CN113461898A - 一种改性丝瓜籽油基记忆海绵及其制备、应用及枕头 - Google Patents

一种改性丝瓜籽油基记忆海绵及其制备、应用及枕头 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种改性丝瓜籽油基记忆海绵，包括如下重量份数的原料：丝瓜籽油基多元醇1‑40份，第一聚醚多元醇40‑60份，第二聚醚多元醇10‑30份，第三聚醚多元醇10‑20份，水1‑5份，发泡剂5‑15份，匀泡剂0.5‑3份，催化剂0.3‑2份，抗氧化剂0.1‑0.3份，改性MDI 40‑60份。本发明还提供了一种改性丝瓜籽油基记忆海绵的制备方法与应用。同时，本发明还提供了一种改性丝瓜籽油记忆海绵枕。发明利用丝瓜籽油基多元醇与聚醚多元醇、改性MDI等混合，并通过聚氨酯慢回弹发泡技术制备改性丝瓜籽油基记忆海绵材料；将该海绵用于枕芯材料，具有抗菌助眠、透气散湿、机械性能好、成本低、绿色环保等优势。

Description

一种改性丝瓜籽油基记忆海绵及其制备、应用及枕头
技术领域
本发明涉及床上用品领域，尤其涉及一种改性丝瓜籽油基记忆海绵及其制备、应用及枕头。
背景技术
人的一生当中有三分之一的时间在睡眠中度过，睡眠是人体精力、体力恢复的保障，而枕头是人体睡眠的支撑平台，对人体睡眠质量有着重要影响。
目前市场上枕头的填充材料主要以人工合成乳胶、记忆海绵等材料为主。人工合成乳胶、记忆海绵的舒适性较好，但透气性差、渗透性差，在使用过程中会产生闷热感。同时，由于人睡眠过程中会排汗排湿，一晚上所排汗排湿的量相当于200-300mL的水分，若枕头材料的透气性差、渗透性差，汗液和湿气将不能及时排除，枕头极易滋生螨虫和细菌。另外，用于制备海绵、人工合成乳胶的原料多为石油基的聚醚多元醇。石油资源属不可再生资源，并且难以生物降解，会造成严重的环境污染。因此，目前急需开发一种可代替传统人工合成乳胶与记忆海绵的新型枕头填充材料。
相关研究表明，植物油可作为石油替代品，用以生产制备聚氨酯记忆海绵。与传统石油原料相比，植物油制备聚氨酯记忆海绵能够有效减少非可再生资源的使用和温室气体的排放。因此，从可持续发展和环境保护的角度上看，植物油的开发和应用具有重大意义。
丝瓜籽作为农林废弃物，资源丰富，成本远低于石油化工原料，且丝瓜籽具有较高的含油率，可达25-39％。同时，相关研究显示，丝瓜籽油还具有邻苯二甲酸二异丁酯、棕榈酸乙酯和角鲨烯等生物活性成分，这使得丝瓜籽油具有抗氧化、抗菌、防螨和助眠的作用。并且，丝瓜籽油作为植物油的一种，具有明显的疏水性。因此，若将丝瓜籽油制备聚氨酯记忆海绵用于枕头填充材料，不仅绿色环保，还可以赋予海绵填充材料高效的透气散湿功效，创建良好的睡眠微环境。
然而，研究发现，未经处理的丝瓜籽油羟基数低、粘度高，几乎难以独立直接制备聚氨酯材料，且制备出的产品会出现硬度较低、力学性能较差的问题。但是，丝瓜籽油存在的其脂肪酸碳链具有生产多元醇的巨大潜力，而多元醇又是制备聚氨酯泡沫的必备原料。因此，丝瓜籽油可通过分子改性制成丝瓜籽油基多元醇，再用于聚氨酯记忆海绵的合成，由此生产的丝瓜籽油聚氨酯记忆海绵产品不仅安全卫生，还能表现出更好的机械性能、透气散湿性以及防螨防菌性。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种改性丝瓜籽油基记忆海绵及其制备、应用及枕头，本发明可克服传统记忆海绵、人工合成乳胶存在的透气散湿性差、易滋生螨虫细菌、制备成本高、环境不友好的问题，且同时兼具更好的机械性能与使用舒适感。
本发明采用以下技术方案解决上述技术问题：
一种改性丝瓜籽油基记忆海绵，包括如下重量份数的原料：丝瓜籽油基多元醇1-40份，第一聚醚多元醇40-60份，第二聚醚多元醇10-30份，第三聚醚多元醇10-20份，水1-5份，发泡剂5-15份，匀泡剂0.5-3份，催化剂0.3-2份，抗氧化剂0.1-0.3份，改性MDI 40-60份。
