CN102616726A - 一种无胶超厚床垫的生产工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无胶超厚床垫生产工艺。床垫的制造包括下列步骤：第一步，传送带使第1层网状物通过第1台针刺机针刺成为第1层垫状物，在第1层垫状物上铺上第2层网状物；第二步，传送带使第1层垫状物和第2层网状物一起通过第2台针刺机针刺成为第2层垫状物，第2台针刺机刺穿第2层网状物并刺入第1层垫状物；第N步，在第N-1层垫状物上表面放置第N层网状物，并将其一起送入第N台针刺机针刺后成为第N层垫状物（N>2）。第N垫状物经过自动控制按所需尺寸裁切成片，高温热压消毒定型成产品。通过本发明制造的床垫绿色环保，无胶污染，对人体健康有益，产量高，并且依靠本发明制造的床垫的空隙率高，透气性强，能满足人体对于舒适柔软的要求。

Description

一种无胶超厚床垫的生产工艺

技术领域

本发明涉及一种床垫的生产工艺，尤其涉及一种无胶超厚床垫生产工艺。

背景技术

长期以来，人们习惯使用泡沫塑料、弹簧、海绵等材料制作床垫，这些垫具存在透气性差、吸湿、容易局部塌陷，弹性不平衡均匀或结构复杂，物体笨重，搬移不便等缺点，难以满足人体对于舒适柔软和便于搬运的要求，于是将关注焦点转移到了另一种材料，即棕丝上，利用该材料制造的床垫软硬适中，对人们的身体健康大有裨益。采用棕丝制作床垫的传统工艺如下：棕丝开松、梳理成网、机械铺网、针刺成型、乳胶喷洒、烘干固化、叠合热压和裁边码堆。但是传统工艺存在如下缺陷：

第一，在棕垫的制造过程中所使用的大量粘结剂中的挥发物对人体的健康有害；

第二，现有的棕垫的厚度较薄。

此外，可采用手工缝纫的方法解决胶粘的问题，即通过手工将棕绳制作成棕垫。但是利用此种方法制作棕垫的缺陷在于：产量较低、人工过多，产品边部容易松散，既影响美观又影响使用。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术中粘结剂中的挥发物对人体的健康有害、棕垫的厚度较薄等缺陷，提供一种对人体无害、棕垫厚度较大的一种床垫的制造方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明中的床垫生产工艺，包括下列步骤：第一步，传送带使第1层网状物沿着机组方向通过第一夹帘送入第1台针刺机针刺后成为第1层垫状物，第1层垫状物从第一辊组输出至传送带上，并在第1层垫状物上铺上第2层网状物；第二步，传送带使第1层垫状物和第2层网状物沿着沿着机组方向一起通过第二夹帘送入第2台针刺机针刺后成为第2层垫状物，第2台针刺机上的刺针刺穿第2层网状物并刺入第1层垫状物，第2层垫状物通过第二辊组输出至传送带上；

第N步，在第N-1层垫状物上表面放置第N层网状物，将第N-1层垫状物和第N层网状物沿着机组方向一起通过第N夹帘送入第N台针刺机针刺后成为第N层垫状物，第N台针刺机上的刺针刺穿第N层网状物并刺入第N-1层垫状物，第N层垫状物通过第N辊组输出至传送带上，N为大于2的自然数。

在本发明床垫生产工艺中，第1层网状物、第2层网状物和第N层网状物由棕丝或椰丝或低熔点化学纤维通过开松机和梳理机处理而成。

在本发明床垫生产工艺中，第1台针刺机、第2台针刺机和第N台针刺机的针刺密度为1-50针/cm²。

在本发明床垫生产工艺中，所述第一步中，针刺深度为刺针上最靠近针尖的钩刺进入托网板上表面1-15mm。

在本发明床垫生产工艺中，所述第二步中，针刺深度为刺针上最靠近针尖的钩刺进入第1层垫状物上表面10-40mm。

在本发明床垫生产工艺中，所述第N步中，针刺深度为刺针上最靠近针尖的钩刺进入第N-1层垫状物上表面10-40mm。

在本发明床垫生产工艺中，第2台针刺机托网板和剥网板间的间距是所述第1台针刺机托网板和剥网板间距的2倍，第N台针刺机托网板和剥网板间的间距是第1台针刺机托网板和剥网板间距的N倍。

