本發(fā)明涉及透氣床墊，具體為一種含有天然纖維的透氣床墊及其生產(chǎn)工藝。

背景技術(shù)：

1、在熱帶或高濕度地區(qū)，嚴(yán)酷的氣候條件對(duì)人們的日常生活產(chǎn)生了顯著影響，尤其是在睡眠方面。由于高溫、高濕度的特點(diǎn)，導(dǎo)致人們?cè)谝归g難以獲得舒適的睡眠環(huán)境。傳統(tǒng)的床墊材料，如彈簧床墊、記憶棉床墊等，在潮濕環(huán)境下往往表現(xiàn)不佳，容易積聚濕氣，滋生細(xì)菌和螨蟲(chóng)，不僅影響睡眠質(zhì)量，還可能對(duì)人們的健康構(gòu)成潛在威脅，且床墊材料多為較難降解材料，容易破壞綠色環(huán)境。

2、為了應(yīng)對(duì)這一挑戰(zhàn)，市場(chǎng)上逐漸出現(xiàn)了專(zhuān)為熱帶或高濕度環(huán)境設(shè)計(jì)的床墊產(chǎn)品。其中，天然纖維床墊因其環(huán)保、可持續(xù)的特點(diǎn)而備受關(guān)注。這些床墊采用天然纖維，黃麻、竹纖維等，這些材料具有良好的透氣性和吸濕性，但長(zhǎng)時(shí)間潮濕環(huán)境下，天然纖維內(nèi)部水分無(wú)法排出，且容易滋生細(xì)菌，導(dǎo)致床墊吸濕透氣效果降低，強(qiáng)度降低，床墊上層易斷裂。

3、綜上，解決上述問(wèn)題，制備一種含有天然纖維的吸濕效果好耐久性強(qiáng)的透氣床墊具有重要意義。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種含有天然纖維的透氣床墊及其生產(chǎn)工藝，以解決現(xiàn)有技術(shù)中提出的問(wèn)題。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

3、一種含有天然纖維的透氣床墊的生產(chǎn)工藝，包括以下步驟：

4、s1：制備透氣纖維層：將改性竹炭纖維布置于模具中，加入發(fā)泡基料，發(fā)泡、脫模，得到透氣纖維層；

5、s2：將透氣纖維層下方設(shè)置彈簧層，并使用3d織物層進(jìn)行縫合包封，檢驗(yàn)，得到透氣床墊。

6、較為優(yōu)選的，所述透氣纖維層的制備方法包括以下步驟：

7、（1）竹纖維預(yù)處理：將新鮮竹子截成3~4cm小段，去除竹節(jié)，劈開(kāi)，100~105℃蒸制7~8h，轉(zhuǎn)移至7~8wt%氫氧化鈉溶液中，在85~90℃浸泡2~3h，用去離子水沖洗干凈，烘干，轉(zhuǎn)移至機(jī)械開(kāi)纖機(jī)中在220~230℃開(kāi)纖，至細(xì)度達(dá)到100~150μm，得到預(yù)處理竹纖維；

8、（2）椰殼纖維預(yù)處理：將椰殼纖維粉碎，過(guò)200~400目篩，加入5~6wt%氫氧化鈉溶液中，在70~80℃攪拌1~2h，過(guò)濾，洗滌，干燥，得到預(yù)處理椰殼纖維；

9、（3）發(fā)泡基料的制備：所述發(fā)泡基料的制備包括以下步驟；將預(yù)處理椰殼纖維加入去離子水中超聲分散均勻，加入預(yù)處理竹纖維和復(fù)合發(fā)泡劑a，以600~700w功率在微波爐中預(yù)發(fā)泡10~12min，取出后加入復(fù)合乳膠和復(fù)合發(fā)泡劑b，攪拌均勻，得到發(fā)泡基料；

10、（4）改性竹炭纖維布的制備：將遠(yuǎn)紅外陶瓷粉加入去離子水中超聲分散均勻，加入氨基硅烷偶聯(lián)劑，在60~70℃攪拌2~3h，將竹炭纖維布浸入其中，加入活化劑，在40~50℃攪拌3~4h，過(guò)濾，洗滌，干燥，得到改性竹炭纖維布；

11、（5）透氣纖維層的制備：將改性竹炭纖維布置于模具中，加入發(fā)泡基料，在溫度為75~80℃、真空度為100~500pa、壓力為1~1.2mpa環(huán)境條件下發(fā)泡3~5h，脫模，得到透氣纖維層。

12、較為優(yōu)選的，所述3d織物層由3d網(wǎng)布縫制；所述竹子為毛竹，產(chǎn)于浙江湖州。

13、其中，所述復(fù)合乳膠包括質(zhì)量比為1:3~4的改性天然乳膠和天然乳膠；所述發(fā)泡基料包括以下質(zhì)量份原料：4~6份預(yù)處理椰殼纖維、15~18份預(yù)處理竹纖維、44~46份去離子水、2~4份復(fù)合發(fā)泡劑a、65~75份復(fù)合乳膠、2~3份硫化劑、5.9~8.8份復(fù)合發(fā)泡劑b；所述改性竹炭纖維布的制備包括以下步驟；所述改性竹炭纖維布包括以下質(zhì)量份原料：7~9份遠(yuǎn)紅外陶瓷粉、1~2份氨基硅烷偶聯(lián)劑、20~30份竹炭纖維布、4~5份活化劑。

14、其中，所述氨基硅烷偶聯(lián)劑為kh-550；所述活化劑為質(zhì)量比為1:1~2的1-(3-二甲基氨丙基)-3-乙基碳酰亞胺和n-羥基琥珀酰亞胺。

15、較為優(yōu)選的，所述改性天然乳膠的制備方法包括以下步驟：將天然乳膠加入去離子水中，超聲分散均勻，加入巰基硅烷偶聯(lián)劑，在45~50℃紫外光照條件下攪拌2~3h，離心，分離，得到改性天然乳膠。

16、其中，所述改性天然乳膠包括以下質(zhì)量份原料：20~25份天然乳膠、2~3份巰基硅烷偶聯(lián)劑、0.5~1份引發(fā)劑。

17、其中，天然乳膠分子量為100~500；巰基硅烷偶聯(lián)劑為kh-580。

18、較為優(yōu)選的，所述復(fù)合發(fā)泡劑a包括以下質(zhì)量份原料：8~10份偶氮二甲酰胺、4~5份碳酸氫鈉、7~8份改性松香、7~8份預(yù)糊化淀粉、13~15份碳酸鋅、13~15份檸檬酸；所述復(fù)合發(fā)泡劑b包括以下質(zhì)量份原料4~6份氧化鋅、0.4~0.5份氟硅酸鈉、0.1~0.2份聚乙烯醇、0.5~1份防老劑d、0.6~0.7份碳酸鈉、0.3~0.4份稀鹽酸。

19、較為優(yōu)選的所述改性松香的制備方法包括以下步驟：將松香加入去離子水中，攪拌均勻，加入4-巰基吡啶二羧酸和引發(fā)劑，在紫外光照條件下，攪拌30~40min，凍干，得到改性松香。

20、其中，引發(fā)劑為安息香雙甲醚。

21、其中，所述改性松香中4-巰基吡啶二羧酸、松香、引發(fā)劑質(zhì)量比為1:1.5~2：0.1~0.2。

22、較為優(yōu)選的，所述透氣床墊包括透氣纖維層、彈簧層和3d織物層；所述彈簧層置于天然纖維功能層的下方，兩者封裝在3d織物層中。

23、其中3d織物層厚度為8~10mm。

24、其中，所述透氣床墊中，透氣纖維層、彈簧層厚度比為3:7~10。

25、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本技術(shù)的有益效果如下：

26、（1）本發(fā)明采用多層結(jié)構(gòu)，包括透氣纖維層、彈簧層和3d織物層。

27、3d織物層：具有獨(dú)特的三維網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，透氣性好，且具有大量獨(dú)立支撐點(diǎn)，可以初步分散身體壓力，也能將透氣纖維層隔離，提高柔軟度，減緩身體敏感度高的用戶(hù)可能的不適；

28、透氣纖維層：采用天然植物纖維預(yù)發(fā)泡處理，結(jié)構(gòu)疏松多孔，透氣性好，本發(fā)明采用竹纖維作為天然纖維層骨架，具有較高的強(qiáng)度和透氣性，不容易塌陷，能夠提高舒適度，并且具有良好的抗菌除螨效果，同時(shí)改性一部分的天然乳膠共同發(fā)泡，增加床墊柔軟度的同時(shí)，增加了床墊的韌性，提高用戶(hù)體驗(yàn)，但如果僅使用竹纖維可能會(huì)出現(xiàn)氣孔較大的問(wèn)題，容易塌陷，所以本發(fā)明額外加入椰殼纖維發(fā)泡成型，填充在竹纖維骨架中，既保證了原有的強(qiáng)度，又增加了韌性，提高了用戶(hù)的體驗(yàn)，且椰殼纖維的透氣性?xún)?yōu)于竹纖維，結(jié)合后能顯著提高原本材料透氣效果；

29、為了提高床墊的透氣吸水性，本發(fā)明在發(fā)泡材料的下方額外引入了改性竹炭纖維層：竹炭纖維被譽(yù)為會(huì)呼吸的纖維，其結(jié)構(gòu)具有良好的透氣性，能夠迅速吸收人體排除的汗水和濕氣，提供干爽效果，還能吸附床墊中如甲醛等有害氣體，為客戶(hù)提供一個(gè)健康綠色的使用環(huán)境；

30、本發(fā)明在竹炭纖維布上還添加了遠(yuǎn)紅外陶瓷粉，能夠吸收外界的熱能，并釋放遠(yuǎn)紅外線，能夠滲透皮膚和皮下組織，促進(jìn)人體細(xì)胞活性，提高睡眠質(zhì)量，可以和竹炭纖維起協(xié)同作用，共同提高睡眠舒適度，但直接加入竹炭纖維結(jié)合性較差，所以預(yù)先將竹炭纖維和遠(yuǎn)紅外陶瓷粉改性，提高使用效果，同時(shí)其結(jié)構(gòu)也有助于改性竹炭纖維層和發(fā)泡材料連接的穩(wěn)固性。

31、（2）本發(fā)明采用的復(fù)合發(fā)泡劑a中含有松香作為制備天然纖維發(fā)泡材料的膠黏劑，松香是一種淡黃色或棕色的透明固體物質(zhì)，具有優(yōu)秀的粘連強(qiáng)度，在復(fù)合發(fā)泡劑中，對(duì)極性材料具有很好的結(jié)合效果，可以將植物纖維較好的結(jié)合在一起，也可以為植物纖維提供支撐作用。同過(guò)接枝吡啶二羧酸，多羧酸結(jié)構(gòu)可以使乳膠和植物纖維連接的更為緊密，提高整體材料結(jié)構(gòu)強(qiáng)度；與此之外，吡啶二羧酸是一種具有高熱穩(wěn)定性的化合物，接枝后能顯著提高松香的耐熱性能，有一定的阻燃效果，且能輔助松香在植物纖維表面形成一層有機(jī)膜，提高防水防潮效果，有助于汗水濕氣通過(guò)多孔結(jié)構(gòu)，被下方改性竹炭纖維層吸收，提高床墊的透氣性和吸濕性