本发明属于乳胶床垫技术领域，具体涉及一种天然乳胶床垫的制造方法。
背景技术：
乳胶床垫由蒸发模塑成型，其本身有无数的气孔，透气性佳且因气孔的表面是平滑的，故螨虫等无法附着，而且乳胶汁有个很重要的特点就是它散发的香味令许多蚊虫都不愿靠近。弹性极佳，不变形，可清洗，经久耐用。是健康的好材质；天然乳胶取材于橡胶树汁液，由蒸发模塑成型，因本身有无数的气孔，所以具有良好的透气性；同时乳胶弹性极佳，不易变形。质地优良的乳胶床垫都由天然乳胶制成。其具有良好的回弹性，可以防螨抗菌，还可以满足不同体重人群的需要，良好的支撑力能够适应睡眠者的各种睡姿。乳胶是大自然对人类睡眠好礼物，乳胶床垫，枕头是世界先进国家的主流顶级寝具。在欧洲，他们发现，消除疲劳，睡眠，必须使用天然床上用品，提供持续的支持和柔软的感觉。乳胶独特的特点，不仅可以满足消费者的需求，更符合回归自然的潮流的新生命，就是尊重自己，追求人生最大的安慰。所以每年都有几百万欧洲人购买天然乳胶寝具。但是乳胶本身无法阻止氧化过程，尤其是接触紫外线时，氧化过程更快，并且真正的乳胶是无法成型的，所谓的天然乳胶中的乳胶橡胶纯度只有20%－40%，大部分是蛋白质和糖类。乳胶必须加入碱类才可以延长保存时间。因此，在利用乳胶制备床垫的时候必须进行处理改善才能更好的满足人们的需求。为了加强改善天然乳胶床垫的防霉抗氧化性，申请号为201710497860.4公开了一种防霉抗氧化的天然乳胶床垫的制作工艺，该发明在制作天然乳胶床垫时，向液体原料中持续通入氦气，氦气封闭于泡沫中，氦气的密度小，可促进形成尽量多的微小泡沫孔洞，从而提升床垫的弹性，进而提升使用者的睡眠舒适度。所形成的泡沫是通过莴笋和火龙果皮的混合提取液与液体原料一体形成的，莴笋和火龙果皮含有的水溶性成分协同起到抗氧化作用，在后续的干燥过程中，泡沫表面的水不断形成水蒸气逸出，进而形成很多微孔，增加床垫的透气性，即使是床垫与床板接触的部分，由于有很多微孔可以与侧面及顶部相通，透气性好，可起到长期防霉的作用。本发明的床垫表面还包覆了壳聚糖形成的透气膜，不妨碍透气性的前提下，进一步提高了床垫的抗氧化性，延长了床垫的使用寿命。并且，在透气膜的形成步骤中引入了微波辐照，在本发明的微波功率和辐照时间下，既保证了表面成膜，又避免了微波辐照可能引起的天然乳胶老化，该发明中通过莴笋和火龙果皮含有的水溶性成分协同，以及在床垫表面包覆壳聚糖形成的透气膜起到抗氧化作用，此种处理无法避免紫外线引起的老化现象，并且持久性较差，通过微孔的透气性起到长期防霉的作用，此种方式只是防止潮湿，霉菌侵染，存在局限性，因此亟需研究开发一种持久抗菌抗氧化的天然乳胶床垫。
技术实现要素：
本发明的目的是针对现有的问题，提供了一种天然乳胶床垫的制造方法。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种天然乳胶床垫的制造方法，包括如下步骤：
（1）将纳米氧化锌和去离子水按照重量体积比为2~3g:210~230ml混匀后投入分散缸内，然后称取纳米氧化锌重量份2~3倍的柠檬酸铵投入分散缸内，在800~900rpm的转速条件下搅拌分散均匀，得水分散液ⅰ；
（2）将黄土石粉和去离子水按照重量体积比为1~2g:120~140ml混匀后投入分散缸内，然后称取黄土石粉重量份2~3倍的十二烷基苯磺酸钠、黄土石粉重量份1~2倍的十二烷基三甲基溴化铵共同投入分散缸内，在1200~1300rpm的转速条件下搅拌分散均匀，得水分散液ⅱ；
（3）将步骤（1）所得的水分散液ⅰ和步骤（2）所得的水分散液ⅱ按照体积比为1~2:2~3共同投入珠磨机内进行研磨，研磨处理1~2h后，取出进行超声分散处理30~40min后得悬浮液备用；
（4）用质量分数为3%的冰乙酸配制4~5%的壳聚糖溶液，在34~40℃的水浴条件下进行搅拌，直至壳聚糖完全溶解，得壳聚糖溶液备用；
