CN101601542B - 山棕竹炭床垫的制造方法 - Google Patents
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Abstract
一种山棕竹炭床垫的制造方法，主要原料是采用天然山棕纤维、竹炭粘胶纤维、天然橡胶乳和颗粒状活性竹炭，科学地将它们进行合理组合、并采用了创新的工艺和设备使颗粒状活性竹炭牢固地与山棕纤维及竹炭粘胶纤维相结合，充分地发挥了活性竹炭的优良功效，克服了单纯用山棕纤维制造的床垫及借助天然棉或人造棉纤维作依附材料的竹炭床垫之缺陷，本发明集多功能、功效于一床垫，增加了高附加值功能性床垫的新品种，其社会效益、经济效益十分显著。
Description
技术领域
本发明涉及一种床垫的制造方法，尤其是多功能性床垫芯材料的加工制造。
背景技术
目前，我国高附加值的功能性材料及产品的开发积极性很高，并带来了纺织品及床上用品业的不断变革，其中床垫芯材料的加工制造方法就有多种，有用山棕纤维加工制造的床垫芯材料，也有用纺织品配合竹炭或各种纤维制造的床垫芯材料。
山棕树属于乔木棕榈树的一种，根据相关记载，山棕树的皮、根、子有止血降血压，抗肿瘤的作用，中医用它作抗癌药物，它们主要生长在我国西南的高海拔地区，在我们浙南山区也很多。目前能制作床垫的棕纤维，有山棕纤维和椰棕纤维。山棕纤维是山棕树梢部的外皮纤维，纤维长度长，弹性好，韧性强，含糖少，用它制作床垫，不仅柔软舒适、防湿透气，而且有利于人体健康，是绿色纯天然原料。相对而言，椰棕纤维是椰子树果实果皮里的纤维，其纤维长度短，弹性不好，韧性差，含糖高，无法与山棕纤维相比。市场上大多数棕床垫的制作工艺都是使用胶水粘和的方法，这种制作方法来源于欧洲，市场调查发现很多胶粘棕床垫都存在严重的甲醛散发问题，其原因主要是生产中使用了调和胶甚至是工业胶水，由此带来的有毒物质会对人体造成极大伤害，所以应使用天然橡胶比较好。公知的用山棕纤维加工制造的床垫工序是：先得制取优质山综丝，即将收集来的山综片经过蒸煮、碾压、分丝、晾晒后拣选出优质的山综丝，然后将它们混匀经过针刺机卷曲、互相缠绕成片定型、制成网状陈列式结构的山综丝裸板，再喷上天然橡胶，使所有山棕丝都粘上橡胶以确保山综丝裸板不再变形，并借助天然橡胶的自然弹性来提高床垫弹性，继续对粘上橡胶的山综丝裸板进行烘干、热压定型，最后剪裁成各种规格的山棕纤维床垫芯。但这种山棕纤维床垫也有缺陷，即其功能效果比较单一。
用竹炭或竹炭粘胶纤维制造的床垫芯是利用了半真空活性化技术、即蒸汽活性化工艺所烧制的竹质活性炭的优良功效，称活性竹炭，它是最近年代发展起来的一种新型环保材料，它比普通竹炭有较强的硬度，颗粒状的活性竹炭其比表面积可达到800m2/g，具有强大的吸释水份的功能，因此它能破坏细菌的蛋白质，灭杀病菌，对甲醛、甲苯等有害气体的催化分解能力也非常强；另有专家的研究证明，半真空活性化技术所烧制的竹质活性炭富有高催化性能的无机晶体，它具有释放远红外线和分离出负电离子的特异功能，作用于人体，能促进皮肤表面的微循环和血液循环。竹炭床垫正是利用活性竹炭的远红外线温室效果和超强的吸附作用来消除人体的不良气味、净化空气、调节床褥的干湿度，起到促进人体血液循环、新陈代谢、解除疲劳、提高睡眠质量的作用。