CN113679203B - 一种阻燃抗菌抗病毒防霉防潮床垫及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种阻燃抗菌抗病毒防霉防潮床垫及其制备方法，包括本质阻燃抗菌抗病毒防水面料罩、阻燃短纤3D直立棉和阻燃PE短管层。其中本质阻燃抗菌抗病毒面料罩是由阻燃长丝和基于PHBV的PLA聚乳酸抗菌纤维经过混纺织造的高精密面料。所述阻燃短纤3D直立棉采用阻燃聚酯短纤经过3D无纺技术织造的立体无序无结点多层纤维网状结构。所述阻燃PE短管层采用阻燃PE短管经过无纺工艺加工形成的无序网状立体结构。本发明公开的阻燃抗菌抗病毒防霉防潮床垫具有透气性好、易清洁、易晾晒，不易变形、吸湿排汗、不易滋生细菌的优点。本发明可做成三折垫，易于收纳，可广泛的应用于家庭、酒店、学生宿舍等场所。

Description

一种阻燃抗菌抗病毒防霉防潮床垫及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种床垫产品，具体的涉及一种阻燃抗菌抗病毒防霉防潮床垫及其制备方法。
背景技术
床垫是为了保证消费者获得健康而又舒适的睡眠而使用的一种介于人体和床之间的物品，床垫材质繁多，有海绵床垫、乳胶床垫、羽绒床垫、可水洗3D床垫等等，不同材料制作的床垫能给人带来不同的睡眠体验感受。但是这些材质均是易燃材质，存在易燃烧的问题。同时，现有的床垫还普遍存在细菌容易依附在床垫上感染使用者，抗菌效果不好和不易拆解清理的问题，而且，绝大多数的床垫都很厚重，不便于搬运和移动，更新换代的速率没有那么的快。
为了杜绝火灾的发生，除采取防火预防措施以外，还可以使用具有阻燃性能的纺织品，能够缓解火势的蔓延，防微杜渐，给人们的撤离到安全区域，采取灭火措施等争取时间。
为此我们提出一种阻燃抗菌抗病毒防霉防潮的床垫，既能够在缓解人们高节奏生活的疲劳，又能够预防火灾的发生的一款阻燃抗菌抗病毒防潮床垫，为消费者的选择提供更多的可能性，可以广泛的应用于医院、养老院、学生宿舍、职工公寓等公共休息场所，尤其是南方阴雨绵绵的梅雨季节，本产品不会吸湿回潮被霉菌覆着生长成为细菌培养的温床，可以放心、安心的实用本产品。
发明内容
本发明针对现有技术不足，提出一种阻燃抗菌抗病毒防霉防潮床垫及其制备方法。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种阻燃抗菌抗病毒防霉防潮床垫，包括本质阻燃抗菌抗病毒防水面料罩、阻燃短纤3D直立棉和阻燃PE短管层；所述本质阻燃抗菌抗病毒面料罩是由阻燃长丝和基于PHBV的PLA聚乳酸抗菌纤维经过混纺织造的高精密面料；所述阻燃短纤3D直立棉采用阻燃聚酯短纤经过3D无纺技术织造的立体无序无结点多层纤维网状结构；所述阻燃PE短管层采用阻燃PE短管经过无纺工艺加工形成的无序网状立体结构；所述阻燃短纤3D直立棉置于阻燃PE短管层的上方，所述本质阻燃抗菌抗病毒防霉面料罩包裹住阻燃短纤3D直立棉和阻燃PE短管层。
本发明公开了一种阻燃抗菌抗病毒防霉防潮床垫的制备方法，具体包括以下步骤：
S1：制备本质阻燃抗菌抗病毒防水面料罩：将阻燃长丝和基于PHBV的PLA聚乳酸抗菌纤维维按质量比10-80：90-20混合，经过混纺织造得到本质阻燃抗菌抗病毒防水面料罩；
S2：制备阻燃短纤3D直立棉：阻燃短纤3D直立棉由阻燃PET短纤经过开松，铺层、垂直铺网立体成型、碾压成型制得，所述铺层的层数为5-25层，单层厚度为8～12mm；
S3：制备阻燃PE纤维管垫层：将阻燃PE短管经过热熔挤出到水中，然后采用无接点缠绕方式和三维立体拉网式支撑的方式制得交织成型的块状三维立体蜂窝结构，所述阻燃PE短管的直径为1mm-4mm，长度为20mm-50mm，弯曲弧度为100°-180°；
