专利名称：一种竹炭慢回弹枕头的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种枕头，特别涉及ー种竹炭慢回弹枕头。
背景技术：
与睡眠质量关系最密切的寝具就是枕头，合适的枕头高度应该让人躺下后与颈椎生理曲线深度一致。颈部肌肉及韧带充分放松，有利于人体健康及养生的目的。传统的枕头通常采用实体填充，体积较大 ，储藏与运输都不方便，并且很多是垫头不垫颈，致使颈椎受到压迫，以致改变颈椎的正常生理曲线，使肌肉疲劳及韧带牵拉或损伤，引起“落枕”，经常处于这种状况是引发颈椎病的常见原因之一。CN1444893A(2003-10-1)公开的充气枕头虽然方便储藏运输，高度可调，然而充气后的枕头始终贴紧人体的颈部，时间长了容易引起颈部肌肉内的血液流量減少，将引发肌肉组织缺氧和疼痛，还会在体内累积乳酸，引起头痛症状，并且充气枕的高度变化较大，同时睡姿转换时的枕头高度变化也不合理。CN101103872B(2010-12-15)公开了ー种康颈枕，枕体由高弹海绵底板和高弹海绵枕板粘合固定构成，枕板设置颈枕部和侧枕部，侧枕部位于两侧，颈枕部位于中间下部，在颈枕部的上方设有枕头凹腔。然而该枕头弹性太大以致枕头高度变化大，其弾性和高度不可调节，容易使颈部造成落枕。同时这类康颈枕一般难以清洗，长期使用易生菌，因此对该类枕头的抗菌性也提出了新的要求。普通慢回弹材料虽能吸收水分却不易散发水分，纳污发臭易繁殖病菌，为此CN1865326公开了“一种竹炭海绵及其制作方法”，CN101619165公开了“一种竹炭聚氨酯泡沫复合材料的生产方法”，但CN1865326专利申请中的竹炭在海绵中包含有15_50%，比例偏高，影响海绵原有特性的保持；CN101619165专利申请中的聚醚多元醇和甲苯ニ异氰酸酯的选料和含量不合适，产品的环保性、软硬度和温度影响变化有待改进。专利CN101905505A(2010-12-08)公开了ー种慢回弹海绵的生产方法。然而该慢回弹海绵的制备方法复杂、生产效率低、回弹时间均有待改进。
发明内容
本发明的目的是提供一种弹性和高度可调、可使人体颈部血流通畅且具有抗菌效果的竹炭慢回弹枕头。本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的一种竹炭慢回弹枕头，包括枕体和枕套，其特征在干所述枕体包括高弹海绵枕芯、气囊和竹炭慢回弹海绵枕芯，所述竹炭慢回弹海绵枕芯包裹所述气囊，所述气囊包裹所述高弹海绵枕芯，所述气囊上设有气管的一端，所述气管的另一端连接有气阀并设于所述竹炭慢回弹海绵枕芯外；
所述竹炭慢回弹海绵由下列原料和重量份组成1-8份粒径1500-2500目的竹炭粉、第一多元醇20-85、第二多元醇10-90、MDI异氰酸酯8_30、硅橡胶增韧剂0. 2-0. 8，发泡剂
3-6、催化剂0. 5-1、表面活性剂0. 3-0. 9、阻燃剂0. 2-0. 5 ;所述第一多元醇为こニ醇与丙ニ醇的聚合物，官能度为3，羟值45-99mgKOH/g ;所述第二多元醇为三羟甲基丙烷与环氧丁烷的共聚多元醇，EO含量大于60%，羟值3-22mgK0H/g。本发明的枕头至少具有以下优点