公知的用活性竹炭加工制造的床垫工序是：首先将采购来的块状活性竹炭经过球磨机细化、筛粉机筛选，再采用静电喷涂或浸渍工艺将细度达到200目以上的活性竹炭牢固地粘合在天然棉纤维、人造棉纤维或人造海棉上，然后经过烘干、揉合、成型，制成单层或多层竹炭床垫；也有直接将大于200目的颗粒状活性竹炭装入用棉布或人造纤维布缝合成的条块形布袋中，再连成片附合在人造纤维棉(或称云丝棉)上，外包裹棉布或人造纤维布制成各种规格的竹炭床垫，这种竹炭床垫都必需依附在棉纤维或人造纤维上；另外，目前也有将超细竹炭和化工原料混和，采用纺织新工艺制成竹炭粘胶纤维、竹炭涤纶纤维和竹炭丙纶纤维、并再将它们织成具有活性竹炭特种功能的化纤维布，称竹炭布，用这种竹炭布包裹天然棉花或云丝棉也能制成各种规格的竹炭床垫。但所有这种竹炭床垫也有缺陷，即其必需借助天然棉纤维或人造棉纤维作依附的基础材料，而且这种基础材料随使用年限的增长其弹性将逐渐减弱，容易变硬、变形。
中国专利文献公开了一种用弹性山棕纤维加工制造床垫方法，专利号为ZL90100464.2，它的技术要点是将天然的山综丝混匀经过针刺机卷曲、互相缠绕成片制成网状陈列式结构的山综丝裸板，再喷上天然橡胶热压定型，并借助天然橡胶来提高床垫弹性，防湿透气，功能效果比较单一；申请号为20081030474.2的竹炭床垫专利，它的技术要点是将竹炭颗粒制作成竹炭棒，在纤维床垫中间制作出圆孔，并将制作好的竹炭棒放入纤维床垫的圆孔中。这两种床垫的制造方法与本发明利用山棕和活性竹炭制造床垫的工艺设备和方法有本质不同。
发明内容
针对上述两种较典型的床垫的制造方法之缺陷，本发明提供了一种新的山棕竹炭床垫生产方法，即将上述两种床垫的制造方法用创新的制造工艺加以取舍和组合，既克服了它们各自的缺陷，又将它们的优点结合起来、并加以拓展，科学综合地利用了天然和人造纤维材料，节约了大量的自然资源，同时又提高了床垫的内在质量，满足了人们对健康、舒适、环保的更高需求。
本发明所采用的技术方案是：山棕竹炭床垫的主要原料是采用天然山棕纤维、竹炭粘胶纤维、天然橡胶和颗粒状活性竹炭，它们在四条分生产线作好制备：其中，天然山棕纤维的制备是将采购来的山棕片经过蒸煮、碾压、分丝、晾晒后拣选出优质的山综丝；竹炭粘胶纤维制备是将采购来的该原料直接进行梳理、卷曲、切断即可；然后将按总重量80％优质的山综丝和按总重量20％的竹炭粘胶纤维进行混合、进入主生产线的匀料机将它们按一定比例充分拌匀，再装入铺装机通过挤出口形成宽带状、继续输入多头针刺机械将它们互相缠绕牢固地组合在一起，初步形成山棕竹炭床垫裸芯板；天然橡胶乳的制备是将采购来的该原料母液按公知的常规配方加入各配合剂(硫化剂、促进剂、防老剂、活化剂、填充剂、抗泡剂等)制成胶乳，使用前经过滤、加软水稀释制成粘滞度为7.6-8.0泊的胶乳液，加温拌匀后注入喷胶机并通过两排喷咀对山棕竹炭床垫裸芯板的上下两面同时进行高压喷涂；颗粒状活性竹炭制备是将采购来的块状活性竹炭经过球磨机细化达到250-300目、再经筛粉机筛选进入静电发生器储罐，带上负电荷的颗粒状活性竹炭粉在静电压和真空负气压设备的共同作用下通过储罐的出料口，穿入山棕竹炭床垫裸芯板的纤维间隙、均匀地吸附在涂有天然橡胶乳的山棕纤维和竹炭粘胶纤维表面，然后一起进入烘箱使颗粒状活性竹炭粉更加牢固地与山棕竹炭床垫裸芯板相结合并使天然橡胶乳固化定型，最后经过剪切、修整再置入热压机进一步加热加压成型，最终制成不同规格厚度的山棕竹炭床垫芯。
