CN109222496A - 一种椰棕床垫的防潮防蛀方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及高性能纤维及复合材料技术领域，公开了一种椰棕床垫的防潮防蛀方法，将制备得到的磁性微粒对天然橡胶进行改性，填充至椰棕纤维细胞腔中获得吸湿性强的磁性多孔纤维床垫表层，利用磁性干扰细菌和蛀虫的侵入繁殖，防潮防蛀效果优异，并且力学性能得到提高，可以降解、再生，无污染，具有优良的物理、化学特性，有望成为新一代环保、节能、高性能新兴床垫材料，本发明有效解决了现有椰棕床垫防潮防蛀性能差问题，兼顾了舒适效果和防潮防蛀性能，提高了天然植物纤维材料的开发利用，能够实现提高床垫材料的可持续发展以及环保性的现实意义，是一种极为值得推广使用的技术方案。
Description
技术领域
本发明属于高性能纤维及复合材料技术领域，具体涉及一种椰棕床垫的防潮防蛀方法。
背景技术
椰棕是从椰子外壳提取出来的丝状物质，经过高温消毒和干净后压缩成捆。椰棕的特点：棕丝色泽黄色中略带微红。椰棕主要应用于棕垫的生产加工。其他应用一般应用于：坐垫，床垫(衬垫、花篮垫、椰糠等)，沙发， 椰棕雕等。椰棕床垫就是用椰子壳外层纤维作为原料制成的床垫。椰子树是常绿乔木。椰子是椰子树的果实，其外层由棕色的纤维包裹着。这种棕色的纤维叫做椰棕。椰棕床垫的做法有两种，一种作法是用椰棕捻成的绳子编织成网状的床垫，另一种作法是在床垫弹簧的上面铺垫上椰棕絮片。椰棕床垫具有冬暖夏凉、透气、吸湿、弹性大、延年耐用的特点。
随着人们崇尚自然的呼声越来越高，并且对于环境问题越来越重视，人造纤维在制备过程中出现了一系列问题，比如能源消耗过高，对环境造成了较严重的污染，产品成本较贵，不亲肤等等。使得天然植物纤维重新占据了一定的市场，椰棕纤维作为一种天然植物纤维已经被应用在床垫中，使得人们的睡眠质量得到提高，并且椰棕价格便宜，更容易被消费者接受。但是由于椰壳纤维含有很高的糖分，并且难以去除，使得椰棕床垫极容易受潮以及引起虫蛀。
发明内容
本发明的目的是针对现有的问题，提供了一种椰棕床垫的防潮防蛀方法，利用磁性干扰细菌和蛀虫的侵入繁殖，防潮防蛀效果优异，并且力学性能得到提高。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种椰棕床垫的防潮防蛀方法，包括以下步骤：
（1）将椰棕破碎剪切至长度在1-2厘米范围，放入蒸煮设备中，加入质量浓度为1.2-1.4%的氢氧化钠溶液浸没物料，料液比为1:3.8-4.0，设置蒸煮温度为155-160℃，蒸煮时间为2.0-2.5小时，将蒸煮好的物料取出，使用清水冲洗除去残留的碱液，用碾压机对蒸煮软化后的物料进行初加工，经过梳理后清洗风干得到束状粗纤维，铺成2-3厘米厚备用；
（2）按照质量比为6.8-7.0：3.5-4.0:2.1-2.3:1.4-1.6的比例依次称取四氧化三铁、二氧化硅、氧化硼、氧化镝共45-50克，破碎至微粒状，并继续在快速研磨机中湿磨40-46小时，过400-450目筛，在80-90℃下干燥3-5小时，得到磁性微粒，加入到1.2-1.3千克脱糖处理后的天然橡胶中，同时加入150-160克硅烷偶联剂，混合搅拌均匀，在75-80℃下搅拌反应30-40分钟，冷却至常温，放入储胶罐备用；
（3）将步骤（2）制备得到的改性天然橡胶利用压缩空气对步骤（1）铺好的粗纤维进行均匀喷胶，正面喷胶完成后，置于55-60℃下干燥3-4小时，然后进行背面喷胶，继续置于55-60℃下干燥3-4小时，然后置于120-125℃下进行恒温硫化，硫化时间为25-30分钟，最终成片，根据床垫尺寸要求，进行切割，将单片铺叠成垫芯，使用冷压机压块初步成型，热压定型形成床垫即可。
