KR101966203B1 - 연속 발포 공정에 의한 다경도·다탄성 폼 매트리스의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 경도 및 탄성이 각기 다른 폴리우레탄 폼을 연속 발포 공정에 의해 폼 매트리스의 길이 방향을 따라 경도 및 탄성이 각기 다른 복수 개의 단위블록 폼이 일체형으로 형성된 폼 매트리스를 성형하는 것을 특징으로 하는 연속 발포 공정에 의한 다경도·다탄성 폼 매트리스의 제조방법에 관한 것으로, 폼 매트리스의 제조방법이 간단하여 생산성이 높고, 폼 매트리스의 내구성이 우수하고 최적의 체압분산과 체형유지 효과를 구현하여 근전도를 낮추고 혈류를 개선할 수 있으며, 숙면 유지, 근육의 유연성 확보, 골격의 이상적 형태 유지에 도움이 되며, 폼 매트리스의 길이 방향을 따라 중앙부에 위치한 단위블록 폼을 중심으로 대칭되는 부분에 위치한 존(zone)의 단위블록 폼들이 동일한 경도 및 탄성을 갖도록 함으로써, 폼 매트리스를 돌려서 사용할 수 있도록 하는 효과가 있다.

Description

연속 발포 공정에 의한 다경도·다탄성 폼 매트리스의 제조방법{Manufacturing method of foam mattress with multi-hardness & multi-elasticity by continuous foaming process}
본 발명은 경도 및 탄성이 각기 다른 폴리우레탄 폼을 연속 발포 공정에 의해 폼 매트리스의 길이 방향을 따라 경도 및 탄성이 각기 다른 복수 개의 단위블록 폼이 일체형으로 형성된 폼 매트리스를 성형함으로써, 폼 매트리스의 제조방법이 간단하여 생산성이 높고, 폼 매트리스의 내구성이 우수하고 최적의 체압분산과 체형유지 효과를 구현할 수 있으며, 폼 매트리스의 길이 방향을 따라 중앙부에 위치한 단위블록 폼을 중심으로 대칭되는 부분에 위치한 존(zone)의 단위블록 폼들이 동일한 경도 및 탄성을 갖도록 함으로써, 폼 매트리스를 돌려서 사용할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 연속 발포 공정에 의한 다경도·다탄성 폼 매트리스의 제조방법에 관한 것이다.
최근 현대인은 교통수단의 변화, 자가운전, 컴퓨터 사용, TV시청, 경쟁적인 학업 또는 단순반복 작업 등과 같은 생활방식은 급격한 변화로 인해 경추와 척추질환이 남녀노소를 불문하고 급격히 증가하고 있다. 특히 척추는 우리 몸의 중앙에 위치하고 체중을 지탱하며 중추 신경인 척수를 보호하는 작용을 하는 중요한 신체조직으로 부드러운 S자 모양을 띠는 척추, 허리를 지탱하는 요추, 척추의 뼈와 뼈 사이를 연결하는 추간판, 이들을 둘러싸고 있는 인대 등으로 이루어져 있다.
한편, 상기와 같은 경추와 척추질환의 예방관리를 위해서 운동 전 사전준비운동, 바른 자세의 유지 및 허리 근육 강화에 도움이 되는 꾸준한 운동, 휴식과 스트레칭 등을 권하고 있으며, 다른 대안으로 수면 중 바른 자세 유지를 돕는 침구의 선택이 부각되고 있다. 수면은 동일한 자세를 가장 오랜 시간 유지하는 행위이며, 낮 동안 경직된 허리근육과 인대를 풀어주고 압박받은 뼈를 이완시켜주고 골격의 형태를 제대로 잡아 줄 수 있는 매트리스의 개발이야 말로 무엇보다 중요한 과제라 할 수 있다.