本发明的有益效果是：将床垫中耗材较多的芯材部分用天然山棕纤维和竹炭粘胶纤维以优选的比例来制造，既保持了纯山棕纤维床垫之柔软舒适、防湿透气的自然特性，又节约了自然资源，同时，本发明采用了创新的工艺使颗粒状活性竹炭牢固地与山棕竹炭床垫裸芯板相结合，能充分地发挥竹质活性炭的优良功效，起到调节床褥的干湿度，促进人体血液循环、新陈代谢、解除疲劳、提高睡眠质量的作用，另外，本发明增加了高附加值功能性床垫的新品种，其社会效益、经济效益也十分显著。
附图说明
附图是本发明的生产方法流程方框示意图。
具体实施方式
下面结合该附图和实施例对本发明作进一步说明，在附图中
1.原材料采购：是生产本发明山棕竹炭床垫芯的主要原料，
(1)山棕纤维片，选用三年以上的成熟山棕榈叶梢的棕衣片，剔除虫蛀、变质、腐烂部分；
(2)竹炭粘胶纤维，这是一种最近研制生产出来的功能性无纺材料，是用木材、棉花、植物叶杆纤维和活性竹炭混和、经黄酸化后制成，其本身具有活性竹炭的优良功效，应选用直径在0.45-0.65毫米的普通强力丝以保持较佳弹性，它比竹炭涤纶纤维和竹炭丙纶纤维更绿色环保；
(3)天然橡胶，选用它是为了防止山棕竹炭床垫散发甲醛等有害气味、增加床垫弹性并确保竹炭山综丝裸板不易变形；
(4)活性竹炭，选用比表面积大于800m2/g的块状活性竹炭，目的为了充分发挥竹质活性炭的优良功效、并将它结合到山棕床垫的产品上，这是本发明的主要技术要点之一，采购块状活性竹炭以降低材料成本；
2.原材料初加工：是本发明山棕竹炭床垫芯的四条生产支线，
(1)山棕纤维制备，
(a)蒸煮——将采购来的山棕片放入水泥浇制的蒸煮池中，加清水没过山棕片，通入蒸汽，经过24小时后出池清理，达到软化、脱酯、脱糖之目的；
(b)碾压分丝——将滤干的山棕片放上输送带进入碾压分丝机自动分离成自然卷曲状山棕纤维，并自动删除碎片杂物；
(c)晾晒拣选——将卷曲状山棕纤维经过自然吹干、含水率达85％以上，再人工拣选分品位入库备用；
(2)竹炭粘胶纤维制备，将采购来的该原料直接进行梳理、卷曲、切断即可；
(3)天然橡胶乳制备，将采购来的该原料母液按公知的常规配方加入各配合剂(硫化剂、促进剂、防老剂、活化剂、填充剂、抗泡剂等)制成胶乳，使用前过滤、再加软水稀释制成粘滞度为7.6-8.0泊的胶乳液，充分拌匀20分鈡后注入喷胶机的储胶罐，储胶罐能保持着47-50℃的温度；
(4)颗粒状活性竹炭制备，是将采购来的块状活性竹炭经过球磨机细化达到250-300目、再经过筛粉机筛选去除较大颗粒竹炭后进入静电发生器储罐；
3.山棕竹炭床垫芯主生产线，
(1)匀料——将按总重量80％优质的山综纤维和总重量20％备好的竹炭粘胶纤维进行混合、进入匀料机充分拌匀；
(2铺装——将按上述比例充分拌匀的山综纤维和竹炭粘胶纤维输送入铺装机通过挤出口形成宽带状，再输入多头针刺机械将它们互相缠绕成片、制成网状陈列式结构的山综丝竹炭床垫裸板，并牢固地组合在一起；
(3)喷胶——加温拌匀后的天然橡胶乳通过喷胶机由两排喷咀对山棕竹炭床垫裸芯板的上下两面高压喷涂，尽量使山棕竹炭床垫内的山综纤维和竹炭粘胶纤维都沾上天然橡胶乳；