(1)所述结构设置的高弹海绵枕芯、气囊和竹炭慢回弹海绵枕芯，可通过所述气阀可根据实际需要控制所述高弹海绵的高度和弾性，当需要降低所述枕头的高度和弹性时，压住所述枕头的外部，同时旋开所述气阀放气，由于ー块充满空气的海绵在逐渐被抽去空气过程中，由于海绵中的气胞并不是封闭的，海绵不会膨胀而保持原状态，所述高弹海绵的体积变小，从而所述枕头高度降低；放气后所述高弹海绵呈被压实 态，所述枕头弹性减小；当需要增加所述枕头的高度时，旋开所述气阀，高弹海绵充气并且体积増大，从而所述枕头高度增加；
(2)本发明的竹炭慢回弹海绵具有粘弹特性，所述高弹海绵与所述竹炭慢回弹海绵组合设置，使所述枕头的弹性适当，可随头颈位置的改变，自动发生形变，随时保持与颈部紧密结合的位置，特别是能固定头部，不让头滑落造成落枕，可以使人体颈部血流通畅；
(3)本发明的竹炭慢回弹海绵还具有抗菌效果，因而该竹炭慢回弹枕头具有抗菌效
果;
(4)本发明竹炭慢回弹海绵的各组分能够在特定制备エ艺中良好的分散于整个体系，粉末状竹炭參与发泡过程并均匀分布在海绵材料中，使用两种不同官能团数和羟值的多元醇与MDI异氰酸酯混合发泡，结合本发明的竹炭粉，能够形成至少ー个以上的玻璃化温度的海绵体，实现软硬性能的稳定；而且本发明的发泡剂、催化剂与硅橡胶增韧剂组合后使本发明竹炭慢回弹海绵的透气透湿性和回弹性产生了协同增效作用，实现了优质组合，最終使所述的竹炭慢回弹海绵的透气透湿性好、回弹率为2-4%，回弹时间慢、软硬度适当且受温度影响小。作为优选，所述竹炭粉通过以下方法制得
(1)在立式移动床中从顶部加入经过截断劈碎和初歩干燥的竹子，竹子凭借重力逐渐下移，依次经历干燥区、预炭化区、炭化区、煅烧区和冷却区，炭化区产生的热解气体自下而上在干燥区与竹子逆流或者错流使竹子干燥并达到炭化温度，热解气体从顶部排出进入竹醋液冷凝器，冷凝得竹醋液；控制所述燃烧区不同位置的温度差进行阶梯式升温，使竹子下移过程中经历的燃烧区以5-15°C/min的速率升温至700-750°C并保温40-80min，然后再以
5-15°C /min的速率升温至1000-1500°C并保温2_8h ;所述煅烧区的ー侧分布有可调节开启或闭合的小孔，所述煅烧区的另ー侧对应有所述小孔处的测温点；
(2)将上步制得的竹炭制得竹炭粉。作为优选，所述竹炭粉为3-5份，粒径1800-2000目。作为优选，所述气阀设置在所述枕套的一角。作为优选，所述气阀所在的枕套的一角设置有弾性保护套，所述弹性保护套的一边开ロ。作为优选，所述第二多元醇为具有采用双金属氰化物络合催化剂而形成的三羟甲基丙烷与环氧丁烷的共聚多元醇。
更优选地，所述第二多元醇的羟值为8_15mgK0H/g。作为优选，所述发泡剂为环戊烷、正丁烷或5-15%的碳酸氢钠溶液中的一种或多种。作为优选，所述催化剂为三こ烯ニ胺。作为优选，所述阻燃剂为磺酸盐阻燃剂。慢回弹海绵易燃烧，并且一旦燃烧会产生剧毒氰化氢气体，40s内人就会窒息死亡，因此慢回弹海绵的阻燃性非常重要。本发明采用0. 2-0. 5重量份的磺酸盐阻燃剂能在体系中实现良好的均匀一致的分散，并且材料的阻燃性能 良好，能达到所需等级。更优选地，所述磺酸盐阻燃剂为全氟丁基磺酸钾PPFBS。作为优选，所述硅橡胶为室温硫化硅橡胶。作为优选，所述弹性保护套为矩形、三角形或S型。
