一种能够产生负离子的环保健康型汽车脚垫的制作方法

本发明涉及汽车脚垫，特别是一种能够产生负离子的环保健康型汽车脚垫。

背景技术：

由于汽车地板清洗起来比较麻烦，因此汽车脚垫几乎成了车内必备用品。目前市场上的汽车脚垫按材质由低至高主要分为4类：亚麻质地、塑料质地、橡胶质地和呢绒质地。

亚麻质地脚垫摸上去比较软，清洗后容易起毛，而且清洗几次之后会变形，影响舒适性，长时间使用之后，尤其在温度较高的夏天，容易产生异味。

塑料脚垫拆洗很方便，夏天使用问题不大，但在光线作用下易开裂和老化，使用寿命短，在冬天塑料材质由于低温极易变硬变脆，导致脚垫不平整，容易妨碍驾驶者操作，带来安全隐患；耐磨性不好，脚感不舒服。

橡胶脚垫质地柔软，脚感舒服，清洗方便，在环境温度变化比较大的情况下不容易变形，冬夏使用都适宜，相对经济耐用，但橡胶气味较大，影响车内空气。

呢绒质地脚垫适合冬季使用，价格昂贵，显得比较上档次，但不适于经常清洗。

长期以来，汽车脚垫只是作为一种普通汽车用品在使用，没有注重开发其特殊的使用功能，特别是健康环保功能。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是提供一种具备常规汽车脚垫功能同时又能够释放负离子，改善汽车内部空气质量的环保健康型的汽车脚垫。

本发明是采用如下技术方案实现的。

一种能够产生负离子的环保健康型汽车脚垫，包括一个脚垫单元或多个拼接在一起的脚垫单元，所述脚垫单元从上至下依次包括顶部耐磨软层、可释放负离子的负离子塑石板硬层，顶部耐磨软层为皮革层或皮革层与位于其下方的弹性层的复合层；所述皮革为动物皮革或人造皮革；所述人造皮革为pvc人造革或PU合成革。所述弹性层为硅胶发泡或海绵或记忆棉或EVA或乳胶发泡或橡胶制成的层状物。

进一步，顶部耐磨软层为皮革层与位于其下方的弹性层通过若干第一缝合线缝制形成的复合层。或者顶部耐磨软层为皮革层与位于其下方的弹性层粘贴在一起形成的复合层。皮革层与位于其下方的弹性层的缝制会在皮革层的表面形成许多缝合沟，可以增大皮革层表面的粗糙程度，提高驾乘人员鞋底与脚垫之间的摩擦力。同时，采用缝合的方式，可以避免使用胶，避免了胶中甲醛等挥发物质，提高了脚垫的环保性。所述可释放负离子的负离子塑石板硬层的厚度为2-10mm；顶部耐磨软层的厚度为1-5mm。

