CN104970619B - 一种丝瓜络纤维床垫填充材料及其制备方法 - Google Patents

一种丝瓜络纤维床垫填充材料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种丝瓜络纤维床垫填充材料及其制备方法，其特征在于，所述填充材料组分包括丝瓜络纤维和低熔点短纤维，所述丝瓜络纤维与低熔点短纤维质量比为1:0.5‑1.2。制备方法是将丝瓜络先浸泡、剖开、去籽、洗净；然后通过梳理获得长度1cm‑5cm的丝瓜络纤维，将其烘干至含水量7％后与低熔点短纤维按1:0.5‑1.2的质量比在搅拌机中进行混合；再利用纤维铺网机进行定克重铺装，铺装克重范围为1500g/㎡‑2800g/㎡；铺装好经定高、热压，获得床垫填充材料的坯料；最后按床垫的尺寸要求进行裁截，修边，获得丝瓜络纤维床垫填充垫材。本发明丝瓜络纤维床垫垫材零甲醛、无毒、无污染、并且可以充分发挥丝瓜络纤维材料的高吸湿、散湿性，可以更好的吸收人体汗液及床垫表层的水分，确保舒适的睡眠环境。

Description

一种丝瓜络纤维床垫填充材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种植物纤维床垫填充材料，特别是丝瓜络为原材料，梳理成纤维，并利用包覆绗缝、无胶分割绗缝填充、拉链分割填充、低熔点纤维热压等工艺制备成床垫填充材料的方法。
背景技术
目前市场上的床垫主要有海绵床垫、乳胶床垫、弹簧床垫、棕榈床垫等，其中天然乳胶床垫的原材料有限，而合成乳胶床垫和海绵床垫的原材料都属于石油化工产品，是不可再生资源，且乳胶床垫、海绵床垫的透气性和散湿性较差，使用时间一长极易发生霉变或滋生细菌和其它微生物，不利于人体健康。弹簧床垫的透气性较好，但弹簧床芯必须以海绵、乳胶等软质填充材料为铺垫层来分散人体重力。因此，探寻不可再生资源的替代品，开发性能良好的植物纤维床垫将是未来床垫发展的趋势。天然植物纤维材料以其资源丰富，可再生，无毒，无污染、可降解等优势已广泛应用于人们日常生活的方方面面，如已有利用山棕丝、竹丝、棕榈丝等制造床垫填充材料的案例，但这种床垫填充材料一般需要利用胶黏剂将分散的植物纤维粘结起来，因此，开发出来的产品含有甲醛等有毒物质，不利于人体健康。为了克服以上床垫对睡眠环境和人体健康的影响，本发明将采用性能良好的天然丝瓜络纤维为填充材料，通过绗缝、无胶分割绗缝填充、拉链分割填充、低熔点熔点纤维热压等工艺开发床垫填充材料。丝瓜络别名丝瓜筋、丝瓜布，国外又称为丝瓜海绵，丝瓜络还具有较好的吸湿性(吸湿量是自身重量的3倍)、散湿性(平均解析率为98.27％)、透气性(63546L/m2·s)、质地轻(纤维观察表明其纤维束多空隙)、热稳定性等，经过处理后还具有较好的抑菌性，还有一定的药用价值，《本草纲目》记载丝瓜药性干寒，可以祛风活血、通络止痛，具有降血脂、预防缺血性心肌损伤和镇痛抗炎的功效。利用丝瓜纤维可以开发出性能良好的床垫填充材料。
发明内容
本发明的目的在于提供一种丝瓜络纤维床垫填充材料的制备方法，该方法不使用胶水，具有非常好的调温、调湿性能。
本发明解决技术问题采用的方案如下：
一种丝瓜络纤维床垫填充材料，其特点在于，所述填充材料组分包括丝瓜络纤维和低熔点短纤维，所述丝瓜络纤维与低熔点短纤维质量比为1:0.5-1.2。
一种丝瓜络纤维床垫填充材料的制备方法，其特点在于，包括如下步骤：
(1)首先将丝瓜络浸泡，剖开、去籽，沸水洗净3次；
(2)利用滚筒刺穿梳理机进行梳理，获得长度1cm-5cm的丝瓜络纤维；
(3)对丝瓜络纤维进行烘干，烘干温度100℃-110℃，将含水量降至7％；
(4)将经步骤(3)处理的丝瓜络纤维与低熔点短纤维按1:0.5-1.2的质量比在搅拌机中进行混合；
(5)对混合均匀的纤维利用风力疏松机进行疏松处理；
(6)将疏松的混合纤维利用纤维铺网机进行定克重铺装，铺装克重范围为1500g/m2-2800g/m2；
(7)对铺装好的混合纤维定高3cm热压，温度115℃，保载2分钟，获得床垫填充材料的坯料；
(8)冷却至室温后按床垫的尺寸要求进行裁截，修边，获得丝瓜络纤维床垫填充垫材。
进一步，所述低熔点短纤维为皮芯型低熔点聚乳酸纤维，平均线密度为2.22dtex，平均长度为35mm。