图I是本发明枕头的剖视 图2是本发明实施例一的枕头示意 图3是本发明的竹炭慢回弹海绵的制造设备示意 图4是本发明竹炭炭化立式移动床的温度控制系统示意图。图中，11-高弹海绵枕芯；12_气囊；13_竹炭慢回弹海绵枕芯；14_枕套；15_气阀；16_保护套；1_第一原料罐；2_第二原料罐；3_电脑控制装置；4_喂料枪；5_发泡模具；51-进水管；52_出水管；6_第一喂料管；7_第二喂料管；8_第一回流管；9_第二回流管；10-清洗管；53_紧固装置；A-干燥区；B-预炭化区；C-炭化区；D-煅烧区；E-冷却区；F-带CPU的温度感应装置；dl/d2/d3-助燃物导入孔；tl/t2/t3-测温点。
具体实施例方式以下结合附图对本发明作进ー步详细说明。如图3所示，竹炭慢回弹海绵的制造设备包括原料罐、发泡模具5、电脑控制装置3和喂料枪4，原料罐包括第一原料罐I和第二原料罐2，第一原料罐I与喂料枪4的入口之间连接有第一喂料管6，第一原料罐I与喂料枪4的入口之间连接有第一回流管8，第二原料罐2与喂料枪4的入口之间连接有第二喂料管7，第二原料罐2与喂料枪4的入口之间连
接有第二回流管9。喂料枪4与电脑控制装置3相连，喂料枪4的出口与发泡模具5相连。发泡模具5由模具盖和模具座组成，模具盖与模具座通过铰接方式活动连接，模具座的底部连接有进水管51和出水管52。模具座上设有紧固装置53，进水管51和出水管52外包覆有保温材料。发泡模具5上设有若干排气孔。用于使料液发泡时产生的气体从排气孔完全排出，从而防止海绵产品表面产生凹坑缺陷。喂料枪4的入口连接有PVC软管清洗管10。如图4所示，竹炭粉制备使用的立式移动床分为干燥区A、预炭化区B、炭化区C、煅烧区D和冷却区E。煅烧区D —侧分布有许多可以调节开启或闭合的助燃物导入孔，如dl、d2、d3等，另ー侧对应有各个小孔处的测温点如tl、t2、t3等，各小孔处温度通过与该测温点连接的温度感应装置F显示。实施例一
如图I所示，本枕头包括枕体和枕套14，枕体包括高弹海绵枕芯11、气囊12和竹炭慢回弹海绵枕芯13，高弹海绵枕芯11全部套在气囊12内，气囊12整体套在竹炭慢回弹海绵枕芯13内，气囊12上设有气管(未在图中示出)的一端，气管的另一端连接有气阀15并设于竹炭慢回弹海绵枕芯13之外。枕套14的一角设置有三角型的弾性保护套16 (图2)，保护套16的ー边开ロ，用于收纳隐藏气阀15，并且便于气阀9收纳或取出，防止睡觉时气阀9咯到皮肤。竹炭粉制备在立式移动床干馏炭化炉中进行中试，以平均含水率39%的竹片(长约36cm)，各测温点的温度，干燥区A为150°C，预炭化区 B为275°C，炭化区C为450°C，升温时观测图I所示D区即燃烧区不同位置的温度，当燃烧区某处如d2的温度过低吋，打开该处的小孔，导入空气就地就近燃烧，使该处温度升高，控制竹子下移过程中经历的燃烧区温度以5°C /min的速率升温至700°C并保温40min，然后再以5°C /min的速率从700°C升温至1100°C并保温2h，竹炭冷却管道和竹醋液冷凝器采用自然冷却，出料温度为40°C。连续运转10天(不包括温炉时间)后取出竹炭，得到结果总投料40000kg，出竹炭7000kg，出竹醋液5500kg。竹炭质量平均固定碳(可燃基)含量96%，电阻值0. 5 Q /cm,灰分含量0. 5%，碘吸附值平均900mg/g，PH值7。竹炭慢回弹海绵的制备原料
