CN104939572B - 多层结构的床垫 - Google Patents
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Abstract
一种多层结构的床垫，包含互相堆叠并利用环保取向的粘剂结合在一起的多层结构，由下而上的堆叠顺序为第一层垫为发泡交联聚乙烯(XPE)或发泡交联聚丙烯(XPP)片板、第二层垫为合成泡棉或EVA泡棉或高密度PU泡棉、第三层垫为具有高透气支撑缓冲效果的多孔性弹性塑胶丝垫、第四层垫为PU泡棉、第五层垫为凝胶垫，凝胶垫上设置有贯穿孔，第六层垫为一柔软泡棉，为记忆泡棉或一般PU泡棉或乳胶泡棉。本发明的综合效果为一般泡棉或纯记忆泡棉或独立弹簧床所不具备，由于多孔性弹性塑胶弹性丝垫构成的第三层垫结构具有连通的空气气室，供空气流动调节温度，使床垫整体的透气性提升，不闷热。
Description
技术领域
本发明关于一种多层结构的床垫，特别是指一种经由多层结构层的堆叠组合而成，各层为不同材料构成，并具有不同软硬度，使床垫兼具良好支撑及柔软性及散热透气性及吸震散压等诸多特性的多层结构的床垫。
背景技术
人的一生中大约有三分之一的时间在睡眠，已有许多以睡眠为主题的研究报告被提出，让我们了解到睡眠和生活的许多方面都有很深的关系，例如：睡眠是恢复体力的最好方法，充足的睡眠对于青少年的成长也很重要，而良好的睡眠品质更是保持建康的不二法门。影响睡眠品质的因素有很多，床垫品质的良莠就是其中一项重要的因素，具体而言，床垫的支撑力就和睡眠品质有直接的关系。
床垫并非软就是舒服、更非老人家睡硬的床才合适，太软的床会使身体陷落，转身困难，臀部因为陷入过深，不能保持身体自然的S型弯曲，无支撑效果，反而越睡越累。过硬的床则会使重量压力集中于肩膀和背部和臂部，并且令腰部悬空，在腰部没有获得适当支撑的情形下，使得腰部脊椎产生应力缺乏充分休息，容易形成扭曲变形等慢性伤害。过软或过硬的床，都会影响身体局部或躯干的肌肉细胞血液循环差，导致缺氧紧绷不适，因此会有愈睡愈累的感觉，甚而导致病变。
因此，现有的床垫无论是全部泡棉或记忆泡棉设计而成的或是钢线做成的弹簧垫，目前皆无法同时兼具柔软、支撑吸震散压及散热透气多种特性于一身，若能设计出一种同时具有柔软、支撑吸震散压及散热透气多种特性的床垫，是亟待解决的问题。
发明内容
本发明即在于提供一种多层结构的床垫，包含：一第一层垫，为发泡交联聚乙烯(Cross-Linked Polyethylene, 简称XPE) 或发泡交联聚丙烯(Cross-LinkedPolypropylene, XPP)片板，发泡倍率3~20倍，将第一层垫作为床垫底面使用；一第二层垫，该第二层垫堆叠结合于第一层垫上，该第二层垫为合成泡棉或EVA泡棉或高密度PU泡棉，以环保无毒性的粘胶黏合将第一层垫及第二层垫紧密黏合；一第三层垫，该第三层垫堆叠于第二层垫上，为一种多孔性弹性塑胶丝垫，由许多交错缠绕的弹性塑胶丝所构成的一种多孔互相连通具有弹性的片板体，以环保无毒性的粘胶黏合将第二层垫及第三层垫紧密黏合；一第四层垫，该第四层垫堆叠于第三层垫上，该第四层垫为一种PU泡棉或记忆泡棉或乳胶泡棉，而第四层垫的密度低于第二层垫，经由环保无毒性的粘胶黏合将第三层垫及第四层垫紧密黏合；一第五层垫，该第五层垫堆叠于第四层垫上，为凝胶垫，该凝胶上亦可设置有一个或数个贯穿透气孔，该贯穿透气孔连通至第四层垫，经由环保无毒性的粘胶黏合将第四层垫及第五层垫紧密黏合；一第六层垫，第六层垫堆叠于第五层垫上，为记忆泡棉或一般PU泡棉或乳胶泡棉，该第六层垫的密度低于第四层垫，经由环保无毒性的粘胶黏合将第五层垫及第六层垫紧密黏合，该第六层垫作为床面使用。
