專利名稱：一種竹炭慢回彈枕頭的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種枕頭，特別涉及ー種竹炭慢回彈枕頭。
背景技術：
與睡眠質量關系最密切的寢具就是枕頭，合適的枕頭高度應該讓人躺下后與頸椎生理曲線深度一致。頸部肌肉及韌帶充分放松，有利于人體健康及養生的目的。傳統的枕頭通常采用實體填充，體積較大 ，儲藏與運輸都不方便，并且很多是墊頭不墊頸，致使頸椎受到壓迫，以致改變頸椎的正常生理曲線，使肌肉疲勞及韌帶牽拉或損傷，引起“落枕”，經常處于這種狀況是引發頸椎病的常見原因之一。CN1444893A(2003-10-1)公開的充氣枕頭雖然方便儲藏運輸，高度可調，然而充氣后的枕頭始終貼緊人體的頸部，時間長了容易引起頸部肌肉內的血液流量減少，將引發肌肉組織缺氧和疼痛，還會在體內累積乳酸，引起頭痛癥狀，并且充氣枕的高度變化較大，同時睡姿轉換時的枕頭高度變化也不合理。CN101103872B(2010-12-15)公開了ー種康頸枕，枕體由高彈海綿底板和高彈海綿枕板粘合固定構成，枕板設置頸枕部和側枕部，側枕部位于兩側，頸枕部位于中間下部，在頸枕部的上方設有枕頭凹腔。然而該枕頭彈性太大以致枕頭高度變化大，其弾性和高度不可調節，容易使頸部造成落枕。同時這類康頸枕一般難以清洗，長期使用易生菌，因此對該類枕頭的抗菌性也提出了新的要求。普通慢回彈材料雖能吸收水分卻不易散發水分，納污發臭易繁殖病菌，為此CN1865326公開了“一種竹炭海綿及其制作方法”，CN101619165公開了“一種竹炭聚氨酯泡沫復合材料的生產方法”，但CN1865326專利申請中的竹炭在海綿中包含有15_50%，比例偏高，影響海綿原有特性的保持；CN101619165專利申請中的聚醚多元醇和甲苯ニ異氰酸酯的選料和含量不合適，產品的環保性、軟硬度和溫度影響變化有待改進。專利CN101905505A(2010-12-08)公開了ー種慢回彈海綿的生產方法。然而該慢回彈海綿的制備方法復雜、生產效率低、回彈時間均有待改進。
發明內容
本發明的目的是提供一種彈性和高度可調、可使人體頸部血流通暢且具有抗菌效果的竹炭慢回彈枕頭。本發明的上述技術目的是通過以下技術方案得以實現的一種竹炭慢回彈枕頭，包括枕體和枕套，其特征在干所述枕體包括高彈海綿枕芯、氣囊和竹炭慢回彈海綿枕芯，所述竹炭慢回彈海綿枕芯包裹所述氣囊，所述氣囊包裹所述高彈海綿枕芯，所述氣囊上設有氣管的一端，所述氣管的另一端連接有氣閥并設于所述竹炭慢回彈海綿枕芯外；
所述竹炭慢回彈海綿由下列原料和重量份組成1-8份粒徑1500-2500目的竹炭粉、第一多元醇20-85、第二多元醇10-90、MDI異氰酸酯8_30、硅橡膠增韌劑0. 2-0. 8，發泡劑
3-6、催化劑0. 5-1、表面活性劑0. 3-0. 9、阻燃劑0. 2-0. 5 ;所述第一多元醇為こニ醇與丙ニ醇的聚合物，官能度為3，羥值45-99mgKOH/g ;所述第二多元醇為三羥甲基丙烷與環氧丁烷的共聚多元醇，EO含量大于60%，羥值3-22mgK0H/g。本發明的枕頭至少具有以下優點
