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大兔子横评——Therm-a-Rest、并州牧、Naturehike挪客四款蛋槽垫横向评测

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发表于 2017-7-23 19:34 显示全部帖子
本帖最后由 shjan 于 2017-7-25 23:30 编辑

将Naturehike挪客铝膜蛋槽垫水平放置在桌面上,测量波峰厚度,实测厚度约为19.5mm,比官方标称的18mm厚了1.5mm。

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将装满水的压载桶放置到铜板上,此时承重约4975g,平均压强约1218pa。此时Naturehike挪客铝膜蛋槽垫的厚度被压缩到约16mm,被压缩厚度约3.5mm。

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将装满石英砂的压载桶放置到铜板上,此时承重约8615g,平均压强约2110pa。此时Naturehike挪客铝膜蛋槽垫的厚度被进一步压缩到约15mm,被压缩厚度约4.5mm。

虽然在自然状态下Naturehike挪客铝膜蛋槽垫的波峰厚度是几款蛋槽垫中最厚的,但是在承重后厚度下降为最严重,成为了几款蛋槽垫中波峰厚度最薄的。推测与其采用发泡率较高、密度较低的材料有关,支撑力度较差。

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发表于 2017-7-23 19:43 显示全部帖子
本帖最后由 shjan 于 2017-7-26 00:55 编辑

三款蛋槽垫厚度及耐压性能测试总结 及数据汇总

将几款蛋槽垫的截面放在一起比较细节。

由上到下分别是:
并州牧背部加厚款蛋槽垫 非加厚部位;
Naturehike挪客铝膜蛋槽垫;
并州牧背部加厚款蛋槽垫 加厚部位;
Therm-a-Rest Z Lite SOL Sleeping Pad;

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将三款蛋槽垫边缘的肉厚最厚部分裁剪下来,摆放在一起观察材料密度。可以看出Naturehike挪客铝膜蛋槽垫的采用了密度较低的
材料,并州牧背部加厚款蛋槽垫的加厚部位采用了不同密度的“三明治”结构,其中两侧的材料密度较高,中间部分采用了近似Naturehike挪客的材料密度。而Therm-a-Rest Z Lite SOL Sleeping Pad的材料密度似乎更高一些。



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对三款蛋槽垫在此环节中取得的数据列表汇总。

材料肉厚方面,并州牧背部加厚款蛋槽垫最厚实,Naturehike挪客铝膜蛋槽垫次之,Therm-a-Rest Z Lite SOL Sleeping Pad最薄。

Therm-a-Rest Z Lite SOL Sleeping Pad的波峰厚度相比官方数据缩水1.5mm;并州牧背部加厚款蛋槽垫的加厚部位厚度相比官方数据缩水0.5mm;而Naturehike挪客铝膜蛋槽垫确比官方数据厚了1.5mm。

不过在承重受压后,几款蛋槽垫的波峰厚度遭到了反转。并州牧背部加厚款蛋槽垫的加厚部位凭借原本较厚的肉厚以及“三明治”结构拥有最优的抗压支撑性能,在压强2110pa的情况下,厚度只被压缩了1.5mm+。Therm-a-Rest Z Lite SOL Sleeping Pad次之,厚度被压缩了3mm。而Naturehike挪客铝膜蛋槽垫因为使用了密度较低的材料,抗压支撑性较差,厚度被压缩了4.5mm。


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发表于 2017-7-23 22:24 显示全部帖子
本帖最后由 shjan 于 2017-7-26 00:32 编辑

第三章 三款蛋槽垫耐压恢复性测试

其实严格的说,发泡类睡垫属于消耗类产品。随着每次使用,受压力影响对回弹性会造成损失,而这些损失是会累加的,长久以来进而造成IXPE材料疲劳,引起回弹性下降,厚度变薄,隔热性变差等问题。因此在发现蛋槽垫材料明显疲劳老化时应考虑更换蛋槽垫。

这个环节的测试是模拟蛋槽垫在经受1960pa压强下8小时后的材料压缩情况,以及在一定时间内的恢复情况。在测试照片中分别记录蛋槽垫在受压前的状态,受压8小时后的状态,压力卸载24小后的恢复情况,压力卸载48小时后的恢复情况,以及压力卸载72小时后的恢复情况

