一种高度和形状可自由变换的模块化丝瓜络枕头的制作方法

本发明涉及枕头，具体地说是一种高度和形状可自由变换的模块化丝瓜络枕。

背景技术：

睡眠过程中，人体要排热排湿，人体晚所排湿气相当于200-300ml的水分，这些湿气必须及时散发出去，否则床面和枕面容易产生湿粘感，从而不利于人体的舒适性和人体的进一步的排热排湿。同时，高湿的环境容易滋生螨虫和细菌。人体头部以及前胸和后背是整个人体新陈代谢最旺盛的位，其排热排湿量最大。因此，枕头的透气性、吸湿性和散湿性非常重要。目前市场上的枕头主要有乳胶枕头、记忆棉枕头、纤维类枕头、荞麦枕头、决明子枕头等。其中天然乳胶原材料有限，而合成乳胶、纤维类材料与记忆棉都属于石油化工产品，是不可再生资源。同时，乳胶和记忆的透气性差、渗透性差，使用时间一长极易滋生螨虫和细菌。暴晒是除菌和除螨最好的方法，但乳胶和记忆绵均不可暴晒，如乳胶暴晒容易粉末化，且容易散发难闻的气味，而记忆绵暴晒容易老化，甚至自燃。另外，中国人自古以来就有使用天然植物或谷物填充类枕头的习惯，如荞麦枕、薰衣草枕、决明子枕等，但这些枕头易生书虱和螨虫，需要进行防腐处理，因此，不利于人体健康。另外，谷物类枕头虽然流动性好，但硬度依然较大，不利于人体颈部和面部的血液循环和神经传导。

目前市场上的枕头一般都是以固定的形状、高度和硬度呈现给消费者的，虽然也有根据人体尺寸设计枕头的概念，但都是在人体尺寸统计分析的基础上完成的，无法根据人体不同头型、颈型、肩宽以及不同人群的睡姿偏好自行进行定量化调节，即无法实现人-枕之间的精准匹配。而真正的人性化设计的枕头应该让每一位顾客都可以根据自身尺寸和睡姿偏好的需求，自行调控枕头的高度、形状和硬度，并实现最合理的头部、颈部、肩部的有效贴合支撑。这主要是因为，只有头部、颈部、肩部均得到贴合、有效、合理的支撑，才可以保证人体颈椎处于自然弯曲的状态，保证人体呼吸顺畅，保证颈椎间盘压力为零或较小，保证人-枕之间压力均匀分散。

技术实现要素：

本发明旨在克服目前市场上的枕头透气性差，容易滋生螨虫和细菌，不利于人-枕界面微环境的缺陷，提供一种可以自动调温、调湿的轻质、透气、天然、环保型的枕头；克服目前市场上的枕头定高定形，无法满足不同睡姿和不同头型、肩宽、颈椎曲线的需求的局限性，通过模块化设计，提供一种功能分区，形状、高度、硬度可调的枕头，有效保护人体脊柱，缓解人-枕界面压力的目的。

本发明解决技术问题采用如下方案：

一种高度和形状可自由变换的模块化枕头，包括枕套以及填充在枕套内的枕芯构成本体，其特点在于，所述本体设有头部支撑区和颈部支撑区，所述头部支撑区填充有第一枕芯，所述颈部支撑区设有柱状第二枕芯；所述第一枕芯由多个单元支撑模块自由组合而成，所述的多个单元支撑模块中至少有一个单元支撑模块填充有丝瓜络纤维绒或丝瓜络筋络块或丝瓜络纤维片材。

作为优选方案，所述第一枕芯的单元支撑模块包括丝瓜络纤维绒支撑模块、丝瓜络筋络块支撑模块、丝瓜络纤维片材支撑模块、乳胶支撑模块以及记忆棉支撑模块中的一种或几种组合，各单元支撑模块层次叠合形成第一枕芯。