5份粒径1800-2000目的竹炭粉；第一多元醇20重量份；こニ醇与丙ニ醇的聚合物，官能度为3，羟值45mgK0H/g ;第二多元醇三羟甲基丙烷与环氧丁烷的共聚多元醇90重量份，EO含量大于60%，羟值3mgK0H/g ；MDI异氰酸酯8重量份；环戊烷、正丁烷形成的发泡剂3重量份；三こ烯ニ胺2份；B8002表面活性剂；0. 2重量份的磺酸盐阻燃剂；0. 2重量份室温硫化硅橡胶增韧剂。竹炭慢回弹海绵的制备方法按上述原料配比在第一原料罐内配制第一多元醇和第二多元醇，在第二原料罐内配制其它原料；将第一原料罐内的原料在第一搅拌机内搅拌混合均匀获得第一混合液，将第二原料罐内的原料在第二搅拌机内搅拌混合均匀获得第二混合液；将第一混合液送入第一喂料管，将第二混合液送入第二喂料管，待发泡模具中的温度达到40°C后，用电脑按配方比控制喂料比例及喂料量，并通过喂料枪控制下料至发泡模具中；在40°C的发泡模具中发泡lmin，并在25°C保温Ih ;将发泡保温后的物料冷却切块。竹炭慢回弹海绵测试结果见表I。竹炭慢回弹枕头的抗菌实验采用统ー实验法测试黄色葡萄球菌、MRSA菌、白癣菌。竹炭慢回弹枕头的抗菌效果见表2。实施例ニ
枕头结构同实施例一，不同的是弹性保护套16的形状为S形。竹炭慢回弹海绵的制备原料和制备方法同实施例一，不同的是竹炭粉的制备在16管连体的列管移动床干馏炭化炉中进行中试，以平均含水率30%的孟宗竹片(长约40cm)，各测温点的温度，干燥区A为200°C，预炭化区B为270°C，炭化区C为500°C，升温时从外燃式导入部分燃烧气和竹醋液冷凝器部分不凝缩气体同时燃烧，使燃烧区温度以150C /min的速率升温至750°C并保温80min，然后再以15°C /min的速率从750°C升温至1500°C并保温8h，在1500°C区喷入水蒸气60min，竹炭冷却管道和竹醋液冷凝器采用自然冷却，出料温度为30°C。连续运转8天(不包括温炉时间)后取出竹炭，将取出的竹炭放入含酸量4%的溶液中浸泡2h，取出用清水清洗，然后放入烘干窑内烘干lh，得到結果总投料40000kg,出竹炭7150kg，出竹醋液5400kg。竹炭质量平均固定碳(可燃基)含量95%，电阻值0. 4 Q /cm,灰分含量0. 4%，比表面积1200m2/g，碘吸附值平均800mg/g，PH值7。竹炭慢回弹海绵的制备原料
6-8份粒径2000-2500目的竹炭粉；第一多元醇30重量份的こニ醇与丙ニ醇的聚合物，官能度为3，羟值50mgK0H/g ;第二多元醇具有采用 双金属氰化物络合催化剂而形成的三羟甲基丙烷与环氧丁烷的共聚多元醇60重量份，EO含量68%，羟值8mgK0H/g ；MDI异氰酸酷15重量份；环戊烷发泡剂5重量份；三こ烯ニ胺3份0. 3重量份的磺酸盐阻燃剂；0. 5重量份室温硫化硅橡胶增韧剂。实施例三
枕头结构同实施例一。竹炭粉的制备同实施例一，不同的是竹炭慢回弹海绵的制备原料和制备方法。竹炭慢回弹海绵的制备原料