在本发明床垫生产工艺中，第2台针刺机和第N台针刺机的夹帘的水平帘上表面及托网板上表面与第1台针刺机夹帘的水平帘的上表面和托网板的上表面位于同一个水平面内。

在本发明床垫生产工艺中，针刺机的刺针包括斩口针和叉形针，斩口针和叉形针均匀混合安装在针刺机的针板上。

在本发明中制造一种床垫，床垫包括N层垫状物，N层垫状物通过本发明所述的方法制造。

本发明中的床垫生产工艺，通过传送带使第1层网状物沿着机组方向通过第一夹帘送入第1台针刺机进行针刺，针刺后成为第1层垫状物，第1层垫状物从第一辊组输出至传送带上，并在第1层垫状物上铺上第2层网状物；再将第1层垫状物和第2层网状物沿着机组方向一起通过第二夹帘送入第2台针刺机进行针刺，第2台针刺机上的刺针刺穿第2层网状物并刺入第1层垫状物，从而使第1层垫状物和第2层网状物紧密连接在一起成为第2层垫状物；当N大于2时，在第N-1层垫状物上表面放置第N层网状物，将第N-1层垫状物和第N层网状物沿着机组方向一起通过第N夹帘送入第N台针刺机针刺后成为第N层垫状物，第N层垫状物通过第N辊组输出至传送带上。刺针上的刺钩就会带动垫状物表面及网状物表面的纤维，由纤维网的平面方向向纤维网的垂直方向运动，使纤维产生上下移位，当针刺达到一定的深度后，刺针开始回升，由于刺钩顺向的缘故，产生移位的纤维脱离刺钩而以垂直状态留在纤网内，由此将垫状物和网状物连接起来。该种连接方式绿色环保，避免了通过粘结剂来连接，从而使人体健康免于受到伤害，除此之外，通过该连接方式连接形成的床垫更结实耐用，在一定程度上能防止床垫边部松散，美观又实用。

在本发明床垫生产工艺中，第1层网状物、第2层网状物和第N层网状物采用棕丝或椰丝或低熔点化学纤维。因为棕丝、椰丝和低熔点化学纤维都是环保型材料，且具有较好的透气隔热效果，吸湿性好，弹性平衡均匀，故按本发明所述的方法制造的床垫的透气、隔热及吸湿效果好，弹性均匀，更为重要的是不会对环境产生污染。

一般来说，针刺密度越大，纤维缠结程度越高，产品强力越大，越强硬。但是如果纤网已足够紧密的话，再针刺就会导致纤维损伤或断针，反而使产品的强度下降。在本发明所述的制造方法中，采用的针刺密度为1-50针/cm²，比较适中，所以按本发明制造的床垫的强度比较大，空隙率较高，弹性好，且不会导致纤维受到损伤或断针的不良后果。

针刺深度是刺针针尖穿过托网板到极限位置时，针尖到托网板上表面的距离，即针刺时刺针穿过纤维网后伸出纤维网的最大长度，也是刺针上最靠近针尖部位的第一个钩刺到托网板或垫状物上表面的距离，单位为mm，在本发明床垫制造方法中，第一步中，针刺深度为1-15mm，第二步中，针刺深度为10-40mm，第N步中，针刺深度为10-40mm，按这些技术参数进行针刺的网状物和垫状物之间能进行足够紧密的连接，并能防止所制造的床垫边部松散。

在本发明床垫生产工艺中，第2台针刺机托网板和剥网板间的间距是第1台针刺机托网板和剥网板间距的2倍，第3台针刺机托网板和剥网板间的间距是第1台针刺机托网板和剥网板间距的3倍，第N台针刺机托网板和剥网板间的间距是第1台针刺机托网板和剥网板间距的N倍（N为大于2的自然数）。因为在按本发明所述方法制造床垫的过程中，垫状物越来越厚，这样做就能保证为了能让垫状物和网状物同时送入针刺机托网板和剥网板之间，顺利进行针刺。

本发明的床垫生产工艺中，所使用的针刺机的刺针包括斩口针和叉形针，并且二者均匀混合安装在针刺机的针板上，这样就可以在垫内形成圆圈、半圆圈，以提高床垫的弹性效果。

按照本发明所述生产工艺制造的一种床垫包括N层垫状物，N层垫状物通过本发明所述的方法制造，此床垫绿色环保，无胶污染，对人体健康有益，产量高，空隙率高，透气性强，能满足人体对于舒适柔软的要求。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明无胶超厚床垫生产工艺的示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

现将附图中的标号说明如下：1为第1层网状物，2为第一夹帘，3为第1台针刺机，4为第一辊组，5为第1层垫状物，6为第2层网状物，7为第二夹帘，8为第2台针刺机，9为第二辊组，10为第2层垫状物，11为裁切刀，12为成品床垫，13为针板，14为刺针，15为托网板，16为剥网板。