作为优选方案，所述头部支撑区设有仰睡区域以及位于仰睡区域两侧的侧睡区域，所述仰睡区域的第一枕芯设有中心凹陷孔。

作为优选方案，所述第一枕芯的单元支撑模块中，包括一个支撑在头部支撑区底部的大单元支撑模块和多个两两前后拼接，叠放在大单元支撑模块上方的小单元支撑模块。

作为优选方案，所述小单元支撑模块至少有一个侧边为向内凹陷形成一弧形凹面，两个小单元支撑模块前后拼接后弧形凹面配合形成一凹陷孔。

作为优选方案，所述颈部支撑区的柱状第二枕芯的中部设有仰睡区域，位于仰睡区域两侧分别设有侧睡区域，所述仰睡区域和侧睡区域相互独立且高度与软硬度不同。

作为优选方案，所述第二枕芯的填充物为丝瓜络纤维绒、丝瓜络筋络块与乳胶颗粒的混合物；其中乳胶颗粒的含量为质量的40-60％。

作为优选方案，所述枕套包括外面料层和内面料层，所述外面料层和内面料层相围合形成一填充层，所述填充层内填充有丝绵、羽绒、海绵、乳胶、丝瓜络纤维绒、丝瓜络纤维绒复合材料中的一种材料或多种材料。

作为优选方案，所述枕套在头部支撑区和颈部支撑区之间通过带有开合结构的内隔膜分隔固定第一枕芯和第二枕芯

作为优选方案，所述颈部支撑区的之间仰睡区域和侧睡区域通过带有开合结构的内衬分隔进行分隔。

与已有技术相比，本发明有益效果体现在：

1、本发明枕头，当顾客购买枕头时，首先根据自己的头型、肩宽、颈椎曲线、睡姿偏好、软硬度喜好选择头部支撑模块和颈部支撑模块。然后商家帮助选配3种或以上不同厚度、材质的头部支撑模块和颈部支撑模块以及填充材料包。顾客购买枕头回家后，根据自己床垫的适应度，再次调节枕头头部支撑模块的高度和颈部的填充量，保证人的颈椎处于自然弯曲的状态。

2、本发明以高密度丝瓜络(密度范围为31-65kg/m³)纤维绒、筋络块、丝纤维绒复合材料为枕头填充材料，可以充分发挥丝瓜络高吸湿、高散湿、高透气和优良缓冲的特性，克服现有乳胶枕、记忆棉枕头透气性差、渗透性差、容易滋生螨虫和细菌、夏天使用容易产生闷热感的缺陷。同时，丝瓜络是一种天然环保、可再生的纤维材料，以丝瓜络作为枕头填充材料有利于低碳经济的发展。

3、本发明以高密度丝瓜络(密度范围为31-65kg/m³)纤维绒、筋络块、丝纤维绒复合材料为枕头填充材料，有利于营造健康睡眠微环境，有助于人体放松和入眠。测试研究表明高密度丝瓜络(密度范围为31-65kg/m³)含有单宁酸、棕榈酸、棕榈酸异丙酯等，这些物质具有杀菌、抗菌等作用。另外，高密度丝瓜络(密度范围为31-65kg/m³)还含有角鲨烯，角鲨烯这种物质可以散发出一种令人愉悦的微弱香味，这种香味有助于人体放松和入眠。

3、本发明在对高密度丝瓜络(密度范围为31-65kg/m³)进行物理软化处理的基础上，制备丝瓜络纤维绒、丝瓜络筋络块、丝瓜络纤维片材等枕头填充材料，可以获得更加柔软的丝瓜络纤维触感。实验研究表明高密度丝瓜络(密度范围为31-65kg/m³)纤维细胞具有更加丰富的亚甲基、纤维素结晶度相对较低、纤维细胞实质物质含量较低，这些均表明丝瓜络纤维细胞柔软而具有良好的回弹性。由于高密度丝瓜络纤维束直径较大，壁层较厚，通过辗轧和揉搓等物理软化方法，可以使丝瓜络纤维束纤维细胞之间胞间层部分开裂，从而使丝瓜络纤维束更好地展现丝瓜络纤维细胞的特性，而变得比较柔软。