S4：将步骤S2制得的阻燃短纤3D直立棉置于步骤S3制得的阻燃PE短管层的上方，将步骤S1本质阻燃抗菌抗病毒防霉面料罩包裹住所述的阻燃短纤3D直立棉和阻燃PE短管层。
进一步地，所述本质阻燃抗菌抗病毒防水面料罩的克重为200-500g/m2。
进一步地，所述阻燃短纤3D直立棉的多层结构范围为6-15层。
进一步地，所述阻燃PE短管层的厚度为10-300mm。
进一步地，所述阻燃抗菌抗病毒防霉防潮床垫可做成三折垫结构。
本发明的有益效果为：
(1)3D直立棉是由阻燃短纤PET经过开松，铺层、堆叠、碾压的多层结构，具有高回弹的优点经过久压后结构刚性较好，相对于海绵而言，阻燃聚酯短纤3D直立棉具有不可比拟的优势，具有无异味、无毒无害、不易分解、不会黄变、阻燃性能强、高回弹、高抗压、质感轻、透气性好、易清洁、易晾晒，不易变形、吸湿排汗、不易滋生细菌的优点。
(2)阻燃PE短纤维管层具有无色无味，环保无胶水无甲醛，不吸湿，不回潮，不易沾污，高回弹，易清洗的优点。
(3)本质阻燃抗菌抗病毒面料层为阻燃长丝PET织造的平纹织物缝制的床垫罩，阻燃性能优异和抗菌抗病毒性能优异，极限氧指数能够达到≥37％，垂直燃烧性能：续燃时间0s、阴燃时间0s、损毁长度80min、未有引起脱脂棉燃烧的续燃或阴燃，烟密度＜10％，产烟毒性ZA2级；阻燃聚酯长丝；PHBV的PLA聚乳酸纤维70：30时，抑菌率测试标准AATCC100-2012洗涤50次后金黄色葡萄球菌＞99.99％、肺炎克雷伯菌＞99.99％、须毛癣菌＞99.99％、白色念珠菌＞92.86％，抗病毒活性试验：测试标准ISO18184：2014(E)甲型流感病毒H1N1＞99.68，甲型病毒H3N2＞99.57％；防霉性能满足标准GB/T24346-2009中黑曲霉、绳状青霉、球毛壳、绿色木霉防霉等级0级。同时PHBV和PLA的都是植物系生物基来源，完全可以实现生物基降解，安全环保。
(4)本发明公开的阻燃床垫，阻燃性能优异，能够满足GB20286关于家具、组件类燃烧性能的技术要求阻燃1级的要求，抗菌性能能够满足GB/T20944系列标准，对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、白色念珠菌等标准菌种的抑菌率>99％，防水性能能够满足标准GB/T4745的评级评分80分以上。
(5)本发明可做成三折垫，易于收纳，可广泛的应用于家庭、酒店、学生宿舍等场所。
具体实施方式
图1为本发明的结构示意图；
图中，1、本质阻燃抗菌抗病毒防水面料罩；2、阻燃短纤3D直立棉垫层；3、阻燃PE短纤垫层。
具体实施例
本发明公开了一种阻燃抗菌抗病毒防潮床垫，包括本质阻燃抗菌抗病毒防水面料罩1、阻燃短纤3D直立棉2和阻燃PE短管层3；所述本质阻燃抗菌抗病毒面料罩1是由阻燃长丝和基于PHBV的PLA聚乳酸抗菌纤维经过混纺织造的高精密面料；所述阻燃短纤3D直立棉2采用阻燃聚酯短纤经过3D无纺技术织造的立体无序无结点多层纤维网状结构；所述阻燃PE短管层3采用阻燃PE短管经过无纺工艺加工形成的无序网状立体结构；所述阻燃短纤3D直立棉2置于阻燃PE短管层3的上方，所述本质阻燃抗菌抗病毒防霉面料罩1包裹住阻燃短纤3D直立棉2和阻燃PE短管层3。
本发明公开了一种阻燃抗菌抗病毒防潮床垫的制备方法，具体包括以下步骤：
S1：制备本质阻燃抗菌抗病毒防水面料罩1：将阻燃长丝和基于PHBV的PLA聚乳酸抗菌纤维维按质量比10-80：90-20混合，经过混纺织造得到本质阻燃抗菌抗病毒防水面料罩1；
S2：制备阻燃短纤3D直立棉2：阻燃短纤3D直立棉2由阻燃PET短纤经过开松，铺层、垂直铺网立体成型、碾压成型制得，所述铺层的层数为5-25层，单层厚度为8～12mm；
S3：制备阻燃PE纤维管垫层3：将阻燃PE短管经过热熔挤出到水中，然后采用无接点缠绕方式和三维立体拉网式支撑的方式制得交织成型的块状三维立体蜂窝结构，所述阻燃PE短管的直径为1mm-4mm，长度为20mm-50mm，弯曲弧度为100°-180°；
