近日,纤维和纺织品制造商东洋纺株式会社(Toyobo)宣布为一艘新下水的日本船舶的头等舱座椅提供一种名为Breathair的三维结构弹性纤维材料。
东洋纺TPEE弹性垫介绍及应用
据称,这种材料"非常轻、有弹性、耐用且透气 ",已经在床垫和枕头以及摩托车和火车座椅中被作为聚氨酯泡沫的替代品来使用。
今天就为大家揭晓这种材料的真面目。

一、BREATHAIR®的结构

BREATHAIR® 使用的原材料是兼具橡胶和工程塑料特性的工程弹性体 “PERPLENE”,是一种热塑性聚酯弹性体(TPEE)。
TPEE是一类含有PBT(聚对苯二甲酸丁二醇酯)聚酯硬段(结晶相)和脂肪族聚酯或聚醚(非晶相)软段的线型嵌段共聚物。
东洋纺TPEE弹性垫介绍及应用TPEE分子结构式
BREATHAIR®是一种3D网状纤维结构体,它由具有橡胶弹性的聚醚酯弹性体纤维制成多个纤维圈,以三维方向相互连接而成的结构体。
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BREATHAIR®3D网状纤维结构体

二、BREATHAIR®的性能

1、缓冲性能

(1)压缩回复特性

BREATHAIR® 具有与其他缓冲材所不同的压缩回复特性。在加压过程中,每个纤维圈朝厚度方向逐渐变形,其变形应力通过圈与圈之间的连接点以三维方向分散开来。
而在压力解除时,聚醚酯弹性体纤维所具备的优异橡胶弹性使得已变形的纤维圈可以瞬间回复到原来的形状。
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(2)体压分散性

BREATHAIR® 由于其独特的压缩回复特点,也具有出色的体压分散性。下面是一个示例,用于测试使用 BREATHAIR® 的床垫的体压分散性。
与使用聚酯纤维硬质棉的床垫相比,使用 BREATHAIR® 的床垫具有更大的接触面积和更低的整体压力,因此具有更好的体压分散性。
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使用BREATHAIR® 的床垫
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普通聚氨酯泡棉床垫
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普通聚酯纤维硬质棉床垫
*被测试者:身高171厘米,体重64公斤

(3)高回弹性

BREATHAIR® 具有复原速度快且回弹性高的特点。在JIS L 4500中被归类为“高回弹”(部分除外)。
这个高回弹性带来了诸多优点,如果用于床垫类可以让人们更易翻身,而用于座垫类则可使得人们更易站起等。
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2、透气性

BREATHAIR® 里有很多纤维圈,而这些圈之间有着许多贯通的空隙。由于这种结构,它比常规聚氨酯泡沫能发挥更好的透气性。
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BREATHAIR® 的高透气性可以抑制出汗的人体与床垫、座垫等之间的温湿度上升。这样可减少闷热感,提高了舒适性。
下面是一个示例,对使用 BREATHAIR® 的床垫进行被窝内温度和湿度评估测试。与聚氨酯泡棉床垫和聚酯纤维硬质棉床垫相比,使用 BREATHAIR® 的床垫可以抑制出汗的人体与床垫这部分空间的温湿度上升。
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3、清洁性

BREATHAIR® 是一款可水洗的产品,具有良好的干燥性能,即使它被水弄湿,也会很快干爽。脏污后可以用淋浴喷头等冲洗,保持清洁。
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4、耐久性

通过使用工程弹性体 “PELPRENE” 为原材料,BREATHAIR® 的耐久性和耐热性比聚酯纤维硬质棉和聚乙烯类似品更优异。
BREATHAIR® 可以达到JIS L 4500耐用性等级中的最高级的“D1级”。
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*干热压缩永久变形测试结果
将试样压缩到厚度的50%,再在70°C中加热22小时的耐久性测试。
以具有优异耐热性的 "PERPRENE" 作为原材料的BREATHAIR®,与其他材质相比,厚度变化较小,具有极佳的耐久性。

5、轻量

BREATHAIR® 有空心纤维型和实心纤维型两种类型。通过将纤维制成空心的方法,可以在保持硬度的同时减轻重量。
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6、环保

由于 BREATHAIR® 是由热塑性弹性体制成的,因此其材料可以循环再造。
我们建立了一种再生技术,即将BREATHAIR® 制造过程中产生的边角料和等外品作为BREATHAIR® 的原材料再利用,以实现原材料的循环再生。通过这项技术我们还致力于减少塑料的排放。
此外,我们目前正在进行研究和开发,以实现 BREATHAIR® 废旧产品的实际回收利用。
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相关SDGs编号

三、BREATHAIR® 的应用

3D纤维结构的BREATHAIR®,其舒适性、功能和可靠性得到了认可,不仅仅是寝具类,还被广泛应用于各种应用。

1、车辆座椅

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东海旅客铁道株式会社(JR东海)东海道新干线N700S所有普通车厢座椅和软席车厢座椅;东日本旅客铁道株式会社(JR东日本)东北新干线(E5系列)Gran class(特等)座席使用了BREATHAIR®。
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本田技研工业株式会社摩托车CB1100座椅座面安装了 BREATHAIR®。

2、床垫

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东日本旅客铁道株式会社(JR东日本)所有客房的床垫都使用了BREATHAIR®。
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日本国内的海茵娜酒店大半都采用了BREATHAIR® 的床垫。

3、体育场

 
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日本体育设施株式会社部分田径场使用了BREATHAIR® 塑胶跑道垫材。
来源:东洋纺株式会社综合整理

作者 duan, yu