等[4]通过舒适性床垫和不舒适性床垫对睡眠质量和体表温度影响的比较,研究了床垫使用舒适性与睡眠质量之间的关系,试验结果表明比较舒适的床垫有利于深度睡眠和睡眠中不必要动作的减少。

我国的床垫业起步于上世纪 80 年代初期,对床垫的系统研究起步比国外晚了很多年。随着近些年来睡眠知识的普及以及人们生活水平的提高,越来越多的人开始关注床垫的舒适性问题,不良的弹簧层刚度甚至会影响少年的脊柱形态[5],国内的家具设计专家和病理学家也开始呼吁床垫舒适性设计的重要性。李莉[6]通过对比较分析弹簧床垫的铺垫层和弹簧层的不同的特性,指出不同材料是如何影响舒适性的,得出床垫舒适性的优劣不仅和床垫采用的结构有关,而且和床垫各垫层材料的性能密切相关。陈玉霞、申黎明等[7]通过研究睡眠系统的因素、人的生理和心理因素、环境的因素等对于床垫舒适性的影响,得出睡眠质量不仅和人-床界面关系有关,还和人体各部位敏感程度有关以及对于普通的非分区床垫而言,缺乏腰部、臀部的有效支撑是降低床垫使用舒适性的重要因素。所以对于床垫支撑性能的研究是必不可少的。对于床垫的支撑体系,邱江元[8]选择6 种典型的床垫材料,对它们进行了厚度压缩测试和床垫与人体接触体压分布测试。通过压强、压缩厚度曲线,结合床垫的人体体压分布测试结果,实现对人体与床垫接触压陷深度的预测,对比得出海绵支撑性能及压迫性能较好。

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