作为对上述方案的进一步描述，步骤（1）所述粗纤维含水量在5-8%之间。
作为对上述方案的进一步描述，步骤（2）所述研磨机转速为450-500转/分钟。
作为对上述方案的进一步描述，步骤（2）所述硅烷偶联剂是由2, 3-氨基丙基三乙氧基硅烷与质量浓度为70-75%的乙醇水溶液按照质量比为1:4-5混合调制得到的。
作为对上述方案的进一步描述，步骤（3）所述单位施胶量控制在0.25-0.30千克/平方米之间。
本发明相比现有技术具有以下优点：为了解决现有椰棕床垫防潮防蛀性能差的问题，本发明提供了一种椰棕床垫的防潮防蛀方法，将制备得到的磁性微粒对天然橡胶进行改性，填充至椰棕纤维细胞腔中获得吸湿性强的磁性多孔纤维床垫表层，利用磁性干扰细菌和蛀虫的侵入繁殖，防潮防蛀效果优异，并且力学性能得到提高，可以降解、再生，无污染，具有优良的物理、化学特性，有望成为新一代环保、节能、高性能新兴床垫材料，本发明有效解决了现有椰棕床垫防潮防蛀性能差问题，兼顾了舒适效果和防潮防蛀性能，提高了天然植物纤维材料的开发利用，能够实现提高床垫材料的可持续发展以及环保性的现实意义，是一种极为值得推广使用的技术方案。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，下面结合具体实施例对本发明作进一步说明，应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明所提供的技术方案。
实施例1
一种椰棕床垫的防潮防蛀方法，包括以下步骤：
（1）将椰棕破碎剪切至长度在1-2厘米范围，放入蒸煮设备中，加入质量浓度为1.2%的氢氧化钠溶液浸没物料，料液比为1:3.8，设置蒸煮温度为155℃，蒸煮时间为2.0小时，将蒸煮好的物料取出，使用清水冲洗除去残留的碱液，用碾压机对蒸煮软化后的物料进行初加工，经过梳理后清洗风干得到束状粗纤维，铺成2厘米厚备用；
（2）按照质量比为6.8：3.5:2.1:1.4的比例依次称取四氧化三铁、二氧化硅、氧化硼、氧化镝共45克，破碎至微粒状，并继续在快速研磨机中湿磨40小时，过400目筛，在80℃下干燥3小时，得到磁性微粒，加入到1.2千克脱糖处理后的天然橡胶中，同时加入150克硅烷偶联剂，混合搅拌均匀，在75℃下搅拌反应30分钟，冷却至常温，放入储胶罐备用；
（3）将步骤（2）制备得到的改性天然橡胶利用压缩空气对步骤（1）铺好的粗纤维进行均匀喷胶，正面喷胶完成后，置于55℃下干燥3小时，然后进行背面喷胶，继续置于55℃下干燥3小时，然后置于120℃下进行恒温硫化，硫化时间为25分钟，最终成片，根据床垫尺寸要求，进行切割，将单片铺叠成垫芯，使用冷压机压块初步成型，热压定型形成床垫即可。
作为对上述方案的进一步描述，步骤（1）所述粗纤维含水量在5-8%之间。
作为对上述方案的进一步描述，步骤（2）所述研磨机转速为450转/分钟。
作为对上述方案的进一步描述，步骤（2）所述硅烷偶联剂是由2, 3-氨基丙基三乙氧基硅烷与质量浓度为70%的乙醇水溶液按照质量比为1:4混合调制得到的。
作为对上述方案的进一步描述，步骤（3）所述单位施胶量控制在0.25-0.30千克/平方米之间。
实施例2
一种椰棕床垫的防潮防蛀方法，包括以下步骤：
