CN110051201B - 一种具有气泡单元的抗疲劳垫及其制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种具有气泡单元的抗疲劳垫,其包括底层、设置在底层上的至少一个支撑层及设置在支撑层上的气泡层,支撑层与气泡层一一对应,底层由发泡材料制成,支撑层和气泡层均由弹性材料制成;气泡层上设置有多个气泡单元,气泡单元向远离支撑层方向凸起,且气泡单元靠近支撑层的一端具有开口;气泡层与支撑层贴合,使得每个气泡单元内形成密闭空间;相邻的气泡单元之间设置有加强筋;底层的底面积大于等于支撑层的底面积,支撑层的底面积大于等于气泡层的底面积。本发明公开的抗疲劳垫具有高的弹性和回弹性,优异的抗疲劳性及良好的耐磨、隔声、防水、缓冲、吸震等性能,柔软舒适,使用寿命长;本发明提供的制作方法,适合批量生产和广泛应用。
Description
技术领域
本发明涉及抗疲劳垫领域,尤其涉及一种具有气泡单元的抗疲劳垫及其制作方法。
背景技术
现有的抗疲劳垫以棉麻或塑料泡沫等材料制成,棉麻产品容易受潮,易沾染灰尘,易滋生细菌而需要长期清洗;塑料泡沫有异味,容易打滑,其材料弯折易变形损坏,两种材料制成的抗疲劳垫均存在压缩性和弹性不稳定、使用不方便和使用寿命低的问题。现有的抗疲劳垫大多表面是平面,在使用中,只有前掌和足跟受力的部分提供集中性反力,以支撑使用者重量,站立时间久会使足跟疼痛。
发明内容
为了解决现有技术中存在的问题,本发明提供一种具有气泡单元的抗疲劳垫及其制作方法,所述技术方案如下:
一方面,本发明提供了一种具有气泡单元的抗疲劳垫,其包括底层、设置在所述底层上的至少一个支撑层以及设置在所述支撑层上的气泡层,所述支撑层与气泡层一一对应设置,所述底层由发泡材料制成,所述支撑层和气泡层均由弹性材料制成;所述气泡层上设置有多个矩阵排列的气泡单元,所述气泡单元向远离支撑层方向凸起,且所述气泡单元靠近支撑层的一端具有开口;所述气泡层与支撑层贴合,使得每个气泡单元内形成密闭空间,相邻的气泡单元之间设置有加强筋;所述底层的底面积大于等于所述支撑层的底面积,所述支撑层的底面积大于等于所述气泡层的底面积。
进一步地,所述气泡单元为球壳状结构、半球状结构或柱状结构。
进一步地,所述多个气泡单元呈矩阵排列。
进一步地,所述支撑层靠近气泡单元开口的表面为平面结构。
进一步地,所述底层上设置有凹槽,所述气泡层和支撑层设置在凹槽内,所述气泡层的上端面与所述底层的上端面齐平。
进一步地,所述所述支撑层和气泡层均由PVC、PU、TPE或SBS制成。
进一步地,所述底层由PVC或PU制成。
进一步地,所述支撑层上还设置有多个朝向底层方向凹陷的第一气泡单元,所述第一气泡单元靠近气泡层的一端具有开口,每个气泡单元具有开口一端和与之对应的第一气泡单元具有开口一端相配合并在其内形成一密闭空间。
本发明还提供一种具有气泡单元的抗疲劳垫的制作方法,其包括以下步骤:
S1、称取一定重量的PVC或PU,经过涂布、刮涂、发泡、加热和冷却步骤后,形成预定厚度的底层;
S2、称取一定重量的PVC、PU、TPE或SBS,通过挤出机挤出预定厚度的弹性基层;
S3、先将S2步骤中的弹性基层放置在吸塑机中,再用有气泡纹的模具对弹性基层进行压制,弹性基层进入模具的模腔形成多个气泡单元,弹性基层经过加强筋槽形成加强筋,其中,加热温度控制在150-200摄氏度,气压控制在2Pa-20Pa,压力控制在2吨-10吨,形成气泡层;
