本发明涉及瑜伽垫制备领域，尤其涉及一种无粘结剂的PU/PVC复合瑜伽垫及其制备方法。
背景技术：
现代人生活节奏快、压力大，导致身体状态不佳。而瑜伽是一种改善人们生理、心理、情感和精神方面的能力，是一种达到身体、心灵与精神和谐统一的运动方式，受到越来越多人的喜爱，而瑜伽垫是练习瑜伽必备品，因此，如何制造出性能优异的瑜伽垫成为人们关注的热点。
现有的瑜伽垫通常为PVC、PE、EVA等材质，所述材料制备的瑜伽垫虽弹性较好，但耐磨、耐刮及防滑性能较差，在长期使用的过程不仅容易损坏且用户易因瑜伽垫的滑动而受伤。此外，现有的瑜伽垫生产过程中，通常会加入一些对人体有毒有害的添加剂，而瑜伽垫是与用户身体直接进行接触，安全环保材料制备的瑜伽垫才能满足用户的需要。
因此，现有技术还有待于改进和发展。
技术实现要素：
鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种无粘结剂的PU/PVC复合瑜伽垫及其制备方法，旨在解决现有的瑜伽垫耐磨、耐刮及防滑性能较差，不够安全环保的问题。
本发明的技术方案如下：
一种无粘结剂的PU/PVC复合瑜伽垫，其中，包括PVC层和单面覆盖基布的PU层，所述PVC层，按质量份数计，包括：
所述的无粘结剂的PU/PVC复合瑜伽垫，其中，所述增塑剂为对苯二甲酸二丁酯。
所述的无粘结剂的PU/PVC复合瑜伽垫，其中，所述填充剂为碳酸钙，所述改性发泡剂为偶氮二甲酰胺，所述稳定剂为钾锌稳定剂。
所述的无粘结剂的PU/PVC复合瑜伽垫，其中，所述PU层厚度d1为0.2～0.5mm，所述PVC层厚度d2为3.8～7.8mm。
所述的无粘结剂的PU/PVC复合瑜伽垫的制备方法，其中，包括步骤：
A、将所述PVC、稳定剂和增塑剂依次加入容器中，搅拌20～50s后，再向所述容器中依次加入填充剂、改性发泡剂和色粉，混合后搅拌均匀，得到PVC浆料；
B、将所述PVC浆料涂覆在所述PU层的基布上，得到PU/PVC复合层状材料；
C、将所述PU/PVC复合层状材料置于发泡炉内进行发泡后压纹，得到发泡后的PU/PVC复合层状材料；
D、采用冷风机和冷却辊将所述发泡后的PU/PVC复合层状材料降至室温，再进行去边、剪裁，得到无粘结剂的PU/PVC复合瑜伽垫。
所述的无粘结剂的PU/PVC复合瑜伽垫的制备方法，其中，所述步骤A中，所述PVC浆料的黏度为80000～120000cps。
所述的无粘结剂的PU/PVC复合瑜伽垫的制备方法，其中，所述步骤B中，涂覆在所述PU层基布上的PVC浆料渗透到PU层基布内，使PU层与PVC层复合成一个整体。
所述的无粘结剂的PU/PVC复合瑜伽垫的制备方法，其中，所述步骤C中，所述PU/PVC复合层状材料在发泡炉中移动的速度为8～12m/min，发泡炉的进风方式为上下进风。
所述的无粘结剂的PU/PVC复合瑜伽垫的制备方法，其中，所述步骤C中，发泡炉中包括4个长度均为6m的发泡段，所述4个发泡段的发泡温度依次为180～200℃，220～230℃，180～200℃，150～160℃。
所述的无粘结剂的PU/PVC复合瑜伽垫的制备方法，其中，所述步骤D中，冷风机将所述发泡后的PU/PVC复合层状材料温度降至70～90℃，冷却辊的个数为多个。
有益效果：本发明选用单面覆盖基布的PU层为原料，且涂覆在所述PU层基布上的PVC浆料渗透到PU层基布内，使PU层与PVC层复合成一个整体，得到无粘结剂的PU/PVC复合瑜伽垫。该方法制备的瑜伽垫不使用任何粘结剂，就能将PU层与PVC层稳固的复合在一起，同时，PVC层保证了瑜伽垫的弹性，而PU层增强了瑜伽垫的耐磨、耐刮及防滑性能，不仅安全环保，且性能优异，有利于进一步推广应用。
