CN105193146A - 多功能环保羊毛床垫及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多功能环保羊毛床垫，该羊毛床垫包括内芯、包裹于所述内芯外部的内层外罩以及包裹于所述内层外罩外部的外层外罩，其中，所述内芯是采用羊毛通过针刺工艺复合压制而成的柱状体。本发明还公开该羊毛床垫的制备方法，该方法包括内芯的制备步骤，以及包裹外罩步骤。本发明制备的床垫厚度可调，软硬可控，不易塌陷，无响声且内部紧密，无任何粘合剂成分，绿色无污染，无异味，并且资源利用更充分，制作成本合理，具有极好的社会效益和经济效益；其实用性能优良，可广泛用于家庭、部队、医疗机构、学校或是宾馆等。

Description

多功能环保羊毛床垫及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种床垫，尤其涉及一种多功能环保羊毛床垫及其制造方法。

背景技术

人类一生有三分之一的时间是在睡眠中度过，睡眠质量很大程度上影响着人体健康，因此室内环境的好坏及床垫的选择非常重要。

现代社会人们物质文明生活提高，但是生活节奏也随之加快，人类赖以生存繁衍的重要条件之一—空气质量也不断下降。据美国统计的资料表明：在二十世纪初期，大气中正离子与负离子的比例为1:1.2，而现在的比例是1.2:1，正负离子的失衡将导致人体和体内调节平衡的恢复功能衰弱，促使大量人群的身体处于亚健康状态。

因此人们对于家居用品的要求越来越高，特别是睡眠作为舒缓劳累的方式尤其受到大家的重视。床垫是影响睡眠质量的重要平台。

目前市场上的床垫五花八门，品样繁多，但就功能来讲比较单一，且在加工过程中由于各种粘合剂的加入导致化学物质的释放会危及健康。另外，弹簧床垫并非适合所有人，对有些人群可能会造成负担或者伤害，或影响睡眠，甚至会造成身体疾患。除此之外，有的床垫造价昂贵，并非适用于大众消费。

天然羊毛具有诸多优点，质地柔软富有天然弹性，并且保温，防潮，还有天然的阻燃功能。但是目前市场上存在的羊毛类床垫仅仅是以羊毛为填充物制作的较柔软的床垫或者类似的羊毛毡，这种床垫并不能代替传统的弹簧床垫或棕垫。

除此之外，现在空气质量不佳，尤其是室内封闭环境内，家居使用的各种产品能够赋予净化空气，调节人体新陈代谢等促进健康的功能正是人们所迫切需要的。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种多功能环保羊毛床垫，该产品表面柔软舒适，内部紧密，解决了响声，塌陷等问题。而且采用整理后的原料生产出的床垫能够持续释放负离子，也可以具有保湿，调温，抗菌防螨等效果，且含有对人体有益的元素——锗，其结构简单、制造容易，成本较低。

为了实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种多功能环保羊毛床垫，包括内芯、包裹于所述内芯外部的内层外罩以及包裹于所述内层外罩外部的外层外罩，其中，所述内芯是采用羊毛通过针刺工艺复合压制而成的柱状体。

在上述多功能环保羊毛床垫中，作为一种优选实施方式，所述内层外罩通过绗缝与所述内芯固定在一起。

在上述多功能环保羊毛床垫中，作为一种优选实施方式，所述外层外罩为可拆卸的活动外罩。

在上述多功能环保羊毛床垫中，作为一种优选实施方式，所述内层外罩是经过调温整理剂、抗菌防螨整理剂、有机锗整理剂、保湿整理剂和负离子整理剂中一种或多种整理剂整理过的织物；更优选地，所述内层外罩为无纺布罩。

在上述多功能环保羊毛床垫中，作为一种优选实施方式，所述外层外罩是经过调温整理剂、抗菌防螨整理剂、有机锗整理剂、保湿整理剂和负离子整理剂中一种或多种整理剂整理过的织物；更优选地，所述外层外罩为透气面料。