S4：将步骤S2制得的阻燃短纤3D直立棉2置于步骤S3制得的阻燃PE短管层3的上方，将步骤S1本质阻燃抗菌抗病毒防霉面料罩1包裹住所述的阻燃短纤3D直立棉2和阻燃PE短管层3。
其中，所述本质阻燃抗菌抗病毒防水面料罩1的克重为200-500g/m2，是由阻燃长丝和基于PHBV的PLA聚乳酸抗菌纤维经过混纺织造的高精密面料，经过混纺成阻燃抗菌复合功能纱线，经过机织形成高精密面料，同时实现阻燃性能较好，抗菌、防螨虫性能较佳，且功能性耐水性较好，经过50次水洗后，抗菌性、阻燃性不会下降。所述聚羟基丁酸戊酸脂PHVB是选用非转基因玉米淀粉的葡萄糖作为原料，采用非转基因工程菌，罗氏真氧产碱杆菌，通过发酵平台实现生产，成品PHBV粉料造粒成PHBV成品粒料和PLA共混纺丝后成为可纺级别的切片，经过纺丝后成为本质抗菌抗病毒纱线。纱线中低聚合度的PHBV可以破坏生物膜和细胞壁，只是细胞内物质泄露，同理，低聚合度的PHBV可以破坏病毒包裹的RNA的脂类和蛋白质，使得病毒死亡。PHBV和PLA的来源完全是植物生物基，可以实现完全生物降解。制备得面罩阻燃性能优异，极限氧指数能够达到≥37％，垂直燃烧性能：续燃时间0s、阴燃时间0s、损毁长度80min、未有引起脱脂棉燃烧的续燃或阴燃，烟密度＜10％，产烟毒性ZA2级。抗菌抗病毒防霉性能具佳，抑菌率测试标准AATCC100-2012洗涤50次后金黄色葡萄球菌＞99.99％、肺炎克雷伯菌＞99.99％、须毛癣菌＞99.99％、白色念珠菌＞92.86％，抗病毒活性试验：测试标准ISO18184：2014(E)甲型流感病毒H1N1＞99.68，甲型病毒H3N2＞99.57％；防霉性能满足标准GB/T24346-2009中黑曲霉、绳状青霉、球毛壳、绿色木霉防霉等级0级。同时PHBV和PLA的都是植物系生物基来源，完全可以实现生物基降解，安全环保。本质阻燃抗菌抗病毒床垫面料可经过含氟防水剂或纳米三防整理剂，降低织物的表面能，实现防水、防油、不沾污、易清洁的表面性能。所述本质阻燃抗菌抗病毒防水面料罩1为100％纤维制品，不使用化学粘结剂发泡剂等，无毒无害，为纯物理压制，低能耗，环保高效，结构特点为立体的纤维状结构，可回收利用，节能环保，稳定性较好，不易氧化分解，永不黄变，回弹率高达95％，不输海绵，同时透气性好，隔音隔热性能好，在达到同等性能的条件下，垂直成网材料的质量只有PU海绵的50％，是普通非织造材料的60％，阻燃性能优秀，单层阻燃氧指数高达37％，达到难燃材料的水平，同时过滤性能好，容尘量大，压降小，寿命长。
所述阻燃短纤3D直立棉2的多层结构范围为6-15层；所述阻燃PE短管层(3)的厚度为10-300mm；所述阻燃PE短管的直径为1mm-4mm，长度为20mm-50mm，弯曲弧度为100°-180°，具有熔点低，孔隙率高，不吸湿，不沾污，回弹好，极易清洁的有点。
床垫面料经过含氟防水剂整理，提高了面料得防水性能，使得床垫的面布织物具有防水沾湿浸润性能，沾水后易清洁，安全保健的功效，极大的满足睡眠的高品质得需求。按国标GB/T 17927.1-2011和GB/T 17927.2-2011检测本发明方法制得的阻燃抗菌抗病毒防霉防潮床垫，如下表1所示，符合国家标准，具有阻燃的特性。
表1阻燃性能测试
Figure GDA0003298979760000041
Figure GDA0003298979760000051
按国标GB/T20944.3检测本发明方法制得的阻燃抗菌抗病毒防霉防潮床垫，如下表2所示，符合国家标准，具有抗菌的优点。
表2抗菌性能测试GB/T20944.3
Figure GDA0003298979760000052