1-3份粒径1500-2800目的竹炭粉；第一多元醇85重量份的こニ醇与丙ニ醇的聚合物，官能度为3，羟值99mgK0H/g ;第二多元醇三羟甲基丙烷与环氧丁烷的共聚多元醇10重量份，EO含量80%，羟值22mgK0H/g ； MDI异氰酸酯30重量份；环戊烷、正丁烷、5-15%的碳酸氢钠溶液形成的发泡剂6重量份；三こ烯ニ胺6份；0. 5重量份的磺酸盐阻燃剂；0. 8重量份室温硫化硅橡胶增韧剂。竹炭慢回弹海绵的制备方法
按上述原料配比在第一原料罐内配制第一多元醇和第二多元醇，在第二原料罐内配制其它原料；将第一原料罐内的原料在第一搅拌机内搅拌混合均匀获得第一混合液，将第二原料罐内的原料在第二搅拌机内搅拌混合均匀获得第二混合液；将第一混合液送入第一喂料管，将第二混合液送入第二喂料管，待发泡模具中的温度达到50°C后，用电脑按配方比控制喂料比例及喂料量，并通过喂料枪控制下料至发泡模具中；在50°C的发泡模具中发泡8min,并在40°C保温5h ;将发泡保温后的物料冷却切块。对比实施例一
竹炭粉制备在立式移动床干馏炭化炉中进行中试，以平均含水率39%的竹片(长约36cm),各测温点的温度，干燥区200°C以下，预炭化区280_340°C，炭化区400_420°C，升温时从外燃室导入部分燃烧气，运转燃烧区温度控制在900-1000で，导入竹醋液冷凝器部分不凝缩气体同时燃烧，最高温度达1100°C，竹炭冷却管道和竹醋液冷凝器采用自然冷却，出料温度为40°C。连续运转10天(不包括温炉时间)后取出竹炭。得到结果总投料40000kg，出竹炭5970kg，出竹醋液4940kg。竹炭质量平均固定碳(可燃基)含量94%，电阻值10 Q /cm，灰分含量为2-4%，碘吸附值最高为700mg/g，PH值8_10。竹炭慢回弹海绵的制备原料配比同实施例一。不同的是采用传统的制备方法，即将所有原料按配方混合后全部搅拌，然后在发泡模具中发泡20min后冷却切块。对比实施例ニ
竹炭粉的制备方法和竹炭慢回弹海绵的制备方法同实施例ニ，不同的是竹炭慢回弹海绵的制备原料配比为20份粒径700目的竹炭粉；第一多元醇60重量份的こニ醇与丙ニ醇的聚合物，官能度为3，羟值78mgKOH/g ;第二多元醇环氧丙烷与环氧こ烷的共聚多元醇30重量份，EO含量73%，羟值42mgK0H/g ；MDI异氰酸酯8_30重量份；水发泡剂3_6重量份；A33常规凝胶催化剂10份。对比实施例三
竹炭粉的制备和竹炭慢回弹海绵的制备原料配比同实施例三，不同的是竹炭慢回弹海绵的制备方法采用传统的制备方法，即将所有原料按配方混合后全部搅拌，然后在发泡模具中发泡20min后冷却切块。对比实施例四
记忆乳胶枕将碎乳胶零料和碎海绵零料通过机器打碎，直径约在0. 5-1厘米大小；根据人体工程力学原理，依照人体头颈部的曲线设计制成带曲线的枕套，侧面装一条拉链；将打碎的碎乳胶和碎记忆海绵按2:1的比例均匀的灌入枕套中，填充厚度为12cm，使其圆润饱满。表I实施例和对比实施例的产品指标对比
权利要求