따라서, 인체의 각 부위별 체형 특성을 고려하여 매트리스의 각 영역별 경도와 탄성을 각각 다르게 한 매트리스의 개발이 활발하게 진행되고 있다. 상기와 같이 인체의 각 부위별 체형에 대응하여 매트리스의 각 영역별 경도 및 탄성을 다르게 설정할 경우, 요추 및 흉추 굴곡을 이상적으로 지지하여 최적의 근전도값을 유지할 수 있으며, 둔부를 압착하여 탄성 지지를 하고, 발뒤꿈치 꺼짐과 허벅지, 종아리 부위의 체압 분산과 체형유지를 유도함으로써, 숙면은 물론 잘못된 자세로 인해 발생하는 근골격질환 발생 요인을 수면 중에 자연스럽게 해소, 교정할 수 있을 뿐만 아니라, 상기와 같은 최적의 체압 분산을 통하여 낮 동안 경직된 근육과 인대를 풀어주고 낮 동안 활동으로 인해 눌려진 골격을 이완시켜 근육의 유연성을 회복시킬 수 있게 된다.
상기와 같은 효과를 구현하기 위하여 각 영역별 경도 및 탄성을 다르게 설정한 매트리스의 종래 기술로서, 개발 초기에는 특허문헌 1은 3개의 단위블록으로 이루어진 쓰리존(3 zone) 우레탄 매트리스에 관한 것으로, 그 구조가 도 1에 도시된 바와 같이, 관통공(13)이 가장 조밀하도록 형성된 둔부 쿠션체(11b)와 관통공(13)이 둔부 쿠션체(11b)에 비해 조밀하지 않은 상부 및 하부 쿠션체(11a, 11c)의 3개의 단위블록으로 이루어진 매트리스에 관한 발명이다.
그리고 최근에는 5개의 단위블록으로 이루어진 파이브존(5 zone) 매트리스가 개발되고 있다. 특허문헌 2는 침대를 형성하는 배딩장치와 개선된 방법에 관한 것으로, 도 2에 도시된 바와 같이 매트리스 내에 소정의 압축 탄성을 갖는 삽입물을 삽입하여 각 영역별로 다른 탄성을 갖는 것을 특징으로 하는 매트리스에 관한 발명이고, 특허문헌 3은 서로 다른 탄성 변형도를 갖는 파이브존(5 zone) 매트리스에 관한 것으로, 도 3에 도시된 바와같이 각 단위블록 별로 매트리스 내에 서로 다른 탄성 변형도를 갖는 복수 종류의 포켓 스프링을 내장시킨 매트리스에 관한 발명이고, 특허문헌 4는 다경도·다탄성 매트리스의 제조방법에 관한 것으로, 본 발명자가 개발하여 등록받은 특허로서 경도 및 탄성이 각각 다른 제 1블럭, 제 2블럭 및 제 3블럭을 사용하여 제 1블럭과 제 2블럭 및 제 2블럭과 제 3블럭을 일정 간격 이격시켜 발포금형 내에 배치하고 이격 공간 사이에 발포액을 주입하여 제 4블럭 및 제 5블럭이 제 1블럭, 제 2블럭 및 제 3블럭 사이의 공간에서 일체형으로 성형되도록 하여 파이브존(5 zone) 구조를 갖는 매트리스의 제조방법에 관한 발명이다.
그러나 상기 특허문헌 1의 매트리스는 둔부를 중심으로 사람의 상체 부분과 하체 부분만을 고려하여 매트리스를 길이 방향으로 3개의 단위블록으로 이루어진 쓰리존(3 zone) 매트리스이고, 상기 특허문헌 2 내지 4의 매트리스는 5개의 단위블록으로 이루어진 파이브(5 zone) 매트리스로서, 인체의 머리, 목, 어깨, 허리, 둔부, 허벅지 및 다리 부분에 따른 각 하중을 고려하지 아니하여 인체공학적으로 부적합하게 설계된 구조를 갖는 문제점이 있으며, 각 단위블록 별로 각각 탄성이 상이함에 따라 매트리스를 돌려서 사용하지 못하는 문제점이 있었다.
