[发明专利]一种柱状丝瓜络压缩处理的方法及其片材与床垫

说明书

技术领域

本发明涉及一种植物纤维床垫，特别是一种柱状丝瓜络压缩处理的方法及丝瓜络片材加工方法，以及以该片材为主材填充制备而成的、具有多层结构和硬度分区的健康床垫。

背景技术

目前市场上的床垫主要有海绵床垫、乳胶床垫、弹簧床垫、棕榈床垫等，其中天然乳胶床垫的原材料有限，而合成乳胶床垫和海绵床垫的原材料都属于石油化工产品，是不可再生资源，且乳胶床垫、海绵床垫的透气性和散湿性较差，使用时间一长极易发生霉变或滋生细菌和其它微生物，不利于人体健康。弹簧床垫的透气性较好，但弹簧床芯必须以海绵、乳胶等软质填充材料为铺垫层来分散人体重力。因此，探寻不可再生资源的替代品，开发性能良好的植物纤维床垫将是未来床垫发展的趋势。天然植物纤维材料以其资源丰富，可再生，无毒，无污染、可降解等优势已广泛应用于人们日常生活的方方面面，如已有利用山棕丝、竹丝、棕榈丝等制造床垫填充材料的案例，但这种床垫填充材料一般需要利用胶黏剂将分散的植物纤维粘结起来，因此，开发出来的产品含有甲醛等有毒物质，不利于人体健康。

丝瓜络别名丝瓜筋、丝瓜布，国外又称为丝瓜海绵，是由横交错的维管束组成，呈三维网状结构，类似床垫中常用的材料——海绵。通过丝瓜络的结构特性和力学性能研究可知，丝瓜络具有较好的能量吸收性，可以成为床垫中海绵材料的良好替代品，丝瓜络还具有较好的吸湿性(吸湿量是自身重量的3倍)、散湿性(平均解析率为98.27％)、透气性(63546L/m²·s)、热稳定性等，经过处理后还具有较好的抑菌性，还有一定的药用价值，《本草纲目》记载丝瓜药性干寒，可以祛风活血、通络止痛，具有降血脂、预防缺血性心肌损伤和镇痛抗炎的功效。已有利用丝瓜络制作枕头、鞋垫和床垫的案例，丝瓜络本身具有较好的能量吸收性，主要基于空间网络这种结构，但由于现有的技术加工方法不得当，将丝瓜络这种材料的非常好的能量吸收性能给破坏了，破坏的形式有两种：一是将丝瓜络这种非常好的网状结构打碎，打成纤维，破坏了原有的结构，使材料失去了能量吸收的能量；二是将这种材料压制密实化，丝瓜络失去了弹性，也就失去了能量吸收了能量。

发明内容

本发明的目的在于提供一种柱状丝瓜络压缩处理的方法、丝瓜络片材加工方法及其床垫，通过科学合理的加工工艺对丝瓜络进行加工处理，同时应用于床垫中，以充分发挥丝瓜络本身所带来良好性能。

本发明解决技术问题采用的方案如下：

一种柱状丝瓜络压缩处理方法，其特征在于，按如下步骤进行：

(1)首先选择密度在19Kg/m³-30Kg/m³的丝瓜络为原料，洗净，晒干，含水量控制在7％以内；

(2)将晒干的丝瓜络截去两头，截成3.5cm-5cm高度的柱状丝瓜络，并进行去籽处理；

(3)对柱状丝瓜络按直径进行分选，1cm为一个径级差，径级分为5cm-6cm，6cm-7cm，7cm-8cm，8cm-9cm；

(4)对每一径级的柱状丝瓜络利用风力按密度进一步分选，每一径级的柱状丝瓜络又分为低密度、中密度、高密度三类，所述低密度为19Kg/m³-22Kg/m³，所述中密度为23Kg/m³-26Kg/m³，所述高密度为27Kg/m³-30Kg/m³；

(5)对分选好的柱状丝络沿其轴向进行冷压缩处理，压缩至原柱状丝络高度的40％，压缩时间5min，释压后得压缩后柱状丝瓜络，或者分两次对柱状丝瓜络进行压缩，第一次压缩高度20％-30％，压缩到位后保载5min，释压后，再次将其压缩至原柱状丝络高度的40％-60％，压缩到位后保载5min，释压后即得压缩量40％-60％的柱状丝瓜络，压缩处理好的高度为2cm；

(6)将压缩后的柱状丝瓜络在相对湿度50％-70％的常温条件下贮存备用，且2天内完成柱状丝瓜络片材的加工。

作为优选，对步骤(4)中风力分选的柱状丝瓜络密度进一步抽检，抽检的柱状丝瓜络密度计算方法为，将柱状丝瓜络的上、下截面面积S₁、S₂求平均即得到S_均，柱状丝瓜络体积V＝S_均*h；再用电子天平称取质量m，求出密度ρ＝m/V；所述上、下截面面积S₁、S₂均为去除丝瓜络自然形成的三个大孔的面积。