一种按摩床垫及其制备方法
阅读说明：本技术 一种按摩床垫及其制备方法 (Massage mattress and preparation method thereof ) 是由 方彦雯 方志财 于 2021-08-30 设计创作，主要内容包括：本发明提出了一种按摩床垫及其制备方法,设有乳胶层和气囊腔,所述乳胶层表面设有多个按摩结构点；所述气囊腔为中空结构,内设有结构性气囊,所述结构性气囊由若干个并排设置的气囊包组成,在两个所述气囊包之间设有管道连通,在其中的所述气囊包上设有进气口；所述按摩结构点由改性EPE泡沫制备得到。本发明采用多个气囊包做成结构性气囊,不仅具有很好的承托性能,同时可以减轻床垫的重量,通过放气减小体积,运输方便,充气后柔软的气囊能够适应人体工学的特点,结合按摩结构点对人体各个部位进行有效按摩。(The invention provides a massage mattress and a preparation method thereof, wherein the massage mattress is provided with a latex layer and an air bag cavity, and a plurality of massage structure points are arranged on the surface of the latex layer; the air bag cavity is of a hollow structure, a structural air bag is arranged in the air bag cavity, the structural air bag is composed of a plurality of air bag bags arranged side by side, a pipeline is arranged between the two air bag bags for communication, and an air inlet is arranged on the air bag; the massage structure points are prepared from modified EPE foam. The invention adopts a plurality of air bag packages to make the structural air bags, thereby not only having good bearing performance, but also reducing the weight of the mattress, reducing the volume by deflation, being convenient for transportation, and the soft air bags after inflation can adapt to the characteristics of ergonomics, and effectively massaging each part of the human body by combining with the massage structure points.)
技术领域
本发明涉及床垫技术领域，具体涉及一种按摩床垫及其制备方法。
背景技术
床垫的发展历史悠久，品种繁多，床垫与人的生活密切相关，造型与制作材料多种多样，人们三分之一的时间是在床上度过的，床垫是人们睡眠休息使用的主要用具，有乳胶床垫、软床垫、弹簧床垫等，都是具有释放脊椎压力，缓解肌肉疲劳等功效的床垫。随着人们生活水平的提高，消费观念的转变，对健康的要求越来越高，追求舒适、健康，能够按摩的床垫成为时代潮流。