따라서, 최근에는 상기와 같은 문제점을 개선하기 위한 방안으로 인체의 머리, 목, 어깨, 허리, 둔부, 허벅지 및 다리 부분에 따른 각 하중을 고려하여 설계된 매트리스로서, 7개의 단위블록으로 이루어진 세븐존(7 zone) 매트리스가 유행하고 있다. 이와 같은 구조의 매트리스로서 특허문헌 5의 세븐존(7 zone) 매트리스는 도 5에 도시된 바와 같이, 매트리스 내에 서로 다른 탄성 변형도를 갖는 스프링들을 내장시킨 매트리스로서, 상기와 같은 구조를 갖는 매트리스는 다수의 스프링 부재를 사용함에 따라 그 구조 및 제조방법이 복잡할 뿐만 아니라 고가의 스프링 부재를 사용함에 따라 제조 원가 및 판매 단가가 상승하는 문제점이 있었다.
특허문헌 1 : 일본 공개특허공보 평8-228891호(1996년 9월 10일 공개) 매트리스 특허문헌 2 : 미국 공개특허공보 제2012-0260420호(2012년 10월 18일 공개) 침대를 형성하는 배딩장치와 개선된 방법 특허문헌 3 : 국내 등록특허공보 제10-1707713호(2017년 02월 10일 등록) 서로 다른 탄성 변형도를 갖는 복수 종류의 포켓 스프링을 포함하는 매트리스 특허문헌 4 : 국내 등록특허공보 제10-1205824호(2012년 11월 22일 등록) 다경도·다탄성 매트리스의 제조방법 특허문헌 5 : 국내 등록특허공보 제10-1734028호(2017년 05월 01일 등록) 매트리스
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 방안으로, 경도 및 탄성이 각기 다른 폴리우레탄 폼을 연속 발포 공정에 의해 폼 매트리스의 길이 방향을 따라 경도 및 탄성이 각기 다른 복수 개의 단위블록 폼이 일체형으로 형성된 폼 매트리스를 성형함으로써, 폼 매트리스의 제조방법이 간단하여 생산성이 높고, 폼 매트리스의 내구성이 우수하고 최적의 체압분산과 체형유지 효과를 구현할 수 있는 것을 특징으로 하는 연속 발포 공정에 의한 다경도·다탄성 폼 매트리스의 제조방법을 제공하는 것을 과제로 한다.
그리고 본 발명은 폼 매트리스의 단위블록의 개수가 5~9개인 것이 바람직하며, 폼 매트리스의 길이 방향을 따라 중앙부에 위치한 단위블록 폼을 중심으로 대칭되는 부분에 위치한 존(zone)의 단위블록 폼들이 동일한 경도 및 탄성을 갖도록 함으로써, 폼 매트리스를 돌려서 사용할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 연속 발포 공정에 의한 다경도·다탄성 폼 매트리스의 제조방법을 제공하는 것을 다른 과제로 한다.
상기의 과제를 달성하기 위한 본 발명은 연속 발포 공정에 의한 복수 개의 단위블록 폼이 일체형으로 형성되는 다경도·다탄성 폼 매트리스의 제조방법에 있어서, 성형 플레이트(10)의 일측 단부에 복수 개의 노즐(20)을 배치하는 단계와; 상기 성형 플레이트(10)에 배치된 각 노즐(20) 사이에 분리벽(30)을 설치하는 단계와; 상기 성형 플레이트(10)의 상부에 이형지(40)를 적층시키는 단계와; 상기 노즐(20)로부터 분사되는 발포액(50)의 이동속도에 대응하여 이형지(40)가 성형 플레이트(10)의 타측 단부 방향으로 이동하는 발포액 분사 단계 및; 복수 개의 단위블록 폼(60)이 각기 다른 다경도·다탄성을 갖는 복수 개의 존(zone)을 이루도록 일체형으로 형성되도록 발포 성형시키는 단계;를 포함하여, 구성되는 것을 특징으로 하는 연속 발포 공정에 의한 다경도·다탄성 폼 매트리스의 제조방법을 과제의 해결 수단으로 한다.