检测本发明方法制得的阻燃抗菌抗病毒防霉防潮床垫，如下表3所示，由表3可得，本发明具有防霉的优点。
表3防霉性能测试
序号 名称 菌号 代号 孢子浓度CFU/mL
1 黑曲霉 AS 3.4463 6 1.2×10<sup>6</sup>
2 绳状青霉 AS 3.3875 6 1.2×10<sup>6</sup>
3 球毛壳 AS 3.4254 6 1.2×10<sup>6</sup>
4 绿色木霉 AS3.2942 6 1.2×10<sup>6</sup>
检验结果：培养皿法：28±2℃，RH％＝(90±5)％
样品名称 长霉等级 长霉面积 备注
对照样(28天后) 4 100％ 长满
送检样(28天后) 0 0 -
注：按本标准，培养后观察长霉等级，按下面规定进行评级
在放大镜下无明显长霉0级
霉菌生长稀少或局面生长，在样品表面的覆盖面积小于10％1级
霉菌在样品表面的覆盖面积小于30％2级
霉菌在样品表面的覆盖面积小于60％3级
霉菌在样品表面的覆盖面积达到或超过60％4级
按国标GB/T 4745-2012检测本发明方法制得的阻燃抗菌抗病毒防霉防潮床垫，如下表4所示，符合国家标准，具有防水性能。
表4防水性能测试
检验项目 项目描述 单位 标准值 实测值 评价 标准
拒水(洗前) 拒水 级 ＝5 5 符合 GB/T 4745-2012

Claims (6)

1.一种阻燃抗菌抗病毒防霉防潮床垫，其特征在于，包括本质阻燃抗菌抗病毒防水面料罩（1）、阻燃短纤3D直立棉（2）和阻燃PE短管层（3）；所述本质阻燃抗菌抗病毒防水面料罩（1）是由阻燃长丝和基于PHBV的PLA聚乳酸抗菌纤维经过混纺织造的高精密面料；所述阻燃短纤3D直立棉（2）采用阻燃聚酯短纤经过3D无纺技术织造的立体无序无结点多层纤维网状结构；所述阻燃PE短管层（3）采用阻燃PE短管经过无纺工艺加工形成的无序网状立体结构；所述阻燃短纤3D直立棉（2）置于阻燃PE短管层（3）的上方，所述本质阻燃抗菌抗病毒防水面料罩（1）包裹住阻燃短纤3D直立棉（2）和阻燃PE短管层（3）。
2.根据权利要求1所述的阻燃抗菌抗病毒防霉防潮床垫，其特征在于，所述本质阻燃抗菌抗病毒防水面料罩（1）的克重为200-500g/m2。
3.根据权利要求1所述的阻燃抗菌抗病毒防霉防潮床垫，其特征在于，所述阻燃短纤3D直立棉（2）的多层结构范围为6-15层。
4.根据权利要求1所述的阻燃抗菌抗病毒防霉防潮床垫，其特征在于，所述阻燃PE短管层（3）的厚度为10-300mm。
5.根据权利要求1所述的阻燃抗菌抗病毒防霉防潮床垫，其特征在于，所述阻燃抗菌抗病毒防霉防潮床垫可做成三折垫结构。
6.一种权利要求1~5任一项所述的阻燃抗菌抗病毒防霉防潮床垫的制备方法，其特征在于，所述制备方法体包括以下步骤：
S1：制备本质阻燃抗菌抗病毒防水面料罩（1）：将阻燃长丝和基于PHBV的PLA聚乳酸抗菌纤维维按质量比10-80：90-20混合，经过混纺织造得到本质阻燃抗菌抗病毒防水面料罩（1）；
S2：制备阻燃短纤3D直立棉（2）：阻燃短纤3D直立棉（2）由阻燃PET短纤经过开松，铺层、垂直铺网立体成型、碾压成型制得，所述铺层的层数为5-25层，单层厚度为8~12mm；
S3：制备阻燃PE短管层（3）：将阻燃PE短管经过热熔挤出到水中，然后采用无接点缠绕方式和三维立体拉网式支撑的方式制得交织成型的块状三维立体蜂窝结构，所述阻燃PE短管的直径为1mm-4mm，长度为20mm-50mm，弯曲弧度为100°-180°；
S4：将步骤S2制得的阻燃短纤3D直立棉（2）置于步骤S3制得的阻燃PE短管层（3）的上方，将步骤S1本质阻燃抗菌抗病毒防水面料罩（1）包裹住所述的阻燃短纤3D直立棉（2）和阻燃PE短管层（3）。
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