床垫材料支撑性能评价
来源:    发布时间: 2018-09-18 17:04   738 次浏览   大小:  16px  14px  12px
  床垫与人体的接触状态,会影响人体感知舒适性并进一步影响睡眠质量,对长期卧床的患者更可能是引起压疮的直接原因。1998年Peter和Avalino[1]使用人体体压测试和舒适性主观评价对床垫进行了研究,结果显示,所测床垫比不可压缩的木板表
  床垫与人体的接触状态,会影响人体感知舒适性并进一步影响睡眠质量,对长期卧床的患者更可能是引起压疮的直接原因。1998年Peter和Avalino[1]使用人体体压测试和舒适性主观评价对床垫进行了研究,结果显示,所测床垫比不可压缩的木板表面具有更好的舒适性。1988年Shelton[2]综合平均压力平均值时,压力峰值、压力峰值量级等因素,通过大量数据分析提出了压力指数(Pindex),并通过与床垫减压测试效果对比,表现出了很好的一致性。2000年Defloor[3]对不同睡觉姿态对床垫压力的影响进行了研究,研究表明30°半坐卧位和俯卧位对床垫接触面压力最小,而90°侧卧位对床垫的压力最大,其中还发现,所使用的标准海绵床垫减少了20%至30%的界面压力。2000年Bader[4]对睡眠质量和床表面硬度之间的关系进行了研究,发现能更好适应偏软床垫的人比更好适应偏硬床垫的人多。2010年Jacobson等[5]对有轻度腰背疼痛或僵硬的患者进行了研究,研究认为,睡眠时人体接触界面对睡眠质量有影响,更换中等硬度的床垫能改善睡眠不适,缓解患者腰背疼痛和僵硬。
  近些年来,我国学者也加大对床垫的研究,主体仍表现在床垫舒适性、睡眠质量与床垫厚度、材料性能等之间的关系。2009年李莉等[6-7]通过改变床垫表层海绵厚度,对人体进行体压分布指标测量,综合主客观分析,发现海绵厚度对床垫舒适性有重要影响。2010年又选用不同类型的海绵床垫, 分析比较了海绵类型对人体总体以及各局部舒适度的影响。2014年侯建军[8]在研究床垫材料对人体仰卧体压分部特性影响时发现,床垫与人体接触面积大,长时间接触容易导致人体疲劳。
  由上可见,对床垫的研究主要在于压力分布的测试,也局限于某些材料。对床垫材料支撑效果的客观评价方法比较鲜见。本文选择6种典型的床垫材料,对它们进行了厚度方向的压缩测试和人体体压分布测试,并通过结合两方面的测试结果实现对人体在床垫表面的压陷深度的预测,进一步判断床垫材料的支撑效果。
  1 实验方法
  本文选取一名健康女大学生进行测试,受试者无肌肉骨骼疾病史,年龄24岁,身高165 cm,体重55 kg。本实验选取的材料分别为普通海绵,记忆海绵,立绵,两种不同密度的喷胶绵和3D材料
  床垫材料压缩性能测试采用美国Instron-3365材料试验机,该设备主要用于材料的拉伸性能测试。为测试床垫材料的压缩性能,一对特制的10cm×10cm方形铁板分别被附接在上下夹头上,实现压缩测试。将床垫材料裁剪成直径6.6mm的圆柱,置于下部测试板上,上部铁板缓慢向下压缩床垫材料,至厚度为5mm时停止压缩,记录从刚开始压缩至实验结束过程中的压力。
  体压分布测试选用日本AMI公司的着装舒适性测试系统。该设备采用气囊式压力传感器,测试时每隔0.1s采集一个数据。体压分布测试选择第7颈椎点、肩点、背、腿部、大腿和小腿6个部位进行测试,在各测试点分别贴上直径20mm的气囊传感器。测试者平躺于床垫上,当压力数据趋于稳定后,记录数据2min。http://www.ccyuyang.com