1.一种竹炭慢回弹枕头，包括枕体和枕套，其特征在于所述枕体包括高弹海绵枕芯、气囊和竹炭慢回弹海绵枕芯，所述竹炭慢回弹海绵枕芯包裹所述气囊，所述气囊包裹所述高弹海绵枕芯，所述气囊上设有气管的一端，所述气管的另一端连接有气阀并设于所述竹炭慢回弹海绵枕芯外； 所述竹炭慢回弹海绵由下列原料和重量份组成1-8份粒径1500-2500目的竹炭粉、第一多元醇20-85、第二多元醇10-90、MDI异氰酸酯8_30、硅橡胶增韧剂O. 2-0. 8，发泡剂3-6、催化剂O. 5-1、表面活性剂O. 3-0. 9、阻燃剂O. 2-0. 5 ;所述第一多元醇为乙二醇与丙二醇的聚合物，官能度为3，羟值45-99mgKOH/g ;所述第二多元醇为三羟甲基丙烷与环氧丁烷的共聚多元醇，EO含量大于60%，羟值3-22mgK0H/g。
2.根据权利要求I所述的一种竹炭慢回弹枕头，其特征在于所述竹炭粉通过以下方 法制得 (1)在立式移动床中从顶部加入经过截断劈碎和初步干燥的竹子，竹子凭借重力逐渐下移，依次经历干燥区、预炭化区、炭化区、煅烧区和冷却区，炭化区产生的热解气体自下而上在干燥区与竹子逆流或者错流使竹子干燥并达到炭化温度，热解气体从顶部排出进入竹醋液冷凝器，冷凝得竹醋液；控制所述燃烧区不同位置的温度差进行阶梯式升温，使竹子下移过程中经历的燃烧区以5-15°C/min的速率升温至700-750°C并保温40-80min，然后再以5-15°C /min的速率升温至1000-1500°C并保温2_8h ;所述煅烧区的一侧分布有可调节开启或闭合的小孔，所述煅烧区的另一侧对应有所述小孔处的测温点； (2)将上步制得的竹炭制得竹炭粉。
3.根据权利要求I或2所述的一种竹炭慢回弹枕头，其特征在于所述竹炭粉为3-5份，粒径1800-2000目。
4.根据权利要求I或2所述的一种竹炭慢回弹枕头，其特征在于所述气阀设置在所述枕套的一角。
5.根据权利要求4所述的一种竹炭慢回弹枕头，其特征在于所述气阀所在的枕套的一角设置有弹性保护套，所述弹性保护套的一边开口。
6.根据权利要求I或2所述的一种竹炭慢回弹枕头，其特征在于所述第二多元醇为具有采用双金属氰化物络合催化剂而形成的三羟甲基丙烷与环氧丁烷的共聚多元醇。
7.根据权利要求6所述的一种竹炭慢回弹枕头，其特征在于所述第二多元醇的羟值为 8-15mgK0H/g。
8.根据权利要求I或2所述的一种竹炭慢回弹枕头，其特征在于所述发泡剂为环戊烧、正丁烧或5-15%的碳酸氢钠溶液中的一种或多种。
9.根据权利要求8所述的一种竹炭慢回弹枕头，其特征在于所述催化剂为三乙烯二胺。
10.根据权利要求9所述的一种竹炭慢回弹枕头，其特征在于所述阻燃剂为磺酸盐阻燃剂。
全文摘要
本发明涉及一种枕头，特别涉及一种竹炭慢回弹枕头。该枕头包括枕体和枕套，其枕体包括高弹海绵枕芯、气囊和竹炭慢回弹海绵枕芯，竹炭慢回弹海绵枕芯包裹气囊，气囊包裹高弹海绵枕芯，气囊上设有气管的一端，气管的另一端连接有气阀并设于竹炭慢回弹海绵枕芯外；竹炭慢回弹海绵由下列原料和重量份组成1-8份粒径1500-2500目的竹炭粉、第一多元醇20-85、第二多元醇10-90、MDI异氰酸酯8-30、硅橡胶增韧剂0.2-0.8，发泡剂3-6、催化剂0.5-1、表面活性剂0.3-0.9、阻燃剂0.2-0.5。该竹炭慢回弹枕头的弹性和高度可调、可使人体颈部血流通畅且具有抗菌效果。
文档编号B01J20/30GK102764020SQ20121028618
公开日2012年11月7日 申请日期2012年8月13日 优先权日2012年8月13日
发明者丁建中 申请人:浙江建中竹业科技有限公司