CN209090517U - 床垫芯、床垫和床 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种床垫芯、床垫和床。该床垫芯包括多根热塑纤维管，多根热塑纤维管之间交叉缠绕形成多个丝圈结构，丝圈结构沿立体方向疏密交错配置，多个热塑纤维管之间通过热熔粘接，单根热塑纤维管上的多个位置之间热熔粘接。本申请解决了相关技术中床垫芯的回弹性差、透气性不足与不便于清洗的技术问题。

Description

床垫芯、床垫和床

技术领域

本申请涉及用于生活用品技术领域，具体而言，涉及一种床垫芯、床垫和床。

背景技术

床垫是为了保证人体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，不同材料制作的床垫能给人带来不同的睡眠效果。

目前，市面上很多床垫，比如棕榈床垫和乳胶床垫其特点有的硬有的软，不能满足所有人的需要。乳胶床垫接触人体面积比普通床垫接触人体面积高出很多，能平均分散人体重量的承受力，具有矫正不良睡姿功能，更有杀菌的功效，但是其缺点就是太软了(回弹系数差低)，很多人睡不习惯这么软的床；所以许多人选择了棕榈床，但棕榈床又比较硬，所以需要一个软硬适中的床垫。同时，还有一些特殊需求的使用者们，比如老人，需要长期卧床的人，长期卧床就会产生褥疮的烦恼，而且老人因为病变和衰老等原因膀胱的控制力会变差，出现比如尿床的问题困扰，当使用乳胶床垫的时候尿液会渗透进去，不好清理，容易滋生细菌引起交叉感染。

针对相关技术中床垫产品的回弹性差，透气性不足与不便于清洗的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本申请的主要目的在于提供一种床垫芯、床垫和床，以解决相关技术中家居产品的回弹性差，透气性不足与不便于清洗的问题。

为了实现上述目的，根据本申请的第一方面，提供的一种床垫芯包括：多根热塑纤维管，多根热塑纤维管之间交叉缠绕形成多个丝圈结构，丝圈结构沿立体方向疏密交错配置，多个热塑纤维管之间通过热熔粘接，单根热塑纤维管上的多个位置之间热熔粘接。

可选地，本床垫芯包括多个由丝圈结构组成的腔体，相邻的腔体之间相互连通。

可选地，热塑纤维管的两端均位于在床垫侧面边缘。

可选地，本床垫芯的体积密度在45kg/m³至75kg/m³之间。

可选地，本床垫芯的透气度在259L/(m²/s)至321L/(m²/s)。

可选地，本床垫芯的回弹系数在68.8％至71.57％之间。

可选地，热塑纤维管的直径在0.75mm至1.25mm之间，热塑纤维管的壁厚在0.3mm至0.6mm之间。

可选地，热塑纤维管为高分子聚酯纤维。

第二方面，本申请实施例提供的一种床垫，包括上述的床垫芯。

第三方面，本申请实施例提供的一种床，包括上述的床垫。

在本申请实施例中，本床垫芯采用将热塑纤维管不规则弯曲缠绕形成多个丝圈结构方式，通过将丝圈结构在立体方向疏密交错配置，多个热塑纤维管之间通过热熔粘接，单根热塑纤维管上的多个位置之间热熔粘接，使热塑纤维管所形成的立体网状体体积密度低，具有优异的支撑力与回弹力，能够有效支撑人体身体重量；而且本床垫芯的透气度高，空气含量可达90％以上；同时，热塑纤维管自身不吸水的材质特性与体积密度低的结构特性，使水分可以迅速蒸发，以使得本床垫芯可以快速晾干，从而实现了回弹性与透气性兼备并易于清洗的技术效果，进而解决了相关技术中床垫芯的回弹性差、透气性不足与不便于清洗的技术问题。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解，使得本申请的其它特征、目的和优点变得更明显。本申请的示意性实施例附图及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1是根据本申请实施例的床垫芯的结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都应当属于本申请保护的范围。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“内部”、“外周”、等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本申请及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

