ASTM D3574
是由美國材料與試驗協會(ASTM International)發佈的權威標準,主要用於評估軟質泡沫塑膠(如:聚氨酯 PU 泡棉、EVA 泡棉等)的物理性能。本標準涵蓋多項關鍵測試方法,用於鑑定泡棉的硬度、回彈、壓縮歪、氣孔結構及耐用性,是鞋墊、床墊及家具軟墊等產品品管的核心數據。
一、 ASTM D3574 主要測試項目
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回彈率 (Resilience):
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測量泡棉材料受壓後的彈性恢復能力。
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這是評估材料受載荷後能否快速恢復原狀的關鍵指標。
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壓縮永久變形 (Compression Set):
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測量泡棉長期受壓後的永久變形程度,藉此判定材料的耐用性。壓縮永久變形愈小,代表材料長時間使用後愈不易塌陷。
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標準測試通常將材料壓縮 50%,於 70°C 環境下放置 22 小時後測量其恢復率。
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硬度 (Hardness):
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通常使用 Shore A 或 Shore C 硬度計測量,與泡棉的密度及發泡結構密切相關。
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用於評價泡棉材料的支撐性與配戴舒適度。
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厚度恢復率 (Thickness Recovery):
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測試泡棉受壓後恢復原始厚度的能力。恢復能力強的材料能維持長期的舒適感。
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壓縮應力應變 (Compression Load Deflection, CLD):
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測量泡棉在特定壓縮比(通常為 25% 與 40%)下的應力反應,用於判斷材料的支撐力與彈性表現。
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剪切強度 (Shear Strength):
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測試泡棉承受剪切力作用時的強度,用於評估材料在受外力影響下的穩定性與韌性。
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壓縮強度 (Compression Strength):
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測試泡棉受壓時的最大承載能力,用於評估材料的載重性能。
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孔隙率與密度 (Porosity / Density):
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泡棉的氣孔結構直接影響舒適性。本標準亦包含對密度與孔隙率的評估方法。
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二、 測試步驟簡述
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回彈率測試:利用標準跌落裝置,讓已知質量的重物從固定高度落下撞擊樣品,計算回升高度與原始高度的比值。
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壓縮永久變形測試:將樣品以 50% 壓縮比固定,置於 70°C 環境 22 小時後移除壓力,計算高度變化率:
永久變形 = (壓縮前高度 - 恢復後高度) / 原始高度 × 100%。 -
硬度測試:使用 Shore A 或 C 型硬度計按壓樣品表面,直接讀取數值。
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壓縮應力應變測試:在不同壓縮比下壓縮樣品並記錄對應應力值,藉此掌握實際使用時的壓縮特性。
三、 ASTM D3574 標準的實際應用
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品質管控:確保鞋墊、汽車座椅等產品的材料符合舒適度與耐久性的高標準。
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產品對比:幫助開發人員在不同供應商提供的材料間進行數據化比較,選出最適合的原料。
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客戶需求對接:針對客製化性能要求,提供標準化數據以驗證產品符合規格。
四、 本標準之優勢
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標準化:全球通用的測試系統,確保製造商與實驗室間的數據具備一致性。
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數據高可靠性:透過標準化流程排除人為誤差,數據更具公正力。
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多維度全面評估:從回彈、支撐力到耐久性與承重能力,全方位掌握材料性能。