一种迷你健康环保生物质丝瓜海绵床垫的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种植物纤维迷你床垫，特别是利用丝瓜络天然植物纤维空间网 状结构和高透气、高吸湿散湿性，以及低碳、环保、可再生、活血抗炎等优良性能，通过展平 技术和无胶低温热压或冷压绗缝工艺，获得的纯天然生物质丝瓜海绵材料，并利用该材料 开发的迷你健康分区床垫，可以双人使用，也可以单人使用。
【背景技术】
[0002] 目前市场上的床垫主要有海绵床垫、乳胶床垫、弹簧床垫、棕榈床垫等，其中天然 乳胶床垫的原材料有限，而合成乳胶床垫和海绵床垫的原材料都属于石油化工产品，是不 可再生资源，且乳胶床垫、海绵床垫的透气性和散湿性较差，使用时间一长极易发生霉变或 滋生细菌和其它微生物，不利于人体健康。弹簧床垫的透气性较好，但弹簧床芯必须以海 绵、乳胶等软质填充材料为铺垫层来分散人体重力。因此，探寻不可再生资源的替代品，开 发性能良好的植物纤维床垫将是未来床垫发展的趋势。天然植物纤维材料以其资源丰富， 可再生，无毒，无污染、可降解等优势已广泛应用于人们日常生活的方方面面，如已有利用 山棕丝、竹丝、棕榈丝等制造床垫填充材料的案例，但这种床垫填充材料一般需要利用胶黏 剂将分散的植物纤维粘结起来，因此，开发出来的产品含有甲醛等有毒物质，不利于人体健 康。《本草纲目》中记载丝瓜络性干寒，可活血祛风、通络止痛，具有降血脂、预防缺血性心肌 损伤和镇静抗炎的功效。丝瓜海绵主是利用丝瓜络天然纤维网状结构和高能量吸收、高透 气（56532L/m 2 *s)、高吸湿散湿性（吸湿量是自身重量的3倍，平均解析率为98. 27% )，以 及低碳、环保、可再生等优良性能，通过展平技术、无胶低温热压工艺或冷压工艺，获得的纯 天然生物质植物纤维空间网络材料。本实用新型将利用生物质丝瓜海绵材料开发零甲醛、 助眠、生态、环保、透气、抗菌的高性能床垫，不仅可以满足人们回归自然的愿望和国家节能 减排的战略，同时还可以使人-床界面处于干爽舒适的状态，可以改善体压分布，促进血液 循环和新陈代谢，达到消除疲劳、活血舒筋、预防及祛病强体的功效。 【实用新型内容】
[0003] 本实用新型的目的在于提供一种丝瓜海绵床垫，该床垫可以提供柔软的支撑，可 以满足现代床垫轻质化的需求，可以双人使用，也可以单人使用。
[0004] 本实用新型解决技术问题采用的方案如下：
[0005] -种迷你健康环保生物质丝瓜海绵床垫，其特征在于，包括相互铰接的左、右床 垫；
[0006] 所述左、右床垫的芯层均由多层丝瓜海绵片材及包覆丝瓜海绵片材的胆罩组成， 所述芯层的上、底面及四周由上、下面料复合层和四周围边所组成的内胆包覆，所述围边和 上面料复合层相连接的三边设有连接件用于将芯层从内胆中取出；
[0007] 所述左、右床垫周边设有拉链，所述拉链用于左、右床垫沿铰接边折叠时将左、右 床垫连接为一体。
[0008] 作为优选，所述上、下面料复合层和围边由表至内均由面料、直立棉、海绵或乳胶、 无纺布绗缝而成，其中直立绵的厚度不超过面料复合层总厚度的1/3。
[0009] 作为优选，所述丝瓜海绵片材是利用密度在15Kg/m3-30Kg/m 3范围内的丝瓜络，去 芯材后，将边材展平，经冷压绗缝或利用低熔点纤维热压粘合获得的一定厚度和克重的片 状垫层材料；所述丝瓜海绵片材的厚度为3cm，每公分厚度的克重为320g/ m2 -600g/ m2。
[0010] 一种迷你健康环保生物质丝瓜海绵床垫的加工方法，其特征在于，包括如下步 骤：