所述透气性面料优选为棉纺面料、麻纺面料、混纺面料、天然纤维纺织面料或羊绒面料。

在上述多功能环保羊毛床垫中，作为一种优选实施方式，所述内芯使用的羊毛是经过负离子整理剂、防虫蛀整理剂和香味整理剂中的一种或多种整理剂整理后的羊毛。

上述多功能环保羊毛床垫的制造方法，包括如下步骤：

内芯的制备步骤：将羊毛精梳后铺叠成网，然后采用针刺工艺进行复合压制，使其成为所需的柱状体；

包裹外罩步骤：在所述内芯外部包裹内层外罩，在所述内层外罩的外部包裹外层外罩。

在上述多功能环保羊毛床垫的制造方法中，作为一种优选实施方式，在所述内芯的制备步骤之前还包括羊毛、内层外罩和外层外罩的整理步骤。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：该多功能床垫透气性好，不闷热，表面柔软舒适，内部紧密，解决了响声，塌陷等问题。而且采用整理后的原料生产出的床垫能够持续释放负离子，也可以具有保湿，调温，抗菌防螨等效果，且含有对人体有益的元素——锗，其结构简单、制造容易，成本较低。该多功能羊毛垫可以持续向空气中释放负离子，为人体提供大量的负离子，具有保健作用，同时可以净化空气，每天吸入适量的负离子，对健康大有裨益，比如使人精力旺盛，消除疲劳和倦怠，提高工作效率；还可以改善睡眠，消除神经衰弱；降低疾病发病率，预防感冒和呼吸道疾病；改善心、脑血管疾病的症状；预防空调病等。本发明的功能羊毛垫还具有较好的保湿效果，与人体皮肤接触，会产生舒服滋润放松的感觉，对于美肤护肤有一定的功效，且具有优异的抗静电效果。该功能羊毛床垫的外层外罩还含有有机锗成分，有机锗可以活化生物电流，促进血液循环,改善及预防身体的不适感，具有穴位，经络的按摩温泉浴效果，促进代谢，改善免疫力，恢复并增进身体的自然治愈力等保健功能。羊毛床垫内罩织物经过相变微胶囊进行整理，具有调温效果，在炎热夏季吸热，使用具有凉感效果，寒冬放热会感觉温暖。其内外罩均具有抗菌防螨效果，对人体的健康给予最基本的保护。另外，其内芯还可以具有缓释功能的芳香微胶囊，可以向空气中释放怡人芳香。内芯还可以经过防虫蛀整理，具有长效防虫功能。该多功能环保羊毛床垫完全环保，无异味，不含胶黏剂，因此也不含甲醛和可挥发有机物，可完美替代棕垫和弹簧床垫。与传统的弹簧床垫或棕垫相比，该多功能保健床垫结构简单，制造容易，成本低，因而具有广阔的市场前景，可用于家庭、部队、医疗机构、学校或是宾馆等。

附图说明

图1是本发明多功能床垫的截面放大图；

其中，附图标记说明如下：1、外层外罩；2、内层外罩；3、内芯。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例都属于本发明保护的范围。

本发明公开了一种多功能环保羊毛床垫，其以羊毛为原料，采用针刺工艺使羊毛纵横交织，经纬交错，且厚度可调，软硬可控。参见图1，包括内芯3、包裹于所述内芯外部的内层外罩2以及包裹于所述内层外罩2的外部的外层外罩1。下面对其结构中的各部件一一进行说明。

内芯3是采用羊毛通过针刺工艺复合压制而成的柱状体。本发明所使用的羊毛优选为天然羊毛，为了节约成本，本发明使用的羊毛可以是羊毛废料、羊毛边角料或者短羊毛。内芯3的具体制作步骤如下:先将称重的羊毛送入混棉箱并充分混合，去除多余的成分残留，再将羊毛纤维经过开松机梳理并通过风力送入储棉箱，将储棉箱中的羊毛纤维经过罗拉式梳理机加工为单纤维组成的薄网，然后将薄网通过平面式铺网机铺叠成纤维网，纤维网通过针刺机加工固定，其中采用带钩刺的针进行反复穿刺，使纤维网缠绕结合，从而得到所需的柱状体。优选地，纤维网经过三辊式轧光机表面轧光，使厚度一致。上述设备为本领域常用设备，如青岛龙腾无纺机械有限公司所生产的LT-2500系列组合机组。另外，该针刺工艺流程短，生产效率高，生产成本低，对原料羊毛的质量要求低，而且得到的柱状体内部紧密，无响声，不易塌陷。所述柱状体可以是圆柱体、也可以是长方体、还可以是正方体，其具体三维形状可因客户需求而定。为了赋予本发明更多性能，内芯3使用的羊毛更优选是经过负离子整理剂、防虫蛀整理剂和香味整理剂中的一种或多种整理剂整理后的羊毛。经负离子整理剂整理过的羊毛可以持续向空气中释放负离子，为人体提供大量的负离子，具有保健作用，同时可以净化空气，每天吸入适量的负离子，对健康大有裨益；为了增加羊毛的使用寿命采用防虫蛀整理剂进行整理。经香味整理剂整理过的羊毛，香气比较寡淡、自然且持续时间长久。采用上述整理剂对羊毛进行整理的方法为本领域常规的浸渍工艺。

