乳膠枕頭物理性能影響因素淺析

高靜 劉琳 鄧一志

關(guān)鍵詞：乳膠枕頭，物理性能，因素分析

0 前言

乳膠枕頭是以天然膠乳或天然膠乳與合成膠乳并用為主體材料經(jīng)發(fā)泡、硫化等工藝制成的一種膠乳制品。由于乳膠枕頭彈性好、舒適耐用、防螨抗菌以及良好的支撐性能，深受市場的青睞，目前，我國是乳膠枕頭生產(chǎn)、消費(fèi)、出口大國之一，生產(chǎn)的乳膠枕頭除滿足國內(nèi)需求外，還有一定量的出口。其次，乳膠枕頭是與人體頭部直接接觸，人的一生約有三分之一的時間與枕頭相伴，產(chǎn)品質(zhì)量也受到有關(guān)政府部門與消費(fèi)者的廣泛關(guān)注，產(chǎn)品質(zhì)量的好壞直接影響到其使用，也影響使用者的人身健康安全。乳膠枕頭的物理性能是其力學(xué)性能的重要技術(shù)要求參數(shù)，也是保證乳膠枕頭內(nèi)在質(zhì)量的必要技術(shù)條件，物理性能的好環(huán)直接影響乳膠枕頭的正常使用，本文結(jié)合膠乳枕頭產(chǎn)品本身的特點(diǎn)及標(biāo)準(zhǔn)HG/T 5644-2019《乳膠枕頭》[1]中的規(guī)定，針對影響乳膠枕頭物理性能的因素進(jìn)行淺析，為乳膠枕頭產(chǎn)品的科研、生產(chǎn)、質(zhì)量控制提供參考借鑒。

1 物理性能影響因素分析

1.1 表觀密度、壓陷硬度

乳膠枕頭表觀密度指單位體積乳膠枕頭的質(zhì)量，壓陷硬度是在壓縮40%時所測試的硬度[2]。表觀密度與壓陷硬度是衡量乳膠枕頭耐用性及舒適度的最基本指標(biāo)，通過表觀密度、壓陷硬度值可反映乳膠枕頭中加入填料的多少，從側(cè)面上也可反映乳膠枕頭的含膠率。表觀密度、壓陷硬度值越大則反映乳膠枕頭生產(chǎn)過程中填料加入量越多，也即含膠率越低，則將導(dǎo)致乳膠枕頭彈性、舒適性不好，使用過程中容易掉粉，使用壽命也短。乳膠枕頭主要功能是支撐人體頭部和頸部，一般而言，較硬的枕頭有益于人體健康，但過硬的枕頭使頭部與枕頭接觸面過少，局部壓力過大，易造成局部神經(jīng)的壓迫過大，長時間使用將導(dǎo)致頭、頸、背、臂、手等處的麻木或者痛疼等癥狀；而過軟的枕頭支撐性能差，人體頭部和頸部難以得到良好支撐，易陷入枕頭中，出現(xiàn)觸底現(xiàn)象，同時對頭皮壓迫面積大，不利于血液循環(huán)。從壓力分布的角度看，軟硬適中的枕頭能夠保證枕頭在受力過程中產(chǎn)生足夠的變形以貼合人體，達(dá)到分散壓力的作用。壓陷性能是反映乳膠枕頭材料硬度、強(qiáng)度和負(fù)載能力的物性指標(biāo)，能夠有效衡量乳膠枕頭的支撐性、柔軟性和舒適性。如生產(chǎn)配方設(shè)計不科學(xué)、合理，使用不符合要求的原材料，通過降低含膠量來降低生產(chǎn)成本，或偷工減料，則導(dǎo)致乳膠枕頭的表觀密度低、壓陷硬度大，從而影響乳膠枕頭的彈性、舒適性、使用壽命。

1.2 含水率

乳膠枕頭是經(jīng)發(fā)泡、硫化后制成的海綿狀產(chǎn)品，內(nèi)部存在大量蜂窩狀的細(xì)孔，其本身具有良好的透氣性能，同時也具有一定的吸潮性，而且在生產(chǎn)過程中，乳膠枕頭必須經(jīng)過水洗（瀝濾）、干燥的工藝過程，如烘干溫度低或烘干時間短，造成烘干不到位，將直接導(dǎo)致乳膠枕頭含水率高，如水洗時間較短，乳膠枕頭中易吸水的粉末沒洗干凈，即使烘干到位了，由于乳膠枕頭中有易吸潮的粉末，吸入空氣中的水分，導(dǎo)致乳膠枕頭中的含水率高。含水率過高的乳膠枕頭，本身就容易變形、損壞、生霉，影響乳膠枕頭的外觀質(zhì)量。其次，由于制造乳膠枕頭的主體材料天然膠乳中本身含有一定的水抽提蛋白質(zhì)，如乳膠枕頭含水率高，加上睡眠時人的體溫，在有溫度、水分、蛋白質(zhì)的條件下，也就有了細(xì)菌、螨蟲生存的條件，乳膠枕頭中容易滋生細(xì)菌、長螨蟲，在使用過程中，輕則引起使用者發(fā)癢、過敏，重則導(dǎo)致皮膚病等疾病，嚴(yán)重影響使用者的人身健康安全。

