TW201512302A - 用以製造乳膠墊體之混合物、製造該乳膠墊體之方法、以及該乳膠墊體 - Google Patents
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Abstract
本發明是以天然乳膠、人造乳膠、奈米銀、奈米氧化鋅及活性碳按照特定比例混合製造乳膠墊體之混合物，並以該混合物利用本發明所設定之方法製造一種含有上述成份的乳膠墊體。
Description
本發明是關於製造乳膠墊體的混合物、以該混合物製造乳膠墊體的方法、以及該乳膠墊體有關。
傳統乳膠墊體的製法係將天然乳膠與人造乳膠以20%：80%的比例混合，所述的天然乳膠是由40%水分以及60%膠料固成份混合而成，所述的人造乳膠是由30%水分及70膠料固成份混合而成。將人造乳膠與天然乳膠混合之後，加入一定劑量的硫化促進劑，以1200轉/分的速度攪拌20分鐘形成乳膠混合物。
接著將乳膠混合物倒進高速發泡機，使混合物進行並完成發泡程序，形成發泡物料；再將該發泡物料倒入塗佈機中，注入工作輸送平台，該工作輸送平台之傳輸速度設定為5公尺/分，依所設定的條件來調整該發泡物料舖佈於該工作輸送平台上的厚度；接著以250℃高溫短暫熱烘的方式進行第一次定形，使該發泡物料的表面凝固定形，爾後再進入烤箱以150℃烘烤熟成完成第二次定形。第二次定形之後，再經冷卻製成乳膠墊體，最後以隔離紙鋪置於該乳膠墊體上，連同隔離紙與乳膠墊體一起捲收成捲料。
然而，上述乳膠墊體的主要功能是襯於兩個物體之間，透過其柔軟彈性的特質，做為兩個物體之間的緩衝，並提供避震的效果。例如，乳膠墊體被製成鞋墊，可提供穿鞋之柔軟彈性、舒適性、行走之緩衝性。
若想將上述的乳膠墊體產生附加功效，在混合物中添加活性碳或其他功能性原料是可行的方案。但以添加活性碳為例，所面臨的問題是，活性碳具有極佳的吸濕等性，而無論是天然乳膠或人造乳膠，都是含水的液狀原料，若將活性碳加入乳膠混合物中，其必定使乳膠混合物的含水度大量降低，混合物的濕比例被改變了，混合物即凝固，無法進行攪拌及後續的製程。而在混合物中添加其他功能性材料也會面臨其他的問題。
所以，要在上述的乳膠混合物中添加活性碳及其他功能性原料必需要精確的計算混合物中各成份的比例及含水量，而基於混合物的組成份改變，後續的製程條件也要做相對的調整。
本發明之目的是在提供一種製備乳膠墊體之混合物，該混合物包括天然乳膠、人造乳膠、奈米氧化鋅、奈米銀、活性碳。本發明更進一步設定了天然乳膠、人造乳膠的含水比例，以及該混合物中各物料的比例。該比例利於混合攪拌，使各物料均勻混合，以利於進行後續製程。特別是奈米氧化鋅及奈米銀，它們在該混合物中的比例，可以透過混合攪拌而使其均勻分散，避免奈米顆粒團聚現象，使奈米氧化鋅及奈米銀的功能得以在混合物及乳膠墊體成品中充份表現。另外，本發明之混合物中奈米氧化鋅大幅提昇了活性碳的添加比例，使活性碳的功能在乳膠墊體中更明顯的呈現。
本發明上述之混合物，組成份包含：20%重量比的天然乳膠，該天然乳膠含50%水份；80%重量比的人造乳膠，該人造乳膠含40%水份；
3%重量比之奈米銀，奈米銀的重量比是對比天然乳膠與人造乳膠混合之總重量；5%重量比之奈米氧化鋅，奈米氧化鋅的重量比是對比天然乳膠、人造乳膠、以及奈米銀混合後之總重量；5%重量比之活性碳，活性碳的重量比是對比天然乳膠、人造乳膠、奈米銀、奈米氧化鋅混合後之總重量。
更進一步，本發明之目的是在提供一種乳膠墊體的製造方法，該方法是依據上述的混合物而特別製定。