作为本发明的优选方式之一，所述第一聚醚多元醇为聚醚多元醇1621，羟值为42mg KOH/mg；所述第二聚醚多元醇为聚醚多元醇307，羟值为240mg KOH/mg；所述第三聚醚多元醇为聚醚多元醇3630，羟值为24.5mg KOH/mg。
作为本发明的优选方式之一，所述发泡剂采用二氯甲烷。
作为本发明的优选方式之一，所述匀泡剂采用质量百分比10-30％的开孔硅油匀泡剂Si1与质量百分比70-90％的闭孔硅油匀泡剂Si2混合而成。
作为本发明的优选方式之一，所述开孔硅油匀泡剂Si1具体为硅油BL-580，闭孔硅油匀泡剂Si21具体为硅油BA-7810。
作为本发明的优选方式之一，所述催化剂采用质量百分比30％的二乙醇胺、20％的双二甲基乙基醚、25％的NIAX Catalyst A-300以及25％的三乙醇胺组成。
作为本发明的优选方式之一，所述抗氧化剂采用抗氧剂245。
作为本发明的优选方式之一，所述改性MDI采用WANNATE 8019。
作为本发明的优选方式之一，所述丝瓜籽油基多元醇的获取方法如下：
(1)丝瓜籽油环氧化处理
①将甲酸、双氧水混合，并滴加浓硫酸，混合均匀后放置于暗处反应22-24h，生成环氧化试剂；
②将丝瓜籽油加热升温至45-50℃后，缓慢滴加环氧化试剂，控制搅拌速度为190-210r/min，继续升温至60-65℃后，反应5-7h，冷却后采用碳酸钠溶液与60-70℃水洗涤至中性，减压蒸馏后得到精制环氧化丝瓜籽油；
(2)丝瓜籽油多元醇的制备
将环氧化丝瓜籽油与甲醇混合均匀，并加入氟硼酸，60-65℃下升温搅拌3-5h后，同样进行碱洗与减压蒸馏步骤，最终获得到改性丝瓜籽油，即目标所需的丝瓜籽油基多元醇。
作为本发明的优选方式之一，所述丝瓜籽油基多元醇的获取方法具体如下：
(1)丝瓜籽油环氧化处理
①将5g甲酸、25g双氧水混合，并滴加0.3mL浓硫酸，混合均匀后放置于暗处反应24h，生成环氧化试剂；
②将100g丝瓜籽油加热升温至50℃后，缓慢滴加环氧化试剂，控制搅拌速度为200r/min，继续升温至65℃后，反应5.5h，冷却后采用碳酸钠溶液与60-70℃水洗涤至中性，减压蒸馏后得到精制环氧化丝瓜籽油；
(2)丝瓜籽油多元醇的制备
将100g环氧化丝瓜籽油与100g甲醇混合均匀，并加入0.6g的氟硼酸，在65℃下升温搅拌3.5h后，同样进行碱洗与减压蒸馏步骤，最终获得到改性丝瓜籽油，即目标所需的丝瓜籽油基多元醇。
一种上述改性丝瓜籽油基记忆海绵的制备方法，包括如下步骤：
(1)将除改性MDI以外的其他原料归类为A组分，将改性MDI原料归类为B组分；
(2)先将A组分用搅拌机在转速3000-4500r/min条件下搅拌20-30s，再将A、B两组分混合搅拌4-6s；
(3)将步骤(2)得到的搅拌混合料倒入发泡模具中，采用模温机对模具保温300-600s后取出；
(4)常温下熟化24h，即得到目标所需的改性丝瓜籽油基记忆海绵材料。
一种上述改性丝瓜籽油基记忆海绵的应用，将所述改性丝瓜籽油基记忆海绵用作枕头的枕芯材料。
一种改性丝瓜籽油记忆海绵枕，包括枕芯支撑层以及容置所述枕芯支撑层的枕套；所述枕芯支撑层包括颈部支撑柱一、颈部支撑柱二和可更换支撑组件，所述更换支撑组件包括支撑座以及可拆卸安装在所述支撑座上的多个可更换支撑柱；其中，所述可更换支撑柱具体为丝瓜籽油基多元醇海绵柱，多个所述丝瓜籽油基多元醇海绵柱通过支撑座上开设的支撑柱放置孔安装于支撑座上；同时，所述支撑座上，各丝瓜籽油基多元醇海绵柱构成海绵柱组件的上表面呈整体倾斜状态。
作为本发明的优选方式之一，所述枕套沿其宽度方向依次包括颈部支撑容纳区一、可更换支撑容纳区和颈部支撑容纳区二；所述枕套的颈部支撑容纳区一、可更换支撑容纳区与颈部支撑容纳区二位置分别对应容纳有所述颈部支撑柱一、可更换支撑组件、颈部支撑容纳区二；同时，所述枕套的可更换支撑容纳区沿其长度方向又包括一个仰睡区和两个位于所述仰睡区两侧的侧睡区；所述仰睡区对应的枕套内容纳有仰睡区丝瓜籽油基多元醇海绵柱，侧睡区对应的枕套内容纳有侧睡区丝瓜籽油基多元醇海绵柱；其中，所述仰睡区丝瓜籽油基多元醇海绵柱与侧睡区丝瓜籽油基多元醇海绵柱的形状不同，且二者的丝瓜籽油含量不同；此外，所述仰睡区丝瓜籽油基多元醇海绵柱分布区域的中部还成型有一头部凹陷区。