1.3 壓縮永久變形

當(dāng)乳膠枕頭處于壓縮狀態(tài)時，會發(fā)生一些物理變化，在壓縮力消失后，這些變化阻止枕頭恢復(fù)到原來的狀態(tài)，于是就產(chǎn)生了壓縮永久變形。乳膠枕頭與人體頭部接觸，使用中較長時間處于壓縮狀態(tài)，其耐壓縮性能是影響產(chǎn)品質(zhì)量的主要性能指標(biāo)之一，一般通過壓縮永久變形來衡量，在標(biāo)準(zhǔn)中也規(guī)定了乳膠枕頭的壓縮永久變形指標(biāo)值。壓縮永久變形反映的是乳膠枕頭的耐久性能。壓縮永久變形小的枕頭更加經(jīng)久耐用，不易變形；反之，變形大的枕頭，長時間使用后易出現(xiàn)塌陷、松弛等彈性降低問題，影響乳膠枕頭的正常使用。

在生產(chǎn)過程中，導(dǎo)到乳膠枕頭壓縮永久變形大的因素有兩個方面。其一，在設(shè)計配方時，填料部分設(shè)計多了、天然膠乳部分設(shè)計少了，含膠量低，易導(dǎo)致壓縮永久變形大。其二，在硫化過程中，如硫化溫度偏低或硫化時間不夠，導(dǎo)致乳膠枕頭硫化不充分，也將引起乳膠枕頭壓縮永久變形大。

1.4 回彈率

回彈率是乳膠枕頭的一項重要的物理性能指標(biāo)，它的大小能夠反映乳膠枕頭彈性的強(qiáng)弱。回彈率關(guān)系到乳膠枕頭的舒適度，對使用者頭部、頸部的支撐作用，反映了乳膠枕頭受外力作用時，對施力物體的反作用力以及恢復(fù)其自身形狀的能力，回彈率越高，支撐性能越好，枕頭的舒適度越優(yōu)。含膠量低是導(dǎo)致乳膠枕頭回彈率小的直接因素，密度小、硫化不充分也將影響乳膠枕頭的回彈率。

1.5 貯存條件

乳膠枕頭成品的貯存條件也是影響其物理性能的變化因素之一，從而影響其正常使用及壽命。如乳膠枕頭在運(yùn)輸或貯存過程中，長期處于堆壓狀態(tài)，導(dǎo)致彈性失效，回彈率低；如貯存環(huán)境濕度大，由于乳膠枕頭易吸潮，導(dǎo)致其含水率高，易變形、生霉、生菌；如貯存環(huán)境溫度高，將加速乳膠枕頭的老化，導(dǎo)致壓縮永久變形大、回彈率小、開裂掉粉，縮短其使用壽命。

2 如何保證乳膠枕頭產(chǎn)品質(zhì)量

乳膠枕頭是由天然膠乳或由天然膠乳與合成膠乳兩者并用的混合膠乳加入配合劑經(jīng)發(fā)泡、硫化等工藝制備而成。優(yōu)質(zhì)的原料以及合理的工藝能夠有效保證最終產(chǎn)品的質(zhì)量。

2.1 優(yōu)質(zhì)的原料

根據(jù)乳膠枕頭產(chǎn)品的性能及特點(diǎn)要求，首先選擇合適的原料膠乳。乳膠枕頭產(chǎn)品一般要求原料膠乳氨含量低，制得的產(chǎn)品密度更均勻，還可以免去生產(chǎn)過程中的除氨工序，降低成本。其次，配合劑的選擇也至關(guān)重要。配合劑的使用一方面能夠補(bǔ)強(qiáng)乳膠枕頭的物理機(jī)械性能，包括硬度、回彈性、使用壽命等，另一方面，也會降低產(chǎn)品中膠乳的含量，影響產(chǎn)品的彈性以及壓縮永久變形性能。因此，如何平衡原料膠乳與配合劑之間的使用量，是確保乳膠枕頭產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵。

2.2 合理的工藝

在乳膠枕頭生產(chǎn)過程中，選擇合適的生產(chǎn)工藝條件，不僅能夠保證產(chǎn)品質(zhì)量，平衡各項性能參數(shù)，同時還能提升勞動生產(chǎn)率，節(jié)約成本。例如：硫化過程溫度過高易出現(xiàn)過硫現(xiàn)象導(dǎo)致產(chǎn)品老化，過低則會出現(xiàn)欠硫現(xiàn)象。水洗時間過長會增加成本，降低生產(chǎn)效率，過短則無法洗凈除去殘留物質(zhì)。烘干溫度過高會使產(chǎn)品變焦變黃，過低則會增加烘干時長，降低生產(chǎn)效率。在實際過程中，應(yīng)當(dāng)選擇合適生產(chǎn)工藝，確定匹配的操作條件，在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，控制成本。

3 結(jié)語

乳膠枕頭是人們?nèi)粘Ｉ钣闷分?，其產(chǎn)品質(zhì)量應(yīng)得到良好的控制與監(jiān)管。只有嚴(yán)格使用符合要求的原材料，按科學(xué)、合理的生產(chǎn)配方進(jìn)行配料，不偷工減料，經(jīng)過必不可少的工藝，使生產(chǎn)的產(chǎn)品符合標(biāo)準(zhǔn)要求規(guī)定的各項物理性能指標(biāo)，方可保證乳膠枕頭的彈性、耐用性、舒適性與使用安全性。故在生產(chǎn)過程中不能僅追求降低生產(chǎn)成本，而忽略產(chǎn)品質(zhì)量，影響乳膠枕頭的正常使用。