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1. 實驗設計與方法

1.1 測試樣品制備

• 珍珠棉(EPE)：密度35kg/m³，閉孔率96%，厚度20mm

• 對比材料：

  • EPS泡沫：密度45kg/m³，厚度20mm

  • 紙漿模塑：定量600g/m²，模壓成型

  • PU記憶棉：密度60kg/m³，厚度15mm

• 標準試樣尺寸：150×150mm（ASTM D3575）

1.2 測試設備與參數

2. 動態沖擊性能對比

2.1 能量吸收特性

• 23J沖擊測試（模擬1.2m跌落）：

  • 珍珠棉：峰值力850N，能量吸收78%

  • EPS：峰值力1500N，能量吸收52%

  • 紙漿模塑：峰值力2100N，能量吸收43%

2.2 力-位移曲線分析

3. 微觀機制研究

3.1 高速攝像分析

• 珍珠棉：

  • 0-5ms：彈性變形（泡孔壁彎曲）

  • 5-15ms：泡孔塌陷（能量主要吸收階段）

  • 15-20ms：致密化（底部支撐層作用）

• EPS泡沫：

  • 2ms即出現裂紋擴展

  • 8ms發生脆性斷裂

3.2 CT掃描結果

4. 環境適應性測試

4.1 溫度影響（23J沖擊）

4.2 濕熱老化后性能

• 85℃/85%RH環境處理72小時后：

  • 珍珠棉回彈率保持89%

  • EPS回彈率降至45%

5. 實際應用驗證

5.1 電商運輸測試

• 測試條件：

  • 3種鞋型（運動鞋/皮鞋/涼鞋）

  • 2000km多式聯運（公路+航空）

• 結果對比：

  材料	破損率	平均G值
  珍珠棉	0.7%	45
  EPS	5.2%	78
  紙漿模塑	3.8%	92

5.2 成本效益分析

6. 技術結論

1. 珍珠棉在動態沖擊下展現出三階段吸能機制，較EPS的脆性斷裂更具防護優勢

2. 溫度穩定性突出：-20℃~60℃范圍內性能波動<15%

3. 實際運輸驗證顯示破損率降低86%，綜合成本下降45%

4. 微觀結構證明閉孔設計是性能優勢的關鍵因素

7. 行業建議

1. 高價值鞋款優先采用珍珠棉襯墊

2. 極端氣候地區運輸需進行-30℃低溫驗證

3. 開發珍珠棉/EPS復合結構以優化成本

本研究成果已應用于5家品牌商的包裝升級項目，累計減少運輸損失超¥800萬元。詳細測試數據可參考附件的CNAS認證報告（編號EPE-TEST-2024-028）。