CN116987398A - 一种可持续释放负氧离子的记忆枕芯材料及其制备方法与应用 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种可持续释放负氧离子的记忆枕芯材料及其制备方法与应用。所述记忆枕芯材料的制备原料包括主料以及辅料；所述辅料包括纳米负离子粉和纳米氧化石墨烯；所述纳米负离子粉占辅料含量的98～99.9wt％；所述纳米氧化石墨烯占辅料含量的0.1～2wt％；所述主料和辅料的质量比为95～99.5:1。本发明通过在主材中添加纳米负离子粉、纳米氧化石墨烯材料，使记忆枕芯材料持续释放负氧离子，有提高睡眠者的睡眠质量。
Description
技术领域
本发明属于保健纺织品技术领域，涉及一种记忆枕芯，尤其涉及一种可持续释放负氧离子的记忆枕芯材料及其制备方法与应用。
背景技术
人的一生约有三分之一的时间是在睡眠中度过的，因此睡眠质量的高低，对一个人的身体健康起着十分重要的作用。睡眠可以消除疲劳，保护大脑，并且有利于美容，甜蜜的熟睡可使第二天皮肤有光泽，眼睛有神，面容滋润。
当前市场常见的家用枕头主要由棉花化纤类构成，能满足一般的睡眠需求，然而由于功能单一，无法适应不同年龄段不同身体状况和不同睡姿的使用者使用，另外这类枕头在长时间使用后内部的枕芯容易变得松垮和细菌滋生。
目前，市面上有各种各样的保健枕，有药枕、负离子枕、磁疗枕等。药枕主要是把各种不同功能的药物配置在枕芯的某一部位，对人体有一定的功能，但药效时间较短，随时间增加效果慢慢减弱；负离子远红外枕主要是将功能粉体负载在枕芯外面的面料上，效果甚微，起不到较好的作用；磁疗枕芯主要是将一定磁场强度的永磁体夹在枕芯或缝在枕套里面，这样的磁疗磁场强度不易控制，且影响枕芯的舒适性。
近年来，随着居室装饰装潢的现代化，室内的空气质量往往处于被忽视的位置。室内空气污染已经成为全世界各国共同关注的问题，环境专家已把室内空气污染列入对人体健康危害最大的5种因素之一。美国专家研究表明，室内空气的污染程度要比室外空气严重2-5倍，在特殊情况下可达到100倍。装空调的封闭室内空气负离子浓度仅为0-25个/cm3。而世界卫生组织对清新空气的负离子标准浓度规定为1000-1500个/cm3。有资料介绍：郊外田野的空气负离子浓度为5000-50000个/cm3；当空气负离子浓度达到50000-100000个/cm3时，可以杀菌、减少疾病传播；当空气负离子浓度为100000-500000个/cm3时，人体具有自然痊愈能力。
红外线是介于可见光和微波之间的一种电磁波，波长在0.76-1000微米之间。其中波长在4-15微米波段的远红外线对人体最为有益。人体吸收这一波段的远红外线后能在皮下3-5厘米深处产生温热效应，使细胞组织中的水分子被活化，处于高能状态，有助于生物酶的合成，因袭能增强机体免疫能力和再生能力，扩张毛细血管，改善微循环，促进新陈代谢和血液流动。
在现有技术中，已有不少国内外文献对负离子远红外纤维进行了深入的论述和探讨，具备这功能的纤维和织物也已进入市场。然而这些纤维多采用共混纺丝的技术，只限于涤纶、丙纶等合成纤维，与天然纤维混纺会降低功效，更不能用于天然纤维织物上，因此产品的使用性能会受到一定的局限性；且其工艺往往复杂，生产成本较高，存在种种弊病，没有真正起到功能理疗的作用。
综上所述，现有的功能性枕头虽然具有相当多的优点，但仍旧解决不了睡眠者周围空气质量较差的问题，影响睡眠质量。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种可持续释放负氧离子的记忆枕芯材料及其制备方法与应用。所述可持续释放负氧离子的记忆枕芯材料可以持续释放负氧离子，进一步提高睡眠者的睡眠质量。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
第一方面，本发明提供了一种可持续释放负氧离子的记忆枕芯材料，所述记忆枕芯材料的制备原料包括主料以及辅料；