因为时间以及精力原因,无法对蛋槽垫的多次累计受压老化情况进行评定,只做了一次性的耐压试验。因此本章测试只能视做蛋槽垫的耐压恢复测试,并不能视做持续耐压抗老化测试。



发表于 2017-7-23 22:39 显示全部帖子
本帖最后由 shjan 于 2017-7-25 23:24 编辑

Therm-a-Rest Z Lite SOL Sleeping Pad 耐压恢复性测试   
   
因为Therm-a-Rest Z Lite SOL Sleeping Pad与Therm-a-Rest Z Lite Sleeping Pad的结构与材质大体相同,所以这两款蛋槽垫选择其一进行测试即可。

将Therm-a-Rest Z Lite SOL Sleeping Pad上放置一张面积约0.0425平方米的聚酯板(自重约223g),在其上压载总重8280g的石英砂压载桶,计算后得出平均压强约为1960pa。将蛋槽垫压载8小时后(模拟一晚睡眠时间)去除压载,进行分时观察。




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首先在压载前拍摄一张照片,全新Therm-a-Rest Z Lite SOL Sleeping Pad 的波峰显得非常浑圆饱满。


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下一张照片是在压载8小时后,刚刚卸除压载物后拍摄的照片,可以看到波峰顶端因长时间受压影响产生塑性变形,已经呈现出明显的平面。

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下一张照片是在压载卸除约24小时后拍摄的照片,可以看出随着时间的推移,波峰顶端的平面已经开始重新隆起,但是幅度并不大。

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下一张照片是在压载卸除约48小时后拍摄的照片,波峰已经大幅度重新隆起,顶端平面已经不明显,但与全新状态还是有一定差距。



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最后一张照片是在压载卸除约72小时后拍的照片,波峰又有小幅回弹,但与48小时相比恢复效果并不明显,在其后的时间内观察,其波峰已经无法恢复到受压前的全新状态,理论上讲已经造成了一定的塑性塌陷及变形。

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发表于 2017-7-23 23:02 显示全部帖子
本帖最后由 shjan 于 2017-7-25 23:21 编辑

并州牧背部加厚款蛋槽垫 耐压恢复性测试  

因为睡垫受人体压强最大的部位一般为躯干部位,正好是并州牧背部加厚款蛋槽垫的背部加厚部位,因此此阶段测试仅对加厚部位进行测试。

用样的方式使用1960pa压强对蛋槽垫施加压力8小时。

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首先在压载前拍摄一张波峰状态的照片。
               
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下一张照片是在压载8小时后,刚刚卸除压载物后拍摄的照片。推测因较厚的材料肉厚以及良好的支撑性原因,并州牧背部加厚款蛋槽垫的波峰塌陷远没有Therm-a-Rest Z Lite SOL Sleeping Pad显得明显,只是顶部稍显平面状态。

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下一张照片是压载卸除后约24小时的状态,此时波峰已经基本恢复到受压前的浑圆状态,令人感觉惊奇。
        
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下两张照片分别是压载卸除后48小时及72小时候的状态,此时波峰已经完全恢复到与受压前相同的状态,在肉眼可辨别的状态下已经丝毫看不出塑性老化迹象。进一步说明了并州牧背部加厚款蛋槽垫的背部加厚部位的抗压性能,以及良好的抗疲劳恢复性能。

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发表于 2017-7-23 23:36 显示全部帖子
本帖最后由 shjan 于 2017-7-25 23:19 编辑

Naturehike挪客铝膜蛋槽垫 耐压恢复性测试


最后使用同样的方式对Naturehike挪客铝膜蛋槽垫进行耐压恢复性测试。

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测试前拍摄波峰状态,设计有铝反射层的波峰非常圆润,金属反射质感十足。

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受压8小时后的照片,呈现的效果与Therm-a-Rest Z Lite SOL Sleeping Pad相似,波峰顶部出现了平面,但平面面积稍小。因为二者的反射层的工艺并不相同,Naturehike挪客的反射层更像是压合上的,受压后在平面上呈现出一些“沟壑”,其实应该是反射层变形造成的褶皱。

