基于间隔物纤维空间分布与表面结构协同作用的柔性间隔材料压缩性能优化

《ACS Applied Polymer Materials》：Compression Performance Optimization of Flexible Spacer Materials Based on the Synergy of Spacer Filament Spatial Distribution and Surface Structure

本研究通过分层方法和表面结构优化设计，实现了间隔织物在能量吸收和压缩回弹性能上的显著提升，同时保持表面平坦性和灵活性，为结构优化提供了新方法。

　　

间隔织物常常面临着同时实现高能量吸收和压缩回弹性的挑战。现有的改进方法也难以保持表面的平整性和柔韧性。本研究采用了一种结合不同表面结构的分割方法来排列和分布间隔纤维。制备了具有不同空间分布和间隔纤维形态的间隔织物，并对其结构和性能进行了研究。此外，还用不同直径的纤维编织了三种类型的样品，以探讨直径和分布的影响。进一步分析了四种选定样品的柔韧性。结果表明，与传统具有整体间隔层的间隔织物相比，所开发样品的能量吸收能力提高了多达91%，压缩回弹性提高了多达21.6%，并且其性能仍然优于泡沫材料。更重要的是，通过优化结构，成功编织出了兼具高能量吸收和良好回弹性的柔性样品（如2号和4号样品）。即使在40%的压缩率下经过100次压缩循环后，这些样品仍表现出良好的性能。总体而言，本研究为间隔织物的结构开发提供了一种方法。