作为本发明的优选方式之一，所述颈部支撑柱一、颈部支撑柱二分别呈横卧状布置于所述枕套的颈部支撑容纳区一、颈部支撑容纳区二内，所述可更换支撑组件上的仰睡区丝瓜籽油基多元醇海绵柱与侧睡区丝瓜籽油基多元醇海绵柱则分别呈立状布置于所述枕套的仰睡区、侧睡区内；其中，在所述支撑座上，通过设置不同数量的丝瓜籽油基多元醇海绵柱以及不同丝瓜籽油含量的海绵柱对不同区域枕头的软硬度进行调节，通过设置不同高度的丝瓜籽油基多元醇海绵柱对不同区域枕头的高度进行调节。
本发明相比现有技术的优点在于：
(1)本发明丝瓜籽油基多元醇的加入使得记忆海绵的孔隙率增加；丝瓜籽油基多元醇含量的增加，使得丝瓜籽油记忆海绵填充材料的透气率最大增加至17.4L/min，更多的孔隙更有益于吸收人体排出的湿气，并在人离床时候将湿气排出，实现枕头睡眠微环境的动态优化；同时，湿气的有效排除，可进一步地避免因湿气不能及时排除造成的螨虫、细菌滋生问题。
(2)纯天然丝瓜籽油采用丝瓜籽经物理压榨制得，天然环保，且丝瓜籽油中含有(E)-2-庚烯醛、角鲨烯、棕榈酸甲酯等化合物；其中，角鲨烯可以散发一种淡淡的香味，有助于人脑的放松，具有助眠的功效，而、棕榈酸甲酯具有抗菌防螨效果。
(3)本发明所采用天然丝瓜籽油含有的抑菌防螨成分有益于人的睡眠微环境，在经过化学改性后，相关有益成分仍然存在，这使得改性丝瓜籽油(即，丝瓜籽油基多元醇)记忆海绵不易滋生螨虫细菌，保护人体皮肤健康；同时，本发明的化学改性方式还能在一定程度上破坏细菌生长所需营养物质，进一步降低螨虫细菌滋生的可能性。
(4)本发明中丝瓜籽油中所含的脂肪酸碳链可作为聚氨酯合成中的软段，有助于提高改性丝瓜籽油基记忆海绵的韧性；其次，丝瓜籽油的加入，可提高改性丝瓜籽油基记忆海绵的玻璃化转变温度，即提高了其交联度，进而提高改性丝瓜籽油基记忆海绵的抗撕裂性能，提高产品的使用年限。
(5)本发明采用的丝瓜籽油作为农林废弃物，成本远低于石油化工原料，且与常规的生物质多元醇如大豆油多元醇相比，丝瓜籽油作为非食用油，不会受到粮食价格波动的影响。
(6)本发明采用改性丝瓜籽油制备记忆海绵枕头填充材料，部分代替了传统聚醚多元醇，有效缓解了当前石油化工原料逐渐日益枯竭的现状，绿色环保。
(7)本发明中枕头的结构设计，通过对不同区域丝瓜籽油基多元醇海绵柱的高度、数量以及丝瓜籽油油量调节，可对枕头的高度以及软硬度进行调节，从而使枕头与人体头部、颈部自然贴合，且适应不同人群的肩宽、睡姿偏好和不同软硬度需求。
(8)本发明克服记忆海绵不足之处的同时，还可以充分发挥记忆棉柔软舒适的优点，提高枕头填充材料的使用舒适性，起到缓解人-枕界面压力的作用。例如，与荞麦枕相比，使用本发明的枕头，人-枕界面平均压力降低显著降低；一般荞麦枕：仰卧平均压力3.76-4.91KPa，侧卧平均压力5.74-7.66Kpa；本发明的枕头：仰卧平均压力2.38-3.72KPa，测卧平均压力3.37-4.92Kpa。
(9)本发明可通过定期更换改性丝瓜籽油记忆海绵，方便填充材料的清洗与干燥，有利于清新健康睡眠微环境。
附图说明
图1是实施例1中改性丝瓜籽油基记忆海绵枕的整体结构图；
图2是实施例1中改性丝瓜籽油基记忆海绵枕的侧视纵剖结构图；
图3是实施例1中更换支撑组件的整体结构图；
图4是实施例1中更换支撑组件的爆炸图；
图5是实施例1中更换支撑组件的平面结构图；
图6是实施例1中改性丝瓜籽油基记忆海绵枕的组装过程图。
图中：1为枕芯支撑层，11为颈部支撑柱一，12为颈部支撑柱二，13为支撑座，131为支撑柱放置孔，1311为仰睡区支撑柱放置孔，1312为侧睡区支撑柱放置孔，14为可更换支撑柱，141为仰睡区丝瓜籽油基多元醇海绵柱，142为侧睡区丝瓜籽油基多元醇海绵柱，2为枕套，21为颈部支撑容纳区一，22为可更换支撑容纳区，221为仰睡区，222为侧睡区，23为颈部支撑容纳区二。