一种丝瓜络纤维床垫填充材料的制备方法，其特点在于，包括如下步骤：
(1)利用风力疏松机对丝瓜络纤维进行疏松处理；
(2)利用铺网机将疏松好的丝瓜络纤维进行定克重铺装，铺装克重为500g/m2-1500g/m2；
(3)对铺装好的丝瓜络纤维上下加面料或无纺布进行绗缝，绗缝间距12cm-20cm；
(4)对绗缝好的丝瓜络纤维垫材按照床垫填充材料的尺寸要求进行裁截，修边处理；
(5)封边处理，获得最终的丝瓜络纤维床垫填充垫材。
一种丝瓜络纤维床垫填充材料的制备方法，其特点在于，包括如下步骤：
(1)首先将上、下两片无纺布合在一起沿宽度方向绗缝，绗缝线相互平行且相邻间距为10cm-15cm；
所述无纺布的幅面尺寸为
长度(cm)＝床垫填充材料的长度+n-2.5n；
其中，n是指床垫填充材料绗缝的行数，n-2.5n即每一行要增加1cm-2.5cm；
n＝床垫填充材料的长度/绗缝线的间距，当n不为整数时，取其整数加1；
宽度(cm)＝床垫填充材料的宽度+3cm；
(2)利用风力疏松机对丝瓜络纤维进行疏松处理；
(3)利用充装机对无纺布绗缝形成的容腔按克重要求进行充装；
(4)进行封装处理，获得最终丝瓜络纤维床垫填充垫材。
所述无纺布为梭织面料。
与已有技术相比，本发明有益效果体现在：
(1)本发明制备的丝瓜络纤维床垫垫材零甲醛、无毒、无污染、并且可以充分发挥丝瓜络纤维材料的高吸湿、散湿性，可以更好的吸收人体汗液及床垫表层的水分，确保舒适的睡眠环境，
(2)本发明可以充分发挥丝瓜络祛风活血、通络止痛，降血脂、预防缺血性心肌损伤和镇痛抗炎等药用价值；
(3)对于修边处理的废料可以重新梳理，再次进行加工利用；
(4)本发明充分利用丝瓜络纤维多空隙的结构特点，可以制备出透气性和渗透性非常好的床垫垫材。微观结构及纤维观察表明，丝瓜络各部位的纤维束结构的密实程度均小于黄麻和椰棕；丝瓜络纤维与黄麻相似，纤维较长，易于弯曲，而椰棕的纤维较短，呈梭形，不易弯曲；丝瓜络维管束中存在螺纹导管，螺纹导管是主要的输水组织，丝瓜络天然的蓬松、柔软特性为其成为良好的床垫填充材料的提供了保证保障，同时，螺纹导管的存在也为丝瓜络床垫具有更好的透气性和散湿性提供了保证。
(5)由于使用过程中天然纤维材料会老化降解，结晶度较低的材料比结晶度高的材料更容易降解，从而影响产品的使用寿命，通过XRD图谱分析，丝瓜络内表层的结晶度47.05％，外表层42.32％，远远高于棕丝纤维的结晶度21.79％，说明丝瓜络中纤维的结构稳定性显著高于棕丝纤维，因此本发明丝瓜络床垫的使用寿命要远高于目前市场上的棕榈床垫。同时通过热失重TG分析也表明，丝瓜络的热分解温度(296℃-343℃)高于棕丝纤维(268℃-327℃)，也说明丝瓜络材料纤维结构的稳定性。
(6)本发明获得的丝瓜络纤维床垫填充垫材之一既可以用在床垫的舒适层(上铺垫层)，又可以多层组合用在床垫的芯层(代替弹簧层)；本发明获得的丝瓜络纤维床垫填充垫材之二和之三比较适用于床垫的舒适层(上铺垫层)。
(7)本发明充分发挥丝瓜络纤维束疏松和多孔的结构，克服了现有植物纤维床垫重量和硬度较大的局限性，实现了床垫的轻质化和柔软化的设计。相同厚度的丝瓜络纤维床垫填充垫材的质量约为棕丝床垫质量的20％-50％。
参照国际标准ISO 2439/B MOD 1，利用CTBA法对10cm厚的丝瓜络纤维床垫填充垫材之一(3公分材料的克重为1500g/m2-2800g/m2)、10cm棕丝垫进行压缩硬度测试，结果：①丝瓜络纤维床垫填充垫材，表层硬度3.8mm-16mm、芯层硬度8.7mm-21.1mm、底层硬度1.9mm-3.5mm；而棕丝垫，表层硬度2.9mm、芯层硬度5.8mm、底层硬度1.3mm。其中测试结果中数值越大，表示材料越软。
说明书附图
图1是本发明丝瓜络纤维床垫垫材之一示意图。
图2是本发明丝瓜络纤维床垫垫材之二示意图。
图3是本发明丝瓜络纤维床垫垫材之三示意图。
图4是本发明丝瓜络纤维床垫垫材之三的平面示意图
图中标号：1丝瓜络纤维床垫垫材之一、2丝瓜络纤维床垫垫材之二、21丝瓜络纤维床垫垫材之二上绗缝线、22丝瓜络纤维床垫垫材之二的缝合边、3丝瓜络纤维床垫垫材之三、31丝瓜络纤维床垫垫材之三上绗缝线。
具体实施方式
以下通过具体实施方式对本发明技术方案做进一步解释说明。
实施例1
