主要技术内容
睡眠是人体精力与体力恢复的保证，床垫作为睡眠的平台，其物理特性对睡眠质量有着重要的影响。床垫的硬度是表征床垫物理性能的一个重要的方面，这主要是因为床垫的硬度不仅会影响人-床之间压力的缓解，还会影响脊柱支撑。当床垫过硬时，如果人-床之间的界面局部压力大于人体终末小动脉血管压力的2倍，即9.33KPa（70mmHg）时，且压力持续时间1~2h，就可阻断毛细血管对组织的灌流，引起组织缺氧，受压时间超过2h以上就会引起人体肌肉软组织不可逆的损伤。对于健康人，人们会通过翻身等适度的动作行为来减小人-床界面压力对人体肌肉软组织的影响（正常情况下，每晚翻身次数约为20次左右），但睡眠中过于频繁的动作行为会使睡眠时断时续难以保持，因此，不利于睡眠质量的提高。对于行为受限或长期卧床者，在载荷作用时间和作用强度双重影响下，会导致褥疮的形成。当床垫过软时，人体会深深陷入床垫之中，人体翻身或姿势调节需要消耗较大的能量，人体翻身次数明显减少，过少的翻身次数会导致人体局部处于持续受压的状态，从而不利于人体的血液循环和神经传导，同时也不利于人体肌肉的放松；再者，当床垫过软时，人-床界面接触面积增大，过大的接触面积不利于人-床界面湿气的散发，湿粘的人-床界面微环境不利于人体睡眠舒适性的提高。另外，床垫过硬时，人-床界面压力分布较为集中，仰卧睡姿时，压力主要集中于臀部、肩部、头部等骨突部位，腰部处于悬空状态，缺乏支撑，不利于肌肉放松和脊柱保持自然的状态；侧卧睡姿压力主要集中于大拐子点、肋部、肩部和头部，侧卧在硬度较大的床垫时，人体的稳定性较差，为了保持睡姿，部分肌肉将处于紧绷施力状态，长时间会造成肌肉疲劳。即床垫过硬不利于人体脊柱处于自然弯曲状态和肌肉的放松。而一旦脊柱处于非自然弯曲的状态，椎间盘受压就会增加。床垫过软，臀部极易深深陷入床垫之中，也不利于脊柱保持自然弯曲的状态，从而也不利于椎间盘压力为零和肌肉的放松。由此可以看出，床垫的软硬程度对人体健康、睡眠质量等都有重要的作用。众所周知，床垫对人体的支撑是床垫整体与人体重量之间相互作用的结果，但目前床垫软硬程度的评价主要还停留在床垫单一材料的测试和床垫整体主观地、定性地描述等方面，如床垫“软”、“硬”、“硬度适中”等，缺乏客观地、定量化测试评价整体床垫软硬度的标准。随着中国床垫消费市场的不断扩大，床垫软硬度评价不能再停留于主观地、定性描述，必须要通过标准的定量化测试来对床垫软硬度进行评价和分级，这样一方面可以帮助消费者选购适合于自己的床垫，另一方面也有利于企业的标准化设计与生产。同时，随着定制家具和智能家具的进一步发展，床垫软硬度的定量化测试与评价也是床垫智能化设计、定制化生产的基础。这主要是因为，人体是个性化的人体，不同人具有不同的体型和体重，而不同的体型和体重对床垫的硬度和硬度分布有着不同的需求。如亚洲人的腰椎曲线比欧美人种平缓，欧美人由于腰椎曲线与床垫之间的缝隙较大，为了使脊柱保持自然形态，床垫的整体硬度比较小，尤其是臀部区域的下陷量要足够大。所以，针对中国消费者对床垫硬度的选择范围与西方不同，西方国家制定的床垫硬度的标准也不适用于中国人。国内床垫硬度现行的测试方法主要参考材料的测试相关标准，过于简单，同时根据中国人体体型制定的床垫硬度分级标准则更为缺乏。据此，本标准提供了一种整体床垫硬度分级与分布的测试评价方法，为床垫的标准化设计与定制化生产提供了科学理论依据。