多功能eps泡沫头盔订购 泡沫塑料EPS在头盔中的缓冲作用分析

编者按：随着近日公安部交管局计划在全国范围内部署开展“一盔一带”安全守护行动，头盔及其组成材料瞬时成为了行业热点。从原料、设备到模具、制品无不前赴后继奔赴这场“海天盛宴”。有关国家政策、市场研究等相关介绍较多，本文旨在分析泡沫塑料EPS在头盔缓冲中的作用及其品种发展。

泡沫塑料EPS缓冲层

头盔主要由外壳、缓冲层、内衬层等部位组成。其中缓冲层主要在遇外部强力冲击时起到缓冲效果，免于头部遭受直接冲击，起到保护的作用。理想的缓冲层材料具有一定的软硬度（弹性），同时从经济性、舒适性等角度考虑，还应满足重量轻、造价低、制造工艺成熟、易于通风等条件。

泡沫塑料EPS是全球范围内最常用的头盔缓冲材料，它重量轻，对使用温度及客观条件要求低，可有效地减轻由于撞击造成的能量传递对佩戴者头部的一次性冲击。

泡沫塑料EPS在碰撞中的缓冲作用

在撞击试验当中，实验员会模拟当头盔受撞击时其内部受力情况。合格的头盔要保持其内部传导能量的重力加速度控制在300g以内，要想做到这一点必须要通过EPS缓冲层的破裂或变形来实现。EPS会将撞击产生能量的一小部分转化为热能，延长能量传输时间，减少到达头部与大脑的能量峰值。

在没有头盔保护的前提下，当你的头部受到撞击时，能量会在1毫秒内传到你的大脑，而由于EPS缓冲层的存在，传导时间至少被延长到6毫秒以上。不要小看这几毫秒的时间，这将决定撞击能量会造成被撞者受到的是生命威胁还是脑部损伤。

从撞击能量释放轨迹图上我们可以明显看到，当使用EPS作为头盔缓冲层材料时，能量的传导较为平缓，大约在6毫秒左右达到峰值，而当骑乘者未佩戴头盔时，头部会面临强力冲击的危险。

根据能量守恒定律，撞击产生的能量不会被EPS缓冲层吸收，而只会将其中的一小部分转化成其他形式的能量，比如热能。你可以使用重物用力敲击EPS表面，然后你会发现被撞击处的EPS表面温度会升高，这就是能量被转化成了热量。当然如果撞击接触面较小，尽管撞击力很强，你仍然很难感觉到EPS撞击面温度的提升，但是你仍然能感受到撞击力度在减弱。

EPS缓冲材料的密度

EPS的密度是头盔缓冲层的主要设计参数之一。密度较大的EPS在能量冲击达到极限前，可以起到很好的抵抗冲击传递到头部的作用；密度较小的EPS在受到轻微冲击时，更容易压缩变形，进一步吸收撞击能量，防止撞击造成脑震荡等伤害。

通常情况下，理想的EPS缓冲层的克重在90克-100克之间，最简单的鉴别方法就是用手捏EPS，通过感受其硬度来推测密度的大小。

EPS缓冲材料的厚度

穿戴者头部受到撞击能量冲击的大小还取决于EPS缓冲层的厚度。相对于1厘米厚度的缓冲层，当EPS的厚度达到3厘米时，会更进一步延长能量传输时间并使缓冲层承受更大的冲击力；而当EPS缓冲层密度较低而又较厚时，如果撞击力量不强，就会延长能量传输时间，而不是更快的到达缓冲层的底部，从而使穿戴者更加舒适。

当然如果缓冲层太厚，一方面会影响美观，另一方面也有可能在撞击中造成其他伤害。因此，理想的EPS缓冲层厚度要能保证其足够坚固，能够适应不同类型的撞击：既具有一定的硬度，在避免破损的前提下将能量传导尽可能降到最低；又具有一定弹性，在较小冲击时起到吸收碰撞能量的作用。

EPS缓冲层的减量化设计

EPS缓冲层很轻，它的组分中98%是空气，因此除缓冲外还能起到很好的隔热保温作用。当然如果到了夏季就需要在头盔内部保持空气循环流通，防止热量积累。减少缓冲层厚度或设计通风口就变得尤为重要，EPS用量的减少也就意味着EPS的强度要更一步提升才不会在能量冲击下完全破碎，当然价格也会更高。同时相对于缓冲层更厚，没有或很小通风口设计的EPS安全性要差，这取决于穿戴者需要。

EPS缓冲材料的更换与使用期限

当EPS缓冲层受到撞击时，它不会像弹簧一样反弹加重能量冲击力道，这也是它被广泛用于头盔缓冲层的重要原因之一。但是当EPS受力达到极限造成破裂时，能量会直接作用在穿戴者的头部，请注意：它的保护不是无限的。

我们经常用到的头盔设计更多是用来应对单次强力撞击的，一旦EPS缓冲层出现破裂损坏，它就丧失了转换能量、延缓传导的作用。因此当穿戴者头盔遭受强力冲击后，应马上更换新的头盔，因为很多时候缓冲层的破裂被外壳和内衬层掩盖使人难以察觉。有时穿戴者会忽视EPS缓冲层出现的裂纹，特别是它的破损并不明显的时候，但是要注意EPS的性能已经有所改变，受到冲击后的减缓效果在变弱。

通常根据头盔的使用情况建议在购买后5-10内更换新头盔，可以最大限度地减少因EPS缓冲层性能随时间的退化及轻微碰撞或头部污染而降低的效果。

复合EPS缓冲材料

不管是单一硬度高的EPS或普通EPS用于头盔缓冲都有其局限性。随着EPS产品、技术不断发展，将两种不同密度EPS复合在一起的分层EPS材料解决了上述问题，它可以保证缓冲层外部的EPS具有更高的硬度以抵抗能量冲击，同时内部弹性较高的EPS具有更好的缓冲效果。此外还有其他双密度头盔，不同层的密度是不一样的。

边缘使用低密度，顶部使用高密度

内部使用低密度，外部使用高密度

不同颜色表示不同区域不同密度