内层外罩2，包裹于所述内芯3外部，其大小正好与内芯3相同，完全贴合于内芯3外部，二者通过绗缝机绗缝在一起。为了赋予本发明床垫更多性能，内层外罩2是经过调温整理剂、抗菌防螨整理剂、有机锗整理剂、保湿整理剂和负离子整理剂中一种或多种整理剂整理过的织物；从效果和成本上考虑，内层外罩2优选为无纺布罩；优选是经过调温整理剂、抗菌防螨整理剂和负离子整理剂。经调温整理剂整理过的内层外罩2，具有调温效果，在炎热夏季吸热，使用具有凉感效果，寒冬放热会感觉温暖。经抗菌防螨整理剂整理后的内层外罩2具有抗菌防螨效果，对人体的健康给予最基本的保护。经负离子整理剂整理过的内层外罩2可以持续向空气中释放负离子，为人体提供大量的负离子，具有保健作用，同时可以净化空气，每天吸入适量的负离子，对健康大有裨益。内层外罩2也可以用香味整理剂整理，但为防香味过于浓郁，优选未经香味整理剂整理的织物。采用上述整理剂对内层外罩2进行整理的方法为本领域常规的浸轧和/或浸渍工艺。

外层外罩1包裹于内层外罩2的外部，其大小正好与内层外罩2相同，完全贴合于内层外罩2外部；为了保证拆洗方便，该外层外罩1并未与内层外罩2缝在一起，而是可拆卸的活动外罩，其边缘处设置有拉链。为了赋予本发明床垫更多性能，外层外罩1是经过调温整理剂、抗菌防螨整理剂、有机锗整理剂、保湿整理剂和负离子整理剂中一种或多种整理剂整理过的织物；由于外层外罩1为人体接触面，所以优选外层外罩1为透气面料，所述透气性面料可以为棉纺面料、麻纺面料、混纺面料、天然纤维纺织面料或羊绒面料。经调温整理剂整理过的外层外罩1，具有调温效果，在炎热夏季吸热，使用具有凉感效果，寒冬放热会感觉温暖。经抗菌防螨整理剂整理后的外层外罩1具有抗菌防螨效果，对人体的健康给予最基本的保护。经有机锗整理剂整理后的外层外罩1具有活化生物电流，促进血液循环,改善及预防身体的不适感，具有穴位，经络的按摩温泉浴效果，促进代谢，改善免疫力，恢复并增进身体的自然治愈力等保健功能。经负离子整理剂整理过的外层外罩1可以持续向空气中释放负离子，为人体提供大量的负离子，具有保健作用，同时可以净化空气，每天吸入适量的负离子，对健康大有裨益。经保湿整理剂整理后的外层外罩1具有较好的保湿效果，与人体皮肤接触，会产生舒服滋润放松的感觉，对于美肤护肤有一定的功效，且具有优异的抗静电效果。外层外罩1也可以用香味整理剂整理，但为防香味过于浓郁，优选未经香味整理剂整理的织物。采用上述整理剂对外层外罩1进行整理的方法为本领域常规的浸轧和/或浸渍工艺。