(4)喷炭——进入静电发生器储罐带上负电荷的颗粒状活性竹炭粉在静电压和负气压设备的共同作用下通过储罐的出料口，此时山棕竹炭床垫裸芯板自动通过带有正静电荷的极板，颗粒状活性竹炭粉就被吸入山棕竹炭床垫裸芯板的纤维间隙、均匀地吸附在涂有天然橡胶乳的山棕纤维和竹炭粘胶纤维表面，就能达到使活性竹炭充分地发挥其优良功效之目的；
(5)烘干——涂有天然橡胶乳并吸附有颗粒状活性竹炭的山棕竹炭床垫裸芯板一起进入烘箱，使颗粒状活性竹炭粉更加牢固地与山棕竹炭床垫裸芯板相结合、并使天然橡胶乳固化定型，提高山棕纤维和竹炭粘胶纤维的弹性和柔软性；
(6)剪切——宽条形山棕竹炭床垫裸芯板通过剪切机自动被剪去毛边并被切成标准床垫状、并还要经过人工修整；
(7)热压——将按上述标准山棕竹炭床垫裸芯板置入热压机进一步加热加压成型，外观更加平整，最终制成不同规格厚度的山棕竹炭床垫芯。
用本发明的方法生产的山棕竹炭床垫芯规格厚度在10-180mm之间。
实验室检测数据表明：用本发明的生产方法制成的山棕竹炭床垫，其各项性能指标超过了用目前公知工艺制成的山棕纤维床垫及依靠棉纤维或人造纤维制成的竹炭床垫，它科学合理地集多功能、功效于一床垫，增加了高附加值功能性床垫的新品种，其社会效益、经济效益十分显著。
Claims (1)
1.一种山棕竹炭床垫的制造方法，其特征是：山棕竹炭床垫的主要原料是采用天然山棕纤维、竹炭粘胶纤维、天然橡胶乳和颗粒状活性竹炭，它们在四条分生产线作好制备，其中，天然山棕纤维的制备步骤为，(a)将采购来的山棕片放入水泥浇制的蒸煮池中，加清水没过山棕片，通入蒸汽，经过24小时后出池清理，达到软化、脱酯、脱糖之目的，(b)将滤干的山棕片放上输送带进入碾压分丝机自动分离成自然卷曲状山棕纤维，并自动删除碎片杂物，(c)将卷曲状山棕纤维经过自然晾晒、含水率达85％以上，(d)再人工拣选分品位入库备用；竹炭粘胶纤维制备是将采购来的该竹炭粘胶纤维的原料直接经过梳理、卷曲、切断即可；然后将占总重量80％由上述步骤(d)拣选的达到上述步骤(a)、(b)以及(c)各步骤操作目的的山棕丝和占总重量20％的竹炭粘胶纤维进行混合、进入主生产线的匀料机将它们按上述比例充分拌匀，再装入铺装机通过挤出口形成宽带状、继续输入多头针刺机械将它们互相缠绕牢固地组合在一起，初步形成山棕竹炭床垫裸芯板；天然橡胶乳的制备是将采购来的该天然橡胶乳的原料加稀释剂制成粘滞度为7.6-8.0泊的胶乳，加温拌匀后注入喷胶机并通过两排喷咀对山棕竹炭床垫裸芯板的上下两面同时进行高压喷涂；颗粒状活性竹炭制备是将采购来的块状活性竹炭经过球磨机细化达到250-300目、再经筛粉机筛选进入静电发生器储罐，带上负电荷的颗粒状活性竹炭粉在静电压和负气压设备的共同作用下通过储罐的出料口，穿入山棕竹炭床垫裸芯板的纤维间隙、均匀地吸附在涂有天然橡胶乳的山棕纤维和竹炭粘胶纤维表面，然后一起进入烘箱使颗粒状活性竹炭粉更加牢固地与山棕竹炭床垫裸芯板相结合并使天然橡胶乳固化定型，最后经过剪切、修整再置入热压机进一步加热加压成型，最终制成规格厚度在10-180mm之间的山棕竹炭床垫芯。
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