本发明属于海绵制品技术领域，具体涉及一种竹炭海绵及其制备方法。
背景技术：
随着社会的发展，海绵在日常生活中的使用越来越广泛。人们对海绵使用性能的要求越来越多样化，比如高吸湿干燥性能和高抗菌除臭性能等。这就要求改善传统海绵的基本组成，添加不同的物质来提升性能。其中，竹炭因其特有的性能，成为优选。
竹炭是自然界中的天然制品、无毒无味无副作用，也一种多孔物质，表面积非常大，一克竹炭的表面积加起来相当于一个足球场那么大。具有良好的吸附分离、吸湿透气和杀菌抑菌性能，对水分子和异味气体的吸附能力很强，吸附后又比较容易释放。同时，加入天然竹炭颗粒后的海绵释放负离子，对人体汗液的吸收性能大大提高，同时对一些异味气体也能吸附，如能够吸附甲醛等，更具有了除臭抗菌的效果。随着人们环保意识的增强，竹炭也广泛运用到家居装潢中使用，与海绵相结合制作了如竹炭海绵沙发等。
但是，现有海绵添加竹炭后，存在回弹率等物理性能下降的问题，成为目前亟待解决的问题。
技术实现要素：
（一）要解决的技术问题
为了解决现有技术的上述问题，本发明提供一种竹炭海绵及其制备方法，解决了现有技术中海绵添加竹炭后物理性能下降的问题，且具有良好的抗菌除臭和吸湿干燥的效果；还提供了该种竹炭海绵的制备方法。
（二）技术方案
为了达到上述目的之一，本发明采用的主要技术方案包括：
一种竹炭海绵，按重量份计，包括如下成分：
软泡聚醚多元醇60份
软泡聚合物多元醇40份
竹炭粉10份
甲苯二异氰酸酯44份
水2.8份
有机锡催化剂0.2份
33lv催化剂0.1份
叔胺/乙二醇混合物0.05份
有机改性聚硅氧烷0.8份
其中：
所述竹炭粉的细度为50目。
根据本发明的进一步改进，所述软泡聚醚多元醇的密度为1.017g/cm3，粘度为3000pa·s，分子量为3000。
根据本发明的进一步改进，所述软泡聚合物多元醇的密度为1.017g/cm3，粘度为3000pa·s，分子量为3000。
根据本发明的进一步改进，所述有机锡催化剂为辛酸亚锡。
根据本发明的进一步改进，所述叔胺/乙二醇混合物中，
所述叔胺的浓度大于等于1%且小于10%；
所述乙二醇的浓度大于60%。
根据本发明的进一步改进，所述有机改性聚硅氧烷的密度为0.97-1.01g/cm3。
为了达到上述目的之二，本发明采用的主要技术方案包括：
一种竹炭海绵的制备方法，包括下述步骤：
预混合：将软泡聚醚多元醇、软泡聚合物多元醇、竹炭粉、水、有机锡催化剂、33lv催化剂、叔胺/乙二醇混合物和有机改性聚硅氧烷按配比加入快速混合室进行预混合，得到预混料；
混合：将甲苯二异氰酸酯注入快速混合室，然后对甲苯二异氰酸酯与预混料进行搅拌，得到混合料；
发泡：将混合料输送到模具中进行发泡，得到竹炭海绵。
根据本发明的进一步改进，所述预混合步骤中：
所述预混合前，软泡聚醚多元醇、软泡聚合物多元醇、竹炭粉、水、有机锡催化剂、33lv催化剂、叔胺/乙二醇混合物和有机改性聚硅氧烷的温度均为23-25℃；
所述预混合的方式为搅拌，搅拌速度为5000-5500r/min；
所述预混合的时间为1s；
所述预混合时间通过延时继电器控制。
根据本发明的进一步改进，所述混合步骤中：
所述甲苯二异氰酸酯通过管道注入快速混合室中；
所述管道中的压力为180-200bar以使甲苯二异氰酸酯雾化后注入快速混合室中。
根据本发明的进一步改进，所述发泡步骤中：
所述混合料通过管道输送至模具中发泡，所述管道中的流量为220-350kg/min。
（三）有益效果
本发明的有益效果是：
（1）通过在海绵基础配方中添加竹炭粉、叔胺/乙二醇混合物和有机改性聚硅氧烷，解决了现有海绵添加竹炭后回弹性能下降的问题，制备出了回弹性能好的竹炭海绵；
（2）混合步骤中采用高压工艺，将甲苯二异氰酸酯在高压状态下通过管道雾化进入快速混合室，进一步增强了海绵的回弹性能；
（3）本发明的制备方法简单、高效和易操作，制备的产品回弹性能稳定，同时由于竹炭的加入，产品具有良好的抗菌除臭和吸湿干燥的效果。
具体实施方式
为了更好的解释本发明，以便于理解，下面通过具体实施方式，对本发明作详细描述。
一种竹炭海绵及其制备方法的实施例如下：
一种竹炭海绵，按重量份计，包括如下成分：
软泡聚醚多元醇60份
软泡聚合物多元醇40份
竹炭粉10份
甲苯二异氰酸酯44份
水2.8份
有机锡催化剂0.2份
33lv催化剂0.1份
叔胺/乙二醇混合物0.05份
有机改性聚硅氧烷0.8份
其中：
竹炭粉的细度为50目；
软泡聚醚多元醇的密度为1.017g/cm3，粘度为3000pa·s，分子量为3000；