本发明的一个实施例中，其中第一层垫及第二层垫之间或第二层垫及第三层垫之间或第三层垫及第四层垫之间或第四层垫及第五层垫之间或第五层垫及第六层垫之间可以视需求分别设置一织物介面层，该织物介面层可以环保无毒的粘胶粘合于第一层垫及第二层垫之间或第二层垫及第三层垫之间或第三层垫及第四层垫之间或第四层垫及第五层垫之间或第五层垫及第六层垫之间，该织物介面层的厚度为0.5mm~2mm，使每一层垫之间更为紧密粘结，不会随意分离，使整体结构更为稳固。
本发明的一个实施例中，其中该第一层垫的发泡交联聚乙烯片板以发泡交联聚丙烯片板取代，该发泡交联聚丙烯的发泡倍率同样为3~20倍。
本发明的一个实施例中，其中该第一层垫的厚度为3mm~10mm。
本发明的一个实施例中，其中该第二层垫的厚度为8mm~80mm，密度为70~100 kg/m3。
本发明的一个实施例中，其中该第三层垫之厚度为20mm~60mm。
本发明的一个实施例中，其中该第三层垫所采用的弹性塑胶丝材料可选自TPO或TPU之其中一种。
本发明的一个实施例中，其中该第五层垫的厚度为15mm~50mm。
本发明的一个实施例中，其中该第四层垫之厚度为20mm~50mm，密度为50~70kg/m3。
本发明的一个实施例中，其中该第五层垫的为15mm~50mm。
本发明的一个实施例中，其中该第六层垫之厚度为15~25mm，密度为25~50 kg/m3。
本发明的一个实施例中，其中该凝胶上设置有一个或数个贯穿透气孔，该贯穿透气孔连通至第四层垫，以增加热传导速度。
采用以上设计后，本发明具有以下有益效果：
本发明的第一层垫，具有质轻，强度佳，不易变形及不会生长霉菌及不吸水、防潮、隔热性佳(具有较低的热导率)、有较好的稳定支撑力、无反弹作用力、耐化学腐蚀性好，良好的耐应力耐撕性能，燃烧时无有害气体放出，为一种符合环保概念的材料等诸多优点，且该交联XPE或交联XPP片板比其他塑料板具有更好的支撑挺度，且又不会像弹簧床垫底部铁框架笨重，也不会如一般泡棉柔软，所以为底层的床垫更较一般泡棉垫有利于使用者搬移；本发明的床垫具有良好的避震效果，在起床或翻动时床垫保持安定无声皆不会影响到枕边人，同时具有优异支撑、强化吸震散压缓冲效果及散热透气等优点。
附图说明
图1为本发明多层结构的床垫的立体示意图。
图2的本发明多层结构的床垫的剖面示意图。
图3A及图3B为本发明多层结构的床垫的另一实施示意图。
图4为本发明多层结构的床垫的使用状态实施例示意图。
图5为本发明多层结构的床垫的另一种实施例示意图。
【符号说明】
1 第一层垫 11贯穿透气孔 2第二层垫
21贯穿透气孔 3第三层垫 31孔洞
4第四层垫 41贯穿透气孔 5第五层垫
51贯穿透气孔 6 第六层垫 7织物介面层
8衬套 9使用者 91热气。
具体实施方式
有关于本发明的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考附图较佳实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。