S4、选取S3步骤中的弹性基层作为支撑层,再选取S3步骤中的气泡层,使用高周波机将一个气泡层贴附在S2步骤中的一个支撑层上,使得气泡单元具有开口一端接触支撑层表面,进行贴合后形成密闭空间,再经过冷却后形成一体结构,其中,贴合时熔接时间控制在20秒-60秒,贴合之后冷却时间控制在10秒-30秒;
S5、通过热压机将S4步骤中支撑层远离气泡层的一表面贴合在底层上,加热温度控制在40-60摄氏度,压力控制在1-5吨,最终形成抗疲劳垫。
进一步地,在S2步骤中,所述弹性基层的厚度范围为0.1mm-5mm。
本发明提供的技术方案带来的有益效果如下:
a.本发明提供的抗疲劳垫具有高的弹性和回弹性,优异的抗疲劳性以及良好的耐磨、隔声、防水、缓冲、吸震等性能,柔软舒适,缓解疲劳效果好,使用寿命长;
b.本发明所提供的具有气泡单元的抗疲劳垫的制作方法,具有方便、简单、易于操作等优点,适合批量生产和广泛应用。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的具有气泡单元的抗疲劳垫的一种结构的整体立体图;
图2是本发明实施例提供的具有气泡单元的抗疲劳垫的剖面图;
图3是本发明实施例提供的具有气泡单元的抗疲劳垫的另一种结构的整体立体图。
其中,附图标记包括:1-底层,2-支撑层,3-气泡层,4-气泡单元,5-第一气泡单元。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,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,都应当属于本发明保护的范围。
本发明提供一种具有气泡单元的抗疲劳垫,具体参见图1,其包括底层1、设置在所述底层1上的至少一个支撑层2以及设置在所述支撑层2上的气泡层3,所述支撑层2与气泡层3一一对应设置,所述气泡层2上设置有多个气泡单元4,相邻的气泡单元之间保持预设的距离,所述多个气泡单元呈等距离分布在气泡层上,多个气泡单元也可成不规则排布,或形成网状结构或形成矩阵排列,可形成多种可实现的样式。所述底层1由发泡材料制成,所述底层1由PVC或PU发泡材料制成;所述支撑层和气泡层均由弹性材料制成,所述支撑层和气泡层均由PVC(聚氯乙烯)、PU(聚氨酯)、TPE(简称ThermoplasticElastomer,为一种热塑性弹性体材料,具有高强度,高回弹性,可注塑加工的特征,应用范围广泛,环保无毒安全,有优良的着色性)或SBS(苯乙烯类热塑性弹性体)中的一种弹性材料制成。中空结构的气泡单元起到按摩以缓冲疲劳的作用,其弹性好,不易弯折和变形损坏,使用寿命大大增加,且易清洗。
气泡层的具体结构如下:具体参见图1,所述气泡单元4向远离支撑层2方向凸起,且所述气泡单元4靠近支撑层2的一端具有开口;所述支撑层2靠近气泡单元4开口的表面为平面结构,所述气泡层3与支撑层2贴合,使得每个气泡单元4内形成密闭空间,因底层是发泡结构,其内有多个泡孔,若气泡层上气泡单元4具有开口一侧直接贴合在底层1上,气泡单元4具与底层1接合处无法形成密闭的中空结构;所述气泡单元为球壳状结构、半球状结构、柱状结构或其他可实现的多种结构,如多边形结构具体包括六边形、菱形等结构。相邻的气泡单元之间设置有加强筋,加强筋起连接作用,用于增强支撑层的强度。通过设置加强筋使得相邻的气泡单元之间保持预设的距离,这个距离由加强筋的宽度决定,加强筋的宽度根据需要进行设计。
在本发明的一个实施例中,所述底层1上设置有凹槽,具体结构参见图2,所述支撑层设置在凹槽内,所述气泡层的上端面与所述底层1的上端面齐平。通过设置凹槽,使得气泡层和支撑层完全设置在底层1内,以增加使得气泡层、支撑层和底层1的结合强度。另外,所述底层1上也可不设置凹槽,所述支撑层设置在所述底层1的上表面。