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또한, 본 발명은 상기 단위블록 폼(60)은 폴리우레탄 폼으로 이루어지고, 상기 복수 개의 단위블록 폼(60)은 5개 내지 9개이며, 상기 폼 매트리스(100)는 길이 방향을 따라 중앙부에 위치한 단위블록 폼(60)의 존(zone)을 중심으로 폼 매트리스(100)의 길이 방향을 따라 좌우로 배열된 각기 다른 경도 및 탄성을 갖는 단위블록 폼들이 서로 대칭되는 부분에 위치한 존(zone)의 단위블록 폼(60)들과 동일한 경도 및 탄성을 갖는 것을 특징으로 한다.
상기의 과제 해결 수단에 의한 본 발명은 경도 및 탄성이 각기 다른 폴리우레탄 폼을 연속 발포 공정에 의해 폼 매트리스의 길이 방향을 따라 경도 및 탄성이 각기 다른 복수 개의 단위블록 폼이 일체형으로 형성된 폼 매트리스를 성형함으로써, 폼 매트리스의 제조방법이 간단하여 생산성이 높고, 폼 매트리스의 내구성이 우수하고 최적의 체압분산과 체형유지 효과를 구현하여 근전도를 낮추고 혈류를 개선할 수 있으며, 숙면 유지, 근육의 유연성 확보, 골격의 이상적 형태 유지에 도움이 되며, 폼 매트리스의 길이 방향을 따라 중앙부에 위치한 단위블록 폼을 중심으로 대칭되는 부분에 위치한 존(zone)의 단위블록 폼들이 동일한 경도 및 탄성을 갖도록 함으로써, 폼 매트리스를 돌려서 사용할 수 있도록 하는 효과가 있다.
도 1은 종래의 기술에 따른 3개의 단위블록으로 이루어진 쓰리존(3 zone) 구조의 우레탄 매트리스를 나타낸 도면.
도 2 및 도 3은 종래의 기술에 따른 5개의 단위블록으로 이루어진 파이브존(5 zone) 구조의 매트리스의 측면 내부를 나타낸 도면.
도 4는 종래의 다른 기술에 따른 5개의 단위블록으로 이루어진 파이브존(5 zone) 구조의 다경도·다탄성 매트리스를 나타낸 사시 도면.
도 5는 종래의 다른 기술에 따른 7개의 단위블록으로 이루어진 세븐존(7 zone) 구조의 매트리스를 나타낸 사시 도면.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 연속 발포 공정에 의해 제조된 다경도·다탄성 폼 매트리스의 내부 측면을 나타낸 도면.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 연속 발포 공정에 의한 다경도·다탄성 폼 매트리스를 제조하기 위한 공정을 나타낸 단위 블록도.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 연속 발포 공정에 의한 다경도·다탄성 폼 매트리스를 제조하는 과정을 나타낸 도면.
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 연속 발포 공정에 의한 다경도·다탄성 폼 매트리스를 제조하는 과정의 측면을 나타낸 도면.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면에 의거하여 상세히 설명하며, 상세한 설명에서 일반적인 발포 공정에 의해 폼 매트리스를 제조하는 분야의 종사자들이 용이하게 알 수 있는 구성 및 작용에 대한 도시 및 언급은 간략히 하거나 또는 생략하였다.
본 발명의 명세서에 첨부된 도면인 도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 연속 발포 공정에 의해 제조된 다경도·다탄성 폼 매트리스의 내부 측면을 나타낸 도면이다.
본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따라 연속 발포 공정에 의한 다경도·다탄성 폼 매트리스(100)는 도 6에 도시된 바와 같이, 경도 및 탄성이 각기 다른 폴리우레탄 폼을 연속 발포 공정에 의해 폼 매트리스(100)의 길이 방향을 따라 경도 및 탄성이 각기 다른 복수 개의 단위블록 폼(60a 내지 60g)이 일체형으로 형성된 구조인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 다경도·다탄성 폼 매트리스(100)는 인체의 머리, 목, 어깨, 허리, 둔부, 허벅지 및 다리 부분에 따른 각 하중을 고려하여 도 6에는 복수 개의 단위블록 폼(60a 내지 60g)이 일곱 개의 존(zone)로 이루어진 세븐존(7 zone) 구조의 다경도·다탄성 폼 매트리스(100)인 것이 바람직하지만, 도 6에 도시된 도면의 세븐존(7 zone) 구조의 다경도·다탄성 폼 매트리스(100)는 하나의 예시로 도시한 것이고, 파이브존(5 zone) 구조의 다경도·다탄성 폼 매트리스에도 적용될 수 있으며, 존(zone)의 개수는 반드시 상기에서 한정한 존(zone)의 개수에만 제한되지 아니한다.