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压载卸除24小时后,波峰出现了明显的回弹,波峰顶端的平面已经不那么明显,逐渐恢复圆润,反射层受压形成的皱褶也有所减轻。

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压载卸除后48小,波峰继续回弹,但与24小时相比幅度已经不大,褶皱依旧存在。


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发表于 2017-7-24 12:20 显示全部帖子
本帖最后由 shjan 于 2017-7-26 00:34 编辑

第四章 四款蛋槽垫隔热性及温差值测试

本章节应该是各位最感兴趣的部分——关于各款蛋槽睡垫的隔热性测试。

对欧美厂商而言,各种类的睡垫隔热性都会以热阻值既R值做为表述,让消费者可以根据环境使用需要进行选择。但是R值的测算方式以及测试所需条件比较严苛,国内的厂商大多因为各种客观原因无法对各自的产品进行测算及标注,所以驴友们购买国产睡垫时对于隔热性的优良只能进行估算及感性判断。

兔子的测试只是测量几款蛋槽垫的隔热性,准确的说是测量温差值,而并非测算热阻值既R值,热阻值的测算并非兔子的能力可以达到的(具体R值测算方式,请各自百度)。

对于隔热温差值的测试,如果只是对单独一个蛋槽睡垫进行测试,则毫无意义。但是如果将四款蛋槽睡垫在同条件下进行横向对比测试,则会很有意义,有对比才会凸显出优良劣差。并且因为Therm-a-Rest的两款蛋槽睡垫官方已经给出了R2.2及R2.6的热阻值数据,那么以此为标尺,通过对比测试所得的隔热温差值数据,可以概略的推算出两款国产蛋槽睡垫的R值范围。


如本次横评第二章里所述,蛋槽垫在一定压强下会产生压缩变形。所以严格的说蛋槽垫的隔热性不是固定的,随着所受压强的变化隔热性也会产生变化,换句话说就是不同体重的人躺在上面,蛋槽垫的隔热性是不同的。所以在这个环节的测试中选用了两种不同重量的压载物,以模拟蛋槽垫在两种不同压强状态下的隔热性变化。另外,需要提醒的是,随着多次使用后,蛋槽垫会随着材料的回弹性疲劳而造成隔热性逐步降低。

首先介绍一下测试器材及测试方式。


热源采用的550mmX250mm的35瓦的石墨电加热垫。

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同时采用温控精度为0.1度的电子温控器对加热垫进行精确温控,在测试中将温度设定在45摄氏度。之所以选择45摄氏度,一是这个温度是加热垫可以加热到的稳定温度,二是较高的热源温度与较低的室温可以产生较明显的温差,方便测算。


电偶温度计,这个不用多说,很常见的器材,用于测量固体的表面温度。


200mmX200mm的铜板两块。蛋槽垫的测温并不能测量某一点温度,而是需要测量面温度。所以在蛋槽垫冷面需要覆盖铜板进行均匀导热,测得蛋槽垫冷面200mmX200mm面积内的均匀温度。而同样蛋槽垫热面也覆盖一块铜板以使热源均匀导热,同时会使电子温控器的温感更加准确。因为担心铜板的金属亮面会造成红外热辐射反射效应,因此用自喷漆将铜板喷成黑色。

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冷面的铜板上黏贴上电偶温度计的热感线探头测量冷面温度,热面的铜板上黏贴电子温控器的热感线进行控温。

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石墨电加热垫及电子温控器组成的热源,使热面温度维持在45摄氏度左右,处于恒温状态。蛋槽垫正面面向热源折叠后,热源将会置于上下两层蛋槽垫之间。

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冷面位于蛋槽垫背面,并暴露在空气中,通过室温进行自然散热。

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冷面的温度会随着不同蛋槽垫的隔热性能不同而产生变化,由此可以测算到冷、热面温差值,以此来比较判断蛋槽垫隔热性能
优劣。同等测试条件下,冷面温度值越低,冷、热面温差值越大,代表蛋槽垫的隔热性越好。


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发表于 2017-7-24 17:19 显示全部帖子
本帖最后由 shjan 于 2017-7-25 23:09 编辑

