GB/T 43007-2023 床垫硬度等级分布测试与评价方法

　　ICS 97 . 140 CCS Y 80

　　中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

　　GB/T 43007—2023

　　床垫硬度等级分布测试与评价方法

　　Test and evaluation method of mattress firmness rating distribution

　　2023-09-07 发布 2024-04-01 实施

　　国家市场监督管理总局国家标准化管理委员会

　　

　　发

　　

　　布

　　GB/T 43007—2023

　　前 言

　　本文件按照 GB/T 1 . 1—2020《标准化工作导则 第 1 部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定起草 。

　　请注意本文件的某些内容可能涉及专利 。本文件的发布机构不承担识别专利的责任 。

　　本文件由中国轻工业联合会提出 。

　　本文件由全国家具标准化技术委员会(SAC/TC480)归口 。

　　本文件起草单位:深圳家具研究开发院 、慕思健康睡眠股份有限公司 、赛德检测技术(浙江)有限公司 、麒盛科技股份有限公司 、上海市质量监督检验技术研究院 、杭州顾家寝具有限公司 、深睡密码科技(浙江)有限公司 、安徽农业大学 、深圳市赛德检测技术有限公司 、喜临门家具股份有限公司 、南京金榜麒麟家居股份有限公司 、上海爱舒床垫集团有限公司 、上海龙凤软家具有限公司 、梦百合家居科技股份有限公司 、江西金虎保险设备集团有限公司 、江西景兴智能科技有限公司 、江西金橡木业有限公司 、丝涟床具(上海)有限公司 、中杭监测技术研究院有限公司 、深圳市中深爱的寝具科技有限公司 、福建福联精编有限公司 、佛山市穗龙家具有限公司 、台州恒裕科技有限公司 、广东省东莞市质量监督检测中心 、山东吉宇家居科技集团有限公司 、和也健康科技有限公司 、广州市联柔机械设备有限公司 、佛山市顺德区米罗家具有限公司 、东莞市卧皇寝具有限公司 。

　　本文件主要起草人:顾浩飞 、陈玉霞 、杨丽娜 、王丽平 、季川祥 、徐金华 、罗菊芬 、刘晨光 、刘的保 、敬军 、查歆 、刘青 、罗彬 、王振柱 、章雅玲 、袁木旺 、马莉 、王丽 、李焰林 、沈冬良 、卢涛 、祝汝华 、祝卫良 、倪张根 、张宜红 、熊安川 、熊卫如 、袁阳 、王奕 、曾广杰 、陈亚阳 、张衡 、崔祐贤 、王雷 、方彦雯 、谭治铭 、罗勇 、陈德光 。

　　I

　　GB/T 43007—2023

　　床垫硬度等级分布测试与评价方法

　　1 范围

　　本文件描述了床垫硬度等级分布的测试与评价方法 。

　　本文件适用于各类床垫产品的硬度等级分布测试与评价 。

　　本文件不适用于婴幼儿床垫 、儿童床垫以及充水床垫 、充气床垫等特殊床垫产品 。

　　2 规范性引用文件

　　下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款 。其中 , 注 日期的引用文件 , 仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件 , 其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件 。

　　GB/T 8170 数值修约规则与极限数值的表示和判定

　　QB/T 1952 . 2 软体家具 弹簧软床垫

　　QB/T 4839 软体家具 发泡型床垫

　　3 术语和定义

　　QB/T 1952 . 2 和 QB/T 4839 界定的以及下列术语和定义适用于本文件 。

　　3.1

　　硬度等级 firmness rating

　　H S

　　通过本文件所规定的床垫硬度等级测试方法得到的 , 表征床垫的软硬程度 , 与人体感知软硬程度具有相关性的指标 。

　　注 : 用 1~10 的数字表示床垫的硬度等级 , 数字越小 , 床垫越硬 。

　　4 仪器设备

　　4 . 1 床垫硬度测试设备

　　仪器示意图如图 1 所示 。设备应配备数据采集装置 , 用于采集力学测试装置输出的力和位移数据 , 可获得并储存测试加载和卸载曲线 。

　　1

　　GB/T 43007—2023

　　标引序号说明 :

　　1 — 测试平台 ;

　　2 — 移动支架 ;

　　3 — 力学测试装置 ;

　　4 — 测试加载垫 ;

　　5 — 主机 ;

　　6 — 采集卡 ;

　　7 — 显示器 ;

　　8 — 伺服电机 。

　　图 1 床垫硬度测试设备

　　4 . 2 测试平台

　　测试平台为不小于 2 000 mm× 2 000 mm 的刚性平台,平台上布有直径(6±1) mm 的排气孔,孔间距离为(20±2) mm 。

　　4 . 3 移动支架

　　配备可以在平台上自由移动的支架,可以覆盖所有测试点 。

　　4 . 4 力学测试装置

　　移动支架上设有可自由横向移动的力学测试装置,力学测试装置上所使用的力学传感器量程应能满足准确加载 1 000 N 的测试要求,精度应能满足最大加载(1 000 N)的 ±1% 。力学测试装置同时具有位移测量功能,精度应能满足 ±1 mm 。

　　4 . 5 圆形垫块加载垫

　　加载垫为刚性材料,表面光滑,加载垫直径为(355±2) mm,底部边缘球形半径为(800±5) mm,边缘曲率半径为(20±1) mm,如图 2 所示 。

　　2

　　GB/T 43007—2023

　　单位为毫米

　　图 2 圆形垫块加载垫

　　5 试验条件

　　样品预处理条件:温度为(23±2) ℃ , 相对湿度为(50±5)% 。

　　测试条件:测试应在温度为 15 ℃ ~30 ℃ 、相对湿度为 30%~70%的室内环境下进行 , 记录测试过程中的温湿度范围 。

　　6 测试步骤

　　6 . 1 试样预处理

　　拆除床垫试样包装后 , 将床垫试样平放于温度为(23±2) ℃ 、相对湿度为(50±5)%的环境条件下 , 保持试样不被破坏 , 不弯曲 、变形 , 预处理不小于 72 h 。