상기 각 존(zone)의 영역(a,b,c.d,e,f,g)은 요추 및 흉추 굴곡을 이상적으로 지지하여 최적의 근전도값을 유지할 수 있고, 둔부를 압착하여 탄성 지지하며, 발뒤꿈치 꺼짐과 허벅지, 종아리 부위의 체압 분산과 체형유지를 유도할 수 있는 다양한 설정, 예를 들면, 매트리스의 설정 경도를 발포체의 탄성력 세기에 따라 LR(Low Resilience foam), MR(Medium Resilience foam), HR(High Resilience foam) 등으로 나누어 적용할 수 있다.
그리고 다경도·다탄성 폼 매트리스(100)는 인체의 머리, 목, 어깨, 허리, 둔부, 허벅지 및 다리 부분에 따른 각 하중을 고려하여 단위블록 폼(60)을 7개의 영역(a,b,c.d,e,f,g)의 존(zone)으로 분류할 경우에는 폼 매트리스(100)의 길이 방향을 따라 각 영역의 존(zone)의 폭은 남자와 여자의 신장 폭을 고려하여 각 존(zone)의 폭은 적절히 조정되어질 수 있다.
한편, 상기 설정 경도 및 탄성력을 각 존(zone)의 영역(a~g)별로 적용함에 있어, 사람이 매트리스에 누웠을 때의 체압 분산영역을 고려하여 최적의 탄성과 경도 값을 적용, 조합하여 수입품 및 종래 기술과 차별화할 수 있다.
상기와 같이 인체의 각 부위별 체형에 대응하여 폼 매트리스(100)의 각 영역별 경도 및 탄성을 다르게 설정할 경우, 숙면은 물론 잘못된 자세로 인해 발생되는 근골격질환 발생 요인을 수면 중에 자연스럽게 해소, 교정할 수 있는 효과가 있다.
또한, 다경도·다탄성 폼 매트리스(100)는 매트리스의 설정 경도를 발포체의 탄성력 세기에 따라 a 영역 존(zone)의 단위블록 폼(60a)은 LR, b 영역 존(zone)의 단위블록 폼(60b)은 HR, c 영역 존(zone)의 단위블록 폼(60c)은 MR, 중앙부 존인 d 영역 존(zone)의 단위블록 폼(60d)은 HR, e 영역 존(zone)의 단위블록 폼(60e)은 MR, f 영역 존(zone)의 단위블록 폼(60f)은 HR, g 영역 존(zone)의 단위블록 폼(60g)은 LR의 소재를 사용하는 것이 바람직하다.
즉, 폼 매트리스(100)의 d의 존(zone)에 배치되는 단위블록 폼(60d)을 중심으로 c 및 e 영역의 존(zone)에 대향 배치되는 단위블록 폼(60c 및 60e)은 MR, b 및 f 영역의 존(zone)에 대향 배치되는 단위블록 폼(60b 및 60f)은 HR, a 및 g 영역의 존(zone)에 대향 배치되는 단위블록 폼(60a 및 60g)은 LR의 소재를 사용함으로써, 매트리스를 일정시간 사용한 매트리스의 머리 부분이 맞닿는 면에 다리가 위치하도록 돌려서 사용할 경우에도 폼 매트리스의 길이 방향을 따라 중앙부에 위치한 단위블록 폼을 중심으로 대칭되는 부분에 위치한 존(zone)의 단위블록 폼들이 동일한 경도 및 탄성을 갖도록 함으로써, 폼 매트리스를 돌려서 사용할 수 있도록 하는 효과가 있다.