本发明选用同时具备内层外罩2和内层内罩1的双层床罩结构，目的在于：1)减少羊毛床垫上羊毛对人体的刺感，提升使用舒适度；2)方便拆卸清洗。

上述调温整理剂、香味整理剂、抗菌防螨整理剂、有机锗整理剂、保湿整理剂和负离子整理剂均为本领域常用的整理剂，比如负离子整理剂可以是FK-830负离子整理剂(FK-830)，抗菌防螨整理剂可以是FK-822抗菌防螨整理剂，保湿整理剂可以为FK-805微胶囊保湿整理剂，有机锗整理剂可以是FK-808有机锗整理剂，调温整理剂可以是FK-815微胶囊相变整理剂，香味整理剂可以是FK-805香味整理剂，上述各型号的整理剂皆由北京中纺化工股份有限公司生产，本发明实施例中使用的各种整理剂均购自北京中纺化工股份有限公司。

上述多功能环保羊毛床垫的制造方法，包括：羊毛、内层外罩和外层外罩的整理步骤；内芯的制备步骤：将羊毛精梳后铺叠成网，然后采用针刺工艺进行复合压制，使其成为所需的柱状体；以及包裹外罩步骤：在所述内芯外部包裹内层外罩，在所述内层外罩的外部包裹外层外罩。

具体地，上述多功能环保羊毛床垫的制造方法，包括如下步骤：

羊毛、内层外罩材料和外层外罩材料的整理步骤：采用上述整理剂对羊毛、内层外罩和外层外罩进行相应整理，羊毛整理工艺为本领域常规的浸渍工艺，内层外罩和外层外罩整理工艺为本领域常规的浸轧和/或浸渍工艺。

内芯的制备步骤：先将称重后的羊毛送入混棉箱并充分混合，去除多余的成分残留(即杂质)，再将羊毛纤维经过开松机梳理并通过风力送入储棉箱，将储棉箱中的羊毛纤维经过罗拉式梳理机加工为单纤维组成的薄网，然后将薄网通过平面式铺网机铺叠成纤维网，纤维网通过针刺机加工固定，其中采用带钩刺的针进行反复穿刺，使纤维网缠绕结合。纤维网经过三辊式轧光机表面轧光，使厚度一致，最终形成所需的柱状体内芯。所使用的成套设备为市售设备，如青岛龙腾无纺机械有限公司所生产的LT-2500系列组合机组。

包裹外罩步骤：在所述内芯外部包裹内层外罩，通过多头衍缝机将二者绗缝在一起，然后在所述内层外罩的外部包裹外层外罩，最终得到羊毛床垫。

在上述多功能环保羊毛床垫的制造方法中，得到的所述床垫的软硬和薄厚可以根据要求进行调整。比如通过调整加入羊毛的重量或者调整床垫的厚度，来改变床垫的软硬程度。同样重量下，厚度越小，则硬度越高。厚度可以通过针刺机进行调节。

下面例举制造方法的具体实施例。

实施例1

(1)羊毛整理步骤，选用清洗好并且已经晾干或者晒干的羊毛，称重。分别按照羊毛重量的3％的用量向水中加入负离子整理剂FK-830，香味整理剂(薰衣草)FK-805，防虫蛀整理剂FK-809A以形成整理液，浴比(羊毛与整理液的重量比)为1:10。羊毛浸渍2小时后离心排水将羊毛烘干；

(2)无纺布整理步骤，向水中分别加入调温整理剂COMFAD6039、抗菌防螨整理剂FK-822和负离子整理剂FK-830以形成无纺布整理液，在该整理液中各整理剂的浓度均为30g/L，采用该无纺布整理液对内层外罩的材料无纺布进行浸轧整理后烘干；

(3)棉纺材料整理步骤，向水中分别加入调温整理剂COMFAD6039、抗菌防螨整理剂FK-822、有机锗整理剂FK-808、保湿整理剂TAXTEXSSU和负离子整理剂FK-830以形成棉纺整理液，在该整理液中各整理剂的浓度均为30g/L，采用该棉纺整理液对外层外罩的棉纺材料进行浸轧整理后烘干；

