CN103054385A - 一种天然环保的床垫填充芯及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种天然环保的床垫填充芯，包括至少一层中间层和设置在中间层上的表层，所述表层由如下重量百分比的组分组成：15%~40%的低熔点纤维和60%~85%的竹麻纤维，所述中间层组分的重量百分比为：15%~40%的低熔点纤维和60%~85%的竹麻纤维；所述中间层的纹路呈斜型或S形。本发明还公开了所述天然环保的床垫填充芯的制备方法，包括以下步骤：分别制备各层包括上下表层和中间层，然后顺序铺好，经烘箱、冷轧、冷却、切割、检验包装工序制得。本发明的竹麻纤维制成的床垫填充芯及其制备方法解决了现有床垫中存在的易分层断裂、弹性不够、透气性差、发霉生虫等技术问题。

Description

一种天然环保的床垫填充芯及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种床垫填充芯及其制备方法，特别是一种天然环保的床垫填充芯及其制备方法。

背景技术

目前床垫填充芯大部分是采用传统的椰棕床垫，椰棕床垫需要使用大量胶水粘合而成，若长期使用会对人体健康造成危害，椰棕床垫不仅较易受潮发霉、长虫变质，而且易塌陷、易折断，而且较硬、弹性差，使用范围也较窄，多适合做硬床垫填充材料。

公布号为CN102174729A的专利公开了一种聚酯纤维椰棕板，其包括三层，上下两层材料相同，均为采用低熔点双组份皮芯纤维和三维卷曲圆中空纤维；中间层材料为低熔点双组份皮芯纤维和椰棕纤维。上述聚酯纤维椰棕板虽然解决了椰棕床垫使用胶水和质硬的问题，但椰棕纤维本身易受潮发霉、长虫变质，长期使用对人体健康有害，而且床垫易变形，透气性和弹性也较差。

发明内容

发明目的：本发明的目的在于提供一种刚性较好、不易变形、抗菌、抗紫外线且吸味的床垫填充芯，本发明还提供了制备该床垫填充芯的方法。

技术方案：本发明所述的天然环保的床垫填充芯，包括至少一层中间层和设置在中间层上的表层，所述的表层由如下重量百分比的组分组成：15%~40%的低熔点纤维和60%~85%的竹麻纤维；所述的中间层由如下重量百分比的组分组成：15%~40%的低熔点纤维和60%~85%的竹麻纤维；

所述床垫填充芯的另一种方案为，表层由如下重量百分比的组分组成：25%~40%的低熔点纤维和60%~75%的竹麻纤维；所述的中间层由如下重量百分比的组分组成：25%~40%的低熔点纤维和60%~75%的竹麻纤维；