이하, 본 발명에 따른 다경도·다탄성 폼 매트리스의 제조방법을 설명하면 아래의 내용과 같다.
본 발명의 명세서에 첨부된 도면인 도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 연속 발포 공정에 의해 제조된 다경도·다탄성 폼 매트리스의 내부 측면을 나타낸 도면이고, 도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 연속 발포 공정에 의한 다경도·다탄성 폼 매트리스를 제조하는 과정을 나타낸 도면이고, 도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 연속 발포 공정에 의한 다경도·다탄성 폼 매트리스를 제조하는 과정의 측면을 나타낸 도면이다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 다경도·다탄성 폼 매트리스는 도 7에 도시된 바와 같이, 노즐 배치 단계(P100), 분리벽 설치 단계(P200), 이형지 적층 단계( P300), 발포액 분사 단계(P400) 및 발포 성형 단계(P500)를 거쳐 경도 및 탄성이 각기 다른 복수 개의 단위블록 폼이 일체형으로 형성된 구조의 다경도·다탄성 폼 매트리스(100)가 제조되어 진다.
본 발명에 따른 복수 개의 단위블록 폼이 일체형으로 형성된 구조의 다경도·다탄성 폼 매트리스(100)의 제조공정을 각 단계별로 구체적으로 설명하면 아래의 내용과 같다.
노즐 배치 단계(P100)는 도 8에 도시된 바와 같이, 성형 플레이트(10)의 일측 단부에 복수 개의 노즐(20a~20g)을 배치하는 단계로서, 각기 다른 다경도·다탄성 폼이 각 존(zone)별로 형성되도록 발포액을 분사하기 위해 복수 개의 노즐(20a~20g)로 구성된다.
상기 발포액은 폴리우레탄 폼 발포액인 것이 바람직하다.
분리벽 설치 단계(P200)는 상기 성형 플레이트(10)에 배치된 각 노즐(20a~20g) 사이에 분리벽(30)을 설치하는 단계로서, 각 노즐(20a~20g)로부터 분사되는 각기 다른 다경도·다탄성 폼이 형성되도록 하는 발포액이 서로 혼합되지 않고 흘러내려 복수 개의 다경도·다탄성의 특성이 각기 다른 영역(a~g)의 존(zone)가 형성되도록 하는 작용을 한다.
상기 성형 플레이트(10)는 복수 개의 노즐(20a~20g)이 배치되는 일측 단부가 노즐로부터 분사되는 발포액이 성형 플레이트(10)의 상부에 적층된 이형지(40)로 잘 흘러갈 수 있도록 성형 플레이트(10)의 평탄한 면을 향해 하향 경사진 구조가 바람직하다.
그리고 상기 성형 플레이트(10)는 좌측 및 우측의 끝단에 노즐(20)로부터 분사되는 발포액(50)이 성형 플레이트(10)의 외부로 흘러내리지 않도록 하기 위하여 발포액(50)이 흘러가는 방향을 따라 차단벽(70)을 설치할 수 있다.
이형지 적층 단계(P300)는 상기 성형 플레이트(10)의 상부에 이형지(40)를 적층시키는 단계로서, 각 노즐(20a~20g)로부터 분사되는 각기 다른 다경도·다탄성 폼이 형성되도록 하는 발포액이 서로 혼합되지 않고 잘 흘러내리도록 하는 작용을 한다.
발포액 분사 단계(P400)는 상기 노즐(20)로부터 분사되는 발포액(50)의 이동속도에 대응하여 이형지(40)가 성형 플레이트(10)의 타측 단부 방향으로 이동하는 발포액 분사 단계로서, 각 존(zone) 별로 각기 다른 다경도·다탄성 폼이 형성되도록 한다.