(4)内芯的制备步骤，先将25公斤步骤(1)整理后的羊毛送入混棉箱并充分混合，去除多余的成分残留，再将羊毛纤维经过开松机梳理并通过风力送入储棉箱，将储棉箱中的羊毛纤维经过罗拉式梳理机加工为单纤维组成的薄网，然后将薄网通过平面式铺网机铺叠成纤维网，纤维网通过针刺机加工固定，其中采用带钩刺的针进行反复穿刺，使纤维网缠绕结合。纤维网经过三辊式轧光机表面轧光，通过机器调节厚度一致为3cm。然后使用切割机对整个羊毛垫进行切割，切割成长×宽×高＝2×1.8×0.3m的长方体。该长方体内的羊毛三维错综交叉缠绕；(5)内层外罩的制作及包裹内芯，按照本领域常规工艺采用步骤(2)整理后的无纺布裁剪缝制出大小与内芯基本相同的内层外罩，并使用绗缝机将内芯与内层外罩绗缝在一起；

(6)外层外罩的制作，按照本领域常规工艺采用步骤(3)整理后的棉纺材料裁剪缝制出大小与内层外罩基本相同的外层外罩，并在长方体的外层外罩的上表面边缘设置拉链，以便于拆洗。

(7)包裹外层外罩步骤，在上述内层外罩的外部包裹外层外罩，最终得到羊毛床垫。

在该床垫上放置底面积为1m²、重量为50公斤的长方体重物10天，之后测量放置上述重物的床垫表面与其周围床垫表面的高度差，重复测量6次后得到的高度差平均值为0.12mm，由此确定本发明床垫在常规使用时不易塌陷。

由于本发明的床垫设有外层外罩，因此内层外罩和内芯一般无需水洗，因此其负离子释放，抗菌，调温，香味以及防虫效果均可持续两年以上。外层外罩的功能效果与水洗次数相关，如果不洗涤的话同样可持续两年以上，而在洗涤的情况下可耐洗10次以上；经抗菌整理剂整理过的内层外罩和外层外罩在未洗前对于常规的白色念珠菌，金黄色葡萄球菌和肺炎杆菌的抑菌率均可达到99％以上，外层外罩经家庭洗涤10次后其整体抑菌率均还能达到95％；负离子释放可达到2000个/cm³以上。除此之外，经检测，本发明的床垫不含甲醛，为安全环保型床垫。

由于外层外罩的棉纺材料同时采用了负离子整理剂和保湿整理剂进行整理，负离子整理剂和保湿整理剂的同时使用可以防止静电的发生，因此，该外层外罩无静电。

实施例2

除外层外罩棉纺材料的整理工艺不同于上述实施例外，其他工艺均与上述实施例相同。

本实施例中，棉纺材料整理步骤如下：向水中分别加入调温整理剂COMFAD6039、抗菌防螨整理剂FK-822、有机锗整理剂FK-808、保湿整理剂TAXTEXSSU以形成棉纺整理液，在该整理液中各整理剂的浓度均为30g/L，采用该棉纺整理液对外层外罩的棉纺材料进行浸轧整理后烘干。

在本实施例中对外层外罩的原材料未采用负离子整理剂进行整理，其外层外罩在未洗前对于常规的白色念珠菌，金黄色葡萄球菌和肺炎杆菌的抑菌率均可达到94％左右，外层外罩经家庭洗涤10次后白色念珠菌的抑菌率仅为84％。由此可以确定，本发明中使用的负离子整理剂FK-830对抗菌防螨整理剂FK-822的抗菌效果具有协同作用，可提高抑菌效果和耐洗性。

另外，将本实施例外层外罩的保湿效果与实施例1相比，布料达到相同失水率的时间缩短23％。由此可以确定，本发明中使用的负离子整理剂FK-830对保湿整理剂TAXTEXSSU的保湿效果具有协同作用，可减慢布料的失水速度。

实施例3

除外层外罩棉纺材料的整理工艺不同于上述实施例外，其他工艺均与上述实施例相同。

本实施例中，棉纺材料整理步骤如下：向水中分别加入调温整理剂COMFAD6039、抗菌防螨整理剂FK-822、有机锗整理剂FK-808、负离子整理剂FK-830以形成棉纺整理液，在该整理液中各整理剂的浓度均为30g/L，采用该棉纺整理液对外层外罩的棉纺材料进行浸轧整理后烘干；