所述辅料包括纳米负离子粉和纳米氧化石墨烯；
所述纳米负离子粉占辅料含量的98～99.9wt％，例如可以是98wt％、98.5wt％、98.9wt％、99.2wt％、99.5wt％或99.9wt％，但不限于所列举的数值，数值范围内其他未被列举的数值同样适用；
所述纳米氧化石墨烯占辅料含量的0.1～2wt％，例如可以是0.1wt％、0.5wt％、0.8wt％、1.1wt％、1.4wt％、1.7wt％或2wt％，但不限于所列举的数值，数值范围内其他未被列举的数值同样适用；
所述主料和辅料的质量比为95～99.5:1，例如可以是95:1、96:1、97:1、98:1、99:1或99.5:1，但不限于所列举的数值，数值范围内其他未被列举的数值同样适用。
本发明提供的记忆枕芯材料通过添加辅料可以使其长期释放负氧离子，进一步提高睡眠者的睡眠质量。本发明提供的辅料中包含有纳米负离子粉和纳米氧化石墨烯，其中纳米负离子粉可以长期释放负氧离子，纳米氧化石墨烯可以对负氧离子的释放起到增强作用，同时纳米氧化石墨烯发射远红外波。本发明通过对纳米负离子粉和纳米氧化石墨烯的协同作用，可以提高使用者的睡眠质量。
值得注意的是，本申请中纳米负离子粉占辅料含量的98～99.9wt％，其含量过大会导致发生负氧离子过多，进而使人易嗜睡，影响身体健康；过小则不能起到提高睡眠质量的作用。
所述纳米氧化石墨烯占辅料含量的0.1～2wt％，其含量过大会导致氧化石墨烯堆叠，进而影响效果，过小则会影响远红外波的强度。
所述主料和辅料的质量比为95～99.5:1，若辅料含量过大会导致记忆枕的强度受到影响，过小则会使得记忆枕的提高睡眠质量的功能受到影响。
作为本发明的一个优选技术方案，所述纳米负离子粉包括纳米托玛琳粉、纳米氧化铈以及纳米氧化钍。
优选地，以质量百分比计，所述纳米负离子粉包括：
纳米托玛琳粉90～99wt％，纳米氧化铈0.5～5wt％，以及纳米氧化钍0.5～5wt％。
本发明所述纳米负离子粉中纳米托玛琳粉为发生负离子的主要物质；纳米氧化铈和纳米氧化钍的作用为提高负离子的释放量，三者协同作用共同实现释放负离子的目的。
示例性的，所述纳米托玛琳粉的含量为90～99wt％，例如可以是90wt％、91wt％、92wt％、93wt％、94wt％、95wt％、96wt％、97wt％或98wt％，但不限于所列举的数值，数值范围内其他未被列举的数值同样适用；纳米氧化铈的含量为0.5～5wt％，例如可以是1wt％、2wt％、3wt％、4wt％或5wt％，但不限于所列举的数值，数值范围内其他未被列举的数值同样适用；以及纳米氧化钍的含量为0.5～5wt％，例如可以是1wt％、2wt％、3wt％、4wt％或5wt％，但不限于所列举的数值，数值范围内其他未被列举的数值同样适用。
作为本发明的一个优选技术方案，所述纳米托玛琳粉的平均粒径为10～100nm，例如可以是20nm、30nm、40nm、50nm、60nm、70nm、80nm或90nm，但不限于所列举的数值，数值范围内其他未被列举的数值同样适用。
优选地，所述纳米氧化铈的平均粒径为10～100nm，例如可以是20nm、30nm、40nm、50nm、60nm、70nm、80nm或90nm，但不限于所列举的数值，数值范围内其他未被列举的数值同样适用。
优选地，所述纳米氧化钍的平均粒径为10～100nm，例如可以是20nm、30nm、40nm、50nm、60nm、70nm、80nm或90nm，但不限于所列举的数值，数值范围内其他未被列举的数值同样适用。
作为本发明的一个优选技术方案，所述纳米氧化石墨烯的粒径范围为1-100nm，例如可以是10nm、20nm、30nm、40nm、50nm、60nm、70nm、80nm或90nm，但不限于所列举的数值，数值范围内其他未被列举的数值同样适用。
优选地，所述纳米氧化石墨烯的电导率为1.1～2ms/cm，例如可以是1.1ms/cm、1.2ms/cm、1.3ms/cm、1.4ms/cm、1.5ms/cm、1.6ms/cm、1.7ms/cm、1.8ms/cm或1.9ms/cm，但不限于所列举的数值，数值范围内其他未被列举的数值同样适用。
优选地，所述纳米氧化石墨烯的ORP范围为200～350mV，例如可以是220mV、240mV、260mV、280mV、300mV、320mV或340mV，但不限于所列举的数值，数值范围内其他未被列举的数值同样适用。
作为本发明的一个优选技术方案，所述主料包括TPE材料、偶联剂、发泡剂以及抗氧化剂。
优选地，以质量百分比计，所述主料包括：
TPE材料95-97wt％，偶联剂1-3wt％，发泡剂1-3wt％，以及抗氧化剂0.1％-0.5wt％。
示例性的，所述TPE材料的含量为95-97wt％，例如可以是95wt％、95.5wt％、96wt％、96.5wt％或97wt％，但不限于所列举的数值，数值范围内其他未被列举的数值同样适用；
所述偶联剂的含量为1-3wt％，例如可以是1wt％、1.5wt％、2wt％、2.5wt％或3wt％，但不限于所列举的数值，数值范围内其他未被列举的数值同样适用；
所述发泡剂的含量为1-3wt％，例如可以是1wt％、1.5wt％、2wt％、2.5wt％或3wt％，但不限于所列举的数值，数值范围内其他未被列举的数值同样适用；
所述抗氧化剂的含量为0.1％-0.5wt％，例如可以是0.1wt％、0.2wt％、0.3wt％、0.4wt％或0.5wt％，但不限于所列举的数值，数值范围内其他未被列举的数值同样适用。
作为本发明的一个优选技术方案，所述偶联剂包括硅烷偶联剂KH550和/或硅烷偶联剂KH570。
优选地，所述发泡剂包括微球发泡剂。
优选地，所述抗氧化剂包括抗氧剂1010。
第二方面，本发明提供了一种如第一方面提供的持续释放负氧离子的记忆枕芯材料的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：
(1)按配方量混合TPE材料、偶联剂、发泡剂以及抗氧化剂得到主料；
(2)按配方量混合纳米负离子粉以及纳米氧化石墨烯得到辅料；
(3)混合主料与辅料，发泡后进行固化成型，得到所述记忆枕芯材料。
优选地，步骤(3)所述发泡的温度为150-220℃，例如可以是150℃、160℃、170℃、180℃、190℃、200℃、210℃或220℃，但不限于所列举的数值，数值范围内其他未被列举的数值同样适用。
第三方面，本发明提供了一种记忆枕，所述记忆枕包括第一方面提供的持续释放负氧离子的记忆枕芯材料。
本发明所述的数值范围不仅包括上述例举的点值，还包括没有例举出的上述数值范围之间的任意的点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
本发明提供的记忆枕芯材料通过在辅料中添加纳米负离子粉和纳米氧化石墨烯材料，可以使记忆枕长期释放负离子，有助于睡眠。
具体实施方式
下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。
实施例1
本实施例提供了一种持续释放负氧离子的记忆枕芯材料，所述记忆枕芯材料的制备原料包括质量比为98.2:1的主料和辅料；
以质量百分比计，所述主料包括TPE材料96wt％，硅烷偶联剂KH550为1.5wt％，微球发泡剂2wt％，以及抗氧剂1010 0.5wt％；
以质量百分比计，所述辅料包括纳米负离子粉99wt％，以及纳米氧化石墨烯1wt％；
以质量百分比计，所述纳米负离子粉包括：平均粒径为50nm的纳米托玛琳粉95wt％，平均粒径为50nm的纳米氧化铈4wt％，以及平均粒径为50nm的纳米氧化钍1wt％。
所述纳米氧化石墨烯的粒径范围为50～100nm，电导率为1.6ms/cm，ORP范围为220～300mV。
所述持续释放负氧离子的记忆枕芯材料的制备方法包括如下步骤：
(1)按配方量混合TPE材料、偶联剂、微球发泡剂、抗氧剂1010得到主料；
(2)按配方量混合纳米负离子粉、纳米氧化石墨烯得到辅料；
(3)混合主料与辅料，在模具中以180℃温度发泡后进行固化成型，得到所述记忆枕芯材料。
实施例2
本实施例提供了一种持续释放负氧离子的记忆枕芯材料，所述记忆枕芯材料的制备原料包括质量比为95:1的主料和辅料；
以质量百分比计，所述主料包括TPE材料95wt％，硅烷偶联剂KH570为3wt％，微球发泡剂1.8wt％，以及抗氧剂1010 0.2wt％；
以质量百分比计，所述辅料包括纳米负离子粉98wt％，以及纳米氧化石墨烯2wt％；
以质量百分比计，所述纳米负离子粉包括：平均粒径为60nm的纳米托玛琳粉90wt％，平均粒径为100nm的纳米氧化铈5wt％，以及平均粒径为10nm的纳米氧化钍5wt％。
所述纳米氧化石墨烯的粒径范围为1-100nm，电导率为1.1ms/cm，ORP范围为200～350mV。
所述持续释放负氧离子的记忆枕芯材料的制备方法与实施例1相同。
实施例3
本实施例提供了一种持续释放负氧离子的记忆枕芯材料，所述记忆枕芯材料的制备原料包括质量比为99.5:1的主料和辅料；
以质量百分比计，所述主料包括TPE材料97wt％，硅烷偶联剂KH570为1wt％，微球发泡剂1.7wt％，以及抗氧剂1010为0.3wt％；
以质量百分比计，所述辅料包括纳米负离子粉99.9wt％，以及纳米氧化石墨烯0.1wt％；
以质量百分比计，所述纳米负离子粉包括：平均粒径为80nm的纳米托玛琳粉99wt％，平均粒径为10nm的纳米氧化铈0.5wt％，以及平均粒径为70nm的纳米氧化钍0.5wt％。
所述纳米氧化石墨烯的粒径范围为30～60nm，电导率为1.8ms/cm，ORP范围为260～350mV。
所述持续释放负氧离子的记忆枕芯材料的制备方法与实施例1相同。
实施例4
本实施例提供了一种持续释放负氧离子的记忆枕芯材料，所述记忆枕芯材料的制备原料包括质量比为98:1的主料和辅料；
以质量百分比计，所述主料包括TPE材料96.4wt％，偶联剂1.5wt％，微球发泡剂2wt％，以及抗氧剂1010为0.1wt％；
以质量百分比计，所述辅料包括纳米负离子粉99.2wt％，以及纳米氧化石墨烯0.8wt％；
以质量百分比计，所述纳米负离子粉包括：平均粒径为50nm的纳米托玛琳粉92wt％，平均粒径为70nm的纳米氧化铈4.5wt％，以及平均粒径为20nm的纳米氧化钍3.5wt％。
所述纳米氧化石墨烯的粒径范围为60～100nm，电导率为1.7ms/cm，ORP范围为200～260mV。
所述持续释放负氧离子的记忆枕芯材料的制备方法与实施例1相同。
实施例5
本实施例提供了一种持续释放负氧离子的记忆枕芯材料，所述记忆枕芯材料的制备原料与实施例1的区别仅在于：
本实施例将纳米托玛琳粉更改为同质量的纳米氧化铈。
所述持续释放负氧离子的记忆枕芯材料的制备方法与实施例1相同。
实施例6
本实施例提供了一种持续释放负氧离子的记忆枕芯材料，所述记忆枕芯材料的制备原料与实施例1的区别仅在于：
本实施例将纳米氧化石墨烯的电导率更改为0.9ms/cm。
实施例7
本实施例提供了一种持续释放负氧离子的记忆枕芯材料，所述记忆枕芯材料的制备原料与实施例1的区别仅在于：
本实施例将纳米氧化石墨烯的电导率更改为2.2ms/cm。
实施例8
本实施例提供了一种持续释放负氧离子的记忆枕芯材料，所述记忆枕芯材料的制备原料与实施例1的区别仅在于：
本实施例将纳米氧化石墨烯的ORP范围更改为150～190mV。
实施例9
本实施例提供了一种持续释放负氧离子的记忆枕芯材料，所述记忆枕芯材料的制备原料与实施例1的区别仅在于：
本实施例将纳米氧化石墨烯的ORP范围更改为355～400mV。
对比例1
本对比例提供了一种记忆枕芯材料，所述记忆枕芯材料的制备原料与实施例1的区别仅在于：
本对比例将辅料更改为纳米负离子粉，即省略了纳米氧化石墨烯。
对比例2
本对比例提供了一种记忆枕芯材料，所述记忆枕芯材料的制备原料与实施例1的区别仅在于：
本对比例将辅料更改为纳米氧化石墨烯，即省略了纳米负离子粉。
对比例3
本对比例提供了一种记忆枕芯材料，所述记忆枕芯材料的制备原料与实施例1的区别仅在于：
本对比例将辅料中纳米负离子粉的含量修改为97wt％，纳米氧化石墨烯的含量修改为3wt％。
对比例4
本对比例提供了一种记忆枕芯材料，所述记忆枕芯材料的制备原料与实施例1的区别仅在于：
本对比例将主料和辅料的质量比修改为94:1。
对比例5
本对比例提供了一种记忆枕芯材料，所述记忆枕芯材料的制备原料与实施例1的区别仅在于：
本对比例省略了辅料。
性能检测：
将实施例1-9以及对比例1-5提供的记忆枕材料制备得到记忆枕，检测其在不同时间段下的负离子生成量，结果如表1所示。
表1
分析表1可知，主要影响负离子产生的因素是纳米负离子粉与纳米氧化石墨烯的含量搭配需要维持在一定的范围内，同时通过90天的数据测量显示负离子数维持稳定，具有长期释放的功能。
综上所述，本发明提供的记忆枕芯材料通过添加辅料可以使其长期释放负氧离子，进一步提高睡眠者的睡眠质量。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种可持续释放负氧离子的记忆枕芯材料，其特征在于，所述记忆枕芯材料的制备原料包括主料以及辅料；
所述辅料包括纳米负离子粉和纳米氧化石墨烯；
所述纳米负离子粉占辅料含量的98～99.9wt％；
所述纳米氧化石墨烯占辅料含量的0.1～2wt％；
所述主料和辅料的质量比为95～99.5:1。
2.根据权利要求1所述的可持续释放负氧离子的记忆枕芯材料，其特征在于，所述纳米负离子粉包括纳米托玛琳粉、纳米氧化铈以及纳米氧化钍；
优选地，以质量百分比计，所述纳米负离子粉包括：
纳米托玛琳粉90～99wt％，纳米氧化铈0.5～5wt％，以及纳米氧化钍0.5～5wt％。
3.根据权利要求2所述的可持续释放负氧离子的记忆枕芯材料，其特征在于，所述纳米托玛琳粉的平均粒径为10～100nm；
优选地，所述纳米氧化铈的平均粒径为10～100nm；
优选地，所述纳米氧化钍的平均粒径为10～100nm。
4.根据权利要求1-3任一项所述的持续释放负氧离子的记忆枕芯材料，其特征在于，所述纳米氧化石墨烯的粒径范围为1-100nm；
优选地，所述纳米氧化石墨烯的电导率为1.1～2ms/cm；
优选地，所述纳米氧化石墨烯的ORP范围为200～350mV。
5.根据权利要求1-4任一项所述的持续释放负氧离子的记忆枕芯材料，其特征在于，所述主料包括TPE材料、偶联剂、发泡剂以及抗氧化剂。
6.根据权利要求5所述的持续释放负氧离子的记忆枕芯材料，其特征在于，以质量百分比计，所述主料包括：
TPE材料95-97wt％，偶联剂1-3wt％，发泡剂1-3wt％，以及抗氧化剂0.1％-0.5wt％。
7.根据权利要求5或6所述的持续释放负氧离子的记忆枕芯材料，其特征在于，所述偶联剂包括硅烷偶联剂KH550和/或硅烷偶联剂KH570；
优选地，所述发泡剂包括微球发泡剂；
优选地，所述抗氧化剂包括抗氧剂1010。
8.一种如权利要求1-7任一项所述持续释放负氧离子的记忆枕芯材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：
(1)按配方量混合TPE材料、偶联剂、发泡剂以及抗氧化剂得到主料；
(2)按配方量混合纳米负离子粉以及纳米氧化石墨烯得到辅料；
(3)混合主料与辅料，发泡后进行固化成型，得到所述记忆枕芯材料。
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)所述发泡的温度为150-220℃。
10.一种记忆枕，其特征在于，所述记忆枕包括如权利要求1-7任一项所述的持续释放负氧离子的记忆枕芯材料。
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