一种丝瓜络纤维床垫填充材料，填充材料组分包括丝瓜络纤维和低熔点短纤维，其中，丝瓜络纤维与低熔点短纤维质量比为1:0.5-1.2。
实施例2
一种丝瓜络纤维床垫填充材料的制备方法，包括如下步骤：
(1)首先将丝瓜络利用清水常温浸泡，浸泡时间1-3小时，剖开、去籽，沸水洗净3次，去除温热可溶性杂质；
(2)利用滚筒刺穿梳理机进行梳理，获得长度1cm-5cm的丝瓜络纤维；
(3)对丝瓜络纤维进行烘干，烘干温度100℃-110℃，将含水量降至7％；
(4)将经步骤(3)处理的丝瓜络纤维与低熔点短纤维按1:0.5-1.2的质量比在搅拌机中进行混合；
(5)对混合均匀的纤维利用风力疏松机进行疏松处理；
(6)将疏松的混合纤维利用纤维铺网机进行定克重铺装，铺装克重范围为1500g/m2-2800g/m2；
(7)对铺装好的混合纤维定高3cm热压，温度115℃，保载2分钟，获得床垫填充材料的坯料；
(8)冷却至室温后按床垫的尺寸要求进行裁截，修边，获得丝瓜络纤维床垫填充垫材之一1，如图1所示。
进一步，所述低熔点短纤维为皮芯型低熔点聚乳酸纤维，平均线密度为2.22dtex，平均长度为35mm。
参照国际标准ISO 2439/B MOD 1，利用CTBA法对10cm厚的上述方法制备的丝瓜络纤维床垫填充垫材、10cm棕丝垫进行压缩硬度测试，结果：①丝瓜络纤维床垫填充垫材，表层硬度3.8mm-16mm、芯层硬度8.7mm-21.1mm、底层硬度1.9mm-3.5mm
实施例3
一种丝瓜络纤维床垫填充材料的制备方法，其特点在于，包括如下步骤：
(1)利用风力疏松机对丝瓜络纤维进行疏松处理；
(2)利用铺网机将疏松好的丝瓜络纤维进行定克重铺装，铺装克重为500g/m2-1500g/m2；
(3)对铺装好的丝瓜络纤维上下加面料或无纺布进行绗缝，绗缝间距12cm-20cm；
(4)对绗缝好的丝瓜络纤维垫材按照床垫填充材料的尺寸要求进行裁截，修边处理；
(5)封边处理，获得最终的丝瓜络纤维床垫填充垫材之二2，如图2所示，21为丝瓜络纤维床垫垫材之二上绗缝线、22为丝瓜络纤维床垫垫材之二的缝合边。
实施例4
一种丝瓜络纤维床垫填充材料的制备方法，其特点在于，包括如下步骤：
(1)首先将上、下两片无纺布合在一起沿宽度方向绗缝，绗缝线相互平行且相邻间距为10cm-15cm；
所述无纺布为梭织面料，幅面尺寸为
长度(cm)＝床垫填充材料的长度+n-2.5n；
其中，n是指床垫填充材料绗缝的行数，n-2.5n即每一行要增加1cm-2.5cm；
n＝床垫填充材料的长度/绗缝线的间距，当n不为整数时，取其整数加1；
宽度(cm)＝床垫填充材料的宽度+3cm；
(2)利用风力疏松机对丝瓜络纤维进行疏松处理；
(3)利用充装机对无纺布绗缝形成的容腔按克重要求进行充装；
(4)进行封装处理，获得最终丝瓜络纤维床垫填充垫材之三，如图3-4所示，31丝瓜络纤维床垫垫材之三上绗缝线。
以上所述仅为发明的较佳实施例，并不用以限制发明，凡在发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种丝瓜络纤维床垫填充材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）首先将丝瓜络浸泡，剖开、去籽，沸水洗净三次；
（2）利用滚筒刺穿梳理机进行梳理，获得长度为1cm-5cm的丝瓜络纤维；
（3）对丝瓜络纤维进行烘干,烘干温度为100℃-110℃，将含水量降至7%；
（4）将经步骤（3）处理的丝瓜络纤维与低熔点短纤维按1:0.5-1.2的质量比在搅拌机中进行混合；
（5）对混合均匀的纤维利用风力疏松机进行疏松处理；
（6）将疏松的混合纤维利用纤维铺网机进行定克重铺装，铺装克重范围为1500g/㎡-2800g/㎡；
（7）对铺装好的混合纤维定高3cm热压，热压温度为115℃，保载2分钟，获得床垫填充材料的坯料；
（8）冷却至室温后按床垫的尺寸要求进行裁截，修边，获得丝瓜络纤维床垫填充垫材。
2.如权利要求1所述的一种丝瓜络纤维床垫填充材料的制备方法，其特征在于，所述低熔点短纤维为皮芯型低熔点聚乳酸纤维，平均线密度为2.22dtex，平均长度为35mm。
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