本發明上述混合物的製備方法，包括：步驟一，將上述天然乳膠與人造乳膠在攪拌機中進行攪拌混合；步驟二，將奈米銀添加在步驟一的乳膠材料中，繼續攪拌混合使奈米銀均勻分佈於乳膠材料中，製成奈米銀-乳膠混合材料；步驟三，將奈米氧化鋅添加在上述奈米銀-乳膠混合材料中，繼續攪拌混合使奈米氧化鋅均勻分佈於乳膠材料中，製成奈米氧化鋅-奈米銀-乳膠混合材料；步驟四，將活性碳添加在上述奈米氧化鋅-奈米銀-乳膠混合材料中，繼續攪拌混合製成活性碳-奈米氧化鋅-奈米銀-乳膠混合材料；步驟五，將硫化促進劑添加在上述活性碳-奈米氧化鋅-奈米銀-乳膠混合材料中，繼續攪拌混合完成本發明用以製備乳膠墊體的混合物。
本發明利用上述混合物製造乳膠墊體的方法，包括：
步驟一，將本發明上述用以製備乳膠墊體的混合物進行發泡，形成發泡物料；
步驟二，將上述發泡物料塗佈於一工作輸送平台，並調整塗佈厚度及整平。
步驟三，上述經步驟二調整塗佈厚度並整平的發泡物料在一工作輸送平台上被輸送入高溫箱內進行高溫快速定型，使發泡物料的表面凝固定形，成為表面定形物料；步驟四，上述步驟三所形成的表面定形物料在同一工作輸送平台上被輸送入一烤箱中進行烘烤熟成，成為熟成物料；步驟五，將上述熟成物料在同一工作輸送平台上被輸送入一冷卻滾輪，進行壓輾冷卻，使熟成物料降溫，形成乳膠墊體；步驟六，捲取成形，以隔離紙舖於乳膠墊體的表面，將隔離紙與乳膠墊體一同捲取，成為乳膠墊體捲料。
本發明亦包括了採用上述混合物以及製造方法所製造之乳膠墊體，該乳膠墊體中包含了天然乳膠、人造乳膠、奈米銀、奈米氧化鋅、以及活性碳。該乳膠墊體具有良好的軟彈性、延展性、耐展性、抗撕裂等機械性能，同時具有高潔度、耐溫、耐老化、耐磨，殺菌、降溫、保暖、加強的吸濕、防臭、防霉、抑菌、透氣等的特性。值得注意的是，本發明將活性碳的添加量從以往的2%提昇到5%，因此墊體成品的吸濕、防臭、防霉、抑菌、透氣等性能也相對提昇。
本發明乳膠墊體之混合物，包括：天然乳膠、人造乳膠、奈米銀、奈米氧化鋅、活性碳。其中，天然乳膠的含水量為50%，人造乳膠的含
水量40%。製備混合物的方法，包括：步驟一，將上述天然乳膠與人造乳膠以20%及80%的比例在攪拌機中進行攪拌混合，製成乳膠材料；攪拌機的轉速為1200轉/分，攪拌時間為20分鐘；步驟二，將奈米銀添加在步驟一的乳膠材料中，奈米銀的添加比例是對比上述乳膠材料之重量的3%；攪拌機的轉速為1200轉/分，攪拌時間為30分鐘，使奈米銀均勻分佈於乳膠材料中，製成奈米銀-乳膠混合材料；步驟三，將奈米氧化鋅添加在上述奈米銀-乳膠混合材料中，奈米氧化鋅的添加比例是對比上述奈米銀-乳膠混合材料之總重量的5%；攪拌機的轉速為1200轉/分，攪拌時間為15分鐘，使奈米氧化鋅均勻分佈於乳膠材料中，製成奈米氧化鋅-奈米銀-乳膠混合材料；步驟四，將活性碳添加在上述奈米氧化鋅-奈米銀-乳膠混合材料中，活性碳的添加比例是對比上述奈米氧化鋅-奈米銀-乳膠混合材料總重量的5%；攪拌機的轉速為1200至1600轉/分，攪拌時間為6分鐘；製成活性碳-奈米氧化鋅-奈米銀-乳膠混合材料；步驟五，將硫化促進劑添加在上述活性碳-奈米氧化鋅-奈米銀-乳膠混合材料中，硫化促進劑的添加比例是對比上述活性碳-奈米氧化鋅-奈米銀-乳膠混合材料總重量的5%。硫化促進劑主要採用含氮和含硫的有機化合物，例如醛胺類、胍類、秋蘭姆類、噻唑類、二硫代氨基甲酸鹽類、黃原酸鹽類、硫脲類、次磺酰胺類，根據具體情況上述硫化促進劑可單獨或混合使用；攪拌機的轉速為1200至1600轉/分，攪拌時間為5分鐘；完成本發明用以製備乳膠墊體的混合物。
更具體的將上述物質和比例歸納如下，本發明之混合物，包括：含50%水份的天然乳膠20%；含40%水份的人造乳膠80%；奈米銀3%；(奈米銀的添加比例是對比天然乳膠與人造乳膠混合之總重量。)