充气床垫在本领域已广为人知，并且已经证明非常有用。一方面，充气床垫利用通气和放气的双向阀可以实现充气及放气并折叠，有利于多次反复使用，并可方便的进行消毒处理。但现有充气床垫的结构设计上存在的缺陷，导致其使用时，当充气床垫某个部分受到挤压时，造成充气床垫受到挤压的区域向下凹进，没有受到挤压的区域相对凸出，使充气床垫表面凹凸不平，影响充气床垫使用的舒适性。当充气量足够大时，充气床垫表面中间则会隆起，人睡在上面不稳当，容易滑落。
发明内容
本发明的目的在于提出一种按摩床垫及其制备方法，采用多个气囊包做成结构性气囊，不仅具有很好的承托性能，同时可以减轻床垫的重量，通过放气减小体积，运输方便，充气后柔软的气囊能够适应人体工学的特点，结合按摩结构点对人体各个部位进行有效按摩。
本发明的技术方案是这样实现的：
本发明提供一种按摩床垫，设有乳胶层和气囊腔，所述乳胶层表面设有多个按摩结构点；所述气囊腔为中空结构，内设有结构性气囊，所述结构性气囊由若干个并排设置的气囊包组成，在两个所述气囊包之间设有管道连通，在其中的所述气囊包上设有进气口；所述按摩结构点由改性EPE泡沫制备得到；所述改性EPE泡沫由以下原料按重量份制备而成：改性电气石30-50份、低密度聚乙烯70-80份、发泡剂0.5-1份、泡沫稳定剂0.05-0.1份、引发剂0.01-0.02份。
作为本发明的进一步改进，所述改性电气石由以下方法制备而成：
S1.预处理：将电气石粉碎、研细后过筛，加入碱液中浸渍0.5-2h，过滤，得到预处理后的电气石粉；
S2.冰片的接枝：将预处理后的电气石粉加入硅烷偶联剂KH560的乙醇溶液中，加热至50-70℃反应1-2h后，过滤，洗净，加入甲苯中，将冰片溶解混合均匀，加入1,4-二氮杂二环[2.2.2]辛烷，加热至90-110℃，反应2-4h后，过滤，用甲苯洗涤固体，干燥，得到冰片接枝的电气石；
S3.改性：将冰片接枝的电气石加入含有硅烷偶联剂的乙醇溶液中，加热至80-90℃，反应2-3h后，过滤，洗净，得到改性电气石。
作为本发明的进一步改进，步骤S1中所述筛网为100-200目；所述碱液为0.1-0.5mol/L的碱溶液，所述碱为NaOH或KOH。
作为本发明的进一步改进，步骤S2中所述硅烷偶联剂KH560的乙醇溶液中硅烷偶联剂KH560的质量百分比为3-7％；所述电气石粉、冰片、1,4-二氮杂二环[2.2.2]辛烷的质量比为100：(12-20)：(1-5)。
作为本发明的进一步改进，步骤S3中所述硅烷偶联剂为带有双键的硅烷偶联剂，选自KH570、A171、KH-A172、A151中的至少一种；优选地，所述硅烷偶联剂为A171和KH-A172的复配混合，质量比为4：(2-3)；所述含有硅烷偶联剂的乙醇溶液中硅烷偶联剂的含量为1.5-4wt％，余量为乙醇。
作为本发明的进一步改进，所述引发剂选自偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、偶氮二异丁酸二甲酯、过氧化苯甲酰、过氧化苯甲酰叔丁酯、过氧化甲乙酮中的至少一种；所述发泡剂选自正戊烷、正己烷、正庚烷、石油醚中的至少一种；所述泡沫稳定剂选自聚乙烯醇、三乙醇胺中的至少一种。
本发明进一步保护一种基于上述按摩床垫中按摩结构点的制备方法，包括以下步骤：将改性电气石、低密度聚乙烯、发泡剂、泡沫稳定剂、引发剂混合均匀后，加入到双辊炼胶机中熔融反应0.5-1h后，继续加入制得料片，然后置于平板硫化机上160-180℃下加压至2-7MPa，保压10-30min，去压发泡，得到泡沫粒，将泡沫粒进行注塑成型，得到保按摩床垫中按摩结构点。
作为本发明的进一步改进，所述并排设置的气囊包的连接形式为上下面相连接或左右面相连接中的至少一种形式；所述气囊包采用相等大小或不相等中的至少一种形式。
作为本发明的进一步改进，所述进气口设有一个或多个，设置在一个气囊包上或多个气囊包上，所述进气口从外至内依次包括六角螺栓结构、贴合剂和橡胶挡气片。
作为本发明的进一步改进，所述六角螺栓结构包括六角螺钉和六角螺栓，在所述六角螺钉尾部设有硅胶片。