（1）将椰棕破碎剪切至长度在1-2厘米范围，放入蒸煮设备中，加入质量浓度为1.3%的氢氧化钠溶液浸没物料，料液比为1:3.9，设置蒸煮温度为158℃，蒸煮时间为2.2小时，将蒸煮好的物料取出，使用清水冲洗除去残留的碱液，用碾压机对蒸煮软化后的物料进行初加工，经过梳理后清洗风干得到束状粗纤维，铺成2.5厘米厚备用；
（2）按照质量比为6.9：3.8:2.2:1.5的比例依次称取四氧化三铁、二氧化硅、氧化硼、氧化镝共48克，破碎至微粒状，并继续在快速研磨机中湿磨43小时，过420目筛，在85℃下干燥4小时，得到磁性微粒，加入到1.25千克脱糖处理后的天然橡胶中，同时加入155克硅烷偶联剂，混合搅拌均匀，在78℃下搅拌反应35分钟，冷却至常温，放入储胶罐备用；
（3）将步骤（2）制备得到的改性天然橡胶利用压缩空气对步骤（1）铺好的粗纤维进行均匀喷胶，正面喷胶完成后，置于58℃下干燥3.5小时，然后进行背面喷胶，继续置于58℃下干燥3.5小时，然后置于122℃下进行恒温硫化，硫化时间为28分钟，最终成片，根据床垫尺寸要求，进行切割，将单片铺叠成垫芯，使用冷压机压块初步成型，热压定型形成床垫即可。
作为对上述方案的进一步描述，步骤（1）所述粗纤维含水量在5-8%之间。
作为对上述方案的进一步描述，步骤（2）所述研磨机转速为480转/分钟。
作为对上述方案的进一步描述，步骤（2）所述硅烷偶联剂是由2, 3-氨基丙基三乙氧基硅烷与质量浓度为72%的乙醇水溶液按照质量比为1:4.5混合调制得到的。
作为对上述方案的进一步描述，步骤（3）所述单位施胶量控制在0.25-0.30千克/平方米之间。
实施例3
一种椰棕床垫的防潮防蛀方法，包括以下步骤：
（1）将椰棕破碎剪切至长度在1-2厘米范围，放入蒸煮设备中，加入质量浓度为1.4%的氢氧化钠溶液浸没物料，料液比为1:4.0，设置蒸煮温度为160℃，蒸煮时间为2.5小时，将蒸煮好的物料取出，使用清水冲洗除去残留的碱液，用碾压机对蒸煮软化后的物料进行初加工，经过梳理后清洗风干得到束状粗纤维，铺成3厘米厚备用；
（2）按照质量比为7.0：4.0:2.3:1.6的比例依次称取四氧化三铁、二氧化硅、氧化硼、氧化镝共50克，破碎至微粒状，并继续在快速研磨机中湿磨40-46小时，过450目筛，在90℃下干燥5小时，得到磁性微粒，加入到1.3千克脱糖处理后的天然橡胶中，同时加入160克硅烷偶联剂，混合搅拌均匀，在80℃下搅拌反应40分钟，冷却至常温，放入储胶罐备用；
（3）将步骤（2）制备得到的改性天然橡胶利用压缩空气对步骤（1）铺好的粗纤维进行均匀喷胶，正面喷胶完成后，置于60℃下干燥4小时，然后进行背面喷胶，继续置于60℃下干燥4小时，然后置于125℃下进行恒温硫化，硫化时间为30分钟，最终成片，根据床垫尺寸要求，进行切割，将单片铺叠成垫芯，使用冷压机压块初步成型，热压定型形成床垫即可。
作为对上述方案的进一步描述，步骤（1）所述粗纤维含水量在5-8%之间。
作为对上述方案的进一步描述，步骤（2）所述研磨机转速为500转/分钟。
作为对上述方案的进一步描述，步骤（2）所述硅烷偶联剂是由2, 3-氨基丙基三乙氧基硅烷与质量浓度为75%的乙醇水溶液按照质量比为1:5混合调制得到的。
作为对上述方案的进一步描述，步骤（3）所述单位施胶量控制在0.25-0.30千克/平方米之间。
对比例1
与实施例1的区别仅在于，省略步骤（1）中氢氧化钠溶液的使用，利用清水代替，其余保持一致。
对比例2
与实施例2的区别仅在于，省略步骤（2）中氧化硼、氧化镝的添加，其余保持一致。
对比例3