具体实施方式
下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
实施例1
本实施例的一种改性丝瓜籽油基记忆海绵，包括包括如下重量份数的原料：丝瓜籽油基多元醇1份，第一聚醚多元醇40份，第二聚醚多元醇10份，第三聚醚多元醇10份，水1份，发泡剂5份，匀泡剂0.5份，催化剂0.3份，抗氧化剂0.1份，改性MDI 40份。
进一步地，本实施例中，第一聚醚多元醇为聚醚多元醇1621，羟值42mg KOH/mg；第二聚醚多元醇为聚醚多元醇307，羟值240mg KOH/mg；第三聚醚多元醇为聚醚多元醇3630，羟值24.5mg KOH/mg。
进一步地，本实施例中，发泡剂采用二氯甲烷。匀泡剂采用质量百分比10％的开孔硅油匀泡剂Si1与质量百分比90％的闭孔硅油匀泡剂Si2混合而成。其中，开孔硅油匀泡剂Si1具体为硅油BL-580，闭孔硅油匀泡剂Si21具体为硅油BA-7810。
同时，催化剂采用质量百分比30％的二乙醇胺、20％的双二甲基乙基醚、25％的NIAX Catalyst A-300以及25％的三乙醇胺组成。抗氧化剂采用抗氧剂245。改性MDI采用WANNATE 8019。
此外，本实施例中，丝瓜籽油基多元醇的获取方法如下：
(1)丝瓜籽油环氧化处理：
①将5g甲酸、25g双氧水混合，并滴加0.3mL浓硫酸，混合均匀后放置于暗处反应22h，生成环氧化试剂；
②将100g丝瓜籽油加热升温至45℃后，缓慢滴加环氧化试剂，控制搅拌速度为190r/min，继续升温至60℃后，反应5h，冷却后采用碳酸钠溶液与60℃水洗涤至中性，减压蒸馏后得到精制环氧化丝瓜籽油；
(2)丝瓜籽油多元醇的制备：
将100g环氧化丝瓜籽油与100g甲醇混合均匀，并加入0.6g氟硼酸，60℃下升温搅拌3h后，同样进行碱洗与减压蒸馏步骤，最终获得到改性丝瓜籽油，即目标所需的丝瓜籽油基多元醇。
本实施例改性丝瓜籽油基记忆海绵的制备方法，包括如下步骤：
(1)将除改性MDI以外的其他原料归类为A组分，将改性MDI原料归类为B组分；
(2)先将A组分用搅拌机在转速3000r/min条件下搅拌20s，再将A、B两组分混合搅拌4s；
(3)将步骤(2)得到的搅拌混合料倒入发泡模具中，采用模温机对模具保温300s后取出；
(4)常温下熟化24h，即得到目标所需的改性丝瓜籽油基记忆海绵材料。
实施例2
本实施例的一种改性丝瓜籽油基记忆海绵，包括包括如下重量份数的原料：丝瓜籽油基多元醇40份，第一聚醚多元醇60份，第二聚醚多元醇30份，第三聚醚多元醇20份，水5份，发泡剂15份，匀泡剂3份，催化剂2份，抗氧化剂0.3份，改性MDI 60份。
进一步地，本实施例中，第一聚醚多元醇为聚醚多元醇1621，羟值42mg KOH/mg；第二聚醚多元醇为聚醚多元醇307，羟值240mg KOH/mg；第三聚醚多元醇为聚醚多元醇3630，羟值24.5mg KOH/mg。
进一步地，本实施例中，发泡剂采用二氯甲烷。匀泡剂采用质量百分比30％的开孔硅油匀泡剂Si1与质量百分比70％的闭孔硅油匀泡剂Si2混合而成。其中，开孔硅油匀泡剂Si1具体为硅油BL-580，闭孔硅油匀泡剂Si21具体为硅油BA-7810。
同时，催化剂采用质量百分比30％的二乙醇胺、20％的双二甲基乙基醚、25％的NIAX Catalyst A-300以及25％的三乙醇胺组成。抗氧化剂采用抗氧剂245。改性MDI采用WANNATE 8019。
此外，本实施例中，丝瓜籽油基多元醇的获取方法如下：
(1)丝瓜籽油环氧化处理：
①将5g甲酸、25g双氧水混合，并滴加0.3mL浓硫酸，混合均匀后放置于暗处反应24h，生成环氧化试剂；