(1)所述結構設置的高彈海綿枕芯、氣囊和竹炭慢回彈海綿枕芯，可通過所述氣閥可根據實際需要控制所述高彈海綿的高度和弾性，當需要降低所述枕頭的高度和彈性時，壓住所述枕頭的外部，同時旋開所述氣閥放氣，由于ー塊充滿空氣的海綿在逐漸被抽去空氣過程中，由于海綿中的氣胞并不是封閉的，海綿不會膨脹而保持原狀態，所述高彈海綿的體積變小，從而所述枕頭高度降低；放氣后所述高彈海綿呈被壓實 態，所述枕頭彈性減小；當需要增加所述枕頭的高度時，旋開所述氣閥，高彈海綿充氣并且體積増大，從而所述枕頭高度增加；
(2)本發明的竹炭慢回彈海綿具有粘彈特性，所述高彈海綿與所述竹炭慢回彈海綿組合設置，使所述枕頭的彈性適當，可隨頭頸位置的改變，自動發生形變，隨時保持與頸部緊密結合的位置，特別是能固定頭部，不讓頭滑落造成落枕，可以使人體頸部血流通暢；
(3)本發明的竹炭慢回彈海綿還具有抗菌效果，因而該竹炭慢回彈枕頭具有抗菌效
果;
(4)本發明竹炭慢回彈海綿的各組分能夠在特定制備エ藝中良好的分散于整個體系，粉末狀竹炭參與發泡過程并均勻分布在海綿材料中，使用兩種不同官能團數和羥值的多元醇與MDI異氰酸酯混合發泡，結合本發明的竹炭粉，能夠形成至少ー個以上的玻璃化溫度的海綿體，實現軟硬性能的穩定；而且本發明的發泡劑、催化劑與硅橡膠增韌劑組合后使本發明竹炭慢回彈海綿的透氣透濕性和回彈性產生了協同增效作用，實現了優質組合，最終使所述的竹炭慢回彈海綿的透氣透濕性好、回彈率為2-4%，回彈時間慢、軟硬度適當且受溫度影響小。作為優選，所述竹炭粉通過以下方法制得
(1)在立式移動床中從頂部加入經過截斷劈碎和初歩干燥的竹子，竹子憑借重力逐漸下移，依次經歷干燥區、預炭化區、炭化區、煅燒區和冷卻區，炭化區產生的熱解氣體自下而上在干燥區與竹子逆流或者錯流使竹子干燥并達到炭化溫度，熱解氣體從頂部排出進入竹醋液冷凝器，冷凝得竹醋液；控制所述燃燒區不同位置的溫度差進行階梯式升溫，使竹子下移過程中經歷的燃燒區以5-15°C/min的速率升溫至700-750°C并保溫40-80min，然后再以
5-15°C /min的速率升溫至1000-1500°C并保溫2_8h ;所述煅燒區的ー側分布有可調節開啟或閉合的小孔，所述煅燒區的另ー側對應有所述小孔處的測溫點；
(2)將上步制得的竹炭制得竹炭粉。作為優選，所述竹炭粉為3-5份，粒徑1800-2000目。作為優選，所述氣閥設置在所述枕套的一角。作為優選，所述氣閥所在的枕套的一角設置有弾性保護套，所述彈性保護套的一邊開ロ。作為優選，所述第二多元醇為具有采用雙金屬氰化物絡合催化劑而形成的三羥甲基丙烷與環氧丁烷的共聚多元醇。
更優選地，所述第二多元醇的羥值為8_15mgK0H/g。作為優選，所述發泡劑為環戊烷、正丁烷或5-15%的碳酸氫鈉溶液中的一種或多種。作為優選，所述催化劑為三こ烯ニ胺。作為優選，所述阻燃劑為磺酸鹽阻燃劑。慢回彈海綿易燃燒，并且一旦燃燒會產生劇毒氰化氫氣體，40s內人就會窒息死亡，因此慢回彈海綿的阻燃性非常重要。本發明采用0. 2-0. 5重量份的磺酸鹽阻燃劑能在體系中實現良好的均勻一致的分散，并且材料的阻燃性能 良好，能達到所需等級。更優選地，所述磺酸鹽阻燃劑為全氟丁基磺酸鉀PPFBS。作為優選，所述硅橡膠為室溫硫化硅橡膠。作為優選，所述彈性保護套為矩形、三角形或S型。