4、本发明通过枕头的头部支撑模块和颈部支撑模块的调节，可以定量化调节枕头的高度、形状及硬度，满足不同头型、颈椎曲线和肩宽的人群的不同需求，从而保证脊柱处于自然弯曲的状态，保证脊柱的颈椎间盘压力为零或压力较小，即保证人体脊柱的健康。同时，有利于人体呼吸顺畅。

5、本发明通过枕头头部支撑模块和颈部支撑模块的调节，可以定量化地调整枕头的高度、形状和硬度，有利于顾客根据自家床垫的软硬度，自行调整整体的高度和硬度，保证人-床-枕三者之间的相互匹配，克服目前市场上枕头定高和定型，不能灵活适用于不同床垫和人群的局限性。

6、本发明中头部支撑每类模块均有乳胶支撑模块、记忆棉支撑模块、丝瓜络填充材料模块等。丝瓜络填充材料支撑模块包括丝瓜络绒型、丝瓜络筋络块性、丝瓜络片材型。丝瓜络填充材料模块与乳胶支撑模块、记忆绵支撑模块间隔分布，这样既可以充分发挥丝瓜络的高吸湿性、散湿性、透气性的特点，又可以发挥乳胶、记忆棉柔软的特性，从而使枕头既有良好的吸湿散湿性、透气性，又有柔软舒适的触感。另外，通过不同模块的组合，还可以定量化调节枕头的高度和软硬度，满足不同人群的不同需求。

7、本发明中颈部支撑模块的填充材料为丝瓜络纤维绒及与乳胶颗粒的混合填充材料。这种设计可以充分发挥乳胶和丝瓜络两种材料的优良特性，保证颈部既具有柔软的支撑，又具有良好的透气性、吸湿性、散湿性，从而保证枕头舒适干爽的触感。同时，乳胶颗粒的使用，一方面可以克服块状乳胶透气性差的缺陷，还可以增加其流动性，提高枕头颈部支撑形状的可塑性。大量的研究表明，人体每天晚上要排热排湿，人体每晚所排湿气的量相当于200-300ml的水分，而人体的前胸、后背及头颈部是排湿量最大的部位。因此，丝瓜络纤维绒和乳胶颗粒的使用可以达到枕头有效散湿的目的。

8、本发明中头部支撑模块和颈部支撑模块均分为侧睡区和仰睡区，可以满足使用者不同睡姿的需求。

9、本发明中头部支撑区和颈部支撑区域通过外枕套容腔内衬分隔，各区域具有稳定的支撑。同时，在外枕套容腔内衬上设有隐形拉链，可以方便取放和调整头部支撑模块。由于丝瓜络填充材料类头部支撑模块可以暴晒和水洗，有利于枕头的清洁卫生。

10、本发明中颈部支撑模块的三个容腔之间通过容腔内面料隔膜层分隔，容腔内面料隔膜层与颈部支撑模块面料之间只有1/3外周连接，这种结构设计既可以保证侧睡和仰睡的分区，又可以增加容腔内填充材料的流动性，从而提高枕头颈部支撑形状的可塑性，提高枕头使用的舒适性。