在本发明中,所述底层1的底面积(底层的底面积是指底层在水平面上的投影面积)大于等于所述支撑层2的底面积(支撑层的底面积是指支撑层在水平面上的投影面积),所述支撑层2的底面积大于等于所述气泡层3的底面积(气泡层的底面积是指气泡层在水平面上的投影面积),即底层的上表面可贴合部分气泡层和支撑层,或者底层的整个上表面均贴合气泡层和支撑层。根据底层1长度或客户需求,底层1上可设置多个支撑层和气泡层,多个气泡层和支撑层的排布可有多种形式,比如每两个气泡层之间可保持相同的间距或不同间距。
本发明还提供一种具有气泡单元的抗疲劳垫的制作方法,其包括以下步骤:
S1、称取一定重量的PVC或PU,经过涂布、刮涂、发泡、加热和冷却步骤后,形成预定厚度的底层;
S2、称取一定重量的PVC、PU、TPE或SBS,通过挤出机挤出预定厚度的弹性基层,所述弹性基层的厚度范围为0.1mm-5mm,弹性基层的厚度根据需要进行设计;
S3、先将S2步骤中的弹性基层放置在吸塑机中,再用有气泡纹的模具对弹性基层进行压制,弹性基层进入模具的模腔形成多个具有凸起的气泡单元,弹性基层经过加强筋槽形成加强筋,其中,加热温度控制在150-200摄氏度,优选为180摄氏度;气压控制在2Pa-20Pa,优选为10Pa;压力控制在2吨-10吨,优选为5吨,形成气泡层;
S4、选取S2步骤中的的弹性基层作为支撑层(弹性基层未经气泡纹模具压制),再选取S3步骤中的气泡层,使用高周波机将一个气泡层贴附在S2步骤中的一个支撑层上,使得气泡单元具有开口一端接触支撑层表面,进行贴合后使得每个气泡单元内形成密闭空间,贴合时熔接时间控制在20秒-60秒,优选为30秒;经过贴合之后再经过冷却,冷却时间控制在10秒-30秒,冷却之后气泡层贴合在支撑层上使得两层形成一体;
S5、通过热压机将S4步骤中经过冷却的气泡层和支撑层贴合在底层上,使得支撑层远离气泡层的一表面贴合在底层上表面,加热温度控制在40-60摄氏度,优选为50摄氏度;压力控制在1吨-5吨,优选为1吨,最终形成抗疲劳垫。
在本发明的另一个实施例中,所述第二支撑层3上还可设置有多个向底层1凹陷的第一气泡单元5,如图3所示,所述第一气泡单元5靠近气泡层2的一端具有开口,所述气泡单元4与第一气泡单元5的形状和大小相同,每个气泡单元4具有开口一端和与之对应的第一气泡单元5具有开口一端相配合在其内形成一密闭空间。同时,底层上可设置多个开槽以容置与之对应的第一气泡单元5,起到定位和紧固作用,开槽的形状与第一气泡单元5的形状相配合,开槽可容置整个第一气泡单元5或开槽可容置部分第一气泡单元5。相应地,在制作这一抗疲劳垫时,相比第一种生产方法,需要再对支撑层进行加工处理,加工方法与气泡层的加工方法相同,即用有气泡纹的模具对支撑层进行压制使其表面形成多个第一气泡单元,再将气泡单元开口和第一气泡单元开口相对对齐后将气泡层和支撑层贴合形成一体,其中贴合时熔接时间控制在20秒-60秒,优选为30秒;经过覆合之后再经过冷却形成支撑层,冷却时间控制在10秒-30秒。最后将支撑层远离气泡层的一表面贴合在底层上,加热温度控制在40-60摄氏度,压力控制在1-5吨,最终形成抗疲劳垫。
通过对本发明提供的抗疲劳垫进行测试,得到该产品的回弹性能大于等于35%,产品的耐磨强度:在10000转下,磨耗量≤1G,凸起的部分可以按摩足底,特别是足弓部位也可以按摩到,促进血液循环;站在上面对人体足底起到按摩的作用,同时又有抗疲劳的作用。因此,本发明提供的抗疲劳垫具有高的弹性和回弹性,优异的抗疲劳性以及良好的耐磨、隔声、防水、缓冲、吸震等性能,柔软舒适,缓解疲劳效果好,使用寿命长。