（5）将步骤（3）所得的悬浮液和步骤（4）所得的壳聚糖溶液按照体积比为6~7:0.7~0.9共同加入到微射流高压均质机内进行均质处理，均质处理10~14min后，取出混合液备用；
（6）称取相应重量份的步骤（5）所得的混合液10~13份、液态天然乳胶100~109份、增稠剂5~9份、氧化剂1~3份、起泡剂7~9份共同投入发泡机内进行发泡处理，在发泡处理的同时进行电子束辐照处理，发泡处理10~14min后，将所得的液体泡沫即时导入到模具中，使得其在模具内固化，再进行微波烘干得乳胶床垫初成品；
（7）将步骤（6）中所得的乳胶床垫初成品进行裁剪修边即可。
进一步的，所述步骤（3）中珠磨机进行研磨的转速为500~600rpm。
进一步的，所述步骤（3）中超声分散处理时超声波的频率为43~49khz。
进一步的，所述步骤（5）中微射流高压均质处理时的工作压力为67~73mpa。
进一步的，所述步骤（6）中增稠剂为丙二醇、淀粉磷酸酯钠、d-甘露糖醇、海藻酸钠、甲壳素中的一种或几种。
进一步的，所述步骤（6）中氧化剂为次氯酸钠、过碳酸钠、过硼酸钠、过硼酸钾中的一种或几种。
200、dow250、bk204中的一种或多种。 f515、2号油、桉树油、樟脑油、dow 进一步的，所述步骤（6）中起泡剂为florrea
进一步的，所述步骤（6）中发泡处理时发泡剂的转速为300~400rpm。
进一步的，所述步骤（6）中电子束辐照处理时的福照剂量为3~7kgy。
本发明针对现今天然乳胶床垫存在的抗氧化性差，防霉抗菌持久性不显著的问题，研究开发了一种天然乳胶床垫的制备方法，在本申请中将纳米氧化锌水分散液与黄土石水分散液在超声波协助条件下进行研磨处理，在研磨的过程中，水分散液中的分散剂有效的吸附于纳米氧化性和黄土石粉末颗粒的表面和裂纹中，降低颗粒的表面能，平衡新生成表面和裂纹上的不饱和价键，阻止颗粒间氧键的形成，改善悬浮液流变性，促进裂纹的扩展，使研磨能够顺利进行，防止其在乳胶床垫制备中分散性差，发生团聚的现象。然后将所得的悬浮液和壳聚糖溶液在微射流高压均质机内进行均质处理，在振荡反应腔中悬浮液和壳聚糖溶液发生高速碰撞，并发生高频振荡、瞬时压降和强烈剪切、气穴作用等作用，使壳聚糖分子链断裂，发生降解，壳聚糖的粒度和分子聚集状态发生改变，表观黏度降低，乳化性增强，促进壳聚糖与悬浮液中有效成分的相互结合，形成一种结构性能稳定的混合液，在发泡过程中可均匀的分散到天然乳胶中，可增强乳胶床垫的防霉抗菌性，并能有效的提高乳胶床垫的抗氧化、耐紫外老化性，制备过程中进行电子束辐照处理，当天然乳胶受到高能电子束辐照时，入射电子束辐射能量损失，释放给所撞击的分子中的原子，原子被激发，在分子链骨架上形成一定量的活性自由基，进一步促进混合液与乳胶床垫的结合，并且相互稳定结合，可长久持续的对乳胶床垫起到防霉杀菌、抗氧化、耐老化的作用。
本发明相比现有技术具有以下优点：
本发明提供了一种天然乳胶床垫的制造方法，通过科学合理的方法克服了现今天然乳胶床垫存在的缺陷，加强改善了天然乳胶床垫的使用性能，提高了天然乳胶床垫的防霉抗菌性、抗氧化性，耐紫外老化性，并且性能持久有效，应用前景广泛。
具体实施方式
实施例一：
一种天然乳胶床垫的制造方法，包括如下步骤：
（1）将纳米氧化锌和去离子水按照重量体积比为2g:210ml混匀后投入分散缸内，然后称取纳米氧化锌重量份2倍的柠檬酸铵投入分散缸内，在800rpm的转速条件下搅拌分散均匀，得水分散液ⅰ；
（2）将黄土石粉和去离子水按照重量体积比为1g:120ml混匀后投入分散缸内，然后称取黄土石粉重量份2倍的十二烷基苯磺酸钠、黄土石粉重量份1倍的十二烷基三甲基溴化铵共同投入分散缸内，在1200rpm的转速条件下搅拌分散均匀，得水分散液ⅱ；