②将100g丝瓜籽油加热升温至50℃后，缓慢滴加环氧化试剂，控制搅拌速度为210r/min，继续升温至65℃后，反应7h，冷却后采用碳酸钠溶液与70℃水洗涤至中性，减压蒸馏后得到精制环氧化丝瓜籽油；
(2)丝瓜籽油多元醇的制备：
将100g环氧化丝瓜籽油与100g甲醇混合均匀，并加入0.6g氟硼酸，65℃下升温搅拌5h后，同样进行碱洗与减压蒸馏步骤，最终获得到改性丝瓜籽油，即目标所需的丝瓜籽油基多元醇。
本实施例改性丝瓜籽油基记忆海绵的制备方法，包括如下步骤：
(1)将除改性MDI以外的其他原料归类为A组分，将改性MDI原料归类为B组分；
(2)先将A组分用搅拌机在转速4500r/min条件下搅拌30s，再将A、B两组分混合搅拌6s；
(3)将步骤(2)得到的搅拌混合料倒入发泡模具中，采用模温机对模具保温600s后取出；
(4)常温下熟化24h，即得到目标所需的改性丝瓜籽油基记忆海绵材料。
实施例3
本实施例的一种改性丝瓜籽油基记忆海绵，包括包括如下重量份数的原料：丝瓜籽油基多元醇15份，第一聚醚多元醇50份，第二聚醚多元醇20份，第三聚醚多元醇15份，水3份，发泡剂10份，匀泡剂1.5份，催化剂1.5份，抗氧化剂0.2份，改性MDI 50份。
进一步地，本实施例中，第一聚醚多元醇为聚醚多元醇1621，羟值42mg KOH/mg；第二聚醚多元醇为聚醚多元醇307，羟值240mg KOH/mg；第三聚醚多元醇为聚醚多元醇3630，羟值24.5mg KOH/mg。
进一步地，本实施例中，发泡剂采用二氯甲烷。匀泡剂采用质量百分比20％的开孔硅油匀泡剂Si1与质量百分比80％的闭孔硅油匀泡剂Si2混合而成。其中，开孔硅油匀泡剂Si1具体为硅油BL-580，闭孔硅油匀泡剂Si21具体为硅油BA-7810。
同时，催化剂采用质量百分比30％的二乙醇胺、20％的双二甲基乙基醚、25％的NIAX Catalyst A-300以及25％的三乙醇胺组成。抗氧化剂采用抗氧剂245。改性MDI采用WANNATE 8019。
此外，本实施例中，丝瓜籽油基多元醇的获取方法如下：
(1)丝瓜籽油环氧化处理：
①将5g甲酸、25g双氧水混合，并滴加0.3mL浓硫酸，混合均匀后放置于暗处反应23h，生成环氧化试剂；
②将100g丝瓜籽油加热升温至48℃后，缓慢滴加环氧化试剂，控制搅拌速度为200r/min，继续升温至62℃后，反应6h，冷却后采用碳酸钠溶液与65℃水洗涤至中性，减压蒸馏后得到精制环氧化丝瓜籽油；
(2)丝瓜籽油多元醇的制备：
将100g环氧化丝瓜籽油与100g甲醇混合均匀，并加入0.6g氟硼酸，63℃下升温搅拌4h后，同样进行碱洗与减压蒸馏步骤，最终获得到改性丝瓜籽油，即目标所需的丝瓜籽油基多元醇。
本实施例改性丝瓜籽油基记忆海绵的制备方法，包括如下步骤：
(1)将除改性MDI以外的其他原料归类为A组分，将改性MDI原料归类为B组分；
(2)先将A组分用搅拌机在转速4000r/min条件下搅拌25s，再将A、B两组分混合搅拌5s；
(3)将步骤(2)得到的搅拌混合料倒入发泡模具中，采用模温机对模具保温500s后取出；
(4)常温下熟化24h，即得到目标所需的改性丝瓜籽油基记忆海绵材料。
实施例4
本实施例的一种上述实施例1-3中改性丝瓜籽油基记忆海绵材料的性能测试结果。
按照各实施例原料配方与制备方法分别制备相应的改性丝瓜籽油基记忆海绵，分别切样测试。
各项性能测试结果如表1所示。表1分别按照GB/T 6344-2008、GB/T6670-1997、GB/T 10808-2006、ASTM D3574、GB/T 24218-2009测定改性丝瓜籽油基记忆海绵的各项力学性能、透气性能以及抑菌性能。
表1各实施例改性丝瓜籽油基记忆海绵材料的性能测试结果
性能参数 实施例1 实施例2 实施例3
拉伸强度/Kpa 81.2 56.3 68.7
回弹率/％ 41 30.2 35.4
撕裂强度/(N/cm) 2.5 3.2 2.9
断裂伸长率/％ 109 82.2 94
透气率/(L/min) 7.9 18.3 11.5