所述所述中间层设有呈斜形或S形的纹路；

当中间层的纹路呈斜形时，在保证弹性的同时，硬度较大；

当中间层纹路呈S形时，S形结构起到了弹簧的作用，使得床垫弹性好，透气性佳，且用料比重下降、密度小、重量较轻；

所述的竹麻纤维由竹原纤维与麻纤维组成；

所述的表层采用针刺无纺层；

所述的低熔点纤维为PP纤维、PLA纤维、ES纤维、PE/PET皮芯纤维、4080纤维中的一种或者一种以上；

所述的麻纤维是指黄麻、红麻、剑麻、亚麻、大麻、苎麻中的一种或者一种以上；

所述的麻纤维长度为30~300mm，细度为25~40D；

制备上述天然环保的床垫填充芯的方法，步骤如下：

（1）将各组分按所需比例进行称重、开松混合、预成网、梳理、气流成网、针刺，分别制得上下表层的无纺层；

（2）将各组分按所需比例进行称重、开松混合、预成网、梳理、气流成网制得中间层；

（3）通过上、下放卷装置将通过步骤（1）制备的上下表层的无纺层分别放在中间层的上方和下方，然后一起进入烘箱、冷轧、冷却、切割、检验包装；

步骤（1）中针刺工序的针板布针密度为500~6000枚/米，针刺频率为50~1800次/分钟，速度为0~20米/分钟；

步骤（2）中预成网、梳理、气流成网工序的速度为0~20m/min；

步骤（3）中烘箱温度为180~230℃，烘箱中的烘制时间为1~9min，冷轧温度为5~20℃，冷却温度为0~25℃。

有益效果：与现有技术相比，本发明的显著优点是：

（1）本发明低熔点纤维的加入量在15%~40%之间，即保证了粘结性也保证了成品具有合适的弹性和弹性恢复性；

（2）本发明床垫填充芯中含有麻纤维，麻纤维具有良好的吸湿透气性，而且抗菌防螨，长期使用不会因潮湿而发霉，生虫变质，从而保持床垫不易变形。另外，麻纤维质量相对较轻，这将更方便搬运和运输，而且能节约运输成本；

（3）本发明床垫填充芯中含有竹原纤维，为天然环保材料，具有良好的透气性、瞬间吸水性、较强的耐磨性和良好的染色性等特性，同时具有天然抗菌、抑菌、除螨、防臭、吸除异味和抗紫外线功能；

（4）本发明中间层的纹路呈斜形时，在保证弹性的同时，硬度较大；中间层纹路呈S形时，S形结构起到了弹簧的作用，使得床垫弹性好，透气性佳，且用料比重下降、密度小、重量较轻；

（5）本发明提供纤维复合床垫填充芯的制备方法，工序简单，这对本发明的床垫采用长度为30~300mm的纤维的情况下，控制预成网、梳理、气流成网工序的速度在0~20m/min，使得整个产品内部纤维相互呈立体形式、交叉地纠缠在一起，从而使床垫不易分层，而且具有较好的弹性和弹性回复性，长期使用不易变形。并且使得床垫纵、横向强力较均衡，几乎无差异，其纵、横向强力比为1:1.02，而一般的梳理成网的纵、横向强力比为1:1.2~1:1.3。

本发明采用冷轧工序，可以在定厚的同时帮助降温，并修饰产品表面，使产品表面的凹凸不平变得平整。

附图说明

图1是本发明床垫填充芯的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作更进一步的说明。

如图1所示，本发明的床垫填充芯由中间层1、表层2组成，中间层1为床垫提供一定的厚度和强度，这样可以使得床垫具有足够的弹性，又经久耐用，表层2可以对中间层1的粗硬纤维有一定的阻挡作用，防止其扎出而刺痛使用者。本发明中的床垫填充芯还可以根据不同人群的使用需求，增加中间层、表层或者去掉表层，还可以在各层结构中采用不同的材质，比如在表层中加入弹性材料。本发明各层可以分别采用不同的组成、不同的工艺，从而达到较好的使用效果。本发明中间层可以形成独特的S形结构或斜纹结构，不仅美观还更具实用性。

具体的实施例如下：

实施例1

一种天然环保的床垫填充芯，包括一层中间层1和一层设在中间层1上的表层2组成，所述表层2按重量百分比由如下组分组成：15%的PLA纤维、50%的竹原纤维和35%的大麻纤维，所述中间层1按重量百分比由如下组分组成：40%的PP纤维、30%的竹原纤维以及30%的黄麻纤维。

其制备方法包括如下步骤：

第一步，将各组分按所需比例进行称重、开松混合、预成网、梳理、气流成网、针刺，分别制得表层2的无纺层，其中表层2的无纺层采用15%的PLA纤维、50%的竹原纤维和35%的大麻纤维，针刺工艺中的针板布针密度为1200枚/米，针刺频率为800次/分钟，速度为3米/分钟；

第二步，按照40%的PP纤维、30%的竹原纤维以及30%的黄麻纤维的比例进行称重、开松混合、预成网、梳理、气流成网制得中间层1，其中预成网、梳理、气流成网工序的速度为6m/min；

第三步，将通过步骤（1）制备的表层2的无纺层分别放在步骤（2）中制备的中间层1的上方，然后一起进入烘箱、冷轧、冷却、切割、检验包装，其中烘箱温度为230℃，烘箱中的烘制时间为3min，冷轧温度为9℃，冷却温度为12℃。