圖I是本發明枕頭的剖視 圖2是本發明實施例一的枕頭示意 圖3是本發明的竹炭慢回彈海綿的制造設備示意 圖4是本發明竹炭炭化立式移動床的溫度控制系統示意圖。圖中，11-高彈海綿枕芯；12_氣囊；13_竹炭慢回彈海綿枕芯；14_枕套；15_氣閥；16_保護套；1_第一原料罐；2_第二原料罐；3_電腦控制裝置；4_喂料槍；5_發泡模具；51-進水管；52_出水管；6_第一喂料管；7_第二喂料管；8_第一回流管；9_第二回流管；10-清洗管；53_緊固裝置；A-干燥區；B-預炭化區；C-炭化區；D-煅燒區；E-冷卻區；F-帶CPU的溫度感應裝置；dl/d2/d3-助燃物導入孔；tl/t2/t3-測溫點。
具體實施例方式以下結合附圖對本發明作進ー步詳細說明。如圖3所示，竹炭慢回彈海綿的制造設備包括原料罐、發泡模具5、電腦控制裝置3和喂料槍4，原料罐包括第一原料罐I和第二原料罐2，第一原料罐I與喂料槍4的入口之間連接有第一喂料管6，第一原料罐I與喂料槍4的入口之間連接有第一回流管8，第二原料罐2與喂料槍4的入口之間連接有第二喂料管7，第二原料罐2與喂料槍4的入口之間連
接有第二回流管9。喂料槍4與電腦控制裝置3相連，喂料槍4的出口與發泡模具5相連。發泡模具5由模具蓋和模具座組成，模具蓋與模具座通過鉸接方式活動連接，模具座的底部連接有進水管51和出水管52。模具座上設有緊固裝置53，進水管51和出水管52外包覆有保溫材料。發泡模具5上設有若干排氣孔。用于使料液發泡時產生的氣體從排氣孔完全排出，從而防止海綿產品表面產生凹坑缺陷。喂料槍4的入口連接有PVC軟管清洗管10。如圖4所示，竹炭粉制備使用的立式移動床分為干燥區A、預炭化區B、炭化區C、煅燒區D和冷卻區E。煅燒區D —側分布有許多可以調節開啟或閉合的助燃物導入孔，如dl、d2、d3等，另ー側對應有各個小孔處的測溫點如tl、t2、t3等，各小孔處溫度通過與該測溫點連接的溫度感應裝置F顯示。實施例一
如圖I所示，本枕頭包括枕體和枕套14，枕體包括高彈海綿枕芯11、氣囊12和竹炭慢回彈海綿枕芯13，高彈海綿枕芯11全部套在氣囊12內，氣囊12整體套在竹炭慢回彈海綿枕芯13內，氣囊12上設有氣管(未在圖中示出)的一端，氣管的另一端連接有氣閥15并設于竹炭慢回彈海綿枕芯13之外。枕套14的一角設置有三角型的弾性保護套16 (圖2)，保護套16的ー邊開ロ，用于收納隱藏氣閥15，并且便于氣閥9收納或取出，防止睡覺時氣閥9咯到皮膚。竹炭粉制備在立式移動床干餾炭化爐中進行中試，以平均含水率39%的竹片(長約36cm)，各測溫點的溫度，干燥區A為150°C，預炭化區 B為275°C，炭化區C為450°C，升溫時觀測圖I所示D區即燃燒區不同位置的溫度，當燃燒區某處如d2的溫度過低吋，打開該處的小孔，導入空氣就地就近燃燒，使該處溫度升高，控制竹子下移過程中經歷的燃燒區溫度以5°C /min的速率升溫至700°C并保溫40min，然后再以5°C /min的速率從700°C升溫至1100°C并保溫2h，竹炭冷卻管道和竹醋液冷凝器采用自然冷卻，出料溫度為40°C。連續運轉10天(不包括溫爐時間)后取出竹炭，得到結果總投料40000kg，出竹炭7000kg，出竹醋液5500kg。竹炭質量平均固定碳(可燃基)含量96%，電阻值0. 5 Q /cm,灰分含量0. 5%，碘吸附值平均900mg/g，PH值7。竹炭慢回彈海綿的制備原料
