柱状充气缓冲衬垫是一种由塑料薄膜制成的全透明环保缓冲材料,在各领域得到了广泛的应用。而与广泛应用不符的是,柱状充气缓冲衬垫的使用还不够成熟,其设计方法及参数选择均处于经验及模仿阶段。本文对柱状充气缓冲衬垫的缓冲防护性能进行研究,针对于小型易碎品,以E27型螺旋式节能灯为被包装物,通过薄膜基本性能试验、理论分析、跌落试验、跌落仿真分析,研究初始充气压力、薄膜厚度、跌落高度对柱状充气缓冲衬垫的性能影响,同时以其他缓冲材料为对照组,进行跌落试验及跌落仿真,对加速度峰值、能量吸收能力、缓冲作用时间等参数进行分析,最后建立综合评价体系,为柱状充气缓冲衬垫的进一步标准化使用提供理论依据。首先,对柱状充气缓冲衬垫的结构特点进行分析,了解其基本运作方式。选择不同厚度的衬垫基材薄膜进行薄膜性能测试及封合强度测试,得出该类材料的超弹性特点及各部分封合强度关系。基于理想状态下空气热力学原理,分析了柱状充气缓冲衬垫的刚性特点,确立了影响柱状充气缓冲衬垫性能的因素,得出初始充气压力及薄膜对刚性的影响,过大的初始充气压力会提升衬垫的刚度,薄膜的应力-应变情况也会间接改变刚性,以此为后续研究奠定了基础。通过对50μm、55μm、60μm、65μm、70μm薄膜厚度的柱状充气缓冲衬垫施以20kPa、30 kPa、40kPa、50kPa的初始充气压力,将其作为E27型螺旋式节能灯的外包装进行40 cm、60 cm、80 cm高度下的跌落试验,并以EPE、EPS、瓦楞纸板为对比组。依据具体防护效果及加速度峰值分析得出,各种柱状充气缓冲衬垫均满足防护需求,以55μm-40 kPa的柱状充气缓冲衬垫在各个跌落高度下表现出的性能最优,气压选择30-40 kPa之间为宜,薄膜厚度对于性能的影响依赖其应变率,使用时可结合初始充气压力选择,且大部分柱状充气缓冲衬垫组合性能优于其他三种材料。结合刚度理论得出,适当的增加初始充气压力可有效的提升衬垫的缓冲性能,降低内部产品承受的首次冲击载荷。最后,在跌落试验基础上,针对于55μm的柱状充气缓冲衬垫在80 cm高度下进行跌落仿真分析,得出降低初始充气压力可提升缓冲作用时间,其中20 kPa表现出最优的缓冲作用时间;适当的增大初始充气压力可有效降低产品承受的冲击载荷,40 kPa下节能灯承受的最大应力为23.4MPa低于其他三个气压。不同初始充气压力衬垫的能量吸收比重依次为（20 kPa-50 kPa）:78.1%、80.46%、86.08%、84.8%,其他三种材料的能量吸收比重为:EPE（80.49%）、EPS（74.9%）、瓦楞纸板（23.57%）,得出一定范围内提升初始充气压力可有效的提升衬垫的能量吸收能力,而柱状充气缓冲衬垫的能量吸收能力及缓冲作用时间普遍优于其他材料。并利用评价体系综合评估了柱状充气缓冲衬垫的良好性能。