本说明书中，N为大于2的自然数。

如图1所示，本发明中的床垫生产工艺，包括如下步骤：

第一步，将第1层网状物放置在传送带上，传送带运送的速度可按需调整，传送带的宽度可根据需要进行选择，其宽度优选大于第1层网状物的宽度。传送带的运转速度有两种实施方式：第一种，一直保持匀速；第二种，按需要对其进行控制，可作变速运转，或者按需要对传送带的停止和启动作控制。传送带将第1层网状物运送至第1台针刺机，传送带一边保持运转，第1台针刺机在传送带运转的同时对第1层网状物进行针刺。当第1层网状物在传送带上通过第1台针刺机进行针刺后，将针刺后的第1层网状物称为第1层垫状物，第1层垫状物从第一辊组输出至传送带上。然后，在第1层垫状物的上表面铺上第2层网状物，此时传送带可以保持运转或者停止运转。针刺深度是刺针穿刺纤网后突出在纤网外的长度。

第二步，传送带将第1层垫状物和第2层网状物沿着机组方向一起通过第二夹帘送入第2台针刺机，传送带一边保持运转，第2台针刺机在传送带运转的同时对进行针刺，针刺后成为第2层垫状物，第2台针刺机上的刺针刺穿第2层网状物并刺入第1层垫状物，第2层垫状物通过第二辊组输出至传送带上；

第N步，在第N-1层垫状物的上表面铺上第N层网状物，此时传送带可以保持运转或者停止运转，将第N-1层垫状物和第N层网状物沿着机组方向一起通过第N夹帘送入第N台针刺机针刺后成为第N层垫状物，第N台针刺机上的刺针刺穿第N层网状物并刺入第N-1层垫状物，第N层垫状物通过第N辊组输出至传送带上（N为大于2的自然数）。

针刺对第N-1层垫状物和第N层网状物中的纤网作用：通过针刺的摩擦作用，使纤网压缩，刺针每次刺穿第N层网状物并刺入第N-1层垫状物，针刺再回升，由于钩刺是顺向，纤维脱离钩刺以垂直状态留在纤网内，由此将第N层网状物和第N-1层垫状物连接起来，N为大于2的自然数。

本发明中的第1层网状物、第2层网状物和第N层网状物可以是任何纺织纤维用品，例如原棉、羊毛、化学短纤维和棉、麻、涤纶、碎布等。本实施例中优选棕丝、椰丝和低熔点化学纤维中的一种或几种，其中低熔点化学纤维可采用亿群化纤工业(汕头)有限公司生产的低熔点(4080)纤维。第1层网状物、第2层网状物和第N层网状物可分别通过开松机和梳理机处理而成，开松机的作用主要是松解纤维，通过撕扯使大块的纠结纤维松解变成小块或束状，同时在松解过程中伴有混合、除杂作用；梳理机的作用是将初步加工的原料分梳成单纤维状态，组成网状纤维薄层，再集合成纤维条。

为了使垫状物或网状物更方便快捷喂入针刺机，在垫状物或网状物喂入针刺机之前将其经相应的夹帘进行处理，再送入相应的针刺机。夹帘为皮带式送网机构，由2块皮带组成，一块位于传送带上方，另一块位于传送带下方，其作用是将垫状物和网状物压缩至一定的厚度，以便于顺利将其喂入针刺梁下。

经过第N台针刺机针刺后的第N层网状物和第N-1层垫状物称为第N层垫状物，将第N层垫状物通过第N辊组，第N辊组的作用是将第N层垫状物压缩至所需要的厚度，再在第N层垫状物的上表面放上第N+1层网状物，并将压缩后的第N层垫状物和新加的第N+1层网状物沿着机组方向一起送入第N+1个针刺机进行针刺。

本发明中的刺针包括带有弯头的针柄、针腰、针叶和针尖四部分。 针尖的形状、钩刺的结构、针叶的截面形状、刺针的几何尺寸、刺针的几何尺寸以及钩刺的排列可以按需求进行选择。本实施例中优选两种刺针，即斩口针和叉形针，将斩口针和叉形针混合安装在针刺机的针板上，通过精确控制针刺深度，可以在棕垫内形成棕丝圆圈、半圆圈，以提高床垫的弹性效果。较佳地，将斩口针和叉形针均匀混合安装在针刺机的针板上。 

针刺密度是最重要的工艺参数，针刺密度指纤网在单位面积（1平方厘米）上受到的理论针刺数。一般来说，针刺密度越大，产品强力越大，越强硬。但是，如果纤网已足够紧密的话，再针刺就会造成纤维的损伤或断针，反而会使产品的强力下降。因此在本发明床垫制造方法中，针刺机的针刺密度优选为1-50针/cm²。

针刺深度是刺针穿刺纤网后突出在纤网外的长度，在一定范围内，随着针刺深度的增加，纤维之间的缠结更充分，产品的强力有所提高，但是刺的过深，会使纤维断裂、产品强力降低。本发明床垫制造方法的刺入深度为：当只有2层网状物时，针刺刺入第1层网状物的针刺深度是1-15mm，针刺刺穿第2层网状物并刺入第1层垫状物的针刺深度为刺针上最靠近针尖的钩刺进入第1层垫状物上表面10-40mm，当网状物的层数大于2层时（即N为大于2的自然数），针刺穿透第N层网状物再刺入第N-1层垫状物的针刺深度为刺针上最靠近针尖的钩刺进入第N-1层垫状物上表面10-40mm，由此连接第N层网状物与第N-1层垫状物成为第N层垫状物。例如，当N为3时，刺针穿透第3层网状物再刺入第2层垫状物的针刺深度为刺针上最靠近针尖的钩刺进入第2层垫状物上表面10-40mm；当N为6时，针刺穿透第6层网状物再刺入第5层垫状物的针刺深度为刺针上最靠近针尖的钩刺进入第5层垫状物上表面10-40mm。

本发明中，所需梳理机、铺网机、针刺机的个数按需求进行选择，本实施例中优选1～10台；棕垫的最终厚度根据要求进行确定，本实施例中优选10～400mm。根据上述制造床垫的方法提供一种新颖的床垫，床垫包括多层网状物，多层网状物通过上述制造床垫的方法连接多层网状物，垫状物棕垫经过自动控制按所需尺寸裁切成片，高温热压消毒定型成产品。

本发明的优选实施例如下：

实施例1

选择柔性棕丝，切成长度80mm，由开松机、料仓、输送装置喂入梳理机，然后经铺网机铺成第1层网状物1，该第1层网状物经第一夹帘2喂入第1台针刺机3，经由针板13上按一定植针密度布置的带刺钩的针上下运动，将第1层网状物1中的纤维立体交叉纠缠起来，形成具有一定力学强度的棕垫。该针刺机刺针14直径φ2.2，针刺密度5针/cm²，针刺深度10mm，托网板15、剥网板16间距30mm。针刺后的棕垫厚度20mm。按长度要求裁切成块，经120℃高温消毒切边后成为产品。

实施例2

棕丝长度、苘纤维的长度依然80mm，按比例90:10均匀混合，经由实施例1制成20mm厚的第1层垫状物5继续沿机组方向向前运行，在其上铺上等量的按相同比例混合的棕丝与苘纤维的第2层网状物6，经由第二夹帘7将底层20mm厚的第1层垫状物连同其上的第2层网状物6沿着机组方向一同喂入第2台针刺机8，针板13上装有直径φ2.2刺针14，按一定的植针密度布排。通过针板13的上下运行，带动刺针14运动，通过剥网板16、托网板15上与刺针14相对应的针孔上下运动，将第2层网状物6中的纤维自身以及与第1层垫状物5中的纤维勾搭交缠，成为一体。第2台针刺机托网板15上表面、第二夹帘7中水平帘的上表面与第1台针刺机托网板上表面、第一夹帘2中水平帘的水平帘的上表面处于同一水平面内。托网板15与剥网板16间的距离为60mm，是第1台针刺机间距的2倍。也就是说针刺机的针梁上调30mm。针刺密度7针/cm²，针刺深度：针刺伤最靠近针尖的钩刺进入第1层垫状物5表面10mm。第2层垫状物10厚度40mm，120℃高温消毒。该第2层垫状物10纤维之间的纠结牢固，第2层垫状物10的强度高。

实施例3：

纤维是棕丝和椰丝，棕丝长度80mm，椰丝长度60mm，较棕丝细。利用梳理机梳理成丝网，然后在最底层铺上约占棕垫总量的5%的一层薄网。在其上铺上与实施例1相同的量的棕网，并按实施例1相同的工艺刺成厚度20mm的第1层垫状物5，该第1层垫状物5沿机组方向前进，与实施例2的工艺相同，在第1层垫状物5上再铺一层第2层网状物6，并经第2台针刺机8按实施例2同样的工艺刺成两层一体的第2层垫状物10，厚度为40mm。同样地该第2层垫状物10沿着机组方向继续前进，在其上铺上等量的第3层网状物，经由第三夹帘将第2层垫状物和第3层网状物沿着机组方向一起输送进第3台针刺机。该针刺机的托网板上表面、夹帘水平帘的上表面与第1台针刺机的托网板上表面、夹帘的水平帘的上表面位于同一水平面内。托网板与剥网板间的距离为90mm。也就是第3台针刺机的针梁比第2台针刺机又上调30mm。针刺密度为6针/cm²。针刺深度：第1层垫状物与第2层网状物为刺针上最靠近针尖的钩刺进入第1层垫状物上表面内15mm，第3层网状物与第2层垫状物为刺针上最靠近针尖的钩刺进入第2层垫状物上表面为13mm。所用刺针与实施例1、实施例2同，植针密度也相同。此时棕垫厚度为60mm。对这个厚棕垫不裁切，仍然继续前进，在其上同样利用梳理机将细椰丝梳理成网，按总量5%的量铺成网，经由修面针刺机修面针刺，刺针直径φ0.55，压膜针，针刺密度16针/cm²，针刺深度5mm。按设定的长度自动裁切后，翻转，用另一台相同的修面针刺机以相同的工艺对棕垫底层修面。最后以120℃高温消毒，切边后极为成品。该棕垫表面光洁无毛丝，美观净洁。

实施例4：

将棕丝、低熔点化学纤维按70～90:30～10的比例均匀混合、梳理、铺网，其工艺过程与实施例1、2、3相同，将混有低熔点化学纤维的棕垫经过加温、热压、冷却定型成产品，其中低熔点环保化学纤维可以是皮芯PET纤维，其表皮的熔点较低，比如120℃，在温度压力的作用下，把棕丝粘结起来，具有较好的强度、平整性，可以延长棕垫的使用寿命优化使用性能。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种无胶超厚床垫生产工艺，其特征在于，包括下列步骤：

第一步，传送带使第1层网状物沿着机组方向通过第一夹帘送入第1台针刺机经针刺形成第1层垫状物后通过第一辊组输出至传送带上，然后在该第1层垫状物上铺上第2层网状物；

第二步，传送带使第1层垫状物和第2层网状物沿着机组方向一起通过第二夹帘送入第2台针刺机经针刺形后成为第2层垫状物，再通过第二辊组输出至传送带上，前述第2台针刺机上的刺针刺穿第2层网状物并刺入第1层垫状物； 

第N步，在第N-1层垫状物上表面放置第N层网状物，第N-1层垫状物和第N层网状物在传送带的带动下沿着机组方向一起通过第N夹帘送入第N台针刺机经针刺后形成第N层垫状物，再通过第N辊组输出至传送带上，前述第N台针刺机上的刺针刺穿第N层网状物并刺入第N-1层垫状物， N为大于2的自然数。

2.根据权利要求1所述的无胶超厚床垫生产工艺，其特征在于，第1层网状物、第2层网状物和第N层网状物均由棕丝或椰丝或低熔点化学纤维通过开松机和梳理机处理而成。

3.根据权利要求1所述的无胶超厚床垫生产工艺，其特征在于，所述第1台针刺机、第2台针刺机和第N台针刺机的针刺密度均为1-50针/cm²。

4.根据权利要求1所述的无胶超厚床垫生产工艺，其特征在于，所述第一步中，所述针刺深度为刺针上最靠近针尖的钩刺进入托网板上表面1-15mm。

5.根据权利要求1所述的无胶超厚床垫生产工艺，其特征在于，所述第二步中，所述针刺深度为刺针上最靠近针尖的钩刺进入第1层垫状物上表面10-40mm。

6.根据权利要求1所述的无胶超厚床垫生产工艺，其特征在于，所述第N步中，所述针刺深度为刺针上最靠近针尖的钩刺进入第N-1层垫状物上表面10-40mm。

7.根据权利要求1所述的无胶超厚床垫生产工艺，其特征在于，所述第2台针刺机托网板和剥网板间的间距是所述第1台针刺机托网板和剥网板间距的2倍，所述第N台针刺机托网板和剥网板间的间距是所述第1台针刺机托网板和剥网板间距的N倍。

8.根据权利要求1所述的无胶超厚床垫生产工艺，其特征在于，所述第2台针刺机和所述第N台针刺机的夹帘的水平帘上表面及托网板上表面与所述第1台针刺机夹帘的水平帘的上表面和托网板的上表面位于同一个水平面内。

9.根据权利要求1-8中任一权利要求所述的无胶超厚床垫生产工艺，其特征在于，所述针刺机的刺针包括斩口针和叉形针，所述斩口针和叉形针均匀混合安装在所述针刺机的针板上。

10.一种床垫，其特征在于由N层垫状物通过针刺机针刺复合而成，前述N为大于2的自然数。

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