5份粒徑1800-2000目的竹炭粉；第一多元醇20重量份；こニ醇與丙ニ醇的聚合物，官能度為3，羥值45mgK0H/g ;第二多元醇三羥甲基丙烷與環氧丁烷的共聚多元醇90重量份，EO含量大于60%，羥值3mgK0H/g ；MDI異氰酸酯8重量份；環戊烷、正丁烷形成的發泡劑3重量份；三こ烯ニ胺2份；B8002表面活性劑；0. 2重量份的磺酸鹽阻燃劑；0. 2重量份室溫硫化硅橡膠增韌劑。竹炭慢回彈海綿的制備方法按上述原料配比在第一原料罐內配制第一多元醇和第二多元醇，在第二原料罐內配制其它原料；將第一原料罐內的原料在第一攪拌機內攪拌混合均勻獲得第一混合液，將第二原料罐內的原料在第二攪拌機內攪拌混合均勻獲得第二混合液；將第一混合液送入第一喂料管，將第二混合液送入第二喂料管，待發泡模具中的溫度達到40°C后，用電腦按配方比控制喂料比例及喂料量，并通過喂料槍控制下料至發泡模具中；在40°C的發泡模具中發泡lmin，并在25°C保溫Ih ;將發泡保溫后的物料冷卻切塊。竹炭慢回彈海綿測試結果見表I。竹炭慢回彈枕頭的抗菌實驗采用統ー實驗法測試黃色葡萄球菌、MRSA菌、白癬菌。竹炭慢回彈枕頭的抗菌效果見表2。實施例ニ
枕頭結構同實施例一，不同的是彈性保護套16的形狀為S形。竹炭慢回彈海綿的制備原料和制備方法同實施例一，不同的是竹炭粉的制備在16管連體的列管移動床干餾炭化爐中進行中試，以平均含水率30%的孟宗竹片(長約40cm)，各測溫點的溫度，干燥區A為200°C，預炭化區B為270°C，炭化區C為500°C，升溫時從外燃式導入部分燃燒氣和竹醋液冷凝器部分不凝縮氣體同時燃燒，使燃燒區溫度以150C /min的速率升溫至750°C并保溫80min，然后再以15°C /min的速率從750°C升溫至1500°C并保溫8h，在1500°C區噴入水蒸氣60min，竹炭冷卻管道和竹醋液冷凝器采用自然冷卻，出料溫度為30°C。連續運轉8天(不包括溫爐時間)后取出竹炭，將取出的竹炭放入含酸量4%的溶液中浸泡2h，取出用清水清洗，然后放入烘干窯內烘干lh，得到結果總投料40000kg,出竹炭7150kg，出竹醋液5400kg。竹炭質量平均固定碳(可燃基)含量95%，電阻值0. 4 Q /cm,灰分含量0. 4%，比表面積1200m2/g，碘吸附值平均800mg/g，PH值7。竹炭慢回彈海綿的制備原料
6-8份粒徑2000-2500目的竹炭粉；第一多元醇30重量份的こニ醇與丙ニ醇的聚合物，官能度為3，羥值50mgK0H/g ;第二多元醇具有采用 雙金屬氰化物絡合催化劑而形成的三羥甲基丙烷與環氧丁烷的共聚多元醇60重量份，EO含量68%，羥值8mgK0H/g ；MDI異氰酸酷15重量份；環戊烷發泡劑5重量份；三こ烯ニ胺3份0. 3重量份的磺酸鹽阻燃劑；0. 5重量份室溫硫化硅橡膠增韌劑。實施例三
枕頭結構同實施例一。竹炭粉的制備同實施例一，不同的是竹炭慢回彈海綿的制備原料和制備方法。竹炭慢回彈海綿的制備原料