实施例1

如图1所示，本实施例提供一种床垫芯，该床垫芯包括多根热塑纤维管1，多根热塑纤维管1之间交叉缠绕形成多个丝圈结构2，丝圈结构2沿立体方向疏密交错配置，多个热塑纤维管1之间通过热熔粘接，单根热塑纤维管1上的多个位置之间热熔粘接。

在本实施例中，本床垫芯采用将热塑纤维管1不规则弯曲缠绕形成多个丝圈结构2方式，通过将丝圈结构2在立体方向疏密交错配置，多个热塑纤维管1之间通过热熔粘接，单根热塑纤维管1上的多个位置之间热熔粘接，使热塑纤维管1所形成的立体网状体体积密度低，具有优异的支撑力与回弹力，能够有效支撑人体身体重量；而且本床垫芯的透气度高，空气含量可达90％以上；同时，热塑纤维管1自身不吸水的材质特性与体积密度低的结构特性，使水分可以迅速蒸发，以使得本床垫芯可以快速晾干，从而实现了回弹性与透气性兼备并易于清洗的技术效果，进而解决了相关技术中床垫芯的回弹性差、透气性不足与不便于清洗的技术问题。

可选地，本床垫芯包括多个由丝圈结构2组成的腔体3，相邻的腔体3 之间相互连通。

本实施例中，通过腔体3可以在床垫受到挤压时，为丝圈结构2提供形变空间，各丝圈间相互挤压程度较低，因而具有良好的回弹性；同时相互连通的空腔结构也使其内部结构十分松散，不易积压灰尘与污垢，且不易滋生细菌与螨虫，使用时也不易产生粉尘。

可选的，床垫芯的上下两个端面均为受力的表层，床垫芯的上下两个端面的表层的丝圈结构2呈沿一侧倒伏状。

本实施例中，将原有分布在床垫芯外周的丝圈结构2，沿一侧进行挤压，使丝圈结构2沿一侧倒伏形成相对平整的平面结构。由于床垫芯需要支撑人体，其内部填充物的形状均为长方体以及类长方体，因此，在床垫芯上下两端面加工出表层，适合于将其应用于床上。

可选地，热塑纤维管1的两端均位于在床垫侧面边缘。

本实施例中，热塑纤维管1的两端均不暴露于床垫芯的上下两个表面，一方面相对锐利的端部与人体接触时会使人体产生明显的不适感；另一方面，相对锐利的端部与布面或丝面等包裹材料接触时，会与包裹物发生刮擦和磨损，降低使用寿命；再一方面，端部以及与端部相近的热塑纤维管 1延伸部分与丝圈结构2相比回弹性较弱，在受到挤压时形变能力有限，因此在长时间的使用过后会使该部分的回弹性受到很大影响，甚至丧失形变能力。

可选地，本床垫芯的体积密度在45kg/m³至75kg/m³之间。

本实施例中，可以将床垫芯的体积密度下限为45kg/m³。当床垫芯的体积密度低于45kg/m3时，床垫芯所含有的热塑纤维管1较少，所形成的丝圈结构2较少，而内部空腔过多，无法提供优良的回弹性与支撑性。而当床垫芯的体积密度高于75kg/m³时，床垫芯所含有的热塑纤维管1的数量较多，所形成的丝圈结构2过多，压缩了内部空腔的空间，使得丝圈结构2的形变空间过少，降低了床垫的回弹性与透气性。因此将床垫的体积密度限定在45kg/m³-75kg/m³之间可以保证床垫芯所包含的丝圈结构2数量适中，腔体3空间适中，床垫芯兼备良好的回弹性、支撑性和透气性。

可选地，本床垫芯的透气度可以在259L/(m²/s)至321L/(m²/s)。

可选地，本床垫芯的回弹系数可以在68.8％至71.57％之间。

可选地，热塑纤维管1的直径在0.75mm至1.25mm之间，热塑纤维管 1的壁厚在0.3mm至0.6mm之间。

可选的，热塑纤维管1的直径为0.75mm-1.25mm。

本实施例中，将热塑纤维管1的直径下限限定为0.75mm，在直径低于 0.75mm时，热塑纤维管1间相互热熔粘接时会在粘接点产生结节，使热塑纤维管1的结构强度下降，形变时容易断裂。另一方面，当热塑纤维管1 直径大于1.25mm时，热塑纤维管1所构成的床垫所包含的腔体3数量会大幅下降，相应的回弹性与透气性也大幅减弱。因此将热塑纤维管1的直径限定优选在0.75mm-1.25mm之间；热塑纤维管1的直径在 0.75mm-1.25mm之间时，可以在满足结构强度的前提下也保证了良好的回弹性与透气性。具有中空结构的热塑纤维管1相对于非中空结构的热塑纤维具有更好的弹性，同时在热熔粘接时也不易产生结节；本实施例将热塑纤维管1的壁厚下限限定为0.3mm，可以在满足结构强度的前提下也保证了良好的回弹性。当热塑纤维管1的壁厚小于0.3mm时会大幅提高制造难度，同时在弹性方面提升幅度较小，不利于大规模制造与制造成本的控制。而在热塑纤维管1壁厚大于0.6mm时，则不能够给热塑纤维管1带来的弹性提升。因此将热塑纤维管1壁厚限定在0.3mm-0.6mm之间时在可以满足结构强度的前提下也保证了良好的回弹性。

可选地，热塑纤维管1为高分子聚酯纤维。

本实施例中，采用高分子聚乙烯纤维作为制造原料，由于其自身较为柔软且韧性较好，未着色时的白色半透明状与重量密度低的特点，使其易于加工且制造成品无需额外着色。

基于相同的技术构思，本申请实施例还提供了一种床垫，包括上述的床垫芯。

在本实施例中，本床垫通过采用上述的床垫芯，具有了良好的回弹性与透气性，且易于清洗。

基于相同的技术构思，本申请实施例还提供了一种床，包括上述的床垫。

在本实施例中，本床垫通过采用上述的床垫，因为上述床垫具有了良好的回弹性与透气性，且易于清洗，因此可以极大地提高本床的透气性和舒适性，且使得本床易于整理和清洁。

实施例2

实施例2与实施例1的差别仅在于下述部分：

实施例2中的热塑纤维管1的直径为0.9mm；热塑纤维管1的壁厚为 0.4mm；体积密度为55kg/m³。

实施例3

实施例3与实施例1的差别仅在于下述部分：

实施例3中的热塑纤维管1的直径为1.1mm；热塑纤维管1的壁厚为 0.5mm；体积密度为65kg/m³。

实施例4

实施例4与实施例1的差别仅在于下述部分：

实施例4中的热塑纤维管1的直径为1.25mm；热塑纤维管1的壁厚为 0.6mm；体积密度为75kg/m³。

试验例1

床垫填充材料的回弹性是影响人体舒适度的重要指标之一，良好的回弹性可以为身体提供舒适的接触感与适度的支撑。本试验用于对实施例1至4所述的床垫芯，以及对比材料的回弹性进行测试。

试验样本：选取尺寸为100mm×100mm，厚度为40mm的3D材料、乳胶棉、记忆棉和实施例1所述的各密度床垫。各试验样本的结构指标如表1 所示。

表1试验例1中试验样本的结构指标

试验样本	密度(Kg/m<sup>3</sup>)	尺寸(mm<sup>2</sup>)	厚度(mm)
				3D材料	65	100×100	40
记忆棉	50	100×100	40
				普通海绵	25	100×100	40
实施例1	45	100×100	40
				实施例2	55	100×100	40
实施例3	65	100×100	40
				实施例4	75	100×100	40

试验方法：测试在(23±2)℃的室温、相对湿度(50±5)％的环境中进行。试验样本的回弹性试验采取泡沫塑料落球回弹力测试仪HD-760，匀速对尺寸为100*100*40mm的试验样本进行回弹测试，测试重复做5次，取平均值，并做记录。参考标准：GB/T6670-2008《软质聚氨酯泡沫塑料回弹性能的测定》。试验原理：H＝1/2gt2，通过测定落球从试验样本上弹起后的一段距离所用的时间，来确定它的回弹高度。钢球下落过程中挡住光源发出的光，光管接收不到光发出两个电信号，仪图能测出落球通过这两个采样点之间的距离所花费的时间，即采样时间t(t＝1/1000*脉冲数)。试验结果如表2所示。

表2回弹性试验结果

试验样本	密度(Kg/mm<sup>3</sup>)	厚度(mm)	回弹系数(％)
				床垫1	45	40	71.57
床垫2	55	40	71.13
				床垫3	65	40	69.64
床垫4	75	40	68.8
				3D材料	65	40	68.22
记忆棉	50	40	14.17
				普通海绵	25	40	42.27

如表2所示，床垫芯的回弹性普遍较好，且四种密度的回弹系数均在68％以上，属于高回弹材料；同时随密度的增大，材料回弹性呈线递减趋势，密度为45kg/m³的回弹性最大达71.57％，密度为75kg/m³的回弹系数最小为68.8％，但上下浮动范围在3％内，说明本申请的床垫芯的回弹性表现稳定。

试验例2

压陷性能可以反映出材料的硬度，硬度过高的家居填充材料无法为人体提供包裹感，长时间使用会使人疲劳和不适，而硬度过低的家居无法为人体提供有效的支撑，使人体塌陷在材料中。因此适中的硬度也是家居填充材料的重要指标之一。本试验用于对实施例1至4所述的床垫芯，以及对比材料的压陷性能进行测试。

试验样本：选取尺寸为400mm×400mm，厚度为80mm的3D材料、乳胶棉、记忆棉和实施例1至4所述的床垫芯。各试验样本的结构指标如表3 所示。

表3试验例2中试验样本的结构指标

试验方法：测试在(23±2)℃的室温、相对湿度(50±5)％的环境中进行。试验对象的压陷量试验采取海绵压陷硬度试验机HD-513C，匀速对尺寸为400 ×400×80mm的试验对象进行压陷，记录指定变形时压缩25％、40％、65％的压陷力。测量25％压陷力时试验对象表面的指标，压缩模量通过65％和25％压陷力的比率计算得出，该计算方法依据《高聚物多孔弹性材料凹入度法硬度测定(GB/T12825-2003)》。试验结果如表4所示。

表4压陷性能试验结果

由表3和表4可知，在厚度为80mm时，压缩25％、40％及65％所需的施加压力呈上升趋势，25％的压陷硬度都是最小的，从压缩40％到65％的过程中，所有密度下所施压力均变化最大；随着密度的增大，压陷力值规律性的逐渐增大，较大密度下所有压缩量所需的压力均大于较小密度；这4种密度下的床垫芯的压陷比(支撑因子)均在3以上，可知床垫芯的缓冲质量较高，即支撑性能较好；与其他材料相比，在不同的压缩量下，床垫芯的压缩硬度最大，其次为普通海绵、凝胶棉和记忆棉；由压馅比可知，床垫芯最大，其次为凝胶棉、普通海绵和记忆棉；综合而言，床垫芯既具有较高的硬度又满足使用中的缓冲性。

试验例3

透气性对于舒适度有很大影响，较差的透气度会使人体与材料的接触部位无法与空气进行热量交换，在夏天时将严重影响使用感受；而良好的透气性不仅无需考虑外在环境的气温，也使其在清洗时有利于水分的蒸发。本试验选取两种目前市面上透气性较好的材料,一是床垫芯，二是国内床垫芯上应用较多的3D材料材料，将二种材料的透气性对比分析。