附图说明
图1为本发明一种无粘结剂的PU/PVC复合瑜伽垫较佳实施例的结构示意图。
具体实施方式
本发明提供一种无粘结剂的PU/PVC复合瑜伽垫及其制备方法，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本发明进一步详细说明。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。
一种无粘结剂的PU/PVC复合瑜伽垫，其特征在于，包括PVC层和单面覆盖基布的PU层，所述PVC层，按质量份数计，包括：
请参考图1，图1为本发明一种无粘结剂的PU/PVC复合瑜伽垫较佳实施例的结构示意图，从图中可以看出，本发明采用PVC层和PU层复合的方式制备出性能优异的瑜伽垫。在使用时，图1中的PVC与地面接触，保证了瑜伽垫有足够的弹性，而PU层本身的耐磨、耐刮及防滑性能好，用户在PU层上活动，不易滑倒且PU层不易被磨坏或刮坏，有效提高了所述瑜伽垫的使用舒适性和耐久性；进一步的，所述PU层为可透水PU层，滴落在瑜伽垫上的汗水等液体可以通过材料本身而离开瑜伽垫的PU层表面。同时，选用单面覆盖基布的PU层为原料，使得涂覆在所述PU层基布上的PVC浆料能够渗透到PU层基布内，使PU层与PVC层通过物理、化学作用力复合成一个整体，该过程不使用任何粘结剂，极大的减少了有毒有害化学品的用量，满足各项法律法规及行业标准的规定，安全环保，有利于进一步推广应用。此外，基布层与PVC层复合在一起，有利于增强所述PU/PVC复合瑜伽垫的抗拉伸性，长期使用过程中不易发生形变。
进一步的，所述增塑剂为对苯二甲酸二丁酯，即DOTP，而本领域常用的增塑剂通常为邻苯二甲酸二辛酯(DOP)、邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯(DEHP)及邻苯二甲酸二丁酯(DBP)等邻苯类化合物，而邻苯类增塑剂毒害人体，会产生内分泌干扰作用，可造成生殖和发育障碍，并能诱发肝癌等。本发明采用的对苯二甲酸二丁酯(DOTP)，毒性明显低于邻苯类增塑剂，本发明通过实验研究，优选对苯二甲酸二丁酯(DOTP)的用量为80～90份，能够保证与其他原料配合得到较好的增塑效果，又不会对人体造成伤害。
进一步的，所述填充剂为碳酸钙，其优选用量为40～60份，所述改性发泡剂为偶氮二甲酰胺，其优选用量为3～7份，所述稳定剂为钾锌稳定剂，其优选用量为1.5～3份。优选的，所述填充剂碳酸钙的用量为40份，采用较少的填充剂有利于PVC层防滑性的提升，同时，改性发泡剂为偶氮二甲酰胺(AC)、钾锌稳定剂与填充剂相配合，有效提升了PVC层的防滑耐磨性能。更进一步的，所述PVC层，还包括5～10份的液体丁腈橡胶，液体丁腈橡胶是一种较好的增韧剂，其与PVC层中的其他组分相互配合，有效提高了PVC层的弹性、防滑和耐刮性能，优选的，所述液体丁腈橡胶的用量为7份。
更进一步的，所述PU层厚度d1为0.2～0.5mm，所述PVC层厚度d2为3.8～7.8mm，从图1中可以看出，PU层厚度d1为包括PU的厚度和基布的厚度。而瑜伽垫的厚度(即d1+d2)通常为4～8mm，针对不同厚度的瑜伽垫，所述PVC层厚度d2为3.8～7.8mm，能够保证不同厚度的瑜伽垫都具有较好的弹性，同时，所述PU层厚度d1为0.2～0.5mm，能够保证瑜伽垫的防滑、耐磨及耐刮性能，延长使用寿命，又不会大幅度提高生产成本，更优选的，所述PU层厚度d1为0.3mm。
本发明还公开了一种基于所述的无粘结剂的PU/PVC复合瑜伽垫的制备方法，其特征在于，包括步骤：