如图1及图2所示，本发明多层结构的床垫立体及剖面示意图，包含相互堆叠的第一层垫1、第二层垫2、第三层垫3、第四层垫4、第五层垫5及第六层垫6；该第一层垫1位于最底端，作为床垫底部使用，第六层垫6位于最顶端，作为床面使用；该第一层垫1为发泡交联聚乙烯(Cross-Linked Polyethylene,简称XPE)或发泡交联聚丙烯(Cross-LinkedPolypropylene,简称XPP)片板，发泡倍率3~20倍的片板，厚度为3mm~10mm，因交联XPP或交联XPE片板为封闭式独立泡孔结构，使交联XPP或交联XPE片板与其他发泡体比较下，有较佳的强度及优异性，因此导致交联XPP或交联XPE片板具有良好的缓冲特性及支撑性，有较佳的硬挺性，以支撑整个床垫的结构，其封闭气室的独立气泡结构具有缓冲性及冲击力吸收能力，且独立气室兼具耐潮湿，隔热性好(具有较低的热导率)，更具耐化学腐蚀性好，良好的耐应力及撕裂强度，燃烧时无毒气放出，为一种符合环保概念的材料。
该第二层垫2堆叠结合于第一层垫1上，该第二层垫2的厚度为8mm~80mm为合成泡棉或EVA泡棉(乙烯-醋酸乙烯共聚物,ethylene-vinyl acetate copolymer,简称EVA)或高密度PU泡棉，该合成泡绵是由PU泡绵碎料加粘剂加压加温制成的垫体板材，具有泡棉的软性特质，较无弹性，适合做为平整稳定的基材，且其硬度低于底层交联XPP或交联XPE片板，但仍具有缓冲及支撑力，且该合成泡棉或EVA泡棉或高密度PU泡棉的密度为70~100kg/m3，经由环保无毒性的粘胶将第一层垫1及第二层垫2紧密黏合；
该第三层垫3堆叠于第二层垫2上，为一种多孔性弹性塑胶丝垫，该多孔性弹性塑胶丝(elastomer thread)垫由许多交错缠绕的弹性塑胶丝(THREAD)所构成的一种具有弹性片板体，其中分布有不规则数个相连通的孔洞31，其厚度为20mm~60mm，借助弹性塑胶丝的弹性及丝与丝之间的大量空隙，使第三层垫3具备重量轻、透气、排湿气、松软兼具支撑缓冲吸震的效果，经由环保无毒性的粘胶将第二层垫2及第三层垫3紧密黏合；该第三层垫3所采用的塑胶丝材料可选自聚烯系弹性体(Thermoplastic Olefin，简称TPO)或热塑性聚胺脂(THERMOPLASTIC POLYURETHANE，简称TPU)的其中一种；
该第四层垫4堆叠于第三层垫3上，该第四层垫4为一种PU泡棉(聚胺酯泡棉，Polyurethane, PU)或乳胶泡棉或记忆泡棉，厚度为20mm~50mm，该PU泡棉的密度为50~70kg/m3，低于第二层垫2的合成泡棉或EVA泡棉或高密度PU泡棉，使第四层垫4的重量小于第二层垫2，且该PU泡棉具有缓冲、透气特性，经由环保无毒性的粘胶黏合将第三层垫3及第四层垫4紧密黏合；使第三层垫3的多孔性弹性塑胶丝垫受到第四层垫4的PU泡棉与第二层垫2的合成泡棉或EVA泡棉或高密度PU泡棉上、下粘合叠成类似三明治结构，导致第三层垫3的多孔性弹性塑胶丝垫包覆在中间形成一稳定的平稳结构。