防霉等级％ 1 0 0
由表1可知，本发明改性丝瓜籽油基记忆海绵材料具有耐撕裂、透气性良好、防霉等级高等特性。与常规记忆绵相比，本发明改性丝瓜籽油基记忆海绵材料在保证舒适度的同时，还能兼顾更加优良的性能，具有更好的应用价值。
实施例5
在实施例4测试结果的基础上，本实施例具体验证不同丝瓜籽油基多元醇添加量对改性丝瓜籽油基记忆海绵填充材料性能影响。
方法：分别将0、10、15、30、40份的丝瓜籽油基多元醇与其他组分(其他组分的添加量一致，且参照实施例3)进行混合制备相应的改性丝瓜籽油基记忆海绵填充材料(制备方法参照实施例3)，并分别按照GB/T 6344-2008、GB/T 6670-1997、GB/T 10808-2006、ASTMD3574、GB/T 24218-2009测定改性丝瓜籽油基记忆海绵填充材料的各项力学性能、透气性与防霉性能。结果见表2。
表2改性丝瓜籽油基记忆海绵性能测试结果
Figure BDA0003165948900000141
从表2中结果来看，不同丝瓜籽油基多元醇添加量的记忆海绵的特点主要体现在一下六个方面：一、改性丝瓜籽油的加入使得记忆海绵的部分力学性能略微降低，但仍具有较好的力学性能；例如，增强了改性丝瓜籽油基记忆海绵的撕裂强度得以增加，增加枕头使用寿命。二、随着改性丝瓜籽油的加入，记忆海绵的透气率得以增加，最高达到17.4L/min，良好的透气率有助于人体湿气的排出，有利于提高建立人-枕睡眠微环境，保证睡眠舒适性。三、随着改性丝瓜籽油的加入，记忆海绵的抗菌率也逐渐上升，这有利于保持睡眠环境的健康卫生。
实施例6
如图1-图6所示，本实施例的一种改性丝瓜籽油记忆海绵枕，具有高度硬度可调、透气性、散湿性好、生态环保等优点，主要包括枕芯支撑层1以及容置枕芯支撑层1的枕套2。枕芯支撑1层包括颈部支撑柱一11、颈部支撑柱二12和可更换支撑组件，更换支撑组件包括支撑座13以及可拆卸安装在支撑座13上的多个可更换支撑柱14。其中，可更换支撑柱14具体为丝瓜籽油基多元醇海绵柱，多个丝瓜籽油基多元醇海绵柱通过支撑座13上开设的支撑柱放置孔131安装于支撑座13上。同时，为了更加贴合脖颈脊椎，达到放松颈椎的效果，支撑座13上，各丝瓜籽油基多元醇海绵柱构成的海绵柱组件的上表面呈整体倾斜状态，且最高处与最低处的高度差1cm。
具体地，请参阅图1、图2，本实施例中，枕套2上表面为B字型，且一端高出另一端一定距离；枕套2下表面水平。枕套2套设在枕芯支撑层1外周，并通过其侧部开设的隐形拉链将枕芯支撑层1放置于其内。
具体地，请参阅图1、图2，本实施例中，枕套2沿其宽度方向依次包括颈部支撑容纳区一21、可更换支撑容纳区22和颈部支撑容纳区二23；其中，枕套2的颈部支撑容纳区一21、可更换支撑容纳区22与颈部支撑容纳区二23位置分别对应容纳有颈部支撑柱一11、可更换支撑组件、颈部支撑容纳区二12。同时，枕套2的可更换支撑容纳区22沿其长度方向又包括一个仰睡区221和两个位于仰睡区221两侧的侧睡区222。其中，仰睡区221对应的枕套2内容纳有仰睡区丝瓜籽油基多元醇海绵柱141，侧睡区222对应的枕套内容纳有侧睡区丝瓜籽油基多元醇海绵柱142，参阅图3、图4、图5。需注意的是，仰睡区丝瓜籽油基多元醇海绵柱141与侧睡区丝瓜籽油基多元醇海绵柱142的形状不同，仰睡区丝瓜籽油基多元醇海绵柱141的横截面呈长方形或正方形，侧睡区丝瓜籽油基多元醇海绵柱142的横截面呈圆形，并且，二者的丝瓜籽油含量不同。
同时，请参阅图2和图6，本实施例中，颈部支撑柱一11、颈部支撑柱二12分别呈横卧状布置于枕套2的颈部支撑容纳区一21、颈部支撑容纳区二23内，可更换支撑组件上的仰睡区丝瓜籽油基多元醇海绵柱141与侧睡区丝瓜籽油基多元醇海绵柱142则分别呈立状布置于枕套2的仰睡区221、侧睡区222内。使用时，在支撑座13上，可通过设置不同数量的丝瓜籽油基多元醇海绵柱以及不同丝瓜籽油含量的海绵柱对仰睡区221、侧睡区222枕头的软硬度进行调节(构成“软硬度调节模块”)，通过设置不同高度的丝瓜籽油基多元醇海绵柱对不同区域枕头的高度进行调节(构成“高度调节模块”)。
其中，软硬度调节模块中，不同丝瓜籽油含量指丝瓜籽油基多元醇海绵柱的制备中添加不同丝瓜籽油基多元醇量，且根据实际需求，可以设置多种含量规格备用。高度调节模块中，不同高度的丝瓜籽油基多元醇海绵柱指柱体在制备中裁切成不同垂直高度，且根据实际需求，可以设置多种高度规格备用。
具体地，侧睡区丝瓜籽油基多元醇海绵柱142高度可以设置在5-6cm区间范围内；仰睡区丝瓜籽油基多元醇海绵柱141可以设置在3-4cm、4-5cm或5-6cm三个区间范围内，以备用。
另外，本实施例中，仰睡区丝瓜籽油基多元醇海绵柱141分布区域的中部还成型有一头部凹陷区。该头部凹陷区的中间低、两边高的结构，有利于迎合肩颈曲线，稳定睡姿。
此外，关于本实施例枕头的材质：枕套2采用针织抗菌面料，具有较好的弹性和抗菌性，用以保持枕芯的完整性和整洁功性；颈部支撑柱一11、颈部支撑柱二12采用普通记忆棉材质；可更换支撑柱14具体采用上述实施例中制备的改性丝瓜籽油基记忆海绵材质。其中，改性丝瓜籽油基记忆海绵材料的制备方法参照上述实施例，且经实施例4、5验证，丝瓜籽油基多元醇的加入，有利于增强记忆海绵的抗撕裂性能、透气率、吸湿散湿性以及抑菌防霉性。
本实施例枕头安装方法：
参照图6，首先，将可更换支撑柱14按照“仰睡区丝瓜籽油基多元醇海绵柱141”、“侧睡区丝瓜籽油基多元醇海绵柱142”依次放入支撑座13的仰睡区支撑柱放置孔1311、侧睡区支撑柱放置孔1312中去，完成更换支撑组件的安装。接着，把安装好的更换支撑组件放入枕套2的可更换支撑容纳区22，把颈部支撑柱一11、颈部支撑柱二12分别放入枕套2的颈部支撑容纳区一21、颈部支撑容纳区二23中去。最后，拉上隐形拉链，即可完成改性丝瓜籽油基记忆海绵枕的组装。
枕头的使用与调节方法：
(1)使用者使用该枕头时，首先根据对枕头软硬度的喜好，通过添加不同比例的丝瓜籽油基多元醇来生产密度不同的记忆海绵，匹配、调整枕头的软硬度和不同分区的软硬度。
(2)然后根据人体头宽、颈宽、肩宽以及床垫的软硬度，通过侧睡区222各位置点可更换支撑柱14高度的调节，实现最佳的侧睡状态下人-枕的最佳匹配；
(3)根据人体头背距、颈背距以及床垫的软硬度，通过仰睡区221各位置点改性可更换支撑柱14软硬度的调节，实现仰睡状态下人-枕的最佳匹配。
本实施例改性丝瓜籽油基记忆海绵枕有四个方面的作用：一是发挥改性丝瓜籽油基记忆海绵高吸湿、散湿、透气的特性，加速人-枕之间的热、湿交换，保证枕芯的干爽，避免枕头因高湿而滋生螨虫和细菌；二是调节枕头的硬度，通过改变改性丝瓜籽油的添加量来调控记忆海绵的密度以此来满足不同软硬度喜好的人群的需求；三是塑造枕头的高度和形状，适应不同头型、肩宽、颈型的人群的需求，并匹配不同软硬度的床垫；四是丝瓜籽油基多元醇(改性丝瓜籽油)仍存在助眠物质，如角鲨烯，有利于使用者轻松入眠。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，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、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种改性丝瓜籽油基记忆海绵，其特征在于，包括如下重量份数的原料：丝瓜籽油基多元醇1-40份，第一聚醚多元醇40-60份，第二聚醚多元醇10-30份，第三聚醚多元醇10-20份，水1-5份，发泡剂5-15份，匀泡剂0.5-3份，催化剂0.3-2份，抗氧化剂0.1-0.3份，改性MDI40-60份。
2.根据权利要求1所述的改性丝瓜籽油基记忆海绵，其特征在于，所述第一聚醚多元醇为聚醚多元醇1621，羟值为42mg KOH/mg；所述第二聚醚多元醇为聚醚多元醇307，羟值为240mg KOH/mg；所述第三聚醚多元醇为聚醚多元醇3630，羟值为24.5mg KOH/mg。