试验对象：选取尺寸为100mm×100mm，厚度为20mm和40mm的3D 材料材料和实施例1至4所述的床垫芯。各试验样本的结构指标如表5所示。

表5试验例3中试验样本的结构指标

试验样本	密度(Kg/m<sup>3</sup>)	尺寸(mm<sup>2</sup>)	厚度(mm)
				实施例1	45	100×100	20/40
实施例2	55	100×100	20/40
				实施例3	65	100×100	20/40
实施例4	75	100×100	20/40
				3D材料	65	100×100	20/40

试验方法：测试在(23±2)℃的室温、相对湿度(50±5)％的环境中进行。采用ISO-4638中所记载的透气性测量方法对上述试验对象的气流透过性进行测定。透气性结果如表6和表7所示。

表6 20mm厚度时透气性能试验结果

表7 40mm厚度时透气性能试验结果

试验样本	压差为20pa	压差为40pa	压差为50pa
				实施例1	321L/m<sup>2</sup>/s	728L/m<sup>2</sup>/s	950L/m<sup>2</sup>/s
实施例2	302L/m<sup>2</sup>/s	683L/m<sup>2</sup>/s	926L/m<sup>2</sup>/s
				实施例3	276L/m<sup>2</sup>/s	647L/m<sup>2</sup>/s	894L/m<sup>2</sup>/s
实施例4	259L/m<sup>2</sup>/s	615L/m<sup>2</sup>/s	842L/m<sup>2</sup>/s
				3D材料	71L/m<sup>2</sup>/s	169L/m<sup>2</sup>/s	235L/m<sup>2</sup>/s

从试验结果来看，两种材料在试样压差同为20pa时其透气量存在很大差距，厚度为20mm的床垫芯透气量为528.58L/m²/s至620.71L/m²/s,明显大于3D 材料材料(166.67L/m²/s)(见表6)。另外，由表7可知，同种材料随着厚度的增加，其透气量也存在差异，当厚度成倍增加到40mm，试样压差不变时，床垫芯透气量为259L/m²/s至321L/m²/s，3D材料材料仅为71L/m²/s，几乎在成倍的减少。但当试样差增大时，两种材料的透气量随之增加，试验压差设定为 50pa时，床垫芯透气量已达842L/m²/s至950L/m²/s，而3D材料材料仅为235 L/m²/s。可见，床垫芯透气性非常之好。总之，不同材料不同厚度时候的透气量是不同的，随着厚度的增加其透气量减小，但是可以看出厚度的增加对透气量影响较大，厚度越大，其透气性越差。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种床垫芯，其特征在于，包括多根热塑纤维管，所述多根热塑纤维管之间交叉缠绕形成多个丝圈结构，所述丝圈结构沿立体方向疏密交错配置，所述多个热塑纤维管之间通过热熔粘接，单根所述热塑纤维管上的多个位置之间热熔粘接。

2.根据权利要求1所述的床垫芯，其特征在于，包括多个由所述丝圈结构组成的腔体，相邻的所述腔体之间相互连通。

3.根据权利要求1所述的床垫芯，其特征在于，所述热塑纤维管的两端均位于在所述床垫侧面边缘。

4.根据权利要求1所述的床垫芯，其特征在于，所述床垫芯的体积密度在45kg/m³至75kg/m³之间。

5.根据权利要求1所述的床垫芯，其特征在于，所述床垫芯的透气度在259L/(m²/s)至321L/(m²/s)。

6.根据权利要求1所述的床垫芯，其特征在于，所述床垫芯的回弹系数在68.8％至71.57％之间。

7.根据权利要求1所述的床垫芯，其特征在于，所述热塑纤维管的直径在0.75mm至1.25mm之间，所述热塑纤维管的壁厚在0.3mm至0.6mm之间。

8.根据权利要求1所述的床垫芯，其特征在于，所述热塑纤维管为高分子聚酯纤维。

9.一种床垫，其特征在于，包括如权利要求1至8任一项所述的床垫芯。

10.一种床，其特征在于，包括如权利要求9所述的床垫。