一种竹质弹簧的制备、应用及床垫制造技术

本发明专利技术提供了一种竹质弹簧的制备方法，包括如下步骤：获得竹丝，并按照弹性模量将竹丝每5GPa分一等级，共分六个等级；将弹性模量等级为3、4、5、6的竹丝初级原材料依次进行化学与浸渍改性：将改性处理后的竹丝进行分丝、卷簧，卷簧的同时进行初步固化处理；初步固化处理后，再进行二次固化处理，而后干燥处理；(4)抛光处理后，将同一规格的竹质弹簧按质量差异由小到大分成若干密度等级，最终获得不同规格、不同质量等级的竹质弹簧本体。本发明专利技术还提供了上述竹质弹簧的应用以及竹质弹簧床垫。本发明专利技术制备的竹质弹簧具有透气散湿、抑菌抗菌、绿色低碳环保的优势，同时，竹质弹簧床垫可满足不同体型和体重人群的定量化支撑需求。同体型和体重人群的定量化支撑需求。同体型和体重人群的定量化支撑需求。

【技术实现步骤摘要】
一种竹质弹簧的制备、应用及床垫


[0001]本专利技术涉及床垫
，尤其涉及一种以竹材为原材料，通过化学改性定量化调控其组织结构，通过定量化浸渍处理改善其物理力学性能，通过缠绕定型等工艺制备竹质弹簧材料的方法，并利用该材料开发的健康环保竹质弹簧床垫，可满足不同体型和体重的人群的定量化支撑和舒适性的要求。

技术介绍

[0002]目前市场上的床垫主要有乳胶床垫、海绵床垫、弹簧床垫、棕榈床垫等。其中，合成乳胶和海绵的原材料都是石油化工产品，是不可再生资源，且乳胶、海绵等填充物的透气性和散湿性差，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；弹簧床垫所用金属弹簧原材料为钢材或合金钢等，虽然其支撑性能好，透气性好，但其原材料是不可再生资源，属于高能耗、高排放的材料，回收成本高；再者，棕榈等植物纤维材料填充床垫，通常是通过破坏植物材料本身的组织结构，提取植物纤维后通过胶黏剂粘合后热压成型，资源浪费严重，而且此类填充材料也存在一系列问题，如已有将竹丝压块成型制作竹丝单元设计制作床垫填充材料，这种处理方法破坏了竹材天然的结构，且需要利用胶本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种竹质弹簧的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)将竹材拉丝获得竹丝，并按照0～30GPa弹性模量将竹丝每5GPa分一等级，共分六个等级；(2)将弹性模量等级为3、4、5、6的竹丝初级原材料进行以下处理；A化学改性：
①
采用氧化剂与羧酸或次氯酸盐按1：1比例联合处理竹丝初级原材料，温度20～60℃，处理时间2～4h；
②
采用浓度5～20％的强碱溶液处理竹丝，温度40～80℃，处理时间2～4h；
③
将经上述步骤处理的竹丝送入自动淋洗箱，自动淋洗至淋洗液呈中性；
④
对步骤
③
处理后的竹丝进行干燥处理，温度40～60℃，将含水率调至20～30％；B浸渍改性：
①
将竹丝浸入粒径10～50nm的纳米无机氧化物溶液，固含量为15～50％，温度20～60℃，通过真空罐实现真空负压环境，浸渍时间2～4h，固化温度100～140℃，固化时间1～3h；
②
将竹丝浸入改性环氧树脂，通过真空罐调控负压环境，每隔10min加压减压一次，压力0.5～5MPa，加压减压速度0.02～1MPa/min，浸渍时间1～4h；而后进行表面固化，固化温度120～140℃，固化时间10～30min；(3)将步骤(2)处理后的竹丝进行分丝、卷簧处理，卷簧温度130～160℃，卷簧的同时进行初步固化处理；初步固化处理后，进行二次固化处理，二次固化温度100～140℃，固化时间1～3h，定型12～24h，而后干燥处理，将含水率调至7～10％；(4)将经步骤(3)处理的竹质弹簧进行抛光处理；接着，将同一规格的竹质弹簧按质量差异由小到大分成若干密度等级，最终获得不同规格、不同质量等级的竹质弹簧本体。2.根据权利要求1所述的竹质弹簧的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，采用红外检测竹丝的竹纤维含量，并根据竹材弹性模量和竹纤维体积分数之间关系模型E＝40.129V
f
+0.2219，将竹丝按0～30GPa弹性模量每5GPa分一等级，共分六个等级；其中，所述关系模型E＝40.129V
f
+0.2219中，E表示竹丝的弹性模量，单位：GPa；V
f
表示竹丝的竹纤维体积分数。3.根据权利要求1所述的竹质弹簧的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)中，不同规格的竹质弹簧本体指竹质弹簧本体的线径、口径和自由高度不同，其中，对于线径、口径和自由高度一致的竹质弹簧，再按质量差异由小到大分成四个质量...

【专利技术属性】
技术研发人员：王福利，陈玉霞，郭勇，许费扬，丁仕成，闫彬，李创业，翁蓓蓓，徐润民，张锦龙，邬珊珊，洪璐，
申请(专利权)人：安徽农业大学，
类型：发明
国别省市：