3.根据权利要求1所述的改性丝瓜籽油基记忆海绵，其特征在于，所述匀泡剂采用质量百分比10-30％的开孔硅油匀泡剂Si1与质量百分比70-90％的闭孔硅油匀泡剂Si2混合而成。
4.根据权利要求1所述的改性丝瓜籽油基记忆海绵，其特征在于，所述催化剂采用质量百分比30％的二乙醇胺、20％的双二甲基乙基醚、25％的NIAX Catalyst A-300以及25％的三乙醇胺组成。
5.根据权利要求1所述的改性丝瓜籽油基记忆海绵，其特征在于，所述丝瓜籽油基多元醇的获取方法如下：
(1)丝瓜籽油环氧化处理
①将甲酸、双氧水混合，并滴加浓硫酸，混合均匀后放置于暗处反应22-24h，生成环氧化试剂；
②将丝瓜籽油加热升温至45-50℃后，缓慢滴加环氧化试剂，控制搅拌速度为190-210r/min，继续升温至60-65℃后，反应5-7h，冷却后采用碳酸钠溶液与60-70℃水洗涤至中性，减压蒸馏后得到精制环氧化丝瓜籽油；
(2)丝瓜籽油多元醇的制备
将环氧化丝瓜籽油与甲醇混合均匀，并加入氟硼酸，60-65℃下升温搅拌3-5h后，同样进行碱洗与减压蒸馏步骤，最终获得到改性丝瓜籽油，即目标所需的丝瓜籽油基多元醇。
6.一种如权利要求1-5任一所述的改性丝瓜籽油基记忆海绵的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)将除改性MDI以外的其他原料归类为A组分，将改性MDI原料归类为B组分；
(2)先将A组分用搅拌机在转速3000-4500r/min条件下搅拌20-30s，再将A、B两组分混合搅拌4-6s；
(3)将步骤(2)得到的搅拌混合料倒入发泡模具中，采用模温机对模具保温300-600s后取出；
(4)常温下熟化24h，即得到目标所需的改性丝瓜籽油基记忆海绵材料。
7.一种如权利要求1-5任一所述的改性丝瓜籽油基记忆海绵的应用，其特征在于，将所述改性丝瓜籽油基记忆海绵用作枕头的枕芯材料。
8.一种改性丝瓜籽油记忆海绵枕，其特征在于，包括枕芯支撑层以及容置所述枕芯支撑层的枕套；所述枕芯支撑层包括颈部支撑柱一、颈部支撑柱二和可更换支撑组件，所述更换支撑组件包括支撑座以及可拆卸安装在所述支撑座上的多个可更换支撑柱；其中，所述可更换支撑柱具体为丝瓜籽油基多元醇海绵柱，多个所述丝瓜籽油基多元醇海绵柱通过支撑座上开设的支撑柱放置孔安装于支撑座上；同时，所述支撑座上，各丝瓜籽油基多元醇海绵柱构成海绵柱组件的上表面呈整体倾斜状态。
9.根据权利要求8所述的改性丝瓜籽油记忆海绵枕，其特征在于，所述枕套沿其宽度方向依次包括颈部支撑容纳区一、可更换支撑容纳区和颈部支撑容纳区二；所述枕套的颈部支撑容纳区一、可更换支撑容纳区与颈部支撑容纳区二位置分别对应容纳有所述颈部支撑柱一、可更换支撑组件、颈部支撑容纳区二；同时，所述枕套的可更换支撑容纳区沿其长度方向又包括一个仰睡区和两个位于所述仰睡区两侧的侧睡区；所述仰睡区对应的枕套内容纳有仰睡区丝瓜籽油基多元醇海绵柱，侧睡区对应的枕套内容纳有侧睡区丝瓜籽油基多元醇海绵柱；其中，所述仰睡区丝瓜籽油基多元醇海绵柱与侧睡区丝瓜籽油基多元醇海绵柱的形状不同，且二者的丝瓜籽油含量不同；此外，所述仰睡区丝瓜籽油基多元醇海绵柱分布区域的中部还成型有一头部凹陷区。
10.根据权利要求8所述的改性丝瓜籽油记忆海绵枕，其特征在于，所述颈部支撑柱一、颈部支撑柱二分别呈横卧状布置于所述枕套的颈部支撑容纳区一、颈部支撑容纳区二内，所述可更换支撑组件上的仰睡区丝瓜籽油基多元醇海绵柱与侧睡区丝瓜籽油基多元醇海绵柱则分别呈立状布置于所述枕套的仰睡区、侧睡区内；其中，在所述支撑座上，通过设置不同数量的丝瓜籽油基多元醇海绵柱以及不同丝瓜籽油含量的海绵柱对不同区域枕头的软硬度进行调节，通过设置不同高度的丝瓜籽油基多元醇海绵柱对不同区域枕头的高度进行调节。
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