一种床垫用牦牛毛芯材及其制备方法与流程

1.本发明涉及床垫材料技术领域，更具体地说，涉及一种床垫用牦牛毛芯材及其制备方法。


背景技术：

2.床垫是一种为了保证消费者获得健康和舒适睡眠而使用的一种介于人体和床之间的物品。现有的床垫芯材通常采用植物性天然纤维、动物纤维作为主要原料。如公开号为cn102793408a的中国专利申请提出一种椰棕纤维床垫，主要由20％椰棕纤维、40％仪征6d有硅和40％低熔点棉所组成；公开号为申请号为cn107692648a的中国专利申请提出一种艾草麻床垫的制备方法，通过罗拉对艾草进行拉丝处理后与苎麻、火麻、胡麻等麻纤维进行喷水和搅拌处理，放入密闭容器，经生物发酵处理若干小时，再梳理、铺网、热压成型；公开号为cn104957917a的中国专利申请提出一种柱状丝瓜络健康分区床垫及其加工方法，通过加工丝瓜络为片材作为芯与其它纤维复合层一起形成床垫主要材料；公开号为cn106667161a的中国专利申请提出一种羊毛床垫，采用羊毛作为内胆，与表层粘合在一起；公开号为cn 102793409a的中国专利申请提出一种抗菌蚕丝床垫，采用蚕丝作为床垫本体填充主要材料。
3.本发明人经大量检索发现床垫芯用天然纤维包括植物性纤维、动物纤维，植物性纤维主要有椰棕丝、苎麻、火麻、胡麻、丝瓜络纤维等，而动物纤维仅有羊毛和蚕丝，目前还没有采用牦牛毛作为原材料的床垫芯。牦牛高海拔、强紫外和超低温生存环境，造就了牦牛毛具有高保暖、抗紫外和远红外功能，牦牛毛作为牦牛绒分梳和牦牛皮加工过程中下脚料，除了极少数大粗毛作为编织帐篷和绳索外，其它基本被遗弃，从而造成资源浪费。而且目前床垫芯材所采用的天然纤维虽然具有来源丰富、可再生、无毒、无污染、可降解等优点，但是这些纤维材料作为床垫芯材需要酚醛树脂粘合剂，有甲醛等有毒气体产生，在粘合后床芯太硬，还需要与其它的床垫材料如海绵、乳胶等结合，才能制作出舒适的床垫产品。
4.故，现有技术具有较大的改进空间。


技术实现要素：

5.本发明的目的是为了弥补现有技术的不足，提出一种床垫用牦牛毛芯材及其制备方法。
6.为了达到上述目的，本发明通过以下技术方案实现：
7.本发明提供一种床垫用牦牛毛芯材，包括牦牛毛面布、复合芯料，所述复合芯料的上表面覆盖有所述牦牛毛面布；所述牦牛毛面布由质量分数为70
‑
90％的牦牛毛、10
‑
30％的化学纤维组成，所述复合芯料由质量分数为50
‑
65％的动物毛、30％的低熔点纤维、5
‑
20％植物纤维组成。
8.根据以上方案，所述化学纤维包括丙纶、腈纶、涤纶、氯纶、锦纶、维纶、黏胶纤维中的一种或多种。
9.根据以上方案，所述动物毛为牦牛毛、羊毛、兔毛、骆驼毛中一种或多种；所述植物纤维为椰棕丝、黄麻、竹原纤维中的一种或多种。
10.根据以上方案，所述牦牛毛、化学纤维的细度均小于60μm。
11.根据以上方案，所述复合芯料的下表面也覆盖有所述牦牛毛面布。当然，所述复合芯料的下表面也可以根据用户的需要选用其他现有技术的面布替代牦牛毛面布，从而可以节约成本。本发明通过在复合芯料的上表面覆盖有所述牦牛毛面布使所得芯材既具有充分的动物纤维的手感、天然性和舒适性，也具有动物纤维那种天然颜色、立体感和层次。
12.本发明还提供一种床垫用牦牛毛芯材的制备方法，包括如下步骤：
13.1)制备牦牛毛面布：
14.将牦牛毛面布的原料进行混合，送入打手开松机构将混合原料充分开松混合，再进入梳理机构，通过锡林将混合纤维理顺、理直为独立单根纤维，通过道夫剥取将纤维转移到铺网机构的传输带上送入铺网工序进行铺网处理，然后进行固结得到牦牛毛面布；
15.2)制备复合芯料：
16.将复合芯料原料所需的动物毛、低熔点纤维、植物纤维进行混合，送入打手开松机构将混合原料充分开松混合，再进入梳理机构，通过锡林将混合纤维理顺、理直为独立单根纤维，通过道夫剥取将纤维转移到铺网机构的传输带上送入铺网工序进行铺网处理，再依次经过初压成型和热压成型形成复合芯料；
17.3)将步骤1)所得的牦牛毛面布裁剪成与复合芯材对应的尺寸，将裁剪后的牦牛毛面布覆盖在冷却后的复合芯料的上表面，从而得到床垫用牦牛毛芯材。
18.根据以上方案，步骤1)中所述固结采用针刺与辊筒压结结合的方式。本领域技术人员还可以根据实际需要选用水刺、热熔等其他织造方法进行固结。
19.根据以上方案，步骤1)中所述针刺所用刺针长度5mm，正反两面针刺速度均为60转/分钟，压辊转速为18转/分钟，卷筒转速为6转/分钟。
20.根据以上方案，步骤2)中所述初压成型温度为110℃，所述热压成型温度为170℃，定型时间为80分钟。
21.本发明所述复合芯料所用的低熔点纤维是以低熔点聚酯和常规聚酯为原料，熔融后从同一喷丝微孔挤出，形成皮芯结构的复合纤维，其皮层熔点一般在110
‑
180℃，芯层熔点在256
‑
260℃。通过控制初压成型温度为110℃使低熔点纤维的皮层熔化而芯层仍保持物理结构，同时具有较高的粘结性从而将动物纤维、植物纤维进行粘结使得初步成型，然后再进一步提高温度至170℃进行热压成型使本发明在无需添加酚醛树脂等化学粘合剂亦能具有良好的粘合作用，更有利于所得芯材的环保性。
22.本发明的有益效果在于：
23.本发明将作为下脚料的牦牛毛用于制备床垫用牦牛毛芯材，其原料来源丰富、价格低廉、功能性强，有利于提高牦牛毛的资源利用率，有效填补现有技术没有使用牦牛毛作为床垫芯材的空白；采用化学纤维与牦牛毛组合可以改善牦牛毛的缠结效果、增强抗撕裂能力和强度，并有利于降低成本；添加低熔点纤维作为粘合剂能够有效增加混合和粘合效果，增加复合芯料的柔软度和粘接强力，而且也没有甲醛等有毒气体释放，有利于提高环保性。本发明所述牦牛毛芯材可单独制作床垫，也可以根据需要与其他常见的床垫芯材如乳胶、海绵和钢丝弹簧复合制作成多种类型床垫、沙发垫、榻榻米垫或炕头垫，具有广阔的市
场前景。
具体实施方式
24.为了更好地理解本发明，下面结合实施例进一步阐明本发明的内容，但本发明不仅仅局限于下面的实施例。
25.实施例1
26.一种床垫用牦牛毛芯材，包括牦牛毛面布、复合芯料，所述复合芯料的上表面覆盖有所述牦牛毛面布；所述牦牛毛面布由质量分数为70％的牦牛毛、30％的化学纤维组成，所述复合芯料由质量分数为50％的动物毛、30％的低熔点纤维(4080)、20％植物纤维组成。其中，所述化学纤维为丙纶；所述动物毛为牦牛毛；所述植物纤维为椰棕丝；所述牦牛毛、化学纤维的细度均小于60μm。
27.一种床垫用牦牛毛芯材的制备方法，包括如下步骤：
28.1)制备牦牛毛面布：
29.将牦牛毛面布的原料进行混合，送入打手开松机构将混合原料充分开松混合，再进入梳理机构，通过锡林将混合纤维理顺、理直为独立单根纤维，通过道夫剥取将纤维转移到铺网机构的传输带上送入铺网工序进行铺网处理，然后进行固结得到牦牛毛面布；
30.2)制备复合芯料：
31.将复合芯料原料所需的动物毛、低熔点纤维、植物纤维进行混合，送入打手开松机构将混合原料充分开松混合，再进入梳理机构，通过锡林将混合纤维理顺、理直为独立单根纤维，通过道夫剥取将纤维转移到铺网机构的传输带上送入铺网工序进行铺网处理，再依次经过初压成型和热压成型形成复合芯料；
32.3)将步骤1)所得的牦牛毛面布裁剪成与复合芯材对应的尺寸，将裁剪后的牦牛毛面布覆盖在冷却后的复合芯料的上表面，从而得到床垫用牦牛毛芯材。
33.步骤1)中铺网机转速为30转/分钟，铺网层数为10层，得到厚度为4mm、225g/m3的面布；所用锡林转速为135转/分钟，工作辊转速为35转/分钟，剥取辊转速为50转/分钟，道夫转速为18转/分钟；所述固结采用针刺与辊筒压结结合的方式；所述针刺所用刺针长度5mm，正反两面针刺速度均为60转/分钟，压辊转速为18转/分钟，卷筒转速为6转/分钟。
34.步骤2)中所述初压成型温度为110℃，所述热压成型温度为170℃，定型时间为80分钟；所用锡林转速为91转/分钟，工作辊转速为20转/分钟，剥取辊转速为38转/分钟，道夫转速为9转/分钟。
35.实施例2
36.一种床垫用牦牛毛芯材，包括牦牛毛面布、复合芯料，所述复合芯料的上表面覆盖有所述牦牛毛面布；所述牦牛毛面布由质量分数为80％的牦牛毛、10
‑
30％的化学纤维组成，所述复合芯料由质量分数为55％的动物毛、30％的低熔点纤维(4080)、15％植物纤维组成。其中，所述化学纤维为腈纶、涤纶的混合物；所述动物毛为羊毛、兔毛的混合物；所述植物纤维为黄麻、竹原纤维的混合物；所述牦牛毛、化学纤维的细度均小于60μm。
37.一种床垫用牦牛毛芯材的制备方法，包括如下步骤：
38.1)制备牦牛毛面布：
39.将牦牛毛面布的原料进行混合，送入打手开松机构将混合原料充分开松混合，再
进入梳理机构，通过锡林将混合纤维理顺、理直为独立单根纤维，通过道夫剥取将纤维转移到铺网机构的传输带上送入铺网工序进行铺网处理，然后进行固结得到牦牛毛面布；
40.2)制备复合芯料：
41.将复合芯料原料所需的动物毛、低熔点纤维、植物纤维进行混合，送入打手开松机构将混合原料充分开松混合，再进入梳理机构，通过锡林将混合纤维理顺、理直为独立单根纤维，通过道夫剥取将纤维转移到铺网机构的传输带上送入铺网工序进行铺网处理，再依次经过初压成型和热压成型形成复合芯料；
42.3)将步骤1)所得的牦牛毛面布裁剪成与复合芯材对应的尺寸，将裁剪后的牦牛毛面布覆盖在冷却后的复合芯料的上表面，从而得到床垫用牦牛毛芯材。
43.步骤1)中铺网机转速为30转/分钟，铺网层数为10层，得到厚度为4mm、225g/m3的面布；所用锡林转速为135转/分钟，工作辊转速为35转/分钟，剥取辊转速为50转/分钟，道夫转速为18转/分钟；所述固结采用针刺与辊筒压结结合的方式；所述针刺所用刺针长度5mm，正反两面针刺速度均为60转/分钟，压辊转速为18转/分钟，卷筒转速为6转/分钟。
44.步骤2)中所述初压成型温度为110℃，所述热压成型温度为170℃，定型时间为80分钟；所用锡林转速为91转/分钟，工作辊转速为20转/分钟，剥取辊转速为38转/分钟，道夫转速为9转/分钟。
45.实施例3
46.一种床垫用牦牛毛芯材，包括牦牛毛面布、复合芯料，所述复合芯料的上表面覆盖有所述牦牛毛面布；所述牦牛毛面布由质量分数为90％的牦牛毛、10％的化学纤维组成，所述复合芯料由质量分数为65％的动物毛、30％的低熔点纤维(4080)、5％植物纤维组成。其中，所述化学纤维为维纶、黏胶纤维的混合物；所述动物毛为兔毛、骆驼毛的混合物；所述植物纤维为黄麻、竹原纤维的混合物；所述牦牛毛、化学纤维的细度均小于60μm。
47.一种床垫用牦牛毛芯材的制备方法，包括如下步骤：
48.1)制备牦牛毛面布：
49.将牦牛毛面布的原料进行混合，送入打手开松机构将混合原料充分开松混合，再进入梳理机构，通过锡林将混合纤维理顺、理直为独立单根纤维，通过道夫剥取将纤维转移到铺网机构的传输带上送入铺网工序进行铺网处理，然后进行固结得到牦牛毛面布；
50.2)制备复合芯料：
51.将复合芯料原料所需的动物毛、低熔点纤维、植物纤维进行混合，送入打手开松机构将混合原料充分开松混合，再进入梳理机构，通过锡林将混合纤维理顺、理直为独立单根纤维，通过道夫剥取将纤维转移到铺网机构的传输带上送入铺网工序进行铺网处理，再依次经过初压成型和热压成型形成复合芯料；
52.3)将步骤1)所得的牦牛毛面布裁剪成与复合芯材对应的尺寸，将裁剪后的牦牛毛面布覆盖在冷却后的复合芯料的上表面，从而得到床垫用牦牛毛芯材。
53.步骤1)中铺网机转速为30转/分钟，铺网层数为10层，得到厚度为4mm、225g/m3的面布；所用锡林转速为135转/分钟，工作辊转速为35转/分钟，剥取辊转速为50转/分钟，道夫转速为18转/分钟；所述固结采用针刺与辊筒压结结合的方式；所述针刺所用刺针长度5mm，正反两面针刺速度均为60转/分钟，压辊转速为18转/分钟，卷筒转速为6转/分钟。
54.步骤2)中所述初压成型温度为110℃，所述热压成型温度为170℃，定型时间为80
分钟；所用锡林转速为91转/分钟，工作辊转速为20转/分钟，剥取辊转速为38转/分钟，道夫转速为9转/分钟。
55.对比例1
56.一种床垫用牦牛毛芯材，其与实施例1基本相同，不同点仅在于所述牦牛毛面布由质量分数为100％的牦牛毛组成。
57.根据gb/t24218.3
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2010对实施例1
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3及对比例1所得牦牛毛面布进行拉伸强度测试，拉伸强度分别为6.8n、6.3n、6.1n、4.2n。由此可见，本发明通过采用化学纤维与牦牛毛组合可以改善牦牛毛的缠结效果、增强拉伸强度。
58.本发明添加低熔点纤维作为粘合剂能够有效增加混合和粘合效果，增加复合芯料的柔软度和粘接强力，而且也没有甲醛等有毒气体释放，有利于提高环保性。本发明所述牦牛毛芯材可单独制作床垫，也可以根据需要与其他常见的床垫芯材如乳胶、海绵和钢丝弹簧复合制作成多种类型床垫、沙发垫、榻榻米垫或炕头垫，具有广阔的市场前景。
59.以上所述仅是本发明的较佳实施方式，故凡依本发明专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均包括于本发明专利申请范围内。