附图说明

图1为本发明丝瓜络枕头的外观图。

图2为本发明丝瓜络枕头的纵剖示意图。

图3为本发明丝瓜络枕头的横剖示意图。

图4a为本发明丝瓜络枕头外枕套的绗缝花型外观示意图。

图4b为本发明丝瓜络枕头外枕套的功能区域外观示意图。

图5为本发明丝瓜络枕头外枕套的容腔结构示意图。

图6为本发明丝瓜络枕头头部支撑模块的6种不同规格尺寸的模块外形图。

图7为本发明丝瓜络枕头头部支撑模块之间的连接结构示意图。

图8a为本发明丝瓜络枕头头部支撑模块组合一连接示意图1。

图8b为本发明丝瓜络枕头头部支撑模块组合二连接示意图2。

图8c为本发明丝瓜络枕头头部支撑模块组合三连接示意图3。

图9为本发明丝瓜络枕头头部支撑模块的纵剖示意图。

图10为本发明丝瓜络枕头颈部支撑模块的外观结构示意图。

图11为本发明丝瓜络枕头颈部支撑模块内部容腔结构示意图。

图12为本发明丝瓜络枕头颈部支撑模块填充调节示意图。(图12中标号32自左向右依次为丝瓜络纤维绒、乳胶颗粒、混合材料、丝瓜络筋络块。

图13为本发明丝瓜络枕头头部支撑模块置入外枕套的示意图。

图14为本发明丝瓜络枕头颈部支撑模块置入外枕套的示意图。

图15a为本发明丝瓜络枕头头部、颈部支撑模块调节前，枕头过高，人体呼吸不畅和颈椎曲度变直的示意图。

图15b为本发明丝瓜络枕头头部、颈部支撑模块调节前，枕头过低，人体呼吸不畅和颈椎曲度变大的示意图。

图15c为本发明丝瓜络枕头头部、颈部支撑模块调节后，枕头高度适中，人体呼吸顺畅和颈部脊柱自然弯曲的示意图。

图16为本发明丝瓜络筋络块获取过程的示意图。

图17为本发明丝瓜络软化时丝瓜络电镜图，其中，(a)为丝瓜络表面电镜图，(b)为丝瓜络横截面电镜图。

图中标号说明：1丝瓜络枕头外枕套、11外枕套内面料层、12外枕套外面料层、13外枕套填充层、1a1和1a2分别为外枕套颈部侧卧区、1b为外枕套颈部仰卧卧区、1a1和1a2分别为外枕套头部侧卧区、1b为外枕套头部仰卧区、14为外枕套隐形拉链、15为外枕套容腔内衬分隔、151为外枕套容腔分隔内衬上的隐形拉链、16外枕套为头部支撑容腔、17外枕套为颈部支撑容腔、

2为头部支撑模块、21为头部支撑模块的面料、22为头部支撑模块的填充材料、23为头部支撑模块的连接固定魔术贴、

3为颈部支撑模块、31为颈部支撑模块面料、311、312、313分别为头部支撑模块容腔面料层上隐形拉链、32为颈部支撑模块内填充材料、33为颈部支撑模块容腔内面料隔膜层、3a1和3a2为颈部支撑模块的侧卧支撑区，3b颈部支撑模块的仰卧支撑区、34和36为颈部支撑侧睡区容腔、35为外枕套为颈部支撑仰睡区容腔。

以下结合附图通过具体实施方式对本发明技术方案做进一步解释说明。

具体实施方式

本实施例枕头本体包括外枕套1和枕芯，枕头本体设有头部支撑区和颈部支撑区，头部支撑区填充有第一枕芯，颈部支撑区设有柱状第二枕芯枕芯，第一枕芯由若干头部支撑模块2构成，第二枕芯由一个颈部支撑模块3构成。

其中，外枕套1由外枕套内面料层11、外枕套外面料层12和外枕套内填充层13绗缝而成。外枕套内、外面料层11、12均为针织面料，可保证枕头具有足够的弹性。外枕套内、外面料层11、12围合的填充层13的填充料为丝绵、羽绒、海绵、乳胶、丝瓜络纤维绒、丝瓜络纤维绒复合材料中的一种材料或多种材料组合而成，可保证枕头表面柔软、舒适。

外枕套1内包括两个容腔，头部支撑容腔16和颈部支撑容腔17，头部支撑容腔16内放置若干个头部支撑模块2；颈部支撑容腔17内放置一个颈部支撑模块3。两容腔之间通过内衬分隔15相互隔离。内衬分隔15上设有用于开合的第二隐形拉链151。颈部支撑容腔17的外侧设有用于开合的第一隐形拉链14。通过单独打开外枕套第一隐形拉链14可以放置或取出枕头颈部支撑模块3。通过先后打开外枕套第一隐形拉链14，取出颈部支撑3，打开外枕套内衬分隔上的第二隐形拉链151可以放置或取出枕头的头部支撑模块2。