상기에서 이형지(40)는 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이 노즐이 배치된 성형 플레이트(10)의 위치에서 성형 플레이트(10)의 타측 단부에 장착된 권취 수단(도면에는 미도시)에 의해 노즐(20)로부터 분사되는 발포액(50)이 이형지(40) 상부에 잘 적층될 수 있도록 노즐(20)로부터 분사되는 발포액(50)의 이동속도에 맞게 성형 플레이트(10)의 타측 단부 방향으로 이동되어진다.
이때 복수 개의 각 노즐(20a~20g)로부터 분사되는 분사액은 도 6에 도시된 바와 같이, 폼 매트리스(100)의 d의 존(zone)에 배치되는 단위블록 폼(60d)을 중심으로 c 및 e 영역의 존(zone)에 대향 배치되는 단위블록 폼(60c)과 단위블록 폼(60e)의 탄성과 경도를 같게 하고, b 및 f 영역의 존(zone)에 대향 배치되는 단위블록 폼(60b)과 단위블록 폼(60f)의 탄성과 경도를 같게 하고, a 및 g 영역의 존(zone)에 대향 배치되는 단위블록 폼(60a)과 단위블록 폼(60g)의 탄성과 경도를 같을 수 있도록 각 노즐(20a~20g)에 각기 다른 다경도·다탄성 폼이 형성되도록 하는 발포액을 주입하여 분사한다.
발포 성형 단계(P500)는 복수 개의 단위블록 폼(60)이 각기 다른 다경도·다탄성을 갖는 복수 개의 존(zone)을 이루도록 일체형으로 형성되도록 발포 성형시키는 단계로서, 상기 단계에서 발포 성형은 발포액의 종류에 따라 상온에서 3~20 분간 방치하면 발포폼이 형성되어 폼 매트리스(100)의 형태로 성형되며, 각 영역(a~g)의 존(zone) 별로 각기 다른 다경도·다탄성을 갖는 복수 개의 단위블록 폼(60a~60g)들이 일체형으로 성형된 다경도·다탄성 폼 매트리스(100)가 제조되어 진다.
이때, 복수 개의 단위블록 폼(60)은 폴리우레탄 폼으로 이루어지며, 상기 복수 개의 단위블록 폼(60)은 5개 내지 9개인 것이 바람직하며, 단위블록 폼이 구성하는 존(zone)의 개수는 반드시 상기에서 한정한 존(zone)의 개수에만 제한되지 아니한다.
상기에서 발포 성형시간이 상기에서 한정한 시간 미만이 될 경우 폼 매트리스가 충분하게 발포 성형되지 않을 우려가 있고, 상기에서 한정한 시간을 초과할 경우에는 생산성이 저하되는 문제점이 발생할 우려가 있다.
특히 본 발명에 따라 제조되는 다경도·다탄성 폼 매트리스(100)는 폼 매트리스(100)는 길이 방향을 따라 중앙부에 위치한 단위블록 폼(60)의 존(zone)을 중심으로 폼 매트리스(100)의 길이 방향을 따라 좌우로 배열된 각기 다른 경도 및 탄성을 갖는 단위블록 폼들이 서로 대칭되는 부분에 위치한 존(zone)의 단위블록 폼(60)들과 동일한 경도 및 탄성을 갖는 것을 특징으로 한다.
따라서, 본 발명에 따른 다경도·다탄성 폼 매트리스(100)는 연속 발포 공정에 의해 제조함으로써, 제조방법을 단순화시키고, 그에 따라 제조 원가 및 판매 단가 감소시키면서도 매트리스의 견고성 및 수명을 증가시키는 것을 특징으로 한다.
참고로, 본 발명에 따른 다경도·다탄성 폼 매트리스(100)는 각 영역(a~g)의 존(zone) 별로 각기 다른 다경도·다탄성을 갖는 복수 개의 단위블록 폼(60a~60g)들로 구성되며, 이러한 단위블록 폼은 LR(Low Resilience foam), MR(Medium Resilience foam), HR(High Resilience foam) 중 하나 이상의 경도를 설정하여 제조한다.