A、将所述PVC、稳定剂和增塑剂依次加入容器中，搅拌20～50s后，再向所述容器中依次加入填料、改性发泡剂和色粉，混合后搅拌均匀，得到PVC浆料；
B、将所述PVC浆料涂覆在所述PU层的基布上，得到PU/PVC复合层状材料；
C、将所述PU/PVC复合层状材料置于发泡炉内进行发泡后压纹，得到发泡后的PU/PVC复合层状材料；
D、采用冷风机和冷却辊将所述发泡后的PU/PVC复合层状材料降至室温，再进行去边、剪裁，得到无粘结剂的PU/PVC复合瑜伽垫。
在步骤A中，首先将PVC、稳定剂和增塑剂依次加入容器中，高速搅拌20～50s使其混合均匀，所述机械搅拌的转速为80～120rpm。之后，所述容器中依次加入填充剂、改性发泡剂，并根据产品需求加入0.5～1份色粉。对所述原料混合物从分混合，机械搅拌至无颗粒且颜色均匀，得到PVC浆料。所述PVC浆料的黏度为80000～120000cps。PVC浆料的黏度过高，不仅发泡难度大且产品的强度不足；PVC浆料的黏度过低，产品的弹性不足且易开裂。而所述黏度的PVC浆料能够充分渗透到所述基布中，使得PU层与PVC层紧密复合，不仅弹性合适，且长期使用不会分层、开裂。优选的，所述浆料的黏度为90000cps。
在步骤B中，采用刮涂法将所述PVC浆料均匀涂覆在所述PU层的基布上，其涂覆厚度根据产品所需的厚度进行调整，得到PU/PVC复合层状材料。
在步骤C中，将所述PU/PVC复合层状材料置于发泡炉内进行发泡，所述发泡炉内包括冷却段和4个长度均为6m的发泡段，且所述发泡炉的进风方式为上下进风。PU/PVC复合层状材料在发泡炉内以8～12m/min的速度匀速运动，先后经历180～200℃，220～230℃，180～200℃，150～160℃的四段发泡过程，180～200℃的第一段为预发泡过程，通过先低温发泡的过程能够使增塑剂充分发挥作用，在较为温和的环境下生产尺寸均匀、较为细腻的泡孔，以提高PU/PVC复合瑜伽垫的弹性和舒适度；220～230℃的第二段为塑化过程，通过升高温度，使发泡剂完全分解，使得产生泡孔的数量达到预期范围；180～200℃的第三段为定型阶段，降低温度的过程中，有利于形成的气泡结构变得稳定，强度提升；150～160℃的第四段为预冷却阶段，该过程中，生成的泡孔发生适当回缩，使得气泡尺寸基本稳定。
采用不同温度的多段发泡法，能够使四段发泡过程相互配合，获得较佳的发泡效果。同时，所述PU层基布上的PVC浆料能够在高温下进一步渗透到PU层基布内，基布内的PVC浆料在发泡过程中体积膨大，使得二者的复合作用更加稳定牢固。
当最后一段发泡结束后，对所述PU/PVC复合层状材料趁热压纹，得到发泡后的PU/PVC复合层状材料。压纹的作用是增大瑜伽垫的PVC层与地面接触时的摩擦力，防止用户因瑜伽垫的整体滑动受伤。
进一步的，对所述发泡后的PU/PVC复合层状材料采用不同的冲压工艺和剪裁方法，可生产其他需要耐磨、耐刮及防滑性能的垫子，如防滑地垫，儿童地垫等产品。
在步骤D中，采用冷风机和冷却辊将所述发泡后的PU/PVC复合层状材料降至室温，再进行去边、剪裁，得到无粘结剂的PU/PVC复合瑜伽垫。其中，先使用冷风机将发泡后的PU/PVC复合层状材料的温度将至70～90℃，在再使用多个冷却辊将发泡后的PU/PVC复合层状材料的温度将至室温。优选的所述冷却辊的个数为5个，所述冷却辊的直径为450mm。采用冷分机与冷却辊配合降温的方式能够将发泡后的PU/PVC复合层状材料快速降至室温，便于进行后续的切边、剪裁，有利于提高工作效率。
实施例1