如图4b所示，枕头本体分6个区域，其中在头部支撑区域设有头部侧睡区1a1、头部侧睡区1a2、头部仰睡区1b；在颈部支撑区设有颈部侧睡区1a1、颈部侧睡区1a2、颈部仰睡区1b。外枕套头部和颈部侧睡区为较小菱形绗缝花纹，头部和颈部仰睡区为较大菱形绗缝花纹。

如图6所示，枕头的头部支撑模块2根据形状有6种形状规格，即不设有凹形面的大单元支撑模块和小单元支撑模块、一边设有凹形面的小单元支撑模块(两种不同大小凹形面各一块)、两边均设有凹形面的小单元支撑模块(相同大小凹形面和一大一小凹形面各一块)，每个头部支撑模块均由面料21和填充材料22组成。头部支撑模块的填充材料22主要有丝瓜络纤维绒、丝瓜络筋络块、丝瓜络纤维片材、乳胶、记忆绵等几种类型。每个头部支撑模块仅填充一种材料；每类形状规格的头部支撑模块均包含有这几种填充材料。使用时，丝瓜络类填充材料的头部支撑模块与乳胶、记忆绵类的头部支撑模块间隔叠放。这样既可以充分发挥乳胶优良的支撑性、记忆绵卓越的缓压性，又可以避免乳胶、记忆绵吸湿性、散湿性差，不能保证枕头干爽的局限性。同时，还可以将丝瓜络类头部支撑模块单独取出暴晒。

每个头部支撑模块根据填充的密实度不同形成不同软硬度，对应于枕头本体的侧睡区和仰睡区，如图所示，每个头部支撑模块包括侧睡区2a1、2a2和仰睡区2b。头部支撑模块不同区域之间通过绗缝线分隔。不同头部支撑模块之间通过魔术贴23相互粘结上下固定。魔术贴位于头部支撑模块的上下表面上。枕头头部支撑的形状、高度和硬度通过定量化选择不同形状规格和填充类型的头部支撑模块进行定量化调节，以适应不同头型、肩宽、睡姿偏好、软硬度喜好的人群的需求，以及不同软硬度床垫的匹配需求。每块头部支撑模块的厚度由1cm和2cm两种规格。根据匹配需要进行选择。

颈部支撑模块3由面料层31和颈部模块内填充层32组成。颈部支撑模块3分3个容腔，颈部支撑左侧睡区容腔34、颈部支撑右侧睡区容腔26和颈部支撑仰睡区容腔35，每个容腔之间通过颈部支撑模块容腔内面料隔膜33分隔。颈部支撑模块容腔内面料内隔膜33的直径大于支撑模块容腔的横截面直径1-3cm，且内隔膜33与与面料层31仅在上端绗缝连接，连接部位占内隔膜33圆周的1/3，剩余2/3为未缝合状态，当填充物流动推动内隔膜时，填充物需流动一定的量并具有一定的力时，内隔膜33下端才可以打开，多出的边与容腔内表会有一定的摩擦力，可控制流动性，这样既可以保证头部支撑模块的3个容腔之间填充物相对固定，又可以进行相对流动，从而提高头部支撑模块的支撑性、塑形性和软硬度调节能力。

颈部支撑模块3的3个容腔对应颈部支撑模块的3个支撑区域3a1、3a2、3b，其中3a1和3a2为颈部支撑模块的侧睡支撑区，3b为颈部支撑模块的仰睡支撑区。颈部支撑模块3的每个容腔面料层上均设有隐形拉链311、312、313，可以通过颈部模块内填充物32的填充量的调节，改变颈部支撑模块的高度、硬度和形状。颈部支撑模块3的内填充材料32为丝瓜络纤维绒、丝瓜络筋络块与乳胶颗粒的混合物，其中乳胶颗粒的含量为质量的40-60％。这样的组合会使颈部支撑模块既有良好的支撑性、柔软的接触感，又有极佳的透气性、渗透性、吸湿性、散湿性。