　　6 . 2 测试点分布

　　床垫在长 度 方 向 划 分 为 5 个 区 域 , 分 别 为 床 垫 头 部 至 脚 部 , 0 mm ~ 280 mm 为 头 部 区 域 , 280 mm~640 mm 为肩背部区域 , 640 mm ~ 760 mm 为腰部区域 , 760 mm ~ 1 240 mm 为臀部区域 , 1 240 mm 以上为腿部区域 , 分布测试点位于 5 个区域的中心位置 。 对于床垫宽度大于或等于1 350 mm 的双人床垫 , 分布测试点于床垫宽度 1/4 位置的轴线上 , 分别位于 5 个区域的中心位置 。对于床垫宽度小于1 350 mm的单人床垫 , 分布测试点于床垫宽度中轴线上 , 分别位于 5 个区域的中心位置 。定位精度为 ±20 mm 。

　　以 2 000 mm× 1 800 mm 的床垫为例 , 测试点分布如图 3 所示 。

　　3

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　　单位为毫米

　　图 3 床垫测试点分布

　　对于左右分区床垫 , 应在不同的睡眠区域中轴线上按以上要求 , 在床垫长度方向分 5 个区域分布测试点 。对于其他类型硬度分区床垫 , 应根据实际分区情况针对每一分区的中心位置进行测试 。

　　6 . 3 床垫硬度等级测试

　　6 . 3 . 1 测试步骤

　　床垫硬度等级测试应按以下步骤进行:

　　a) 按 6 . 1 的规定进行试样预处理 , 如测试条件与预处理条件不一致 , 则应在 3 h 内完成测试 , 如超出测试时间 , 需重新进行预处理 , 预处理时间不小于 24 h ;

　　b) 将床垫试样放置在测试平台中央位置 , 移动支架横梁和力学性能测试装置 , 使圆形垫块加载垫(4 . 5)中心位于床垫测试点的正上方 ;

　　c) 对床垫进行预压处理 , 圆形垫块加载垫(4 . 5)以(90±5) mm/min 的速度匀速下降 , 当加载垫载荷达到 1 000 N后 , 再以同样的速度卸载至载荷为 0 N, 重复加载和卸载 3 次 ;

　　d) 预压处理完成后 60 s , 圆形垫块加载垫(4 . 5)以(90±5) mm/min 的速度匀速下降 , 当加载垫载荷达到 1 000 N后 , 立即以同样的速度卸载至载荷为 0 N, 期间记录每次的位移与载荷的数据 , 绘制曲线图 , 如图 4 所示 。

　　4

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　　图 4 床垫硬度等级测试 、计算参量示意图

　　6 . 3 . 2 结果计算

　　6 . 3 . 2 . 1 加载曲线斜率的平均值

　　加载曲线斜率的平均值(T)的计算公式见式(1) :

　　T …………………………( 1 )

　　式中:

　　T — 加载曲线斜率的平均值 , 单位为牛每毫米(N/mm) ;

　　T210 — 加载曲线在 210 N 时的切线斜率 , 单位为牛每毫米(N/mm) ;

　　T275 — 加载曲线在 275 N 时的切线斜率 , 单位为牛每毫米(N/mm) ;

　　T340 — 加载曲线在 340 N 时的切线斜率 , 单位为牛每毫米(N/mm) 。

　　6 . 3 . 2 . 2 硬度影响因子

　　硬度影响因子(K)的计算公式见式(2) :

　　K …………………………( 2 )

　　式中:

　　K — 硬度影响因子 ;

　　A450 — 0 N~450 N 范围内加载曲线与 x 轴之间的总面积 , 单位为牛毫米(N ● mm) ;

　　T — 加载曲线斜率的平均值 , 单位为牛每毫米(N/mm) 。

　　6 . 3 . 2 . 3 硬度等级

　　硬度等级(HS)的计算公式见式(3) :

　　H S = 10 × [1 —e—(Ka+b) ] 2 …………………………( 3 )

　　式中:

　　H S — 硬度等级 ;

　　e — 自然常数 ;

　　K — 硬度影响因子 ;

　　5

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　　a — 5 . 92 × 10 —4 ;

　　b —0 . 148 。

　　当计算结果<1 时 , H S =1;当计算结果 ≥1 时 , 按 GB/T 8170 的要求进行修约 , 保留至整数位 。

　　1≤HS≤10 , H S 值越小 , 则越硬 。

　　H S≤3 , 表示硬;3

　　每个测试点测试 1 次 , 对于普通床垫 , 各测试点硬度等级差值不应大于 2 , 床垫的硬度等级为各测试点硬度等级的平均值;如各测试点硬度等级差值大于 2 , 则应进行第 2 次测量 , 如各测试点硬度等级差值仍大于 2 , 则应在测试报告中仅出具各测试点的硬度等级 , 而不对该试样的硬度等级做出评价 。

　　对于硬度分区的床垫或是为了满足客户需求 , 在测试报告中应分别出具各测试点的硬度等级 。

　　7 试验报告

　　试验报告应包含以下内容:

　　a) 本文件编号 ;

　　b) 试样的基本描述 , 包括床垫类型 、尺寸 、材料 、硬度分布情况 、生产厂家等产品信息 ;

　　c) 试样预处理和测试中的温湿度范围 ;

　　d) 各测试点的硬度等级 ;

　　e) 试样的硬度等级及评价(特殊情况除外) 。

　　6