首先将100份所述PVC、2.5份稳定剂和85份增塑剂依次加入容器中，搅拌30s后，再向所述容器中依次加入40份填充剂、3份改性发泡剂和0.5份色粉，混合后搅拌均匀，得到PVC浆料；之后，采用刮涂法将所述PVC浆料涂覆在所述PU层的基布上，得到PU/PVC复合层状材料；后将所述PU/PVC复合层状材料置于发泡炉内以8m/min的速度在4个长度均为6m的发泡段上移动，4个发泡段的温度分别为180℃，220℃，180℃，150℃；发泡结束后压纹，得到发泡后的PU/PVC复合层状材料；最后，采用冷风机将发泡后的PU/PVC复合层状材料的温度降至70℃，在使用5个冷却辊将所述发泡后的PU/PVC复合层状材料降至室温，再进行去边、剪裁，得到无粘结剂的PU/PVC复合瑜伽垫。
实施例2
首先将100份所述PVC、1.5份稳定剂和90份增塑剂依次加入容器中，搅拌20s后，再向所述容器中依次加入55份填充剂、5份改性发泡剂和0.8份色粉，混合后搅拌均匀，得到PVC浆料；之后，采用刮涂法将所述PVC浆料涂覆在所述PU层的基布上，得到PU/PVC复合层状材料；后将所述PU/PVC复合层状材料置于发泡炉内以12m/min的速度在4个长度均为6m的发泡段上移动，4个发泡段的温度分别为190℃，225℃，190℃，160℃；发泡结束后压纹，得到发泡后的PU/PVC复合层状材料；最后，采用冷风机将发泡后的PU/PVC复合层状材料的温度降至80℃，在使用5个冷却辊将所述发泡后的PU/PVC复合层状材料降至室温，再进行去边、剪裁，得到无粘结剂的PU/PVC复合瑜伽垫。
实施例3
首先将100份所述PVC、3份稳定剂和90份增塑剂依次加入容器中，搅拌50s后，再向所述容器中依次加入60份填充剂、7份改性发泡剂和1.0份色粉，混合后搅拌均匀，得到PVC浆料；之后，采用刮涂法将所述PVC浆料涂覆在所述PU层的基布上，得到PU/PVC复合层状材料；后将所述PU/PVC复合层状材料置于发泡炉内以10m/min的速度在4个长度均为6m的发泡段上移动，4个发泡段的温度分别为200℃，230℃，200℃，160℃；发泡结束后压纹，得到发泡后的PU/PVC复合层状材料；最后，采用冷风机将发泡后的PU/PVC复合层状材料的温度降至90℃，在使用5个冷却辊将所述发泡后的PU/PVC复合层状材料降至室温，再进行去边、剪裁，得到无粘结剂的PU/PVC复合瑜伽垫。
表一为采用GB/T 3923.1-2013方法对市售瑜伽垫与本发明制备的无粘结剂的PU/PVC复合瑜伽垫拉伸性质检测结果的比较表：
表一
表二为对市售瑜伽垫与本发明制备的无粘结剂的PU/PVC复合瑜伽垫耐磨性(ASTM-D4966法)和防滑性(ASTM-F609法)检测结果的比较表：
表二
从表一中可以看出，本发明制备的无粘结剂的PU/PVC复合瑜伽垫，拉伸强度、撕裂强度和断裂拉伸率均复合国家标准且优于市售的瑜伽垫；从表二中可以看出，本发明制备的无粘结剂的PU/PVC复合瑜伽垫在摩擦100次后，无磨损或轻微磨损，耐磨性好；同时，静摩擦系数达0.6，防滑性好，防滑性和耐磨性均优于市售的瑜伽垫，且安全环保，有利于就进一步的推广应用。
综上所述，本发明公开了一种无粘结剂的PU/PVC复合瑜伽垫，购置的单面覆盖基布的PU原料，各项检测指标均优于国家标准，且PVC层使用的原料低毒无害，且二者在复合过程中不使用任何粘结剂，安全环保，在保证瑜伽垫使用舒适度的前提下，大幅提高了瑜伽垫的耐磨、耐刮及防滑性能。同时，其制备工艺简单，成本低，有利于进一步开拓国际市场。
应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。