本发明具有如下有益效果：本发明通过制备具有防螨抗菌功能的改性电气石，首先将电气石经过碱预处理后，表面形成大量羟基、含氧基团，进一步将该预处理后的电气石通过硅烷偶联剂KH560改性后，表面接枝大量的环氧基团，在叔胺的催化下，与冰片分子进行键连反应，得到表面接枝大量的冰片分子的磁性电气石，然后通过带有双键的硅烷偶联剂偶联改性，熔融条件下，与低密度聚乙烯在引发剂的作用下发生双键自由基聚合，从而使得改性电气石粉能够与低密度聚乙烯发生键连，制得的改性EPE泡沫具有极好的不仅具有抑菌抗菌、防螨功能，同时电气石产生的远红外射线和负离子，对于人体健康有显著的促进作用，另外，电气石成分对于EPE泡沫的硬度有很大程度的加强，在乳胶层表面设置多个有改性EPE泡沫制备的按摩结构点，在充气气囊的支撑作用下，能够对人体多个穴位进行按摩，起到很好的保健效果；
本发明采用多个气囊包做成结构性气囊，不仅具有很好的承托性能，同时可以减轻床垫的重量，通过放气减小体积，运输方便，充气后柔软的气囊能够适应人体工学的特点，结合按摩结构点对人体各个部位进行有效按摩。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明按摩床垫的俯视图；
图2为本发明按摩床垫的侧视图；
图3为本发明按摩床垫的结构性气囊的结构示意图；
图4为本发明按摩床垫的结构性气囊的进气口的位置图；
图5为本发明按摩床垫的结构性气囊的进气口的结构示意图；
图6为本发明按摩床垫的结构性气囊的进气口的整体结构示意图；
图7为本发明按摩床垫的结构性气囊的进气口的正视图；
其中，1.按摩结构点；2.乳胶层；3.气囊腔；4.结构性气囊；41.气囊包；411.气囊外壳；42.进气口；421.六角螺钉；422.六角螺栓；423.硅胶片；424.贴合剂；425.橡胶挡气片；43.管道。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参照图1-2，本发明按摩床垫,设有乳胶层2和气囊腔3，所述乳胶层2表面设有多个按摩结构点1；所述气囊腔3为中空结构，内设有结构性气囊4，所述结构性气囊4由若干个并排设置的气囊包41组成，在两个所述气囊包41之间设有管道连通，在其中的所述气囊包41上设有进气口42；所述按摩结构点1由改性EPE泡沫制备得到。
本发明气囊包41采用PVC拉丝气垫材料，是一种以拉丝基布取代单层涤纶基布，与一层或多层PVC膜进行复合而成的复合材料，既保有常规充气气密材料的特点，又拥有很好的机械强度、缓冲功能及较强的冲击吸收作用等优点，通过进气口42打入适量的气体，比如，如果使用者比较喜欢较硬的床垫时，气囊包41作为床垫支撑结构，充入足够多的气体，该PVC拉丝气垫材料一方面保证合适的力学强度，另一方面，足够的气体可以保证气囊的支撑力度而不发生塌陷；如果使用者喜欢较软的床垫时，气体充入不需要太多，气囊包41可以保证合适的柔软度，提高舒适感。
参考图3，本发明家具用结构性气囊4以长条形气囊包41并排作基本型态，在两个所述气囊包41之间设有管道43连通，在其中的所述气囊包41上设有一个进气口42。并排设置的气囊包41的连接形式为上下面相连接或左右面相连接中的至少一种形式。其中，气囊包41为长方体结构。气囊包41采用相等大小或不相等中的至少一种形式。
本发明进气口42结构参见图4-7。
进气口42设有一个或多个，设置在一个气囊包41上或多个气囊包41上，进气口42从外至内依次包括六角螺栓结构、贴合剂424和橡胶挡气片425，橡胶挡气片425中间设有一小孔，可从此处充气，在外力作用下，橡胶挡气片425发生弹性形变，从中间顶开，将气体打入气囊包41内，抽出外力后，橡胶挡气片425在弹力作用下恢复成原来状态，避免气体漏出。所述六角螺栓结构通过贴合剂424黏贴在橡胶挡气片425上，六角螺栓结构包括六角螺钉421和六角螺栓422，在六角螺钉422尾部设有硅胶片423，硅胶片423是一种很软的材质，具有良好的密封性，将六角螺钉422旋进入六角螺栓421后，硅胶片423对两者之间的空隙进行填充和密封，避免气体泄漏。
实施例1改性EPE泡沫
原料组成(重量份)：改性电气石30份、低密度聚乙烯70份、石油醚0.5份、三乙醇胺0.05份、偶氮二异庚腈0.01份。
改性电气石由以下方法制备而成：
S1.预处理：将20g电气石粉碎、研细后过100目筛，加入0.1mol/L的NaOH或KOH溶液中浸渍0.5h，过滤，得到预处理后的电气石粉；
S2.冰片的接枝：将10g预处理后的电气石粉加入100mL 3wt％硅烷偶联剂KH560的乙醇溶液中，加热至50℃反应1h后，过滤，洗净，加入100mL甲苯中，将1.2g冰片溶解混合均匀，加入0.1g 1,4-二氮杂二环[2.2.2]辛烷，加热至90℃，反应2h后，过滤，用甲苯洗涤固体，干燥，得到冰片接枝的电气石；
S3.改性：将10g冰片接枝的电气石加入100mL含有1.5wt％硅烷偶联剂的乙醇溶液中，加热至80℃，反应2h后，过滤，洗净，得到改性电气石；硅烷偶联剂为A171和KH-A172的复配混合，质量比为4：2。
保按摩床垫中按摩结构点的制备方法：将改性电气石、低密度聚乙烯、石油醚、三乙醇胺、偶氮二异庚腈混合均匀后，加入到双辊炼胶机中熔融反应0.5h后，继续加入制得料片，然后置于平板硫化机上160℃下加压至2MPa，保压10min，去压发泡，得到泡沫粒，将泡沫粒进行注塑成型，得到保按摩床垫中按摩结构点。
实施例2改性EPE泡沫
原料组成(重量份)：改性电气石50份、低密度聚乙烯80份、正庚烷1份、聚乙烯醇0.1份、偶氮二异丁腈0.02份。
改性电气石由以下方法制备而成：
S1.预处理：将20g电气石粉碎、研细后过200目筛，加入0.5mol/L的NaOH或KOH溶液中浸渍2h，过滤，得到预处理后的电气石粉；
S2.冰片的接枝：将10g预处理后的电气石粉加入100mL 7wt％硅烷偶联剂KH560的乙醇溶液中，加热至70℃反应2h后，过滤，洗净，加入100mL甲苯中，将2g冰片溶解混合均匀，加入0.5g 1,4-二氮杂二环[2.2.2]辛烷，加热至110℃，反应4h后，过滤，用甲苯洗涤固体，干燥，得到冰片接枝的电气石；
S3.改性：将10g冰片接枝的电气石加入100mL含有4wt％硅烷偶联剂的乙醇溶液中，加热至90℃，反应3h后，过滤，洗净，得到改性电气石；硅烷偶联剂为A171和KH-A172的复配混合，质量比为4：3。
保按摩床垫中按摩结构点的制备方法：将改性电气石、低密度聚乙烯、正庚烷、聚乙烯醇、偶氮二异丁腈混合均匀后，加入到双辊炼胶机中熔融反应1h后，继续加入制得料片，然后置于平板硫化机上180℃下加压至7MPa，保压30min，去压发泡，得到泡沫粒，将泡沫粒进行注塑成型，得到保按摩床垫中按摩结构点。
实施例3改性EPE泡沫
原料组成(重量份)：改性电气石40份、低密度聚乙烯75份、正庚烷0.75份、三乙醇胺0.07份、偶氮二异丁酸二甲酯0.015份。
改性电气石由以下方法制备而成：
S1.预处理：将20g电气石粉碎、研细后过150目筛，加入0.35mol/L的NaOH或KOH溶液中浸渍1h，过滤，得到预处理后的电气石粉；
S2.冰片的接枝：将10g预处理后的电气石粉加入100mL 5wt％硅烷偶联剂KH560的乙醇溶液中，加热至60℃反应1.5h后，过滤，洗净，加入100mL甲苯中，将1.5g冰片溶解混合均匀，加入0.35g 1,4-二氮杂二环[2.2.2]辛烷，加热至100℃，反应3h后，过滤，用甲苯洗涤固体，干燥，得到冰片接枝的电气石；
S3.改性：将10g冰片接枝的电气石加入100mL含有2.5wt％硅烷偶联剂的乙醇溶液中，加热至85℃，反应2.5h后，过滤，洗净，得到改性电气石；硅烷偶联剂为A171和KH-A172的复配混合，质量比为4：2.5。
保按摩床垫中按摩结构点的制备方法：将改性电气石、低密度聚乙烯、正庚烷、三乙醇胺、偶氮二异丁酸二甲酯混合均匀后，加入到双辊炼胶机中熔融反应1h后，继续加入制得料片，然后置于平板硫化机上170℃下加压至5MPa，保压20min，去压发泡，得到泡沫粒，将泡沫粒进行注塑成型，得到保按摩床垫中按摩结构点。
对比例1
与实施例3相比，改性电气石未经过步骤S1中预处理，其他条件均不改变。
改性电气石由以下方法制备而成：
S1.冰片的接枝：将10g电气石粉加入100mL 5wt％硅烷偶联剂KH560的乙醇溶液中，加热至60℃反应1.5h后，过滤，洗净，加入100mL甲苯中，将1.5g冰片溶解混合均匀，加入0.35g 1,4-二氮杂二环[2.2.2]辛烷，加热至100℃，反应3h后，过滤，用甲苯洗涤固体，干燥，得到冰片接枝的电气石；
S2.改性：将10g冰片接枝的电气石加入100mL含有2.5wt％硅烷偶联剂的乙醇溶液中，加热至85℃，反应2.5h后，过滤，洗净，得到改性电气石；硅烷偶联剂为A171和KH-A172的复配混合，质量比为4：2.5。
对比例2
与实施例3相比，硅烷偶联剂为A171，其他条件均不改变。
对比例3
与实施例3相比，硅烷偶联剂为KH-A172，其他条件均不改变。
对比例4
与实施例3相比，未添加改性电气石，其他条件均不改变。
原料组成(重量份)：低密度聚乙烯115份、正庚烷0.75份、三乙醇胺0.07份、偶氮二异丁酸二甲酯0.015份。
测试例1
将本发明实施例1-3和对比例1-4制得的保按摩床垫中按摩结构点进行性能测试，结果见表1。
压陷硬度指标(HA(40％/30s),单位N)：指试样压缩达到总厚度的(40±1)％，保载(30±1)s后的，测试其压力。
压缩变形特征(Sf＝F65/F25)：指试样先压缩至总厚度的(75±1)％，然后卸载，Sf为压缩量分别达到(65±1)％和(25±1)％时，两个即时力之比。
表1
由上表可知，本发明制得的保按摩床垫中按摩结构点具有良好的抗变形能力、弹性和柔韧性。
测试例2抗菌抗螨性能测试
将实施例1-3以及对比例1-4制得保按摩床垫中按摩结构点采用振荡法(GB/T20944.3-2008)测试，结果见表2。
表2
组别
大肠杆菌抗菌率(％)
金黄色葡萄球菌抗菌率(％)
实施例1
>99
>99
实施例2
>99
98
实施例3
>99
>99
对比例1
90
91
对比例2
92
94
对比例3
94
95
对比例4
87
88
将实施例1-3以及对比例1-4制得保按摩床垫中按摩结构点进行防螨测试，测试指标按照国标GBT24253-2009，结果见表3。
表3
由上表可知，本发明制得的保按摩床垫中按摩结构点具有良好的抗菌抑菌、防螨性能。
测试例3负离子浓度试验
将实施例1-3和对比例1-4制得的保按摩床垫中按摩结构点经过负离子浓度测试：首先在1min内测定室内环境中负离子浓度，然后将试样在该环境中静置2min再在1min内测定试样释放的负离子浓度(温度：20℃，相对湿度65％，使用仪器：COM3200PRO)，洗涤次数：30次。测试结果如表4所示。
表4
由上表可知，本发明制得的保按摩床垫中按摩结构点能散发较多的负离子。
与现有技术相比，本发明通过制备具有防螨抗菌功能的改性电气石，首先将电气石经过碱预处理后，表面形成大量羟基、含氧基团，进一步将该预处理后的电气石通过硅烷偶联剂KH560改性后，表面接枝大量的环氧基团，在叔胺的催化下，与冰片分子进行键连反应，得到表面接枝大量的冰片分子的磁性电气石，然后通过带有双键的硅烷偶联剂偶联改性，熔融条件下，与低密度聚乙烯在引发剂的作用下发生双键自由基聚合，从而使得改性电气石粉能够与低密度聚乙烯发生键连，制得的改性EPE泡沫具有极好的不仅具有抑菌抗菌、防螨功能，同时电气石产生的远红外射线和负离子，对于人体健康有显著的促进作用，另外，电气石成分对于EPE泡沫的硬度有很大程度的加强，在乳胶层表面设置多个有改性EPE泡沫制备的按摩结构点，在充气气囊的支撑作用下，能够对人体多个穴位进行按摩，起到很好的保健效果；
本发明采用多个气囊包做成结构性气囊，不仅具有很好的承托性能，同时可以减轻床垫的重量，通过放气减小体积，运输方便，充气后柔软的气囊能够适应人体工学的特点，结合按摩结构点对人体各个部位进行有效按摩。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
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