该第五层垫5堆叠于第四层垫4上，为一种厚度为15mm~50mm的凝胶垫，该凝胶是一种具有优异的压力传导性以及冲击力吸收性优异的高分子化合物亦可为高分子共聚物，可为热可塑性，如SEBS(氢化苯乙烯及丁二烯共聚物)，与矿物油(mineral oil)混合配方将之加热融化后灌注并冷却成片状的具柔韧性的弹性固体状片(板)胶体，亦可为二液型的PU高分子以不同比例混合，在常温下灌注成片状呈柔软性的固状黏弹性体；另外它的硬度高低可以透过配方比例调整，具备了低反拨弹性及压力分散性所以特别适用于制作高柔软性的垫体；该凝胶垫上可视需求设置有一个或数个贯穿透气孔51，该贯穿透气孔51连通至第四层垫4，经由第五层垫5的凝胶垫吸震散压及散热的特性，当凝胶垫支撑人体重量时，几乎可完全承受及吸收此重量，使人体不会有触底感受，此能维持人体脊椎的自然曲线，经由环保无毒性的粘胶将第四层垫4及第五层垫5紧密黏合；
第六层垫6堆叠于第五层垫5上，为一种厚度为15~25mm的记忆泡棉或一般泡棉或乳胶泡棉，其密度为25~50 kg/m3，为床面使用，让使用者可舒适躺于该第六层床垫6上，享有舒适靠躺的目的，经由环保无毒性的粘胶黏合将第五层垫5及第六层垫6紧密黏合；该第六层垫6与第四层垫4将第五层垫5的凝胶垫上、下粘合叠成类似三明治结构，使具弹性的凝胶垫能够形成稳定的平整垫体，为本发明床垫的重要组成。
通过一衬套8，将堆叠完成的第一层垫1、第二层垫2、第三层垫3、第四层垫4、第五层垫5及第六层垫6完全包覆，即可形成一床垫结构。
请参阅图3A、图3B及图4所示，本发明的另一实施例示意图，其中，为增加透气效果，该第一层垫1及第二层垫2及第四层垫4上同样可设置贯穿透气孔11、21、41，该贯穿透气孔11、21、41可位于相对应的位置(如图3A)或交错设置(图3B所示)，于此并不加以局限，当使用者9躺于第六层垫6上时，使用者9产生的热气91即可经由第六层垫6传导至第五层垫5，经由第五层垫5的凝胶垫迅速将热气吸收，因此，凝胶具有很好的热能吸收，并经由贯穿透气孔51传导至第四层垫4，经第四层垫4的贯穿透气孔41传导至第三层垫3，第三层垫3即可进行热交换，将热气91排出床垫外；若于第一层垫1及第二层垫2上分别设置贯穿透气孔11、21，除由第三层垫3的多孔性弹性塑胶丝排出热气91外，亦可借助第一层垫1及第二层垫2将热气排出，且弹性塑胶丝垫具有吸收压力缓冲，有如阻尼特性，补强凝胶吸震散压。
请参阅图4所示，本发明的实施操作示意图，本发明的床垫提供同时兼具柔软、支撑及透气吸震特性，当使用者9躺于第六层垫6的记忆泡棉或一般泡棉时，使用者9会先享有柔软靠躺感受，人体的重量压力会传导至第五层垫5的凝胶垫，经由凝胶垫将压力吸收均匀分散，再借助第四层垫4的PU泡棉进行缓冲分散，再经由第三层垫3的多孔性弹性塑胶丝进行第一次强化缓冲支撑，让使用者会有如阻尼般慢慢缓降的感受，且压力会经由第三层垫3均匀分散，让使用者与床的接触面上无压力点，供使用者在睡眠时为放松状态，再由第二层垫2缓冲压力及再次支撑，最后，重量压力会由第一层垫1承接，因第一层垫1为高强度的交联XPE或交联XPP片板，使第一层垫1在受力时，不会产生一反弹作用力，使用者9不但不会有触底的感受，更没有反拨回弹力的不舒服感受，这是一般弹簧床所没有的特性，而使用者9产生的热气91会经由第五层垫5凝胶垫的贯穿透气孔51传导至第三层垫3的多孔性弹性塑胶丝排出，使第六层垫6与使用者9的接触面不会有闷湿的感受，避免尘螨或霉菌滋生，影响人体健康。