本实施例中所述的大麻纤维的长度为50mm；细度为32D；黄麻纤维的长度为80mm；细度为30D；

本实施例制备的产品各项性能参数如下：

抗菌测试：将本实施例制得的产品，滴上一定浓度的大肠杆菌ATCC8739，然后24小时后再检测大肠杆菌浓度，得出抗菌性能参数。

驱螨效果测试：取7只小培养皿，其中1只为中心培养皿，其余6只为培养皿围绕中心培养皿摆放，并有一处培养皿壁与中心培养皿接触，将7只培养皿摆好后放在粘胶纸板上使其位置得以固定。在周围6只培养皿中间隔放置本实施例中制得的检测样品和对照样品，检测样品的面积与培养皿底面积基本一致。在检测样品的上面各放螨虫饲料0.05g。在中心培养皿中放入螨虫1000只，将固定在粘胶纸板上的这一套试验装置放入一个有盖瓷盘中，加入饱和食盐溶液使磁盘内湿度保持在75%左右，在恒温中（25度）培养24小时。用浮选法将饲料中的螨虫分离并收集起来，用水洗法将各培养皿及防螨床垫上螨虫收集起来。分别记录防螨床垫上的螨虫数，按下式计算驱螨率：

驱螨率（%）＝（1-检测组螨虫数/对照组螨虫数）*100%

检测结果见下表：

检测编号	检测样品螨虫数（只）	对照样品螨虫数（只）	驱螨率（%）
				1	40	200	80.00
2	50	200	75.00
				3	60	200	70.00
4	150	600	75.00

甲醛含量检测：通过对本实施例所制备的样品进行甲醛含量检测，检测结果为16mg/kg，处于人体安全范围值之内。

强力、气味及强度检测：通过对本实施例所制备的样品参照GB/T15788－1995测试得到的纵、横向强力比为1：1.01；参照QB1952.2-2004弹簧软床垫标准中的6.8实验方法得出本实施例制得的产品无异常气味；参照其中的6.6.1检测出的强度为18N/cm，符合行业和国家标准。

弹性检测：本实施例制备得到的产品，中间层1的横截面积的纹路呈斜型，此纹路结构起到了弹簧的作用，相对于其他现有产品，本实施例制得的产品，弹性更好，界截面简洁美观且透气性能更佳。

实施例2

一种天然环保的床垫填充芯，包括一个中间层1和分别设置在中间层1上表面和下表面的表层2，所述表层2按重量百分比由如下组分组成：30%的PP纤维、40%竹原纤维和30%的剑麻纤维，所述中间层1按重量百分比由如下组分组成：30%的PE/PET皮芯纤维、50%的竹原纤维以及20%的红麻纤维。

其制备方法包括如下步骤：

第一步，将各组分按所需比例进行称重、开松混合、预成网、梳理、气流成网、针刺，分别制得表层2的无纺层，其中表层2的无纺层采用30%的PP纤维、40%竹原纤维和30%的剑麻纤维，针刺工艺中的针板布针密度为6000枚/米，针刺频率为1800次/分钟，速度为7米/分钟；

第二步，按照30%的PE/PET皮芯纤维、50%的竹原纤维以及20%的红麻纤维的比例进行称重、开松混合、预成网、梳理、气流成网制得中间层1，其中预成网、梳理、气流成网工序的速度为5m/min；

第三步，通过上、下放卷装置将通过步骤（1）制备的表层2的无纺层分别放在步骤（2）中制备的中间层1的上方和下方，然后一起进入烘箱、冷轧、冷却、切割、检验包装，其中烘箱温度为220℃，烘箱中的烘制时间为7min，冷轧温度为5℃，冷却温度为11℃。

本实施例中所述的剑麻长度为200mm，细度为32D；所述的红麻纤维的长度为180mm；细度为28D；

本实施例制备的产品各项性能参数如下：

抗菌测试：将本实施例制得的产品，滴上一定浓度的大肠杆菌ATCC8739，然后24小时后再检测大肠杆菌浓度，得出抗菌性能参数。

驱螨效果测试：测试方法如实施例1；

检测结果见下表：

检测编号	检测样品螨虫数（只）	对照样品螨虫数（只）	驱螨率（%）
				1	55	200	72.50
2	60	200	70.00
				3	60	200	70.00
4	175	600	65.00