进一步，所述第一缝合线交错排列在顶部耐磨软层的上表面形成若干缝合沟。

进一步，脚垫单元的边沿通过由防水材料制成的包边条包边。设有包边条，增加了对弹性层的防水保护，极大地增加了脚垫的防水性能，使脚垫易于打理。

进一步，包边条为皮革包边条，所述皮革为动物皮革或人造皮革；所述人造皮革为pvc人造革或PU合成革；包边条与脚垫单元的边沿通过第二缝合线缝合。

进一步，脚垫单元的边沿上顶部耐磨软层、负离子塑石板硬层之间通过第二缝合线缝合。

进一步，负离子塑石板硬层的底部设有防滑纹或防滑凸起或防滑凸棱。增加了脚垫与汽车地板间的摩擦力，可以避免脚垫产生滑动而妨碍驾乘。

进一步，所述防滑凸起或防滑凸棱上设有吸附孔。设有吸附孔，可以牢靠地吸附在汽车地板间的地面上。

进一步，顶部耐磨软层的边沿包覆负离子塑石板硬层的边沿并延伸到负离子塑石板硬层的底面上。脚垫单元的边沿上顶部耐磨软层、负离子塑石板硬层之间通过第二缝合线缝合。

进一步，顶部耐磨软层的顶面上局部粘贴或缝制有由pu制成的耐磨片层。

进一步，所述可释放负离子的负离子塑石板硬层的原料包括可释放负离子的矿石粉、塑料，负离子塑石板硬层各种原料经挤塑或注塑形成负离子塑石板硬层。

进一步，可释放负离子的矿石粉为稀土、电气石、独居石、氧化硼、氧化铝、氧化镁、氧化磷、氧化钛、氧化钾、氧化钙、三氧化二铝、二氧化硅、三氧化二硼、氧化镁、三氧化二铁、氧化钠、氧化钾、氧化钙、五氧化二磷、氧化钛、一氧化铁、锗石粉、砭石粉的一种或数种混合物。

本发明的优点是：在保留汽车脚垫传统性能的前提下，增加了能够长期释放负离子的功能。利用汽车脚垫在驾驶室物件中面积比较大、负离子激发物质不易散落的优势，可以释放较多负离子的特点，来达到清除驾驶室空气中的烟味、异味、恶臭；平时驾乘人员吸入含有较多负离子的气体，既能保持清醒驾乘，避免交通事故还可以增强人体免疫力，保持身心健康。由于设有顶部耐磨软层，且顶部耐磨软层设有弹性层作为保温弹性层，包住可释放负离子的负离子塑石板硬层顶面，在冬天可以保证负离子塑石板硬层不变形，并可以有效延缓负离子塑石板硬层的开裂和老化。采用顶部耐磨软层覆盖下方的负离子塑石板硬层，既能保证脚垫具有不易变形的特点，又能保证给驾乘人员软硬适中，表面柔软舒服、富有弹性的感觉，缓解驾乘疲劳。

附图说明

图1是本发明能够产生负离子的环保健康型汽车脚垫一较佳实施例的立体结构示意图。

图2是图1沿A-A’的剖面图。

图3是图1的H部分的局部放大图。

图4是图3的I部分的局部放大图。

图5是图1所示能够产生负离子的环保健康型汽车脚垫的后视图。

图6是图5的B部分的结构示意图。

图7是本发明能够产生负离子的环保健康型汽车脚垫一较佳实施例的立体结构示意图。

图8是图7沿C-C’的剖面图。

图9是图8的J部分的局部放大图。

图10是图7所示能够产生负离子的环保健康型汽车脚垫的后视图。

图11是本发明能够产生负离子的环保健康型汽车脚垫一较佳实施例的立体结构示意图。

图12是图11所示能够产生负离子的环保健康型汽车脚垫的后视图。

图13是图11沿D-D’的剖面图。

图14是本发明能够产生负离子的环保健康型汽车脚垫一较佳实施例的立体结构示意图。

图15是图14所示能够产生负离子的环保健康型汽车脚垫的后视图。

图16是图14沿E-E’的剖面图。

图17是本发明能够产生负离子的环保健康型汽车脚垫一较佳实施例的立体结构示意图。

图18是图17沿F-F’的剖面图。

图19是图17所示能够产生负离子的环保健康型汽车脚垫的后视图。

图20是本发明能够产生负离子的环保健康型汽车脚垫一较佳实施例的立体结构示意图。

图21是本发明能够产生负离子的环保健康型汽车脚垫一较佳实施例的立体结构示意图。

图22是图21沿G-G’的剖面图。

图23是图22的K部分的局部放大图。

图24是本发明能够产生负离子的环保健康型汽车脚垫一较佳实施例的立体结构示意图。

其中：顶部耐磨软层-1； 负离子塑石板硬层-2； 皮革层-3； 弹性层-4； 第一缝合线-5；包边条-6；第二缝合线-7；缝合沟-8；防滑凸起-9；吸附孔-10；防滑纹-11；防滑凸棱-12；防滑凹槽-13；耐磨片层-14；脚垫单元-15。

具体实施方式

下面，结合附图和实施例对本发明做进一步说明。

实施例1。如图1-图6所示，一种能够产生负离子的环保健康型汽车脚垫，包括一个脚垫单元，所述脚垫单元从上至下依次包括顶部耐磨软层1、可释放负离子的负离子塑石板硬层2，顶部耐磨软层1为皮革层3或皮革层3与位于其下方的弹性层4的复合层；所述可释放负离子的负离子塑石板硬层2的厚度为2-10mm；顶部耐磨软层1的厚度为1-5mm，保持汽车脚垫的重量为1000-3000g/平方米，提高坐垫的抗滑稳定性；所述皮革为动物皮革或人造皮革；所述人造皮革为pvc人造革或PU合成革。所述弹性层为海绵制成的层状物。

负离子材料作为一种具有环保、健康等多功能的新型材料代表之一，被广泛的应用于纺 织品、陶瓷、建筑材料等领域。自从1902年Aschkinass和Caspan肯定空气负离子具有生物 意义，1903年苏联学者发表了利用空气负离子消除病菌的论文以来，近年，科研人员开展了 大量实验研究，进一步肯定了空气负离子的价值。

城市房间里的负氧离子浓度是每立方厘米100个，楼宇办公室里的浓度甚至低到每立方厘米40～50个，而世界卫生组织划定的标准，清新空气的负氧离子含量为每立方厘米空气中 不低于1000～1500个，所以在这样环境工作往往容易诱发头痛失眠等不适。很多都市白领工 作一天之后感到头昏脑胀，就和空气不够“营养”有一定关系。而森林和瀑布地区、高山海边 和公园里的“大气维生素”含量很丰富，分别能达每立方厘米10000～20000个、5000～10000 个和400～1000个。负氧离子能促进人体新陈代谢、预防流感、增强机体抗病能力。

负离子塑石板硬层由至少包括可释放负离子的矿石粉、塑料挤塑或注塑而成。所述可释放负离子的矿石粉为稀土、电气石、独居石、氧化硼、氧化铝、氧化镁、氧化磷、氧化钛、氧化钾、氧化钙中的一种或数种。稀土是元素周期表第Ⅲ族副族元素钪、钇和镧系元素共17种化学元素的合称。稀土元素具体包括：镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥、钪。所述可释放负离子的矿石粉也可以是：三氧化二铝(Al₂O₃)、二氧化硅(SiO₂)、三氧化二硼(B₂O₃)、氧化镁(MgO)、三氧化二铁(Fe₂O₃)、氧化钠(Na₂O)、氧化钾(K₂O)、氧化钙(CaO)、五氧化二磷(P₂O₅)、氧化钛(TiO₂)、一氧化铁(FeO)等矿石粉末。所述塑料为PET、HDPE、PVC、LDPE、PP或PS材质的塑料。

负离子塑石板硬层的各组分按重量份如下：氧化钙8份、二氧化硅10份、钙镁电气石1份、 黑电气石3份、独居石0.1份、硬脂酸钙0.1份、氧化镁0.3份、塑料50份。

其制作工艺如下：

(1)按原料配方配料；

(2)将配好的原料加入混料机后，进行低速运转，并加入热稳定剂，将混料机提高到高速；

(3)在50℃以下加入增塑剂、发泡剂、偶联剂；增塑剂为脂肪族二元酸酯类、苯二甲酸酯类(包括邻苯二甲酸酯类、对苯二甲酸酯类)、苯多酸酯类、苯甲酸酯类、多元醇酯类、氯化烃类、环氧类、柠檬酸酯类、聚酯类中的一种或数种。所述发泡剂为偶氮二甲酰胺。所述偶联剂为钛酸酯

(4)在65℃以下加入润滑剂；所述润滑剂为硬脂酸锌和乙撑双硬脂酸酰胺的混合物。

(5)在120℃时将物料放入冷混机冷却至30℃后出料；

(6)将挤出机预热至规定温度后启动主机，并上料调整确 定如下工艺参数：a.螺筒温度：一区140℃，二区150℃，三区170℃，四区160℃；b.合流芯温度150℃；c.口模温度170℃； d.主机转速5转/min；e.喂料转速8转/min；

(7)地板经挤出机模腔挤出后，经真空定型模冷却定型， 再经牵引后进行切割成负离子塑石板硬层，冷却水控制在20℃。

顶部耐磨软层1为皮革层3与位于其下方的弹性层4通过若干第一缝合线5缝制形成的复合层。所述第一缝合线5交错排列在顶部耐磨软层1的上表面形成若干缝合沟8。脚垫单元为方形。

脚垫单元的边沿通过由防水材料制成的包边条6包边。包边条6为皮革包边条，所述皮革为PU合成革；包边条6与脚垫单元的边沿通过第二缝合线7缝合。

脚垫单元的边沿上顶部耐磨软层1、负离子塑石板硬层2之间通过第二缝合线7缝合。负离子塑石板硬层由负离子发生材料与pvc混合后经注塑或挤塑后形成，负离子发生材料为负离子矿石粉末。

负离子塑石板硬层2的底部设有防滑凸起9。所述防滑凸起9或防滑凸棱12上设有吸附孔10。

实施例2。如图7-图10所示，本实施例与实施例1的不同在于：所述弹性层为海绵制成的层状物。顶部耐磨软层1的边沿包覆负离子塑石板硬层2的边沿并延伸到负离子塑石板硬层2的底面上；脚垫单元的边沿上顶部耐磨软层1、负离子塑石板硬层2之间通过第二缝合线7缝合。负离子塑石板硬层的各组分按重量份如下：氧化钙15份、二氧化硅50份、钙镁电气石8份、 黑电气石13份、独居石3份、硬脂酸钙5份、氧化镁0.3份、塑料50份。

其制作工艺如下：

(1)按原料配方配料；

(2)将配好的原料加入混料机后，进行低速运转，并加入热稳定剂，将混料机提高到高速；

(3)在55℃以下加入增塑剂、发泡剂、偶联剂；增塑剂为脂肪族二元酸酯类、苯二甲酸酯类(包括邻苯二甲酸酯类、对苯二甲酸酯类)、苯多酸酯类、苯甲酸酯类、多元醇酯类、氯化烃类、环氧类、柠檬酸酯类、聚酯类中的一种或数种。所述发泡剂为偶氮二甲酰胺。所述偶联剂为钛酸酯

(4)在70℃以下加入润滑剂；所述润滑剂为硬脂酸锌和乙撑双硬脂酸酰胺的混合物。

(5)在130℃时将物料放入冷混机冷却至35℃后出料；

(6)将物料放入注塑机注塑。

实施例3。如图11-图13所示，本实施例与实施例1的不同在于：所述弹性层为硅胶发泡制成的层状物。负离子塑石板硬层2的底部设有防滑凸棱12。负离子塑石板硬层的各组分按重量份如下：氧化钙10份、二氧化硅30份、钙镁电气石5份、 黑电气石10份、独居石2份、硬脂酸钙3份、氧化镁1份、塑料180份。

其制作工艺如下：

(1)按原料配方配料；

(2)将配好的原料加入混料机后，进行低速运转，并加入热稳定剂，将混料机提高到高速；

(3)在55℃以下加入增塑剂、发泡剂、偶联剂；增塑剂为脂肪族二元酸酯类、苯二甲酸酯类(包括邻苯二甲酸酯类、对苯二甲酸酯类)、苯多酸酯类、苯甲酸酯类、多元醇酯类、氯化烃类、环氧类、柠檬酸酯类、聚酯类中的一种或数种。所述发泡剂为偶氮二甲酰胺。所述偶联剂为钛酸酯

(4)在70℃以下加入润滑剂；所述润滑剂为硬脂酸锌和乙撑双硬脂酸酰胺的混合物。

(5)在130℃时将物料放入冷混机冷却至35℃后出料；

(6)将挤出机预热至规定温度后启动主机，并上料调整确 定如下工艺参数：a.螺筒温度：一区160℃，二区165℃，三区170℃，四区165℃；b.合流芯温度165℃；c.口模温度175℃； d.主机转速7转/min；e.喂料转速11转/min；

(7)地板经挤出机模腔挤出后，经真空定型模冷却定型， 再经牵引后进行切割成负离子塑石板硬层，冷却水控制在20-25℃。

实施例4。如图14-图16所示，本实施例与实施例1的不同在于：所述弹性层为记忆棉制成的层状物。顶部耐磨软层1为皮革层3与位于其下方的弹性层4粘贴在一起形成的复合层。负离子塑石板硬层的各组分按重量份如下：氧化钙12份、二氧化硅40份、钙镁电气石5份、 黑电气石12份、独居石0.1份、硬脂酸钙0.1份、氧化镁0.5份、塑料60份。

其制作工艺如下：

(1)按原料配方配料；

(2)将配好的原料加入混料机后，进行低速运转，并加入热稳定剂，将混料机提高到高速；

(3)在50-55℃以下加入增塑剂、发泡剂、偶联剂；增塑剂为脂肪族二元酸酯类、苯二甲酸酯类(包括邻苯二甲酸酯类、对苯二甲酸酯类)、苯多酸酯类、苯甲酸酯类、多元醇酯类、氯化烃类、环氧类、柠檬酸酯类、聚酯类中的一种或数种。所述发泡剂为偶氮二甲酰胺。所述偶联剂为钛酸酯

(4)在65-70℃以下加入润滑剂；所述润滑剂为硬脂酸锌和乙撑双硬脂酸酰胺的混合物。

(5)在120-130℃时将物料放入冷混机冷却至30-35℃后出料；

(6)将挤出机预热至规定温度后启动主机，并上料调整确 定如下工艺参数：a.螺筒温度：一区150-160℃，二区150-165℃，三区150-170℃，四区160-170℃；b.合流芯温度150-165℃；c.口模温度170-175℃； d.主机转速5-7转/min；e.喂料转速8-11转/min；

(7)地板经挤出机模腔挤出后，经真空定型模冷却定型， 再经牵引后进行切割成负离子塑石板硬层，冷却水控制在20-25℃。

实施例5。如图17-图19所示，本实施例与实施例1的不同在于：负离子塑石板硬层2的底部设有防滑凹槽13。顶部耐磨软层1的顶面上局部粘贴或缝制有由pu制成的耐磨片层14。负离子塑石板硬层的各组分按重量份如下：氧化钙12份、二氧化硅50份、钙镁电气石8份、 黑电气石13份、独居石3份、硬脂酸钙5份、氧化镁2份、塑料150份。

其制作工艺如下：

(1)按原料配方配料；

(2)将配好的原料加入混料机后，进行低速运转，并加入热稳定剂，将混料机提高到高速；

(3)在55℃以下加入增塑剂、发泡剂、偶联剂；增塑剂为脂肪族二元酸酯类、苯二甲酸酯类(包括邻苯二甲酸酯类、对苯二甲酸酯类)的混合物。所述发泡剂为偶氮二甲酰胺。所述偶联剂为钛酸酯。

(4)在65℃以下加入润滑剂；所述润滑剂为硬脂酸锌和乙撑双硬脂酸酰胺的混合物。

(5)在120℃时将物料放入冷混机冷却至30℃后出料；

(6)将挤出机预热至规定温度后启动主机，并上料调整确 定如下工艺参数：a.螺筒温度：一区160℃，二区165℃，三区170℃，四区160℃；b.合流芯温度150℃；c.口模温度170℃； d.主机转速5转/min；e.喂料转速11转/min；

(7)地板经挤出机模腔挤出后，经真空定型模冷却定型， 再经牵引后进行切割成负离子塑石板硬层，冷却水控制在5℃。

实施例6。如图20-23所示，本实施例与实施例1的不同在于：所述弹性层为EVA制成的层状物。脚垫单元呈不规则的片状形状。皮革层3的表面设有交错排列的防滑条纹。负离子塑石板硬层的各组分按重量份如下：氧化钙15份、二氧化硅30份、钙镁电气石1份、 黑电气石3份、独居石0.1份、硬脂酸钙0.1份、氧化镁0.3份、塑料140份。

其制作工艺如下：

(1)按原料配方配料；

(2)将配好的原料加入混料机后，进行低速运转，并加入热稳定剂，将混料机提高到高速；

(3)在55℃以下加入增塑剂、发泡剂、偶联剂；增塑剂为脂肪族二元酸酯类、苯二甲酸酯类(包括邻苯二甲酸酯类、对苯二甲酸酯类)、苯多酸酯类、苯甲酸酯类、多元醇酯类、氯化烃类、环氧类、柠檬酸酯类、聚酯类中的一种或数种。所述发泡剂为偶氮二甲酰胺。所述偶联剂为钛酸酯

(4)在70℃以下加入润滑剂；所述润滑剂为硬脂酸锌和乙撑双硬脂酸酰胺的混合物。

(5)在130℃时将物料放入冷混机冷却至30-35℃后出料；

(6)将挤出机预热至规定温度后启动主机，并上料调整确 定如下工艺参数：a.螺筒温度：一区150℃，二区160℃，三区170℃，四区160℃；b.合流芯温度150-165℃；c.口模温度170-175℃； d.主机转速5-7转/min；e.喂料转速8-11转/min；

(7)地板经挤出机模腔挤出后，经真空定型模冷却定型， 再经牵引后进行切割成负离子塑石板硬层，冷却水控制在20-25℃。

实施例7。如图24所示，一种能够产生负离子的环保健康型汽车脚垫，包括三个拼接在一起脚垫单元，每个脚垫单元结构与实施例6相同。负离子塑石板硬层的各组分按重量份如下：氧化钙8份、稀土0.1份、二氧化硅10份、钙镁电气石7份、 黑电气石12份、独居石3份、硬脂酸钙0.11份、氧化镁1份、塑料100份。

其制作工艺如下：

(1)按原料配方配料；

(2)将配好的原料加入混料机后，进行低速运转，并加入热稳定剂，将混料机提高到高速；

(3)在50-55℃以下加入增塑剂、发泡剂、偶联剂；增塑剂为脂肪族二元酸酯类、苯二甲酸酯类(包括邻苯二甲酸酯类、对苯二甲酸酯类)、苯多酸酯类、苯甲酸酯类、多元醇酯类、氯化烃类、环氧类、柠檬酸酯类、聚酯类中的一种或数种。所述发泡剂为偶氮二甲酰胺。所述偶联剂为钛酸酯

(4)在65-70℃以下加入润滑剂；所述润滑剂为硬脂酸锌和乙撑双硬脂酸酰胺的混合物。

(5)在120-130℃时将物料放入冷混机冷却至30-35℃后出料；

(6)将挤出机预热至规定温度后启动主机，并上料调整确 定如下工艺参数：a.螺筒温度：一区150-160℃，二区150-165℃，三区150-170℃，四区160-170℃；b.合流芯温度150-165℃；c.口模温度170-175℃； d.主机转速5-7转/min；e.喂料转速8-11转/min；

(7)地板经挤出机模腔挤出后，经真空定型模冷却定型， 再经牵引后进行切割成负离子塑石板硬层，冷却水控制在20-25℃。

本实施例在保留汽车脚垫传统性能的前提下，增加了能够长期释放负离子的功能。利用汽车脚垫在驾驶室物件中面积比较大、负离子激发物质不易散落的优势，可以释放较多负离子的特点，来达到清除驾驶室空气中的烟味、异味、恶臭。，在常温(25℃±2℃)，常压下，使用日本COM系统公司生产的负离子测试器(型号：COM-3010PRO)测试，负离子释放量为1000-2200个/cm³，可以释放较多负离子的特点，来达到清除驾驶室空气中的烟味、异味、恶臭；平时人吸入含有较多负离子的气体，开车时能保持驾乘人员清醒驾乘，可以增强人体免疫力，保持身心健康。由于设有顶部耐磨软层，且顶部耐磨软层设有弹性层作为保温弹性层，包住可释放负离子的负离子塑石板硬层顶面，在冬天可以保证负离子塑石板硬层不变形，并可以有效延缓负离子塑石板硬层的开裂和老化，赋予脚垫良好的形状，长久使用也不会变形，座垫尺寸收缩率小于0.4%。采用顶部耐磨软层覆盖下方的负离子塑石板硬层，既能保证脚垫具有不易变形的特点，又能保证给驾乘人员软硬适中，表面柔软舒服、富有弹性的感觉，缓解驾乘疲劳。