另外，请参阅图5所示，本发明另一种实施例示意图，其中，其中，第一层垫1及第二层垫2之间或第二层垫2及第三层垫3之间或第三层垫3及第四垫层4之间或第四层垫4及第五层垫5之间或或第五层垫5及第六层垫6之间可以视需求分别设置一织物介面层7，该织物介面层7可以环保无毒的粘胶粘合于第一层垫1及第二层垫2之间或第二层垫2及第三层垫3之间或第三层垫3及第四垫层4之间或第四层垫4及第五层垫5之间或或第五层垫5及第六层垫6之间，该织物介面层7的厚度为0.5mm~2mm，使每一层垫之间更为紧密粘结，不会随意分离，使整体结构更为稳固，以增加床垫的使用寿命，且连结手段为环保无毒粘胶，除兼具环保效果外，并让使用者睡于无毒床垫上，避免危害人体健康。
本发明所提供的多层结构的床垫，与其他现有的床垫相互比较下，进步性如下：
1. 本发明采用发泡交联聚乙烯(Cross-Linked Polyethylene,简称XPE)或发泡交联聚丙烯(Cross-Linked Polypropylene, 简称XPP)片板为封闭气室(独立)气泡孔结构，交联的分子结构使交联XPP或交联XPE片板硬度及挺度以及材料强韧度高于其他发泡材料，若作为第一层垫的床底层，具有质轻，强度佳，不易变形及不会生长霉菌及不吸水、防潮、隔热性佳(具有较低的热导率)、有较好的稳定支撑力、无反弹作用力、耐化学腐蚀性好，良好的耐应力耐撕性能，燃烧时无有害气体放出，为一种符合环保概念的材料等诸多优点，且该交联XPE或交联XPP片板比其他塑料板具有更好的支撑挺度，且又不会像弹簧床垫底部铁框架笨重，也不会如一般泡棉柔软，所以为底层的床垫更较一般泡棉垫有利于使用者搬移。
2. 本发明以凝胶垫为第五层垫，当使用者在床上躺靠身体重量形成的压力或翻转时产生的冲击震动力，会经由凝胶垫迅速吸收并均匀传导至凝胶垫的各面向，使床垫具有良好的避震效果，在起床或翻动时床垫保持安定无声皆不会影响到枕边人。
3. 本发明以多孔性弹性塑胶丝垫为第三层垫，因其借助弹性塑胶丝的弹性及丝与丝之间的大量空隙，而具有不规则数个相连通的孔洞，使第三层垫具备重量轻、透气、排湿气、松软兼具支撑及缓冲吸震的效果，除可降低床的整体重量外，并可在中段部位即将热气排出床外，使床垫中皆维持干爽的温度，避免尘螨及霉菌滋生，且设置在凝胶垫下方，当冲击震动力太大，使凝胶垫无法即时吸震散压时，该冲击力会传导多孔性弹性塑胶丝垫，经由该多孔性弹性塑胶丝垫支撑缓冲吸震的特性，将冲击震动力完全吸收并均匀分散，让压力有如阻尼般效果的缓降效果，使用者因而有如躺在无压力状态下的床垫，因此，凝胶垫与多孔性弹性塑胶丝垫的组合，使吸震散压更有效，其未见于各式已知的弹簧床垫或泡棉床垫或其他各式床垫中，为本发明重要的技术特征之一。
4. 本发明将第二层垫及第四层垫及第六层垫的密度逐渐降低，使第二层垫及第四层垫及第六层垫在吸收压力时，具有渐进性的缓冲效果，最终使压力消失于无形，因此让使用者不会有突然下沉的感受，这是记忆泡棉床垫无法达成的效果，本发明床垫具有避震阻尼般的效果，更加稳定达到缓冲功效。