1-3份粒徑1500-2800目的竹炭粉；第一多元醇85重量份的こニ醇與丙ニ醇的聚合物，官能度為3，羥值99mgK0H/g ;第二多元醇三羥甲基丙烷與環氧丁烷的共聚多元醇10重量份，EO含量80%，羥值22mgK0H/g ； MDI異氰酸酯30重量份；環戊烷、正丁烷、5-15%的碳酸氫鈉溶液形成的發泡劑6重量份；三こ烯ニ胺6份；0. 5重量份的磺酸鹽阻燃劑；0. 8重量份室溫硫化硅橡膠增韌劑。竹炭慢回彈海綿的制備方法
按上述原料配比在第一原料罐內配制第一多元醇和第二多元醇，在第二原料罐內配制其它原料；將第一原料罐內的原料在第一攪拌機內攪拌混合均勻獲得第一混合液，將第二原料罐內的原料在第二攪拌機內攪拌混合均勻獲得第二混合液；將第一混合液送入第一喂料管，將第二混合液送入第二喂料管，待發泡模具中的溫度達到50°C后，用電腦按配方比控制喂料比例及喂料量，并通過喂料槍控制下料至發泡模具中；在50°C的發泡模具中發泡8min,并在40°C保溫5h ;將發泡保溫后的物料冷卻切塊。對比實施例一
竹炭粉制備在立式移動床干餾炭化爐中進行中試，以平均含水率39%的竹片(長約36cm),各測溫點的溫度，干燥區200°C以下，預炭化區280_340°C，炭化區400_420°C，升溫時從外燃室導入部分燃燒氣，運轉燃燒區溫度控制在900-1000で，導入竹醋液冷凝器部分不凝縮氣體同時燃燒，最高溫度達1100°C，竹炭冷卻管道和竹醋液冷凝器采用自然冷卻，出料溫度為40°C。連續運轉10天(不包括溫爐時間)后取出竹炭。得到結果總投料40000kg，出竹炭5970kg，出竹醋液4940kg。竹炭質量平均固定碳(可燃基)含量94%，電阻值10 Q /cm，灰分含量為2-4%，碘吸附值最高為700mg/g，PH值8_10。竹炭慢回彈海綿的制備原料配比同實施例一。不同的是采用傳統的制備方法，即將所有原料按配方混合后全部攪拌，然后在發泡模具中發泡20min后冷卻切塊。對比實施例ニ
竹炭粉的制備方法和竹炭慢回彈海綿的制備方法同實施例ニ，不同的是竹炭慢回彈海綿的制備原料配比為20份粒徑700目的竹炭粉；第一多元醇60重量份的こニ醇與丙ニ醇的聚合物，官能度為3，羥值78mgKOH/g ;第二多元醇環氧丙烷與環氧こ烷的共聚多元醇30重量份，EO含量73%，羥值42mgK0H/g ；MDI異氰酸酯8_30重量份；水發泡劑3_6重量份；A33常規凝膠催化劑10份。對比實施例三
竹炭粉的制備和竹炭慢回彈海綿的制備原料配比同實施例三，不同的是竹炭慢回彈海綿的制備方法采用傳統的制備方法，即將所有原料按配方混合后全部攪拌，然后在發泡模具中發泡20min后冷卻切塊。對比實施例四
記憶乳膠枕將碎乳膠零料和碎海綿零料通過機器打碎，直徑約在0. 5-1厘米大小；根據人體工程力學原理，依照人體頭頸部的曲線設計制成帶曲線的枕套，側面裝一條拉鏈；將打碎的碎乳膠和碎記憶海綿按2:1的比例均勻的灌入枕套中，填充厚度為12cm，使其圓潤飽滿。表I實施例和對比實施例的產品指標對比
權利要求