软泡聚合物多元醇的密度为1.017g/cm3，粘度为3000pa·s，分子量为3000；
有机锡催化剂为辛酸亚锡；
叔胺/乙二醇混合物中，叔胺的浓度大于等于1%且小于10%，乙二醇的浓度大于60%；
有机改性聚硅氧烷的密度为0.97-1.01g/cm3。
一种竹炭海绵的制备方法，包括下述步骤：
预混合：将软泡聚醚多元醇、软泡聚合物多元醇、竹炭粉、水、有机锡催化剂、33lv催化剂、叔胺/乙二醇混合物和有机改性聚硅氧烷按配比加入快速混合室进行预混合，预混合的方式为搅拌，搅拌速度为5000-5500r/min，混合前各物质的温度均为23-25℃，通过延时继电器控制混合1s后，得到预混料；
混合：将甲苯二异氰酸酯通过管道注入快速混合室，管道中的压力为180-200bar，然后对甲苯二异氰酸酯与预混料进行搅拌，得到混合料；
发泡：将混合料通过管道输送到模具中进行发泡，控制管道中的流量为220-350kg/min，发泡后得到竹炭海绵。
本配方及方法制备的竹炭海绵回弹性能得到了保持。如现有技术中的竹炭海绵在加入竹炭后回弹率会从45%下降到37%-40%左右，回弹率会下降5%-8%，而根据本发明的配方和制备方法所制备的竹炭海绵，经测试，其回弹率仍为45%左右，回弹率无明显下降。
需要说明的是：
1、竹炭的细度为50目，能够使成品竹炭海绵具有多孔，具有良好的吸附分离、吸湿透气和杀菌抑菌性能。过高细度的竹炭制备的竹炭海绵，虽然吸附性能等较好，但因竹炭的加入，影响了海绵制备工艺中各物质间的反应活性及反应程度，进而影响制备出来的竹炭海绵的回弹性能；过低细度的竹炭制备的竹炭海绵，虽然能够制备出回弹性能较好的海绵，但产品的吸附等性能因为孔的比表面积变小而受到影响。
2、为了解决海绵会因竹炭粉的介入影响反应的程度、造成回弹等物理指标下降的问题，本发明通过调整配方，加入了叔胺/乙二醇混合物和有机改性聚硅氧烷，增加了物质间的反应活性，并进一步实施高压条件下雾化注入甲苯二异氰酸酯的工艺，使高压雾化状态下的甲苯二异氰酸酯（缩写：tdi）雾化液滴更小、与其他物质接触更充分、进而使整个反应更加充分全面，抵消了加竹炭粉后反应不充分、影响竹炭海绵回弹性能的情况，制备出了物理性能指标不下降的竹炭海绵。
3、混合前各物质的温度均为23-25℃，目的为了确保反应过程的可控。其中：若物料温度过低会，则会造成反应过程的不充分，对海绵的物理性能有影响；若物料温度过高，则会因各物料的活性变高、进而造成反应过程的不稳定，所制备的竹炭海绵的性能无法精确控制。
4、设置搅拌速度为5000-5500r/min，能够使整个反应的效率高。若搅拌速度过慢，则会影响物料混合的效率；若搅拌速度过快，也会因较强的剪切力，变相提高了物料间的摩擦、使体系内部温度增高，使下一步的反应过程稳定性受到影响，进而影响所制备竹炭海绵的性能。
5、使用延时继电器控制预混合搅拌时间为1s的原因在于：海绵的反应主要靠甲苯二异氰酸酯的介入，所以对甲苯二异氰酸酯加入参与反应的时间很关键。若控制搅拌的时间太短，会使得预混合物料还未完全均匀混合就开始反应，进而会造成开始的时候海绵反应不稳定产生次品；若控制搅拌的时间太长，则会造成部分物料没有发生反应就直接排出，浪费原料。
6、甲苯二异氰酸酯通过管道高压注入混合室，能够使反应过程进行的更加充分。若采用常压或较低的压力下将甲苯二异氰酸酯注入混合室，则会造成反应的不充分，存在未反应的残留原料，反应的残留原料会影响海绵的物理性能指标。
7、发泡中控制管道中的流量为220-350kg/min，发泡的效率较高。若低于本流量速度，会使发泡速度变慢，影响生产效率。理论上，也可采用高于本发明所设置的流量速度，对发泡速度没有明显的影响。
8、33lv催化剂是一种由33%三乙烯二胺及67%二丙烯甘醇组成的溶液。
与现有技术相比，通过本发明的配方及制备工艺：
（1）通过在海绵基础配方中添加竹炭粉、叔胺/乙二醇混合物和有机改性聚硅氧烷，解决了现有海绵添加竹炭后回弹性能下降的问题，制备出了回弹性能好的竹炭海绵；
（2）混合步骤中采用高压工艺，将甲苯二异氰酸酯在高压状态下通过管道雾化进入快速混合室，进一步增强了海绵的回弹性能；
（3）本发明的制备方法简单、高效和易操作，制备的产品回弹性能稳定，同时由于竹炭的加入，产品具有良好的抗菌除臭和吸湿干燥的效果。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对发明做其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。