本发明枕头里丝瓜络填充料为枕头总体填充材料质量的40％以上，枕头使用过程中，2小时内，人-枕界面温度平均变化小于0.5℃，而相对湿度变化小于2％；使用纯记忆绵的枕头，2小时内，人-枕界面的平均温度升高2℃以上，而相对湿度升高20％以上。

本发明中丝瓜络纤维绒、丝瓜络筋络块的获取方法与过程

本发明丝瓜络纤维绒、丝瓜络筋络块、丝瓜络片材的原材料优先选择资源丰富的高密度丝瓜络(密度范围为31-65kg/m³)。与低密度丝瓜络(15-30kg/m³)相比，高密度丝瓜络的性能与微观结构有限制的差异性。高密度丝瓜络的纤维细胞具有更加丰富的亚甲基、纤维素结晶度相对较低、纤维细胞实质物质含量较低，这些均表明高密度丝瓜络纤维细胞的柔性和回弹性较低密度丝瓜络优。但由于高密度丝瓜络纤维束直径较大，壁层较厚，高密度丝瓜络纤维束硬度较大。所以必须通过软化处理，对其进行软化，使其纤维束变得松懈，才可以充分发挥呈现丝瓜络纤维细胞的特性，使丝瓜络变得柔软舒适。具体软化方法以及及瓜络纤维绒、丝瓜络筋络块、丝瓜络片材的加工方法如下：

(1)高密度丝瓜络的物理软化处理

①首先将高密度丝瓜络浸泡、剖开，去籽；

②然后将高密度丝瓜络的环壁与芯层分离；

③将丝瓜络环壁和芯层多次水洗，晾干；

④对丝瓜络环壁和芯层利用双辊碾压机进行多次碾压和揉搓。碾压和揉搓的目的是使高密度丝瓜络纤维束变得松散。效果通过抽检，并利用扫描电镜进行观察，以观察到丝瓜络纤维束表层角质层出现开裂，纤维细胞之间胞间层出现开裂为标准，如图17所示。

(2)丝瓜络纤维绒的获取方法

①首先将软化处理好的丝瓜络环壁材料利用疏松机多次开松疏解获得初加工丝瓜络纤维绒；

②对初加工纤维绒进行过筛，处于长度小于2mm的丝瓜络纤维颗粒，获得蓬松度较好的丝瓜络纤维绒。

(3)丝瓜络筋络块的获取方法

①首先将软化处理好的丝瓜络环壁材料和芯层筋络材料进行水洗浸泡20-30分钟，使其恢复原有形状；

②对恢复形状的丝瓜络环壁材料和芯层筋络材料干燥至含水量7％；

③然后利用裁割机裁将丝瓜络环壁材料和芯层筋络材料裁切成0.8cm³-1.5cm³的丝瓜络筋络块。

由于丝瓜络芯层纤维呈现梁架式结构，因此芯层筋络块的尺寸稳定性较好；而环壁筋的柔韧性较好。

(4)丝瓜络纤维片材的获取过程

所述丝瓜络片材的原材料优先选择资源丰富的高密度丝瓜络(密度范围为31-65kg/m³)。

①首先将高密度丝瓜络浸泡、剖开，去籽；

②然后将高密度丝瓜络的环壁与芯层分离；

③将丝瓜络环壁多次水洗，晾干；

④利用剖切机定厚刨切获得初加工丝瓜络纤维片材，初加工丝瓜络纤维的厚度10mm和20mm，刨切过程中保留丝瓜络内壁筋络，刨除丝瓜络环壁的外表和部分夹层；

⑤对初加工丝瓜络纤维片材利用双滚碾压机进行碾压和揉搓。碾压和揉搓的目的是使高密度丝瓜络纤维束变得松散，效果通过抽检，并利用扫描电镜进行观察，以观察到丝瓜络纤维束表层角质层出现开裂，纤维细胞之间胞间层出现开裂为标准；

⑥对碾压和揉搓处理的丝瓜络纤维片材进行水洗浸泡，20-30分钟，使其恢复原有形状；

⑦对恢复形状的定后丝瓜络纤维片材进行裁切，裁切成枕头头部支撑模块的规格尺寸。

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