以上所述仅为本发明的较佳实施例,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种具有气泡单元的抗疲劳垫的制作方法,其特征在于,所述抗疲劳垫包括底层(1)、设置在所述底层(1)上的至少一个支撑层(2)以及设置在所述支撑层(2)上的气泡层(3),所述支撑层(2)与气泡层(3)一一对应设置,所述底层(1)由发泡材料制成,所述支撑层(2)和气泡层(3)均由弹性材料制成;
所述气泡层(2)上设置有多个气泡单元(4),所述气泡单元(4)向远离支撑层(2)方向凸起,且所述气泡单元(4)靠近支撑层(2)的一端具有开口;所述气泡层(3)与支撑层(2)贴合,使得每个气泡单元(4)内形成密闭空间,相邻的气泡单元(4)之间设置有加强筋;所述底层(1)的底面积大于等于所述支撑层(2)的底面积,所述支撑层(2)的底面积大于等于所述气泡层(3)的底面积;
所述制作方法包括以下步骤:
S1、称取一定重量的PVC或PU,经过涂布、刮涂、发泡、加热和冷却步骤后,形成预定厚度的底层;
S2、称取一定重量的PVC、PU、TPE或SBS,通过挤出机挤出预定厚度的弹性基层;
S3、先将S2步骤中的弹性基层放置在吸塑机中,再用有气泡纹的模具对弹性基层进行压制,弹性基层进入模具的模腔形成多个气泡单元,弹性基层经过加强筋槽形成加强筋,其中,加热温度控制在150-200摄氏度,气压控制在2Pa-20Pa,压力控制在2吨-10吨,形成气泡层;
S4、选取S3步骤中的弹性基层作为支撑层,再选取S3步骤中的气泡层,使用高周波机将一个气泡层贴附在S2步骤中的一个支撑层上,使得气泡单元具有开口一端接触支撑层表面,进行贴合后形成密闭空间,再经过冷却后形成一体结构,其中,贴合时熔接时间控制在20秒-60秒,贴合之后冷却时间控制在10秒-30秒;
S5、通过热压机将S4步骤中支撑层远离气泡层的一表面贴合在底层上,加热温度控制在40-60摄氏度,压力控制在1-5吨,最终形成抗疲劳垫。
2.根据权利要求1所述的具有气泡单元的抗疲劳垫的制作方法,其特征在于,在S2步骤中,所述弹性基层的厚度范围为0.1mm-5mm。
3.根据权利要求1所述的具有气泡单元的抗疲劳垫的制作方法,其特征在于,所述气泡单元(4)为球壳状结构、半球状结构或柱状结构。
4.根据权利要求1所述的具有气泡单元的抗疲劳垫的制作方法,其特征在于,所述多个气泡单元(4)呈矩阵排列。
5.根据权利要求1所述的具有气泡单元的抗疲劳垫的制作方法,其特征在于,所述支撑层(2)靠近气泡单元(4)开口的表面为平面结构。
6.根据权利要求1所述的具有气泡单元的抗疲劳垫的制作方法,其特征在于,所述底层(1)上设置有凹槽,所述气泡层(3)和支撑层(2)设置在凹槽内,所述气泡层(3)的上端面与所述底层(1)的上端面齐平。
7.根据权利要求1所述的具有气泡单元的抗疲劳垫的制作方法,其特征在于,所述支撑层(2)和气泡层(3)均由PVC、PU、TPE或SBS制成。
8.根据权利要求1所述的具有气泡单元的抗疲劳垫的制作方法,其特征在于,所述底层(1)由PVC或PU制成。
9.根据权利要求1所述的具有气泡单元的抗疲劳垫的制作方法,其特征在于,所述支撑层(2)上还设置有多个朝向底层(1)方向凹陷的第一气泡单元(5),所述第一气泡单元(5)靠近气泡层(2)的一端具有开口,每个气泡单元(4)具有开口一端和与之对应的第一气泡单元(5)具有开口一端相配合并在其内形成一密闭空间。
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