床垫选择指南：了解「压缩模量」与「软硬睡感」的关系
床垫选择指南：了解「压缩模量」与「软硬睡感」的关系
在选购床垫时，软硬度是一个重要的考量因素。本文将为您详细解析床垫软硬度与压缩模量之间的关系，帮助您更好地理解床垫的力学特性，从而做出更明智的购买决策。
近日，在与一位粉丝的交流中，他分享了与X宝客服的对话，这进一步激发了我对这一话题的兴趣。在床垫市场上，我们常常听到关于「软硬睡感」的讨论，这是选择床垫时的一个重要考量。确实，床垫的密度与软硬度并无直接关联，但材料的密度却对所谓的「睡感」持久性产生深远影响。床垫的薄弱环节在于其顶部的舒适垫层，若该垫层快速老化，床垫的睡感也会随之迅速流失。接下来，我们将深入探讨垫层的软硬度与支撑性的评判标准，以及其中涉及的「压缩模量」概念。
接下来，我们将探讨各种发泡材料的软硬度，如海绵、乳胶和记忆棉等。而弹簧的软硬度，我们将在后续进行讨论。
发泡材料的软硬度是有明确标准的，通常采用「ILD」和「IFD」来进行测量。具体来说，ILD主要用于衡量乳胶的软硬度，而IFD则适用于测量海绵。
ILD，即「压痕载荷挠度」，指的是将一个6英寸厚、50平方英寸的乳胶压缩至25%厚度所需的重量。同样地，IFD，即「压痕力挠度」，则是测量一个4英尺厚、20平方英尺的海绵压缩25%厚度所需的重量。值得注意的是，一旦某块乳胶或海绵泡沫的ILD或IFD数值被确定，那么从其上切割成更薄的层，其数值将保持不变。
此外，不同厚度的材料在压缩时所需的力也会有所不同，从而影响到人体的感知。例如，一块6英尺厚的乳胶在压缩25%时，需要压缩的是5英尺，而一块2英尺厚的乳胶在同样压缩比例下，只需要压缩5英尺。尽管这两块乳胶的ILD数值相同，但实际所需的压缩力却大相径庭，因此给人的软硬度感觉也会有所不同。
由于ILD数值在衡量乳胶的软硬度时存在一定的局限性，为了更科学地评估材料的柔软舒适度和支撑性，我们引入了另一个关键指标——压缩模量。压缩模量，也被称为下沉因子或支撑因子，它能够更全面地反映材料的力学特性。
在探讨发泡材料的力学特性时，我们引入了压缩模量的概念。具体而言，IFD（Indentation Forced Deflection）被用来测量发泡材料在压缩25%和60%时的厚度变化，而这两者之间的比例恰恰反映了材料的压缩模量。这个指标越高，说明材料在深度压缩时需要更大的力，从而直观地表现出材料的支撑性。
根据高弹海绵的标准，其压缩模量需达到4以上，而普通海绵的压缩模量则远低于此。特拉雷工艺生产的乳胶，其压缩模量约为3，而邓禄普工艺乳胶的压缩模量则在4左右。值得注意的是，密度虽与ILD无直接关联（即聚氨酯泡沫中，不同密度可对应不同的ILD值），但密度对压缩模量却有着直接影响。高密度海绵的密度至少为5磅/每立方英尺（即25D以上），通常为8磅/每立方英尺（对应28D、30D）；而高弹性海绵的密度则需达到5磅/每立方英尺（即40D以上）。至于“压缩模量”这一概念，我仅在美国聚氨酯协会的官方网站上见过相关讨论，感兴趣的读者可自行前往探索。
乳胶在床垫中的应用广泛，这得益于其出色的回弹性和支撑性，远胜于其他材料，例如各式各样的海绵。然而，我们不应一味神话乳胶，实际上，许多床垫中过度使用海绵，往往是出于成本考虑。
接下来，让我们一起深入了解乳胶的科普知识
首先，我们探讨乳胶的独特性能，如高回弹、优良支撑，以及与其他材料的对比。随后，我们将进一步讨论乳胶的耐用性、安全性等关键因素。同时，也不妨关注其他粘弹性材料的一些共同特性，如「蠕变力」和「对温度的敏感性」，以及泡沫的细胞结构、耐磨性、耐候性、耐热老化性等。
当多个垫层堆叠时，若发泡材料受到压缩，会连带影响周围材料，导致下方材料被压缩，而压缩点周边的材料则会被拉伸以平衡这种压缩。这种现象可能在床垫内部引发剪切应力，进而影响其耐用性。因此，尽管内部海绵垫层较多的床垫可能试图通过强调睡感来吸引消费者，但其耐用性却往往令人质疑。即便是密度较高的1cm或2cm海绵，其耐用性也难以令人满意。
此外，影响发泡材料使用寿命的另一个关键因素是软硬度。通常，较软的泡沫相较于硬泡沫，其耐用性更差。这是因为软泡沫更容易受到机械压缩，从而对材料产生更大的压力。例如，在相同条件下，软的28D泡沫海绵的耐用性就低于硬的28D海绵。
床垫的上层由于经常受到压力，相较于下层更容易受到压缩，进而影响其耐用性。例如，位于床垫上层的28D海绵，由于其频繁且深度的压缩，往往比下层的28D海绵更不耐用。此外，床垫的顶层由于经常与人体接触，因此也是最容易塌陷和老化的部位。
同时，床垫内部不同层之间的材料差异也会对海绵的耐用性产生影响。当材料受到压缩时，压缩点下方的材料会进行拉伸以平衡这种压缩，这可能在床垫内部引发剪切应力。因此，在设计和使用时，需要充分考虑这些因素，以确保床垫的耐用性和舒适度。
产品配方
海绵中添加的化学成分，如凝胶颗粒，会与增塑剂、抗氧化剂等相互影响，进而对耐用性产生作用。
厚度
低质量海绵的厚度对其耐用性有着显著影响。当这种海绵软化变形时，对睡眠感受的影响会随着厚度的增加而增大。
其他因素
人的体重、海绵泡孔的形态、海绵本身的构造（如波浪式设计或声称具有按摩功能的海绵），以及其机械压缩特性，都是影响床垫舒适层耐用性的重要因素，它们共同决定了所谓的「睡感」能够维持多久。