甲醛含量检测：通过对本实施例所制备的样品进行甲醛含量检测，检测结果为14mg/kg，处于人体安全范围值之内。

强力、气味及强度检测：通过对本实施例所制备的样品参照GB/T15788－1995测试得到的纵、横向强力比为1：1.01；参照QB1952.2-2004弹簧软床垫标准中的6.8实验方法得出本实施例制得的产品无异常气味；参照其中的6.6.1检测出的强度为18N/cm，符合行业和国家标准。

弹性检测：本实施例制备得到的产品，中间层1的横截面积的纹路S型结构，S型结构起到了弹簧的作用，用料比重下降、密度小、硬度大，相对于其他现有产品，本实施例制得的产品，弹性更好，界截面简洁美观且透气性能更佳。

实施例3

一种天然环保的床垫填充芯，包括两个中间层1、两个设置在中间层1上表面的表层2和一个设置在中间层1下表面的表层2，所述表层2按重量百分比由如下组分组成：20%的PP纤维、60%的竹原纤维和20%的亚麻纤维，所述中间层1按重量百分比由如下组分组成：25%的PLA纤维，50%的竹原纤维以及25%的亚麻纤维。

其制备方法包括如下步骤：

第一步，将各组分按所需比例进行称重、开松混合、预成网、梳理、气流成网、针刺，分别制得表层2的无纺层，其中表层2的无纺层采用20%的PP纤维、60%的竹原纤维和20%的亚麻纤维，针刺工艺中的针板布针密度为3200枚/米，针刺频率为1800次/分钟，速度为20米/分钟；

第二步，按照25%的PLA纤维，50%的竹原纤维以及25%的亚麻纤维的比例进行称重、开松混合、预成网、梳理、气流成网制得中间层1，其中预成网、梳理、气流成网工序的速度为20m/min；

第三步，将通过步骤（1）制备的表层2的无纺层分别放在步骤（2）中制备的中间层1的上方和下方，然后一起进入烘箱、冷轧、冷却、切割、检验包装，其中烘箱温度为180℃，烘箱中的烘制时间为1min，冷轧温度为20℃，冷却温度为18℃。

本实施例中所述的亚麻纤维的长度为30mm；细度为25D；

本实施例制备的产品各项性能参数如下：

抗菌测试：将本实施例制得的产品，滴上一定浓度的大肠杆菌ATCC8739，然后24小时后再检测大肠杆菌浓度，得出抗菌性能参数。

驱螨效果测试：检测方法同实施例1；

检测结果见下表：

检测编号	检测样品螨虫数（只）	对照样品螨虫数（只）	驱螨率（%）
				1	60	200	70.00
2	70	200	65.00
				3	80	200	60.00
4	210	600	65.00

甲醛含量检测：通过对本实施例所制备的样品进行甲醛含量检测，检测结果为18mg/kg，处于人体安全范围值之内。

强力、气味及强度检测：通过对本实施例所制备的样品参照GB/T15788－1995测试得到的纵、横向强力比为1：1.03；参照QB1952.2-2004弹簧软床垫标准中的6.8实验方法得出本实施例制得的产品无异常气味；参照其中的6.6.1检测出的强度为16N/cm，符合行业和国家标准。

弹性检测：本实施例制备得到的产品，中间层1的横截面积的纹路呈斜型，此纹路结构起到了弹簧的作用，相对于其他现有产品，本实施例制得的产品，弹性更好，界截面简洁美观且透气性能更佳。

实施例4

一种天然环保的床垫填充芯，包括两个中间层1、一个设置在中间层1上表面的表层2和两个设置在中间层1下表面的表层2，所述表层2按重量百分比由如下组分组成：25%的ES纤维、40%的竹原纤维和35%的黄麻纤维，所述中间层1按重量百分比由如下组分组成：20%的ES纤维，60%的竹原纤维以及20%的大麻纤维。

