專利名稱：一種天然纖維床芯及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種床芯，尤其涉及一種采用棕竹纖維制備的床芯及其制備方法。
背景技術(shù)：
目前纖維床芯大部分是采用傳統(tǒng)的椰棕床墊，椰棕床墊需要使用大量膠水粘合而成，若長(zhǎng)期使用會(huì)對(duì)人體健康造成危害，椰棕床墊不僅較易受潮發(fā)霉、長(zhǎng)蟲變質(zhì)，而且易塌陷、易折斷，而且較硬、彈性差，使用范圍也較窄，多適合做硬床墊填充材料。公布號(hào)為CN102174729A的專利公開了一種聚酯纖維椰棕板，其包括三層，上下兩層材料相同，均為采用低熔點(diǎn)雙組份皮芯纖維和三維卷曲圓中空纖維；中間層材料為低熔點(diǎn)雙組份皮芯纖維和椰棕纖維。上述聚酯纖維椰棕板雖然解決了椰棕床墊使用膠水和質(zhì)硬的問(wèn)題，但椰棕纖維本身易受潮發(fā)霉、長(zhǎng)蟲變質(zhì)，長(zhǎng)期使用對(duì)人體健康有害，而且床墊易變形，透氣性和彈性也較差。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明目的為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明提供一種抗菌性好、彈性強(qiáng)、強(qiáng)度高、散濕性強(qiáng) 且不易分層的防蟲床墊復(fù)合材料，本發(fā)明還提供了該天然纖維床芯的制備方法。技術(shù)方案為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下本發(fā)明提供的天然纖維床芯，包括至少一個(gè)中間層和設(shè)置在中間層上表面或者下表面的表層組成，所述表層是按重量百分比由如下組分組成的無(wú)紡層159Γ40%的低熔點(diǎn)纖維和609Γ85%的麻纖維的無(wú)紡層，所述中間層按重量百分比由如下組分組成609Γ85%棕竹纖維、159Γ40%的低熔點(diǎn)纖維，所述棕竹纖維由椰棕纖維和竹原纖維組成，椰棕纖維與竹原纖維含量比為廣4:1。本發(fā)明中，由于有低熔點(diǎn)纖維的存在，無(wú)需使用膠水，就可使床墊填充復(fù)合材料粘合，不易分層且環(huán)保。優(yōu)選地，所述棕竹纖維中的椰棕纖維與竹原纖維含量比例為2 4:1，此比例情況下，中間層的橫截面積的紋路呈“S”型，S型結(jié)構(gòu)起到了彈簧的作用，而且密度小更輕便、彈性強(qiáng)、能夠節(jié)省約三分之一的原料，相對(duì)于其他現(xiàn)有產(chǎn)品，本發(fā)明提供的產(chǎn)品，彈性更好，且透氣性能更佳。優(yōu)選地，所述棕竹纖維中的椰棕纖維與竹原纖維含量比例為廣2:1，此比例情況下，中間層的橫截面積的紋路呈斜型，此紋路結(jié)構(gòu)起到了彈簧的作用，而且密度小更輕便、彈性強(qiáng)、能夠節(jié)省約三分之一的原料，相對(duì)于其他現(xiàn)有產(chǎn)品，本發(fā)明提供的產(chǎn)品，彈性更好，界截面簡(jiǎn)潔美觀且透氣性能更佳。優(yōu)選地，所述表層采用針刺無(wú)紡層，針刺無(wú)紡層表面和內(nèi)部有均勻的空隙，從而使床墊具有良好的透氣性，而且通過(guò)這些空隙還能起到保溫、隔熱、隔音的效果。優(yōu)選地，所述低熔點(diǎn)纖維為PP纖維、PLA纖維、ES纖維、ΡΕ/ΡΕΤ皮芯纖維、4080纖維中的一種或者一種以上。優(yōu)選地，所述麻纖維為黃麻、紅麻、劍麻、亞麻、大麻、苧麻中的一種或一種以上。優(yōu)選地，所述椰棕纖維和竹原纖維長(zhǎng)度為30-300mm，細(xì)度為15-120D ;所述麻纖維長(zhǎng)度為30-300mm，細(xì)度為15-40D。纖維長(zhǎng)度的選擇對(duì)成品性能也有很大影響，纖維長(zhǎng)度過(guò)短，彼此間交纏力弱，強(qiáng)度、彈性都受影響，而纖維長(zhǎng)度過(guò)長(zhǎng)，則在成網(wǎng)過(guò)程中不易均勻散開，本發(fā)明中的天然纖維床芯選用長(zhǎng)度為30-300mm的麻纖維，既保證了纖維可以彼此交纏達(dá)到需要的強(qiáng)度，又使制備過(guò)程容易散開成三維交纏結(jié)構(gòu)，從而使制備的床墊更加的耐用，不易分層。