[0011] ①首先选择密度在19Kg/m3-30Kg/m3的丝瓜络为初级原料；
[0012] ②将选好的丝瓜络初原料洗净，晒干，含水量控制在7%以内；然后截去两头，并 沿丝瓜络轴侧剪开，去芯材后；展平边材；
[0013] ③对边材再次筛选，选择克重多160g/m2的丝瓜络展平边材做丝瓜海绵片材的最 终原材料；
[0014] ④将选好的展平丝瓜络边材按同一方向交错平铺，丝瓜络外层光面朝上，内层表 面朝下，上、下层之间错开叠放平铺，且同层丝瓜络边材的密度保持一致，每平方米铺设 960g_1800g ;
[0015] ⑤对铺设好的展平丝瓜络边材预压，定高3cm，保载2分钟，卸载；
[0016] ⑥重复步骤③，2次；
[0017] ⑦对预压好的层状丝瓜络边材进行绗缝，绗缝线之间的间距150_200mm，定厚 3cm，获得丝瓜海绵片材；
[0018] ⑧对绗缝好的丝瓜海绵片材按尺寸规格进行修边；
[0019] ⑨获得最终丝瓜海绵片材；
[0020] ⑩将多层丝瓜海绵片材重叠在一起，然后通过胆罩包覆；获得床垫芯层；
[0021] 将床垫芯层装入由上、下面料复合层和四周围边所组成的内胆中，即得丝瓜海 绵床垫。
[0022] 另一种迷你健康环保生物质丝瓜海绵床垫的加工方法，其特征在于，包括如下步 骤：
[0023] ①首先选择密度在19Kg/m3-30Kg/m3的丝瓜络为初级原料；
[0024] ②将选好的丝瓜络初原料洗净，晒干，含水量控制在7 %以内；然后截去两头，并 沿丝瓜络轴侧剪开，去芯材后；展平边材；
[0025] ③对边材再次筛选，选择克重多160g/ m2的丝瓜络展平边材做丝瓜海绵片材的最 终原材料；
[0026] ④将选好的展平丝瓜络边材按同一方向交错平铺，丝瓜络外层光面朝上，内层 表面朝下；铺设多层，同层丝瓜络边材的克重尽量相近，上、下层展平丝瓜络边材之间错 开叠放平铺，且在层与层之间铺一薄层皮芯型低熔点聚乳酸纤维；并满足每平方米铺设 960g-1800g丝瓜络边材；
[0027] ⑤对铺装好的丝瓜海绵还料定高3cm热压，温度115°C，保载2min ;
[0028] ⑥对热压好的丝瓜海绵片材冷却并静置24小时；
[0029] ⑦对上述处理好的丝瓜海绵片材按尺寸规格进行修边，获得最终的丝瓜海绵片 材；
[0030] ⑧将多层丝瓜海绵片材重叠在一起，然后通过胆罩包覆；获得床垫芯层；
[0031] ⑨将床垫芯层装入由上、下面料复合层和四周围边所组成的内胆中，即得丝瓜海 绵床垫。
[0032] 进一步，所述皮芯型低熔点聚乳酸纤维，平均线密度为2. 22dtex，平均长度为 35mm ;低熔点聚乳酸纤维的用量为展平丝瓜络片材质量的15% -27%。
[0033] 进一步，所述丝瓜络初级原料的密度采用风力筛选；然后对风选后的初级原料密 度进一步抽检，抽检的丝瓜络初级原料密度计算方法为：将丝瓜络初级原料截去两头得柱 状丝瓜络，然后对柱状丝瓜络的上、下截面面积Sl、S2求平均得到S均，柱状丝瓜络体积V =S均*h ;再用电子天平称取质量m，求出密度p = m/V ;所述上、下截面面积SI、S2均为 去除丝瓜络自然形成的三个孔洞的面积。
[0034] 进一步，所述丝瓜络的上、下截面积是以拍照或扫描的方式获得上、下截面图，并 利用图形软件计算出相应的截面积。
[0035] 与已有技术相比，本实用新型的有效效果体现在：
[0036] (1)本实用新型采用密度在15Kg/m3_30Kg/m 3的丝瓜络的边材为原材料，利用展平 技术和无胶低温热压工艺（以皮芯型低熔点聚乳酸纤维为粘合剂）或冷压、绗缝工艺制备 纯天然生物质丝瓜海绵，无甲醛、无毒、无污染、可降解，具有生态环保性，克服了现在植物 纤维床垫，如棕丝床垫、竹丝床垫需要利用胶水将分散的植物纤维粘合起来，含甲醛等有毒 物质，容易污染睡眠环境的局限性。
[0037] (2)本实用新型还充分发挥了丝瓜络原材料质轻、疏松的特点，微观结构及纤维观 察表明，丝瓜络各部位的纤维束结构的密实程度均小于黄麻和椰棕；丝瓜络纤维与黄麻相 似，纤维较长，易于弯曲，而椰棕的纤维较短，呈梭形，不易弯曲；丝瓜络维管束中存在螺纹 导管，螺纹导管是主要的输水组织；再者丝瓜络内外纤维纵横交错，丝瓜络内表的纤维长度 大，腔径小，主要起丝瓜络纵向支撑作用。由此可见，丝瓜络天然的蓬松、柔软且纵横交错的 纤维结构为其成为良好的床垫填充材料的提供了保证保障，同时，螺纹导管的存在也为丝 瓜络床垫具有更好的透气性、散湿性和舒适的人_床微环境提供了保证。另外，由于本实用 新型采用密度在15Kg/m 3-30Kg/m3的丝瓜络的边材为原材料，与密度在31Kg/m3-50Kg/m3的 工业丝瓜络相比本身质地会更加疏松、柔软、舒适。
[0038] (3)本实用新型充分发挥丝瓜络材料天然的空间网络结构和高能量吸收的特性， 在工艺上通过每公分片材克重的定量化控制获得柔软舒适的丝瓜海绵材料，比棕丝床垫、 竹丝床垫弹性更好，更加舒适柔软。
[0039] 参照国际标准ISO 2439/B MOD 1，利用CTBA法对10cm厚的丝瓜海绵大片材（每 公分材料的克重为960-1800g/m2)、10cm棕丝垫进行压缩硬度测试，结果：①丝瓜海绵大片 材，表层硬度5. 2mm-25mm、芯层硬度14. 9mm_29. 7mm、底层硬度2. 7mm_5. 3mm ;而棕丝垫，表 层硬度2. 9mm、芯层硬度5. 8mm、底层硬度1. 3mm。其中测试结果中数值越大，表示材料越软。
[0040] (4)由于使用过程中天然纤维材料会老化降解，结晶度较低的材料比结晶度高的 材料更容易降解，从而影响产品的使用寿命，通过XRD图谱分析可知，丝瓜络内表层的结晶 度47. 05%，外表层42. 32,远远高于棕丝纤维的结晶度21. 79%，说明丝瓜络中纤维的结构 稳定性显著高于棕丝纤维，因此本实用新型丝瓜络床垫的使用寿命要远高于目前市场上的 棕榈床垫。同时通过热失重TG分析也表明，丝瓜络的热分解温度（296°C _343°C )高于棕 丝纤维（268°C -327°C )，也说明丝瓜络材料纤维结构的稳定性。
[0041] (5)本实用新型丝瓜海绵片材克服了现有工业丝瓜络加工工艺中将丝瓜络压缩至 完全密实，从而导致透气性降低，容易受潮变形的缺陷。（由于丝瓜络是高吸湿性材料，可以 吸收大于自身重量3倍的水分，当丝瓜络被压制完全密实后，受潮吸湿后材料会膨胀，发生 材料变形）。
[0042] (6)本实用新型丝瓜络海绵片材克服了现有丝瓜络床垫工艺中将丝瓜络打磨成纤 维，然后利用纤维板的加工工艺加工成硬板的缺陷，加工成硬板的这种方法不仅破坏了丝 瓜络天然的网状结构，同时做出的床垫硬度也比较大，不能满足脊柱处于自然弯曲状态的 需求，也不能满足床垫使用舒适性的需求。
[0043] (7)实用新型丝瓜海绵片材充分发挥丝瓜络材料吸湿后可以调节恢复其空间网络 形状的特点，睡眠使用过程中通过吸湿和解析汗液微微调节和恢复床垫的变形，克服了现 有丝瓜络床垫工艺中将丝瓜络打磨成纤维作为填充材料，按照缝制被褥的方法加工稍微柔 软的床垫垫层的工艺的局限性（该工艺也是破坏了丝瓜络天然的网络结构，使用一段时间 后容易出现塌陷的现象，塌陷后的