与实施例3的区别仅在于，步骤（2）中硅烷偶联剂是由2, 3-氨基丙基三乙氧基硅烷与质量浓度为75%的乙醇水溶液按照质量比为1:2混合调制得到的，其余保持一致。
对比例4
与实施例3的区别仅在于，步骤（2）中恒温硫化温度为135℃，硫化时间为20分钟，其余保持一致。
对比实验
分别使用实施例1-3和对比例1-4的方法对椰棕床垫进行防潮防蛀，以使用活性炭的方式对椰棕床垫进行防潮防蛀作为对照组，按照各组方法加工制备，各组均加工成长宽厚为200 ×150× 30mm的试样，进行试验，保持试验中无关变量一致，将WDW-2OOc型电子材料万能测试机调节至正常状态进行力学性能测试，对各组椰棕床垫性能进行评估，统计有效平均值，结果如下表所示：
（按照GB/T 14344-2003《化学纤维长丝拉伸性能试验方法》对试样进行测试；按照国标GB6503-2008对试样进行回潮率的测试：各取试样5克放入烘燥箱中，温度设置为65℃并烘燥1小时，之后每隔l0分钟取出称重，直至连续两次的重量差不超过0.05%时，以最后一次的重量进行回潮率的计算。）
本发明有效解决了现有椰棕床垫防潮防蛀性能差问题，兼顾了舒适效果和防潮防蛀性能，提高了天然植物纤维材料的开发利用，能够实现提高床垫材料的可持续发展以及环保性的现实意义，是一种极为值得推广使用的技术方案。
Claims (5)
1.一种椰棕床垫的防潮防蛀方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将椰棕破碎剪切至长度在1-2厘米范围，放入蒸煮设备中，加入质量浓度为1.2-1.4%的氢氧化钠溶液浸没物料，料液比为1:3.8-4.0，设置蒸煮温度为155-160℃，蒸煮时间为2.0-2.5小时，将蒸煮好的物料取出，使用清水冲洗除去残留的碱液，用碾压机对蒸煮软化后的物料进行初加工，经过梳理后清洗风干得到束状粗纤维，铺成2-3厘米厚备用；
（2）按照质量比为6.8-7.0：3.5-4.0:2.1-2.3:1.4-1.6的比例依次称取四氧化三铁、二氧化硅、氧化硼、氧化镝共45-50克，破碎至微粒状，并继续在快速研磨机中湿磨40-46小时，过400-450目筛，在80-90℃下干燥3-5小时，得到磁性微粒，加入到1.2-1.3千克脱糖处理后的天然橡胶中，同时加入150-160克硅烷偶联剂，混合搅拌均匀，在75-80℃下搅拌反应30-40分钟，冷却至常温，放入储胶罐备用；
（3）将步骤（2）制备得到的改性天然橡胶利用压缩空气对步骤（1）铺好的粗纤维进行均匀喷胶，正面喷胶完成后，置于55-60℃下干燥3-4小时，然后进行背面喷胶，继续置于55-60℃下干燥3-4小时，然后置于120-125℃下进行恒温硫化，硫化时间为25-30分钟，最终成片，根据床垫尺寸要求，进行切割，将单片铺叠成垫芯，使用冷压机压块初步成型，热压定型形成床垫即可。
2.如权利要求1所述一种椰棕床垫的防潮防蛀方法，其特征在于，步骤（1）所述粗纤维含水量在5-8%之间。
3.如权利要求1所述一种椰棕床垫的防潮防蛀方法，其特征在于，步骤（2）所述研磨机转速为450-500转/分钟。
4.如权利要求1所述一种椰棕床垫的防潮防蛀方法，其特征在于，步骤（2）所述硅烷偶联剂是由2, 3-氨基丙基三乙氧基硅烷与质量浓度为70-75%的乙醇水溶液按照质量比为1:4-5混合调制得到的。
5.如权利要求1所述一种椰棕床垫的防潮防蛀方法，其特征在于，步骤（3）所述单位施胶量控制在0.25-0.30千克/平方米之间。
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