奈米氧化鋅5%；(奈米氧化鋅的添加比例是對比天然乳膠、人造乳膠、以及奈米銀混合後之總重量。)
活性碳5%；(活性碳的添加比例是對比天然乳膠、人造乳膠、奈米銀、奈米氧化鋅混合後之總重量。)
硫化促進劑5%；(硫化促進劑的添加比例是對比天然乳膠、人造乳膠、奈米銀、奈米氧化鋅、活性碳混合後之總重量。)
本發明上述混合物中的天然乳膠及人造乳膠，特別設定了它們的含水比例分別為50%及40%，主要原因是為了配合活性碳的添加，因為活性碳是一種極具吸濕特性的材料，當活性碳加入乳膠材料中，必定使乳膠材料中的含水度大幅降低，乳膠材料的濕比例被改變，將會造成乳膠材料不易攪拌，甚至凝固成團，為了避免這個問題，本發明特別設定它們的含水比例，這樣的含水比例，可以使活性碳被充份的混合在本發明的混合物中，且仍保持了乳膠材料的適當濕比例。此外，本發明採用含水量高的天然乳膠及人造乳膠，亦有助於添加奈米銀及奈米氧化鋅後的攪拌能順利進行，儘可能的防止了奈米顆粒的團聚現象，使奈米銀及奈米氧化鋅等添加物可均勻混合於本發明的混合物中。
奈米銀的添加是為了使本發明的混合物以及乳膠墊體成品具有抗菌(抑菌)的功能。
奈米氧化鋅在本發明的混合物中具有硫化活性的增益作用，使乳膠原料的交聯密度提高，增加本發明混合物之延展性、耐展性、抗撕裂等機械性能。同時可使本發明之混合物所製成的乳膠墊體成品具有良好的高潔度、機械強度、耐溫、耐老化及耐磨性能，亦具有殺菌、降溫、保暖、遠紅外線及產生負離子等功能。
活性碳的添加是為了使本發明之混合物所製成的乳膠墊體成品具有加強的吸濕、防臭、防霉、抑菌、透氣的特性。值得注意的是，本發明將活性碳的添加量從以往的2%提昇到5%。
利用本發明之混合物製備乳膠墊體的方法，包括：
步驟一，發泡；將本發明上述混合物倒入儲料桶中，送入發泡機中進行發泡，形成發泡物料。
步驟二，塗佈於工作輸送平台；將上述發泡物料倒入塗佈機中，經由塗佈機將發泡物料塗佈於一工作輸送平台，依據實際需要調整塗佈厚度並整平。
步驟三，第一次高溫快速定型，上述經調整塗佈厚度並整平的發泡物料在工作輸送平台上以3公尺/分的速度輸送入高溫箱內，以265℃的溫度進行高溫快速定型，使發泡物的表面凝固定形，成為表面定形物料；在這個步驟中，由於活性碳的添加，消減了硫化促進劑對於乳膠材料的熟成速率，因此發泡物料送入高溫箱內的輸送速度較傳統作業速度(5公尺/分)慢，同時加熱溫度也比以往傳統作業溫度(250℃)高。
步驟四，二次熟成，上述步驟三所形成的表面定形物料在工作輸送平台上以3公尺/分的速度輸送入烤箱中，以165℃的溫度烘烤熟成，成
為材料性能穩定的熟成物料；在這個步驟中，烤箱溫度比傳統作業溫度(150℃)高。
步驟五，冷卻，將上述熟成物料進行冷卻，使熟成物料降溫，形成乳膠墊體。熟成物料在輸送平台上以3公尺/分的速度輸送入冷卻滾輪中，以20℃的溫度壓輾進行冷卻。
步驟六，捲取成形，以隔離紙舖於乳膠墊體的表面，隔離紙是聚乙烯(PE)材料製成的膜，將隔離紙與乳膠墊體一同捲取，成為乳膠墊體捲料。
上述乳膠墊體捲料可運送至加工廠製成各種墊體成品，例如鞋墊、胸墊…等。因為乳膠墊體是由上述混合物以及製造方法所製成，因此該乳膠墊體中含有天然乳膠、人造乳膠以及奈米銀、奈米氧化鋅、活性碳等功能性添加物。所以該墊體成品即具有良好的軟彈性、延展性、耐展性、抗撕裂等機械性能，同時具有高潔度、耐溫、耐老化、耐磨，殺菌、降溫、保暖、加強的吸濕、防臭、防霉、抑菌、透氣等的特性。值得注意的是，本發明將活性碳的添加量從以往的2%提昇到5%，因此墊體成品的吸濕、防臭、防霉、抑菌、透氣等性能也相對提昇。
Claims (7)