通過(guò)棕竹纖維和低熔點(diǎn)纖維結(jié)合來(lái)生產(chǎn)床墊，則既可以解決單純由棕纖維生產(chǎn)床墊所帶來(lái)的問(wèn)題，也可以解決使用膠水帶來(lái)的問(wèn)題，但是因?yàn)橹裨w維細(xì)軟適中，椰棕纖維較粗且硬，申請(qǐng)人在研究中發(fā)現(xiàn)，其加入量將直接影響到床墊的強(qiáng)度、彈性；低熔點(diǎn)纖維作為粘結(jié)劑，申請(qǐng)人發(fā)現(xiàn)其加入量也至關(guān)重要，加入過(guò)多則床墊會(huì)過(guò)于板結(jié)，彈性差，加入量過(guò)少則會(huì)不能起到良好的粘結(jié)作用，影響強(qiáng)度，且易分層。棕竹纖維和低熔點(diǎn)纖維相互配合起作用，通過(guò)特定的棕竹配比制備出特定的紋路結(jié)構(gòu)，在彈性、強(qiáng)度、散濕性、透氣性、不易分層問(wèn)題上，都大大的提升了。從結(jié)構(gòu)上，目前的床墊采用單層結(jié)構(gòu)的居多，為了使床墊達(dá)到良好的使用效果，需要其具備多種性能，比如說(shuō)在保證強(qiáng)度、彈性的同時(shí)，還需要透氣性好、舒適性好，如果采用單層結(jié)構(gòu)將不能兼顧，因?yàn)橐_(dá)到足夠的強(qiáng)度勢(shì)必需要降低氣孔率，從而影響透氣性，透氣性好了又影響強(qiáng)度，而且透氣性好了結(jié)構(gòu)勢(shì)必會(huì)比較松散，床墊中間的硬質(zhì)纖維容易扎出影響舒適性，申請(qǐng)人研究發(fā)現(xiàn)，低熔點(diǎn)纖維的加入量對(duì)透氣性有較大的影響。對(duì)最有可能會(huì)出現(xiàn)細(xì)菌或者螨蟲的表層由15°/Γ40%的低熔點(diǎn)纖維和609Γ85%的麻纖維制成的無(wú)紡層，采用這種比例，能最大程度的保證透氣性能的同時(shí)，也起到了防菌抑螨的作用，而且麻纖維較細(xì)且軟，觸感柔順，能夠提供更大的舒服度。本發(fā)明還提供所述天然纖維床芯的制備方法，包括以下步驟
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(I)將各組分按所需比例進(jìn)行稱重、開松混合、預(yù)成網(wǎng)、梳理、氣流成網(wǎng)、針刺，分別制得上下表層的無(wú)紡層；(2)將各組分按所需比例進(jìn)行稱重、開松混合、預(yù)成網(wǎng)、梳理、氣流成網(wǎng)制得中間層；(3)通過(guò)步驟(I)制備的上下表層的無(wú)紡層分別放在中間層的上方和下方，然后一起進(jìn)入烘箱、冷軋、冷卻、切割、檢驗(yàn)包裝，其中烘箱溫度為170-230 V，烘箱中的烘制時(shí)間為I 9min，冷軋溫度為5-25°C。優(yōu)選地，所述步驟(3)中的冷卻采用風(fēng)冷方式冷卻，冷卻溫度為0_25°C ;以有效去除水蒸氣，使得制備的床墊材料比較干燥。優(yōu)選地，所述步驟(3)中的烘箱中的烘制溫度為170_215°C。有益效果本發(fā)明相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn)(I)低熔點(diǎn)纖維的加入量對(duì)于成品的性能影響很大，加入小，起不到粘結(jié)作用，成品易分層，斷裂，耐用性差，加入量大，又使得成品過(guò)于板結(jié)，彈性差，使用起來(lái)很不舒服，本發(fā)明中的低熔點(diǎn)纖維的加入量在159Γ40%之間，即保證了粘結(jié)性也保證了成品具有合適的彈性和彈性恢復(fù)性。
(2)本發(fā)明提供的床芯表層中含有609Γ85%的麻纖維，麻纖維具有良好的吸濕透氣性，而且抗菌防螨，長(zhǎng)期使用不會(huì)因潮濕而發(fā)霉，生蟲變質(zhì)，從而保持床墊不易變形。另夕卜，麻纖維質(zhì)量相對(duì)較輕，這將更方便搬運(yùn)和運(yùn)輸，而且能節(jié)約運(yùn)輸成本。(3)本發(fā)明提供的床芯含有適量的棕竹纖維。因?yàn)橹窭w維相對(duì)于棕纖維、椰子殼纖維較細(xì)且軟，從而耐久性相對(duì)較差，參入剛性和彈性兼顧的椰棕纖維，可以即保證床墊的透氣性等性能的同時(shí)，又保證床墊的彈性和耐久性。