其制备方法包括如下步骤：

第一步，将各组分按所需比例进行称重、开松混合、预成网、梳理、气流成网、针刺，分别制得表层2的无纺层，其中表层2的无纺层采用25%的ES纤维、40%的竹原纤维和35%的黄麻纤维，针刺工艺中的针板布针密度为4200枚/米，针刺频率为1800次/分钟，速度为6米/分钟；

第二步，按照20%的ES纤维，60%的竹原纤维以及20%的大麻纤维的比例进行称重、开松混合、预成网、梳理、气流成网制得中间层1，其中预成网、梳理、气流成网工序的速度为8m/min；

第三步，通过上、下放卷装置将通过步骤（1）制备的表层2的无纺层分别放在步骤（2）中制备的中间层1的上方和下方，然后一起进入烘箱、冷轧、冷却、切割、检验包装，其中烘箱温度为210℃，烘箱中的烘制时间为1min，冷轧温度为12℃，冷却温度为6℃。

本实施例中所述的黄麻纤维的长度为210mm；细度为35D；所述的大麻纤维的长度为180mm；细度为38D。

本实施例制备的产品各项性能参数如下：

抗菌测试：将本实施例制得的产品，滴上一定浓度的大肠杆菌ATCC8739，然后24小时后再检测大肠杆菌浓度，得出抗菌性能参数。

驱螨效果测试：检测方法同实施例1。

检测结果见下表：

检测编号	检测样品螨虫数（只）	对照样品螨虫数（只）	驱螨率（%）
				1	55	200	72.50
2	65	200	67.50
				3	70	200	65.00
4	190	600	68.33

甲醛含量检测：通过对本实施例所制备的样品进行甲醛含量检测，检测结果为18mg/kg，处于人体安全范围值之内。

强力、气味及强度检测：通过对本实施例所制备的样品参照GB/T15788－1995测试得到的纵、横向强力比为1：1.02；参照QB1952.2-2004弹簧软床垫标准中的6.8实验方法得出本实施例制得的产品无异常气味；参照其中的6.6.1检测出的强度为19N/cm，符合行业和国家标准。

弹性检测：本实施例制备得到的产品，中间层1的横截面积的纹路呈S型结构，S型结构起到了弹簧的作用，用料比重下降、密度小、硬度大，相对于其他现有产品，本实施例制得的产品，弹性更好，界截面简洁美观且透气性能更佳。

实施例5

一种天然环保的床垫填充芯，包括两个中间层1、两个设置在中间层1上表面的表层2和两个设置在中间层1下表面的表层2，所述表层2按重量百分比由如下组分组成：40%的PE/PET皮芯纤维、40%的竹原纤维、20%的红麻纤维，所述中间层1按重量百分比由如下组分组成：15%的4080纤维，68%的竹原纤维以及17%的剑麻纤维。

其制备方法包括如下步骤：

第一步，将各组分按所需比例进行称重、开松混合、预成网、梳理、气流成网、针刺，分别制得表层2的无纺层，其中表层2的无纺层采用40%的PE/PET皮芯纤维、40%的竹原纤维、20%的红麻纤维，针刺工艺中的针板布针密度为4800枚/米，针刺频率为800次/分钟，速度为9米/分钟；

第二步，按照15%的4080纤维，68%的竹原纤维以及17%的剑麻纤维的比例进行称重、开松混合、预成网、梳理、气流成网制得中间层1，其中预成网、梳理、气流成网工序的速度为5m/min；

第三步，通过上、下放卷装置将通过步骤（1）制备的表层2的无纺层分别放在步骤（2）中制备的中间层1的上方和下方，然后一起进入烘箱、冷轧、冷却、切割、检验包装，其中烘箱温度为190℃，烘箱中的烘制时间为3min，冷轧温度为15℃，冷却温度为8℃。

本实施例中所述的红麻纤维长度为170mm，细度为28D；所述的剑麻纤维的长度为200mm，细度为29D；

本实施例制备的产品各项性能参数如下：

抗菌测试：将本实施例制得的产品，滴上一定浓度的大肠杆菌ATCC8739，然后24小时后再检测大肠杆菌浓度，得出抗菌性能参数。

驱螨效果测试：检测方法同实施例1；

检测结果见下表：

检测编号	检测样品螨虫数（只）	对照样品螨虫数（只）	驱螨率（%）
				1	30	200	85.00
2	40	200	80.00
				3	50	200	75.00
4	120	600	80.00

甲醛含量检测：通过对本实施例所制备的样品进行甲醛含量检测，检测结果为12mg/kg，处于人体安全范围值之内。

强力、气味及强度检测：通过对本实施例所制备的样品参照GB/T15788－1995测试得到的纵、横向强力比为1：1.01；参照QB1952.2-2004弹簧软床垫标准中的6.8实验方法得出本实施例制得的产品无异常气味；参照其中的6.6.1检测出的强度为19N/cm，符合行业和国家标准。

弹性检测：本实施例制备得到的产品，中间层1的横截面积的纹路呈S型结构，S型结构起到了弹簧的作用，用料比重下降、密度小、硬度大，相对于其他现有产品，本实施例制得的产品，弹性更好，界截面简洁美观且透气性能更佳。

本发明中的烘箱的烘制温度、时间对产品各方面性能有较大影响，温度过高，时间过长，会使得低熔点纤维过分融化从而是产品变得板结没有弹性，而温度过低，时间过短，又会是的产品的纤维之间粘结力不够，从而易分层、断裂，影响耐用性。本发明的工艺方法对烘制温度、时间的确定，烘制温度为180-230℃，烘箱中的烘制时间为1~9min，其中烘制时间为2.5~4min时效果更佳，可以保证产品在富有弹性的同时，而又不有足够的粘结力，不易分层、断裂。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种天然环保的床垫填充芯，其特征在于：包括至少一层中间层和设置在中间层上的表层，所述的表层由如下重量百分比的组分组成：15%~40%的低熔点纤维和60%~85%的竹麻纤维；所述的中间层由如下重量百分比的组分组成：15%~40%的低熔点纤维和60%~85%的竹麻纤维；所述中间层设有呈斜形或S形的纹路。

2.如权利要求1所述的天然环保的床垫填充芯，其特征在于：所述的表层由如下重量百分比的组分组成：25%~40%的低熔点纤维和60%~75%的竹麻纤维；所述的中间层由如下重量百分比的组分组成：25%~40%的低熔点纤维和60%~75%的竹麻纤维。

3.如权利要求1所述的天然环保的床垫填充芯，其特征在于：所述的竹麻纤维由竹原纤维与麻纤维组成。

4.如权利要求1所述的天然环保的床垫填充芯，其特征在于：所述的表层采用针刺无纺层。

5.如权利要求1所述的天然环保的床垫填充芯，其特征在于：所述的低熔点纤维为PP纤维、PLA纤维、ES纤维、PE/PET皮芯纤维、4080纤维中的一种或者一种以上。

6.如权利要求3所述的天然环保的床垫填充芯，其特征在于：所述的麻纤维是指黄麻、红麻、剑麻、亚麻、大麻、苎麻中的一种或者一种以上。

7.如权利要求3所述的天然环保的床垫填充芯，其特征在于：所述的麻纤维长度为30~300mm，细度为25~40D。

8.一种制备如权利要求1所述的天然环保的床垫填充芯的方法，其特征在于：所述方法的步骤如下：

（1）将各组分按所需比例进行称重、开松混合、预成网、梳理、气流成网、针刺，分别制得上下表层的无纺层，所述针刺工序的针板布针密度为500~6000枚/米，针刺频率为50~1800次/分钟，速度为0~20米/分钟；

（2）将各组分按所需比例进行称重、开松混合、预成网、梳理、气流成网制得中间层，所述预成网、梳理、气流成网工序的速度为0~20m/min；

（3）通过上、下放卷装置将通过步骤（1）制备的上下表层的无纺层分别放在中间层的上方和下方，然后一起进入烘箱、冷轧、冷却、切割、检验包装，所述烘箱温度为180~230℃，烘箱中的烘制时间为1~9min，冷轧温度为5~20℃，冷却温度为0~25℃。

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