5mm厚的聚酯板两块,单块面积约170mmX250mm,放置在冷面铜板的两侧,在铜板两侧上方各重叠20mm左右的宽度,用以传递压力。


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压载物采用自重约4640g(装载水)与8280g(装载石英砂)的压载桶各两桶,压放在聚酯板上用以制造压强。因为担心影响铜板的散热性,所以压载桶并没有直接放置在铜板上。


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在使用两桶装满水的压载桶时,对于受测面造成的平均压强约为885pa。

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在使用两桶石英砂压载桶时,对于受测面造成的平均压强约为1475pa。

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测试时使用手持气象站对环境温度进行实时测量。


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再把人体压强的栗子重申一遍!假设一个身高170cm的人体,体重70kg,平躺后与蛋槽垫的接触面积估计约为0.5平方米(实际准确的接触面积无法计算,只能是估算),此时蛋槽睡垫与人体接触面积的平均压强约为1372pa,当然实际上人体平躺在蛋槽垫上的每处压强都是不同的,但是客观条件所限无法精确计算得出每处压强,在这里只考虑平均压强。


测试所用的两种压强并无法具体代表某个身高体重的人平躺在蛋槽垫上所施加的实际压强,因为身高体重的增长同时也会造成接触面积的增长,压强的变化不一定是线性的。所以这两个压强属于较随意设定,主要目的是用于验证压强的增加对蛋槽垫隔热性的影响。


测试环境选择家中的半地下影音室,因为处在半地下环境,室内环境温度比较稳定,通常一整天的温度都不会有明显波动,常年处在26摄氏度左右,当然每次测试时会对室内温度进行实际测算。测试室内不开启空调及电扇等,并且高窗全部关闭,避免因过快的空气对流对测试环境产生影响。测试室只有一张朝向其他房间的门敞开,以达到一定的空气流通性。


另外为了避免射灯等大功率灯具的点亮加热对环境温度产生影响,在测试过程中只保持了较低的照明光源,因此拍摄的照片效果较差,请大家谅解。

对于885pa与1475pa的压力测试各做了两组测试,以用于验证测试的可靠性及可重复性。每组测试各均在一天内完成,全部测试耗时4天。

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1人点评 收起
发表于 2017-7-24 19:40 显示全部帖子
本帖最后由 shjan 于 2017-7-26 00:36 编辑

第一节  855pa压强隔热性及温差值测试(第一轮测试


第一轮测试时的室温始终维持在25.9摄氏度范围。


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电子温控器的启动温度设定在44.9摄氏度,停止温度设定在45.1摄氏度,理论上热面加热垫始终恒温在45摄氏度,但是因为感温的延迟性,所以实际温度浮动范围在44.8摄氏度至45.2摄氏度之间,温度区间变化周期约在2分钟左右。


不论什么物体都具有热容性,对于使用IXPE发泡材料的蛋槽垫也是如此,所以如待冷面温度稳定,基本需要通过1小时左右的传导才能实现,也就是说每次测试要经过约一小时的等待才能取得结果。因为冷面电偶温度计的测试精度只能达到0.1摄氏度,所以在有些测试中测得的温度数据会在0.1摄氏度范围内上下浮动,在数据记录时会把这个浮动记录在内。



首先测试的是Therm-a-Rest Z Lite Sleeping Pad蛋槽垫,Therm-a-Rest 官方数据R值为2.2。


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经过1小时的等待,冷面测试到的温度已经趋于稳定,显示的温度数值在30.9摄氏度与31摄氏度之间浮动,冷、热面温差为14.1摄氏度至14摄氏度。

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发表于 2017-7-24 23:16 显示全部帖子
本帖最后由 shjan 于 2017-7-25 22:59 编辑

其次对Therm-a-Rest Z Lite SOL Sleeping Pad蛋槽垫进行测试,其在Therm-a-Rest Z Lite Sleeping Pad的基础上增加了一层反射涂层,用于对红外热辐射进行反射达到提高R值的作用,官方标定的R值提高到了2.6。


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经过一小时的等待,冷面数值稳定在30.4摄氏度,冷、热面温差达到了14.6摄氏度。由此看出相对于R值2.2的Therm-a-Rest Z Lite Sleeping Pad有了大幅度提升。也印证了官方R值差异的可信性。

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