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详细内容

床垫用编织抗塌陷3D型芯材开发及应用成果登记公示信息

成果名称:

床垫用编织抗塌陷3D型芯材开发及应用

登记日期:

2021-08-24

完成单位:

东莞市集美纺织有限公司

完成人员:

李延伍,万春苗,李延军,黄丽玲,资红生

研究起止日期:

2012-01-01至2017-02-01

主要应用行业:

制造业

高新技术领域:

新材料

评价单位:

中国国际科技促进会

评价日期:

2021-07-26

成果简介:

1、课题来源与背景: 自2010年前后,中国人利用德国企业最早研发的3D材料,多层叠合,制造3D床垫。由于,德国企业早期 的3D材料并不是为生产床垫而研发,是中国企业开发这种3D材料多层叠合构成床垫,因此,3D床垫在中 国诞生。尽管3D床垫材料有很多独特的,其他床垫材料不能取代的效能,但是,这种材料的超范围使用 ,导致3D床垫的塌陷问题,严重制约这个行业的发展。我国在2012年颁布3D床垫纺织行业标准,FZT6202 0-2012.其耐久测试标准,滚压3万次,滚压后床垫高度大于等于原始高度的70%,远远低于我国2011年颁 发的床垫轻工行业标准,QB/T1952,2-2011耐久测试,1400牛顿力滚压3万次,滚压后床垫高度大于等于 原始高度的90%。 FZT62020-2012这个3D床垫纺织行业标准,为什么晚于 QB/T1952,2-2011轻工行业标准一年颁布,其耐久 性测试比轻工行业标准低20%,这么大的差别,这就是说,当时的3D床垫抗塌陷性能,只能达到这样一个 标准。但是, 低门槛的纺织行业标准,并没有推动3D床垫行业的发展,不少床垫企业因为3D床垫塌陷, 而放弃这种3D材料的使用。因此,解决3D床垫的塌陷问题,是3D床垫行业发展的首要问题。

2、技术原理及性能指标: 我们认识到3D床垫材料是一种有方向性的弹性材料,它的弹性原理是靠弧形X交叉的涤纶单丝弯曲度加大 与复位,反复重复这个动作而产生弹性。也就是说,3D材料受压时,弧形X交叉的涤纶单丝弯曲度加大, 弧形进一步凸出,前移;当解除压力时,弧形X交叉的涤纶单丝弯曲度复位,弧形后移。因此,3D材料受 压变形时,内部弧形X交叉的涤纶单丝是向弧形凸出的方向移位,解除压力时,内部弧形X交叉的涤纶单 丝复位。根据3D材料受压变形内部结构有方向性移位的特点,改变传统的《横竖》多层叠合,采用旋转1 80度平衡多层叠合,3D材料受压时,内部弧形X交叉的涤纶单丝移动方向相反,达到内部结构保持平衡, 减少了内部材料移动的阻力,提高了内部材料的稳定性,预防3D材料弧形性X交叉的平衡支撑发生偏移, 导致受压时倒向一侧, 从而提高了抗塌陷的效果。 由于3D材料多层叠合构成的3D 床垫,边部软,靠边部睡眠时,身体有向外倾斜的感觉,导致睡眠不适。 我们用水溶性胶水均匀滚涂3D材料表面的网格线,经过低温风洞,除去水分,使3D材料的边部10公分之 内表面网格线层层粘合,使3D床垫内芯四周10公分的范围明显加强,克服3D床垫边部软,靠边睡眠不适 的缺陷。 3D床垫是采用3D材料多层叠合构成,通常每层之间用热熔胶粘合。我们为了提高3D床垫的环保指数,用 贯穿缝合法代替热熔胶粘合的方法,提高了睡眠区的环保指数。 通过以上多项改进,制成的3D床垫接受QB/T1952.2-2011耐久性测试,抗塌陷检测指标睡眠中心区达97% 。边部达到99%。

 3、技术的创造性与先进性: A、重新定义3D材料的内部结构形态。市面资料显示3D材料内部是X-90度垂直交叉的涤纶单丝,与3D材料 的内部真实结构不符。3D材料的内部X交叉的涤纶单丝是弧形,X交叉的角度根据网孔大小和材料的厚度 不同而不同,不是固定的X-90度。 B、命名3D材料受压变形时内部弧形X交叉单丝的移动方向。3D材料是有方向性的弹性材料,我们命名3D 材料弧形X交叉单丝的凸起端为“头”,3D材料弧形X交叉单丝的凹陷端为“尾”,3D材料的任何一段横 向剪开,都有一端凹,一端凸,只是因为3材料内部支撑涤纶单丝是弧形平行交叉排列所致。我们命名凸 出的一端是“头”,凹进去的一端是“尾”。3D材料受压时,弧形X交叉单丝移动的方向是“头”出,“ 尾”进的平行移动过程。当解除压力时,3D材料弧形X交叉单丝复位。 C、改变《横竖》多层叠合(即每层旋转90度叠合): 按内部平衡支撑原理,采用180度旋转叠合,形成平衡组合体,再旋转90度叠合的多角度叠合方式。减少 了受压时内部结构的阻力,提高了材料的稳定性。 D、3D床垫四周加强技术,改变了3D床垫边部软的缺陷。

4、技术的成熟程度,适用范围和安全性; 本技术生产的3D床垫,自2017年投放市场以来,没有3D床垫塌陷的市场投诉。多次接受QB/T1952.2-2011 检测,耐久性测试,抗塌陷检测指标睡眠中心区达97%。边部达到99%。

 5、应用情况及存在的问题; 采用该项技术,用ODM的合作方式,和喜临门家具股份有限公司,皇朝家具集团,等集团公司合作。本公 司自主品牌集美至上3D床垫,在国内市场逐步铺开。受疫情影响,自主品牌热销市场尚未展开。

 6、尚未获奖。