1.一種竹炭慢回彈枕頭，包括枕體和枕套，其特征在于所述枕體包括高彈海綿枕芯、氣囊和竹炭慢回彈海綿枕芯，所述竹炭慢回彈海綿枕芯包裹所述氣囊，所述氣囊包裹所述高彈海綿枕芯，所述氣囊上設有氣管的一端，所述氣管的另一端連接有氣閥并設于所述竹炭慢回彈海綿枕芯外； 所述竹炭慢回彈海綿由下列原料和重量份組成1-8份粒徑1500-2500目的竹炭粉、第一多元醇20-85、第二多元醇10-90、MDI異氰酸酯8_30、硅橡膠增韌劑O. 2-0. 8，發泡劑3-6、催化劑O. 5-1、表面活性劑O. 3-0. 9、阻燃劑O. 2-0. 5 ;所述第一多元醇為乙二醇與丙二醇的聚合物，官能度為3，羥值45-99mgKOH/g ;所述第二多元醇為三羥甲基丙烷與環氧丁烷的共聚多元醇，EO含量大于60%，羥值3-22mgK0H/g。
2.根據權利要求I所述的一種竹炭慢回彈枕頭，其特征在于所述竹炭粉通過以下方 法制得 (1)在立式移動床中從頂部加入經過截斷劈碎和初步干燥的竹子，竹子憑借重力逐漸下移，依次經歷干燥區、預炭化區、炭化區、煅燒區和冷卻區，炭化區產生的熱解氣體自下而上在干燥區與竹子逆流或者錯流使竹子干燥并達到炭化溫度，熱解氣體從頂部排出進入竹醋液冷凝器，冷凝得竹醋液；控制所述燃燒區不同位置的溫度差進行階梯式升溫，使竹子下移過程中經歷的燃燒區以5-15°C/min的速率升溫至700-750°C并保溫40-80min，然后再以5-15°C /min的速率升溫至1000-1500°C并保溫2_8h ;所述煅燒區的一側分布有可調節開啟或閉合的小孔，所述煅燒區的另一側對應有所述小孔處的測溫點； (2)將上步制得的竹炭制得竹炭粉。
3.根據權利要求I或2所述的一種竹炭慢回彈枕頭，其特征在于所述竹炭粉為3-5份，粒徑1800-2000目。
4.根據權利要求I或2所述的一種竹炭慢回彈枕頭，其特征在于所述氣閥設置在所述枕套的一角。
5.根據權利要求4所述的一種竹炭慢回彈枕頭，其特征在于所述氣閥所在的枕套的一角設置有彈性保護套，所述彈性保護套的一邊開口。
6.根據權利要求I或2所述的一種竹炭慢回彈枕頭，其特征在于所述第二多元醇為具有采用雙金屬氰化物絡合催化劑而形成的三羥甲基丙烷與環氧丁烷的共聚多元醇。
7.根據權利要求6所述的一種竹炭慢回彈枕頭，其特征在于所述第二多元醇的羥值為 8-15mgK0H/g。
8.根據權利要求I或2所述的一種竹炭慢回彈枕頭，其特征在于所述發泡劑為環戊燒、正丁燒或5-15%的碳酸氫鈉溶液中的一種或多種。
9.根據權利要求8所述的一種竹炭慢回彈枕頭，其特征在于所述催化劑為三乙烯二胺。
10.根據權利要求9所述的一種竹炭慢回彈枕頭，其特征在于所述阻燃劑為磺酸鹽阻燃劑。
全文摘要
本發明涉及一種枕頭，特別涉及一種竹炭慢回彈枕頭。該枕頭包括枕體和枕套，其枕體包括高彈海綿枕芯、氣囊和竹炭慢回彈海綿枕芯，竹炭慢回彈海綿枕芯包裹氣囊，氣囊包裹高彈海綿枕芯，氣囊上設有氣管的一端，氣管的另一端連接有氣閥并設于竹炭慢回彈海綿枕芯外；竹炭慢回彈海綿由下列原料和重量份組成1-8份粒徑1500-2500目的竹炭粉、第一多元醇20-85、第二多元醇10-90、MDI異氰酸酯8-30、硅橡膠增韌劑0.2-0.8，發泡劑3-6、催化劑0.5-1、表面活性劑0.3-0.9、阻燃劑0.2-0.5。該竹炭慢回彈枕頭的彈性和高度可調、可使人體頸部血流通暢且具有抗菌效果。
文檔編號B01J20/30GK102764020SQ20121028618
公開日2012年11月7日 申請日期2012年8月13日 優先權日2012年8月13日
發明者丁建中 申請人:浙江建中竹業科技有限公司