5. 本发明经由六层垫结构的组合应用，让使用躺于床面上时并不会感受到一反弹作用力，避免身体产生不舒适感，这是弹簧床垫所无法达成的效果，且将凝胶垫设置在多孔性弹性塑胶丝垫的上方，让使用者下压的力量经由凝胶吸震散压后，其剩余尚未被吸收的压力进一步又经由多孔性弹性塑胶丝垫及XPE或XPP面板的再度吸震缓冲，让使用者的身体重量犹如阻尼般地缓缓下降于无形，不但不会有触底感受；更无反弹力，这也是一般泡棉床垫或记忆泡棉床垫或乳胶床垫所无法达成的效果，因此，本发明主要是改良目前弹簧床垫及泡棉床垫所衍生出的缺点，进而发展出一种同时具有优异支撑、强化吸震散压缓冲效果及散热透气等诸多特点于一身的创新床垫。
借助以上较佳具体实施例的详述，希望能更加清楚描述本发明的特征与精神，而并非以上述所揭露的较佳具体实施例来对本发明之范畴加以限制。根据本发明内容作出各种改变及具相等性的安排，皆落入本发明的保护范围中。
Claims (10)
1.一种多层结构的床垫，其特征在于，包括：
一第一层垫，为发泡交联聚乙烯片板，发泡倍率3~20倍，将第一层垫作为床底使用；
一第二层垫，该第二层垫堆叠结合于第一层垫上，该第二层垫为合成泡棉或EVA泡棉或PU泡棉，经由环保无毒性的粘胶黏合将第一层垫及第二层垫紧密黏合；
一第三层垫，该第三层垫堆叠于第二层垫上，为一种多孔性弹性塑胶丝垫，该多孔性弹性塑胶丝垫由许多交错缠绕的塑胶丝所构成的一种具有弹性片板体，经由环保无毒性的粘胶黏合将第二层垫及第三层垫紧密黏合；
一第四层垫，该第四层垫堆叠于第三层垫上，该第四层垫为一种PU泡棉，而第四层垫的密度低于第二层垫，经由环保无毒性的粘胶黏合将第三层垫及第四层垫紧密黏合；
一第五层垫，该第五层垫堆叠于第四层垫上，为凝胶垫，经由环保无毒性的粘胶黏合将第四层垫及第五层垫紧密黏合；
一第六层垫，第六层垫堆叠于第五层垫上，为泡棉，该第六层垫的密度低于第四层垫，经由环保无毒性的粘胶黏合将第五层垫及第六层垫紧密黏合，该第六层垫作为床面使用，
其中，该第一层垫及第二层垫之间或第二层垫及第三层垫之间或第三层垫及第四层垫之间或第四层垫及第五层垫之间或第五层垫及第六层垫之间设置一织物介面层，该织物介面层的厚度为0.5mm~2mm。
2.如权利要求1所述的多层结构的床垫，其特征在于，其中，该第一层垫的发泡交联聚乙烯片板以发泡交联聚丙烯片板取代，该发泡交联聚丙烯的发泡倍率同样为3~20倍。
3.如权利要求1所述的多层结构的床垫，其特征在于，其中，该第一层垫的厚度为3mm~10mm。
4.如权利要求1所述的多层结构的床垫，其特征在于，其中，该第二层垫的厚度为8mm~80mm，密度为70~100 kg/m3。
5.如权利要求1所述的多层结构的床垫，其特征在于，其中，该第三层垫的厚度为20mm~60mm。
6.如权利要求1所述的多层结构的床垫，其特征在于，其中，该第三层垫所采用的弹性塑胶丝垫材料选自TPO或TPU其中一种。
7.如权利要求1所述的多层结构的床垫，其特征在于，其中，该第四层垫的厚度为20mm~50mm，密度为50~70 kg/m3。
8.如权利要求1所述的多层结构的床垫，其特征在于，其中，该第五层垫的厚度为15mm~50mm。
9.如权利要求1所述的多层结构的床垫，其特征在于，其中，该第六层垫的厚度为15~25mm，密度为25~50 kg/m3。
10.如权利要求1所述的多层结构的床垫，其特征在于，其中，该凝胶上设置有一个或数个贯穿透气孔，该贯穿透气孔连通至第四层垫，以增加热传导速度。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |