一种改进型层状航空椅垫及其制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于航空椅垫制造技术领域，具体涉及一种改进型层状航空椅垫及其制备 方法。
【背景技术】
[0002] 现有的航空椅垫及制作方法是将由木纤维素纤维或塑料聚合物制成的填充物包 括低密度聚醚(不吸水海绵)、聚乙烯醇（高吸水材料，无明显气孔）和聚酯等其它材料制成 的弹性发泡海绵物，通过缝合填装入由动物皮革或是织物制成的表面袋状内，合并封口形 成航空椅垫。例如：可以将低密度聚醚或其它弹性发泡海绵材料切碎与动物毛发混合作为 基础填充材料，填充入带有内部钢架结构或无结构预先缝合形成的袋状内，合并封口形成 航空椅垫。或者，可以将整块聚乙烯醇或聚酯材料，按照人为的需求进行表面造型切割后， 直接填充进带有内部钢架结构或无结构预先缝合形成的袋状内，合并封口形成航空椅垫。 很显然，这些传统航空椅垫及制作方法经不起使用者的长期使用，低密度聚醚(不吸水海 绵)、聚乙烯醇(高吸水材料，无明显气孔）和聚酯等其它材料的弹性和抗压性都非常的弱， 承载过一段时间人体给予的体重压力后，材料原有的记忆性出现丢失，外形溃散不再具备 继续使用的价值。除了抗压性弱之外，由这些材料制造的航空椅垫的阻燃性、导热性、绝缘 性和抗张强度及耐磨耗强度等都非常的弱，同时这些材料的大范围使用，以及在制造航空 椅垫时产生的废料非常不利于环保，须以掩埋或其它方式进行处理。在此前提下增加航空 椅垫的使用寿命，赋予它更多的使用性能，已经成为了目前航空椅垫的重点研宄方向。
[0003] 现有的航空座椅在椅垫臀部部位及座椅后背依靠部位，均设有不锈钢或其他金属 材料制成的弹簧内衬椅垫，这种弹簧椅垫的寿命一般是1-2年，在经历100000-140000次弹 压后，就基本丧失了弹簧椅垫的特性，另外由于原有椅垫内部的弹簧材料的金属特性，以及 制作时金属面积的限制，原有一些航空座椅在椅子扶手、臂靠、颈靠、头靠这些小面积部位 无法植入弹簧材料椅垫，所以这些部位常常显现出舒适度差，长时间靠扶不能缓解疲劳的 缺点，而单一的聚氨酯发泡塑料更是在使用超过千次左右，就开始严重降低材料本身的减 震性和透气性。在由于飞机自身安检程序及零部件更换要求的特殊性，许多飞行器椅垫在 达到临界点后仍继续使用，这给飞行器乘员带来了长时间使用时的安全隐患。
【发明内容】
[0004] 本发明目的在于克服现有技术缺陷，提供一种改进型层状航空椅垫及其制备方 法。
[0005] 为实现上述目的，本发明采用如下技术方案： 一种改进型层状航空椅垫，其包括由上到下的有机耐高温纤维层、混合再生层和毛毡 层；所述混合再生层由植物纤维、航空椅垫制作产生的填充物废料和天然乳胶粘合剂混合 组成，所述航空椅垫制作产生的填充物废料为人造PU、纺织纤维、聚酯纤维、木质纤维素纤 维和发泡塑料中的一种或两种以上。发泡塑料可以是低密度聚醚、聚乙烯醇和聚酯等聚合 物中的一种或组合物制成。航空椅垫制作产生的填充物废料不包括航空椅垫内部用以固定 的钢架结构废料。
[0006] 具体的，所述有机耐高温纤维优选为国产芳砜纶等。
[0007] 所述毛毡表面设有若干通孔，用以增加毛毡的透气性。
[0008] 所述混合再生层中植物纤维的用量不低于植物纤维和航空椅垫制作产生的填充 物废料两者总重量的50% (优选50 - 70%)，所述植物纤维优选为棕榈纤维等。
[0009] 上述改进型层状航空椅垫的制造方法，其包括如下步骤： 1) 根据人体工学要求制造表面蜡质、上下双层的凹凸航空椅垫模具； 2) 将航空椅垫制作产生的填充物废料粉碎成颗粒，并与植物纤维搅拌混匀获得混合物 料，按每公斤混合物料添加150 - 250g粘合剂的比例加入天然乳胶粘合剂，搅拌混匀，备 用； 3) 将按照航空椅垫模具单层大小进行裁剪后的毛毡层平铺于位于下层的凸航空椅垫 模具上表面；将按照航空椅垫模具单层大小进行裁剪后的有机耐高温纤维层平铺于位于上 层的凹航空椅垫模具下表面； 4) 在毛毡层和有机耐高温纤维层之间加入步骤2)所得产物，闭合航空椅垫模具以对模 具内填充的航空椅垫原料进行挤压成型， 5) 将闭合后的航空椅垫模具放入温度40 - 43°C的干燥房内2 - 4小时，取出； 6) 对航空椅垫模具边缘的溺出原料进行裁剪处理，即得。裁剪处理所得的溺出原料粉 碎成颗粒后可作为航空椅垫制作产生的填充物废料循环利用。
[0010] 7)将制造脱模后得到的椅垫，装入由不少于5层直径0. 2cm锦纶纱线织造而成的 蜂巢状减震袋中，以增加产品的弹性和阻尼特性。
[0011] 一种航空座椅，该航空座椅包含上述的改进型层状航空椅垫。
[0012] 可依据航空椅垫厚度要求，调节上下双层的凹凸航空椅垫模具中间的空隙大小， 以使挤压成型后的航空椅垫最大厚度不超过5cm，最小厚度不低于2cm。
[0013] 本发明中，毛毡的表面可进行表面周长不超过3cm的六棱形打孔，单层厚度在2_ 左右。通过天然乳胶粘合剂的粘合作用将植物纤维和航空椅垫制作产生的填充物废料粘合 在一起，并在混合再生层凝固前，将其粘合到有机耐高温纤维层与作为底面的带孔毛毡层 之间。
[0014] 本发明中，用于制造航空椅垫的模具材料包括：用于制造航空椅垫符合人体工程 学表面涂赌的上下双层的凹凸塑料PBT(聚对苯二甲酸丁二醇醋，英文名polybutylene terephthalate，属于聚醋系列，是由1. 4-pbt丁二醇与对苯二甲酸PTA或对苯二甲酸二甲 酯DMT聚缩合而成，并经混炼程序制成的乳白色半透明到不透明、结晶型热塑性聚酯树脂） 航空椅垫模具和/或钢材8407航空椅垫模具。
[0015] 就保护现有的生态环境和生产资源而言，作为一个生产加工型企业，降低生产成 本促使材料再循环，尤其是在生产过程中产生的废弃材料再循环使用，并且通过材料的再 循环可以促进企业改进自我的生产工艺，在此点上维持或提高材料的必要性能，日趋变得 越发重要。本发明中，提供了凹凸PBT材质的航空椅垫模具以及模具覆盖层，覆盖层凸起层 面上为带孔毛毡层，该层作为固定型航空椅垫的底层材料，使中层的混合再生层平铺在上 面，同时可以呈现包覆形以保持中间混合再生层的形体状态，以及允许上层有机耐高温纤 维层的延长边缘处包裹覆盖中间的混合再生层以及下层的毛毡层。
[0016] 和现有技术相比，本发明在工艺上为特殊行业如大型吊车、小型飞机及特殊机车 的人体承载工具提供了新的坐垫及靠垫设计方案，本发明经测试还可生产成靠垫，所生产 的靠垫及坐垫产品在对人身颈椎，腰椎及臀部的塑形和健康保护上可以达到其它座椅不能 达到的效果，而且长期乘坐不变形。综合本发明的特点，其具备良好的透气散热性能，能够 有效的阻止坐垫在使用期间产生的细菌数量，该航空椅垫耐热等级在F155°C左右，绝缘和 抗张强度及耐磨耗强度均高出同类产品15-25倍以上，同时本发明在耐高压荷重、耐化学 腐蚀、耐油性、耐水解、耐臭氧、耐辐射、耐老化方面都有显著的效果和良好的性能表现。
[0017] 另外本坐垫可以满足小型飞机坐垫对高弹性、吸震性、抗撕裂、抗静电，高承载和 减震缓冲等方面的需求，可有效对抗时速约在250-400千米/小时，在机体座椅弹射中加速 度平均为40米/秒，人体过载达到4.lg，也就是作用于飞行员身体上的平均力量比他的体 重大4. 1倍的情况下，由于过载时间在1. 65-1. 85秒内在此情况下，此坐垫可在一定的使用 期内（15000个小时内）帮助飞行员降低这种过载2倍。
[0018] 同时产品的检验检测亦是对产品制作方法的一种价值肯定。同时本产品按照国标 MIL-STD-105E随机抽样实施检查，检查结果如下。
[0019] 本产品外观检查要求：
【主权项】
1. 一种改进型层状航空椅垫，其特征在于，包括由上到下的有机耐高温纤维层、混合再 生层和毛毡层；所述混合再生层由植物纤维、航空椅垫制作产生的填充物废料和天然乳胶 粘合剂混合组成，所述航空椅垫制作产生的填充物废料为人造PU、纺织纤维、聚酯纤维、木 质纤维素纤维和聚氨酯发泡塑料中的一种或两种以上。
2. 如权利要求1所述的改进型层状航空椅垫，其特征在于，所述有机耐高温纤维为国 产芳砜给。
3. 如权利要求1所述的改进型层状航空椅垫，其特征在于，所述毛毡表面设有若干通 孔。
4. 如权利要求1所述的改进型层状航空椅垫，其特征在于，所述混合再生层中植物纤 维的用量不低于植物纤维和航空椅垫制作产生的填充物废料两者总重量的50%，所述植物 纤维为棕榈纤维。
5. 权利要求1至4任一所述改进型层状航空椅垫的制造方法，其特征在于，包括如下步 骤： 1) 根据人体工学要求制造表面蜡质、上下双层的凹凸航空椅垫模具； 2) 将航空椅垫制作产生的填充物废料粉碎成颗粒，并与植物纤维搅拌混匀获得混合物 料，按每公斤混合物料添加150 - 250g粘合剂的比例加入天然乳胶粘合剂，搅拌混匀，备 用； 3) 将按照航空椅垫模具单层大小进行裁剪后的毛毡层平铺于位于下层的凸航空椅垫 模具上表面；将按照航空椅垫模具单层大小进行裁剪后的有机耐高温纤维层平铺于位于上 层的凹航空椅垫模具下表面； 4) 在毛毡层和有机耐高温纤维层之间加入步骤2)所得产物，闭合航空椅垫模具以对模 具内填充的航空椅垫原料进行挤压成型； 5) 将闭合后的航空椅垫模具放入温度40 - 43°C的干燥房内2 - 4小时，取出； 6) 对航空椅垫模具边缘的溺出原料进行裁剪处理，即得。
6. 如权利要求5所述改进型层状航空椅垫的制造方法，其特征在于，步骤6)中裁剪处 理所得的溺出原料作为航空椅垫制作产生的填充物废料循环利用。
7. -种航空座椅，其特征在于，该航空座椅包含权利要求1所述的改进型层状航空椅 垫。
【专利摘要】本发明涉及一种改进型层状航空椅垫，其包括由上到下的有机耐高温纤维层、混合再生层和毛毡层；所述混合再生层由植物纤维、航空椅垫制作产生的填充物废料和天然乳胶粘合剂混合组成，所述航空椅垫制作产生的填充物废料为人造PU、纺织纤维、聚酯纤维、木质纤维素纤维和发泡塑料中的一种或两种以上。该椅垫具备良好的透气散热性能，能够有效的阻止坐垫在使用期间产生的细菌数量，该航空椅垫耐热等级在F155℃左右，绝缘和抗张强度及耐磨耗强度均高出同类产品15－25倍以上，同时本发明在耐高压荷重、耐化学腐蚀、耐油性、耐水解、耐臭氧、耐辐射、耐老化方面都有显著的效果和良好的性能表现。
【IPC分类】B32B5-26, B32B33-00, B32B37-10, B60N2-64, B32B37-06, B32B9-02, B32B3-24, B60N2-62
【公开号】CN104842840
【申请号】CN201510207723
【发明人】袁晓东, 牛晰, 毕海龙, 兰海龙, 王晶宇, 周永卫, 周琰, 范贺花, 孙建华, 关山
【申请人】郑州航空工业管理学院
【公开日】2015年8月19日
【申请日】2015年4月28日