将本实施例外层外罩的负离子释放量与实施例1相比，其负离子释放量降低9％。由此可以确定，本发明中使用的保湿整理剂TAXTEXSSU对负离子整理剂FK-830的负离子释放量具有协同作用，可增加布料的负离子释放量。

实施例4

除外层外罩棉纺材料的整理工艺不同于上述实施例外，其他工艺均与上述实施例相同。

本实施例中，棉纺材料整理步骤如下：向水中分别加入调温整理剂COMFAD6039、抗菌防螨整理剂FK-822、有机锗整理剂FK-808、保湿整理剂TAXTEXSSU、负离子整理剂FK-830和香味整理剂(薰衣草)FK-805以形成棉纺整理液，在该整理液中各整理剂的浓度均为30g/L，采用该棉纺整理液对外层外罩的棉纺材料进行浸轧整理后烘干。

本实施例的外层外罩经家庭洗涤15次后香味明显变淡。

实施例5

除外层外罩棉纺材料的整理工艺不同于上述实施例外，其他工艺均与上述实施例相同。

本实施例中，棉纺材料整理步骤如下：向水中分别加入调温整理剂COMFAD6039、抗菌防螨整理剂FK-822、有机锗整理剂FK-808、保湿整理剂TAXTEXSSU、香味整理剂(薰衣草)FK-805以形成棉纺整理液，在该整理液中各整理剂的浓度均为30g/L，采用该棉纺整理液对外层外罩的棉纺材料进行浸轧整理后烘干。

本实施例的外层外罩经家庭洗涤10次后香味明显变淡或者说基本无香味。通过实施例4和5可以确定，本发明中使用的负离子整理剂FK-830对香味整理剂(薰衣草)FK-805的香味持续时间具有协同作用，可提高香味的持续时间和耐洗性。

由于所有原料均可以外购获得，制作工艺简单；所以本发明实施简单，成本低，具有防潮，保暖、具有多种保健功能，是完美替代目前市场上的棕垫和弹簧床垫的环保产品。

Claims (9)

1.一种多功能环保羊毛床垫，其特征在于，包括内芯、包裹于所述内芯外部的内层外罩以及包裹于所述内层外罩外部的外层外罩，其中，所述内芯是采用羊毛通过针刺工艺复合压制而成的柱状体。

2.根据权利要求1所述的多功能环保羊毛床垫，其特征在于，所述内层外罩通过绗缝与所述内芯固定在一起。

3.根据权利要求1所述的多功能环保羊毛床垫，其特征在于，所述外层外罩为可拆卸的活动外罩。

4.根据权利要求1所述的多功能环保羊毛床垫，其特征在于，所述内层外罩是经过调温整理剂、抗菌防螨整理剂、有机锗整理剂、保湿整理剂和负离子整理剂中一种或多种整理剂整理过的织物；优选地，所述内层外罩为无纺布罩。

5.根据权利要求1所述的多功能环保羊毛床垫，其特征在于，所述外层外罩是经过调温整理剂、抗菌防螨整理剂、有机锗整理剂、保湿整理剂和负离子整理剂中一种或多种整理剂整理过的织物；优选地，所述外层外罩为透气面料。

6.根据权利要求5所述的多功能环保羊毛床垫，其特征在于，所述透气性面料为棉纺面料、麻纺面料、混纺面料、天然纤维纺织面料或羊绒面料。

7.根据权利要求1所述的多功能环保羊毛床垫，其特征在于，所述内芯使用的羊毛是经过负离子整理剂、防虫蛀整理剂和香味整理剂中的一种或多种整理剂整理后的羊毛。

8.权利要求1-7任一所述的多功能环保羊毛床垫的制造方法，其特征在于，包括如下步骤：

内芯的制备步骤：将羊毛精梳后铺叠成网，然后采用针刺工艺进行复合压制，使其成为所需的柱状体；

包裹外罩步骤：在所述内芯外部包裹内层外罩，在所述内层外罩的外部包裹外层外罩。

9.根据权利要求8所述的制造方法，其特征在于，在所述内芯的制备步骤之前还包括羊毛、内层外罩和外层外罩的整理步骤。