(4)本發(fā)明中含有的棕竹纖維中，當(dāng)椰棕纖維與竹原纖維比例為2 4:1時(shí)，制得床墊橫截面呈現(xiàn)S型結(jié)構(gòu)，S型結(jié)構(gòu)起到了彈簧的作用，使得床墊彈性很好，且透氣性佳；當(dāng)椰棕纖維與竹原纖維比例為廣2:1時(shí)，床墊橫截面呈斜紋結(jié)構(gòu)，斜紋結(jié)構(gòu)在保證彈性較好的同時(shí)，界截面美觀。在這兩種結(jié)構(gòu)下都起到了類似彈簧的作用，且密度小更輕便、彈性強(qiáng)、能夠節(jié)省約三分之一的原料。(5)本發(fā)明提供天然纖維床芯的制備方法，工序簡(jiǎn)單，這對(duì)本發(fā)明的床墊采用長(zhǎng)度為30-300mm的纖維的情況下,控制預(yù)成網(wǎng)、梳理、氣流成網(wǎng)工序的速度在(T20m/min,使得整個(gè)產(chǎn)品內(nèi)部纖維相互呈立體形式、交叉地糾纏在一起，從而使床墊不易分層，而且具有較好的彈性和彈性回復(fù)性，長(zhǎng)期使用不易變形。并且使得床墊縱、橫向強(qiáng)力較均衡，幾乎無(wú)差異，其縱、橫向強(qiáng)力比為1:1. 02，而一般的梳理成網(wǎng)的縱、橫向強(qiáng)力比為1:1.2-1:1.3。采用冷軋工序，可以在定厚的同時(shí)幫助降溫，并修飾產(chǎn)品表面，使產(chǎn)品表面的凹凸不平變得平整。


圖1是本發(fā)明的天然纖維床芯的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明的天然纖維床芯的另一種結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作更進(jìn)一步的說(shuō)明。如圖1和圖2所示，本發(fā)明的床墊填充復(fù)合材料有依次設(shè)置的上表層1、中間層2、下表層3組成，本發(fā)明中的床墊填充芯還可以根據(jù)不同人群的使用需求，增加中間層、表層或者去掉表層，還可以在各層結(jié)構(gòu)中采用不同的材質(zhì)，比如在表層中加入彈性材料，中間層為床墊提供一定的厚度和強(qiáng)度，這樣，可以使得床墊具有足夠的彈性，而又經(jīng)久耐用，表層還可以對(duì)中間層的粗硬纖維有一定的阻擋作用，防止其扎出而刺痛使用者；各層可以分別采用不同的組成、不同的工藝，已達(dá)到較好的使用效果，下面是具體的實(shí)施例實(shí)施例1 :—種天然纖維床芯，包括一個(gè)中間層2和設(shè)置在中間層2上表面和下表面的表層，所述表層按重量百分比由如下組分組成15%的PLA纖維和85%的黃麻纖維，所述中間層2按重量百分比由如下組分組成60%的椰棕纖維、25%的竹原纖維以及15%的PP纖維。其制備方法包括如下步驟第一步，將各組分按所需比例進(jìn)行稱重、 開松混合、預(yù)成網(wǎng)、梳理、氣流成網(wǎng)、針刺，分別制得上表層1、下表層3的無(wú)紡層，其中上表層1、下表層2的無(wú)紡層采用15%的PLA纖維和85%黃麻纖維，針刺工藝中的針刺密度為88刺/cm2 ；
第二步，按照60%的椰棕纖維，25%的竹原纖維以及15%的PP纖維的比例進(jìn)行稱重、開松混合、預(yù)成網(wǎng)、梳理、氣流成網(wǎng)制得中間層2，其中預(yù)成網(wǎng)、梳理、氣流成網(wǎng)工序的速度為 6m/min ；第三步，將通過(guò)步驟(I)制備的上表層1、下表層3的無(wú)紡層分別放在步驟(2)中制備的中間層2的上方和下方，然后一起進(jìn)入烘箱、冷軋、冷卻、切割、檢驗(yàn)包裝，其中烘箱溫度為230°C，烘箱中的烘制時(shí)間為3min，冷軋溫度為9°C，冷卻溫度為12°C。本實(shí)施例中所述的椰棕纖維和竹原纖維長(zhǎng)度為200mm，細(xì)度為120D ;所述的黃麻纖維的長(zhǎng)度為80mm ;細(xì)度為30D ；本實(shí)施例制備的產(chǎn)品各項(xiàng)性能參數(shù)如下抗菌測(cè)試將本實(shí)施例制得的產(chǎn)品，滴上一定濃度的大腸桿菌ATCC8739，然后24小時(shí)后再檢測(cè)大腸桿菌濃度，得出抗菌性能參數(shù)。
權(quán)利要求