- 一種用以製造乳膠墊體之混合物，該混合物包含：20%重量比的天然乳膠，該天然乳膠含50%水份；80%重量比的人造乳膠，該人造乳膠含40%水份；3%重量比之奈米銀，奈米銀的重量比是對比天然乳膠與人造乳膠混合之總重量；5%重量比之奈米氧化鋅，奈米氧化鋅的重量比是對比天然乳膠、人造乳膠、以及奈米銀混合後之總重量；5%重量比之活性碳，活性碳的重量比是對比天然乳膠、人造乳膠、奈米銀、奈米氧化鋅混合後之總重量。
- 一種製造乳膠墊體的方法，包含：步驟一，將含水量50%的天然乳膠與含水量40%的人造乳膠以20%重量比及80%重量比之比例在攪拌機中進行攪拌混合，製成乳膠材料；攪拌機的轉速為1200轉/分，攪拌時間為20分鐘；步驟二，將奈米銀添加在步驟一的乳膠材料中，奈米銀的添加比例是對比上述乳膠材料之重量的3%；攪拌機的轉速為1200轉/分，攪拌時間為30分鐘，使奈米銀均勻分佈於乳膠材料中，製成奈米銀-乳膠混合材料；步驟三，將奈米氧化鋅添加在上述奈米銀-乳膠混合材料中，奈米氧化鋅的添加比例是對比上述奈米銀-乳膠混合材料之總重量的5%；攪拌機的轉速為1200轉/分，攪拌時間為15分鐘，使奈米氧化鋅均勻分佈於乳膠材料中，製成奈米氧化鋅-奈米銀-乳膠混合材料； 步驟四，將活性碳添加在上述奈米氧化鋅-奈米銀-乳膠混合材料中，活性碳的添加比例是對比上述奈米氧化鋅-奈米銀-乳膠混合材料總重量的5%；攪拌機的轉速為1200至1600轉/分，攪拌時間為6分鐘，製成活性碳-奈米氧化鋅-奈米銀-乳膠混合材料；步驟五，將硫化促進劑添加在上述活性碳-奈米氧化鋅-奈米銀-乳膠混合材料中，硫化促進劑的添加比例是對比上述活性碳-奈米氧化鋅-奈米銀-乳膠混合材料總重量的5%；攪拌機的轉速為1200至1600轉/分，攪拌時間為5分鐘；完成用以製備乳膠墊體的混合物。 步驟六，發泡；將步驟五所完成之混合物倒入一儲料桶中，送入發泡機中進行發泡，形成發泡物料；步驟七，塗佈於工作輸送平台；將上述之發泡物料倒入塗佈機中，經由塗佈機將發泡物料塗佈於一工作輸送平台，依據實際需要調整塗佈厚度並整平；步驟八，第一次高溫快速定型，上述經調整塗佈厚度並整平的發泡物料在工作輸送平台上以3公尺/分的速度輸送入高溫箱內，以265℃的溫度進行高溫快速定型，使發泡物料的表面凝固定形，成為表面定形物料；步驟九，二次熟成，上述之表面定形物料在工作輸送平台上以3公尺/分的速度輸送入烤箱中，以165℃的溫度烘烤熟成，成為材料性能穩定的熟成物料；步驟十，冷卻，將上述熟成物料進行冷卻，使熟成物料降溫，形成乳膠墊體；上述熟成物料在輸送平台上以3公尺/分的速度輸送入冷卻滾輪中，以20℃的溫度壓輾進行冷卻。 步驟十一，捲取成形，以隔離紙舖於乳膠墊體的表面，隔離紙是聚乙烯(PE)材料製成的膜，將隔離紙與乳膠墊體一同捲取，成為乳膠墊體捲料。
- 一種依據申請專利範圍第2項之方法所製成之乳膠墊體，該乳膠墊體的組成份包含：天然乳膠、人造乳膠、奈米銀、奈米氧化鋅、以及活性碳。
- 如申請專利範圍第3項所述之乳膠墊體，其中，該天然乳膠或與人造乳膠之重量比分別為20%及80%。
- 如申請專利範圍第4項所述之乳膠墊體，其中，奈米銀的重量比為3%，所述之重量比是對比天然乳膠與人造乳膠混合之重量。
- 如申請專利範圍第5項所述之乳膠墊體，其中，奈米氧化鋅的重量比為5%，所述之重量比是對比天然乳膠、人造乳膠、以及奈米銀混合後之總重量。
- 如申請專利範圍第6項所述之乳膠墊體，其中，活性碳的重量比為5%，所述之重量比是對比天然乳膠、人造乳膠、奈米銀、奈米氧化鋅混合後之總重量。
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