상기에서 각 등급별로 탄성체의 경도 범위의 예를 들면, 쇼어F(Shore F)경도를 기준으로 LR(Low Resilience foam)은 15~25, MR(Medium Resilience foam)은 35~50, HR(High Resilience foam)은 25~35로 구분할 수 있고, 탄성은 볼 리바운드 탄성수치를 기준으로 LR은 5~10%, MR은 10~15%, HR은 50~70%인 것이 바람직하지만 상기 각 등급에서 탄성체의 경도 범위는 상기의 수치에만 반드시 한정하지 아니하고, 제조자의 필요나 또는 수요자의 요구에 따라 적절히 조정되어 질 수 있다.
상기 단위블럭 배치는, 단위블럭을 일정 간격 이격(60a 및 60g, 60b 및 60f, 60c 및 60e)시켜 사람이 매트리스에 누웠을 때의 체압 분산영역을 고려하여 적절히 배치한다.
상기와 같이 본 발명의 실시예들에 따른 연속 발포 공정에 의한 다경도·다탄성 폼 매트리스의 제조방법 및 이 방법에 의해 제조되는 폼 매트리스는 폼 매트리스의 제조방법이 간단하여 생산성이 높고, 폼 매트리스의 내구성이 우수하고 최적의 체압분산과 체형유지 효과를 구현하여 근전도를 낮추고 혈류를 개선할 수 있으며, 숙면 유지, 근육의 유연성 확보, 골격의 이상적 형태 유지에 도움이 되며, 특히 폼 매트리스의 단위블록의 개수가 5~9개인 것이 바람직하며, 폼 매트리스의 길이 방향을 따라 중앙부에 위치한 단위블록 폼을 중심으로 대칭되는 부분에 위치한 존(zone)의 단위블록 폼들이 동일한 경도 및 탄성을 갖도록 함으로써, 폼 매트리스를 돌려서 사용할 수 있도록 하는 효과가 있다.
상술한 바와 같은, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 연속 발포 공정에 의한 다경도·다탄성 폼 매트리스의 제조방법을 설명하였지만, 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하며 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능하다는 것을 이 분야의 통상적인 기술자들은 잘 이해할 수 있을 것이다.
100 : 다경도·다탄성 폼 매트리스
10 : 성형 플레이트 20, 20a~20g : 노즐
30 : 분리벽 40 : 이형지
50, 50a~50g : 발포액 60 : 단위블록 폼
70 : 차단벽

Claims (5)

  1. 연속 발포 공정에 의한 복수 개의 단위블록 폼이 일체형으로 형성되는 다경도·다탄성 폼 매트리스의 제조방법에 있어서,
    성형 플레이트(10)의 일측 단부에 복수 개의 노즐(20)을 배치하는 단계와;
    상기 성형 플레이트(10)에 배치된 각 노즐(20) 사이에 분리벽(30)을 설치하는 단계와;
    상기 성형 플레이트(10)의 상부에 이형지(40)를 적층시키는 단계와;
    상기 노즐(20)로부터 분사되는 발포액(50)의 이동속도에 대응하여 이형지(40)가 성형 플레이트(10)의 타측 단부 방향으로 이동하는 발포액 분사 단계 및;
    복수 개의 단위블록 폼(60)이 각기 다른 다경도·다탄성을 갖는 복수 개의 존(zone)을 이루도록 일체형으로 형성되도록 발포 성형시키는 단계;를 포함하여 구성되되,
    상기 복수 개의 단위블록 폼(60)은 5개 내지 9개의 폴리우레탄 폼으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 연속 발포 공정에 의한 다경도·다탄성 폼 매트리스의 제조방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 폼 매트리스(100)는 길이 방향을 따라 중앙부에 위치한 단위블록 폼(60)의 존(zone)을 중심으로 폼 매트리스(100)의 길이 방향을 따라 좌우로 배열된 각기 다른 경도 및 탄성을 갖는 단위블록 폼들이 서로 대칭되는 부분에 위치한 존(zone)의 단위블록 폼(60)들과 동일한 경도 및 탄성을 갖는 것을 특징으로 하는 연속 발포 공정에 의한 다경도·다탄성 폼 매트리스의 제조방법.
  5. 삭제
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