1.一種天然纖維床芯，其特征在于包括至少一個(gè)中間層和設(shè)置在中間層上表面或者下表面的表層，所述表層按重量百分比是由如下組分組成的無(wú)紡層159Γ40%的低熔點(diǎn)纖維和609Γ85%的麻纖維，所述中間層按重量百分比由如下組分組成609Γ85%棕竹纖維、159Γ40%的低熔點(diǎn)纖維，所述棕竹纖維由椰棕纖維和竹原纖維組成，椰棕纖維與竹原纖維含量比為I 4:1。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的天然纖維床芯，其特征在于所述棕竹纖維中的椰棕纖維與竹原纖維含量比例為2 4:1，此比例下，中間層的橫截面的紋路呈“S”形。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的天然纖維床芯，其特征在于所述棕竹纖維中的椰棕纖維與竹原纖維含量比例為廣2:1，此比例下，中間層的橫截面的紋路呈斜紋形。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的天然纖維床芯，其特征在于所述表層采用針刺無(wú)紡層。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的天然纖維床芯，其特征在于所述低熔點(diǎn)纖維為PP纖維、PLA纖維、ES纖維、ΡΕ/ΡΕΤ皮芯纖維、4080纖維中的一種或者一種以上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的天然纖維床芯，其特征在于所述麻纖維為黃麻、紅麻、劍麻、亞麻、大麻、苧麻中的一種或一種以上。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的天然纖維床芯，其特征在于所述椰棕纖維和竹原纖維長(zhǎng)度為30-300mm，細(xì)度為15-120D ;所述的麻纖維長(zhǎng)度為30-300mm，細(xì)度為15-40D。
8.權(quán)利要求廣7中任一項(xiàng)所述的天然纖維床芯的制備方法，其特征在于包括以下步驟 (1)將各組分按所需比例進(jìn)行稱重、開松混合、預(yù)成網(wǎng)、梳理、氣流成網(wǎng)、針刺，分別制得上下表層的無(wú)紡層； (2)將各組分按所需比例進(jìn)行稱重、開松混合、預(yù)成網(wǎng)、梳理、氣流成網(wǎng)制得中間層； (3)通過(guò)步驟(I)制備的上下表層的無(wú)紡層分別放在中間層的上方和下方，然后一起進(jìn)入烘箱、冷軋、冷卻、切割、檢驗(yàn)包裝，其中烘箱溫度為170-230 V，烘箱中的烘制時(shí)間為I 9min，冷軋溫度為5-25°C。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的天然纖維床芯的制備方法，其特征在于所述步驟(3)中的冷卻采用風(fēng)冷方式冷卻，冷卻溫度為0-25°C。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的天然纖維床芯的制備方法，其特征在于所述步驟(3)中的烘箱中的烘制溫度為170-215°C。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種天然纖維床芯，包括至少一個(gè)中間層和設(shè)置在中間層上表面或者下表面的表層，所述表層是按重量百分比由如下組分組成的無(wú)紡層15%~40%的低熔點(diǎn)纖維和60%~85%的麻纖維，所述中間層按重量百分比由如下組分組成60%~85%s棕竹纖維、15%~40%的低熔點(diǎn)纖維，所述棕竹纖維由椰棕纖維和竹原纖維組成，椰棕纖維與竹原纖維含量比為1~4:1。本發(fā)明還公開了所述天然纖維床芯的制備方法，包括以下步驟分別制備各層包括上下表層和中間層，然后順序鋪好，經(jīng)烘箱、冷軋、冷卻、切割、檢驗(yàn)包裝工序制得。本發(fā)明的天然纖維床芯及其制備方法解決了現(xiàn)有床墊中存在的易分層斷裂、彈性不夠、透氣性差、發(fā)霉生蟲等技術(shù)問(wèn)題。
文檔編號(hào)D04H1/732GK103054387SQ201310002199
公開日2013年4月24日 申請(qǐng)日期2013年1月4日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月4日
發(fā)明者劉國(guó)忠, 陳紅武 申請(qǐng)人:蘇州摩維天然纖維材料有限公司