（3）将步骤（1）所得的水分散液ⅰ和步骤（2）所得的水分散液ⅱ按照体积比为1:2共同投入珠磨机内进行研磨，研磨处理1h后，取出进行超声分散处理30min后得悬浮液备用；
（4）用质量分数为3%的冰乙酸配制4%的壳聚糖溶液，在34℃的水浴条件下进行搅拌，直至壳聚糖完全溶解，得壳聚糖溶液备用；
（5）将步骤（3）所得的悬浮液和步骤（4）所得的壳聚糖溶液按照体积比为6:0.7共同加入到微射流高压均质机内进行均质处理，均质处理10min后，取出混合液备用；
（6）称取相应重量份的步骤（5）所得的混合液10份、液态天然乳胶100份、增稠剂5份、氧化剂1份、起泡剂7份共同投入发泡机内进行发泡处理，在发泡处理的同时进行电子束辐照处理，发泡处理10min后，将所得的液体泡沫即时导入到模具中，使得其在模具内固化，再进行微波烘干得乳胶床垫初成品；
（7）将步骤（6）中所得的乳胶床垫初成品进行裁剪修边即可。
进一步的，所述步骤（3）中珠磨机进行研磨的转速为500rpm。
进一步的，所述步骤（3）中超声分散处理时超声波的频率为43khz。
进一步的，所述步骤（5）中微射流高压均质处理时的工作压力为67mpa。
进一步的，所述步骤（6）中增稠剂为丙二醇、淀粉磷酸酯钠、d-甘露糖醇、海藻酸钠、甲壳素中的一种或几种。
进一步的，所述步骤（6）中氧化剂为次氯酸钠、过碳酸钠、过硼酸钠、过硼酸钾中的一种或几种。
200、dow250、bk204中的一种或多种。 f515、2号油、桉树油、樟脑油、dow 进一步的，所述步骤（6）中起泡剂为florrea
进一步的，所述步骤（6）中发泡处理时发泡剂的转速为300rpm。
进一步的，所述步骤（6）中电子束辐照处理时的福照剂量为3kgy。
实施例二：
一种天然乳胶床垫的制造方法，包括如下步骤：
（1）将纳米氧化锌和去离子水按照重量体积比为2.5g:220ml混匀后投入分散缸内，然后称取纳米氧化锌重量份2.5倍的柠檬酸铵投入分散缸内，在850rpm的转速条件下搅拌分散均匀，得水分散液ⅰ；
（2）将黄土石粉和去离子水按照重量体积比为1.5g:130ml混匀后投入分散缸内，然后称取黄土石粉重量份2.5倍的十二烷基苯磺酸钠、黄土石粉重量份1.5倍的十二烷基三甲基溴化铵共同投入分散缸内，在1250rpm的转速条件下搅拌分散均匀，得水分散液ⅱ；
（3）将步骤（1）所得的水分散液ⅰ和步骤（2）所得的水分散液ⅱ按照体积比为1.5:2.5共同投入珠磨机内进行研磨，研磨处理1~2h后，取出进行超声分散处理35min后得悬浮液备用；
（4）用质量分数为3%的冰乙酸配制4.5%的壳聚糖溶液，在37℃的水浴条件下进行搅拌，直至壳聚糖完全溶解，得壳聚糖溶液备用；
（5）将步骤（3）所得的悬浮液和步骤（4）所得的壳聚糖溶液按照体积比为6.5:0.8共同加入到微射流高压均质机内进行均质处理，均质处理12min后，取出混合液备用；
（6）称取相应重量份的步骤（5）所得的混合液11.5份、液态天然乳胶104.5份、增稠剂7份、氧化剂2份、起泡剂8份共同投入发泡机内进行发泡处理，在发泡处理的同时进行电子束辐照处理，发泡处理12min后，将所得的液体泡沫即时导入到模具中，使得其在模具内固化，再进行微波烘干得乳胶床垫初成品；
（7）将步骤（6）中所得的乳胶床垫初成品进行裁剪修边即可。
进一步的，所述步骤（3）中珠磨机进行研磨的转速为550rpm。
进一步的，所述步骤（3）中超声分散处理时超声波的频率为46khz。
进一步的，所述步骤（5）中微射流高压均质处理时的工作压力为70mpa。
进一步的，所述步骤（6）中增稠剂为丙二醇、淀粉磷酸酯钠、d-甘露糖醇、海藻酸钠、甲壳素中的一种或几种。
进一步的，所述步骤（6）中氧化剂为次氯酸钠、过碳酸钠、过硼酸钠、过硼酸钾中的一种或几种。
200、dow250、bk204中的一种或多种。 f515、2号油、桉树油、樟脑油、dow 进一步的，所述步骤（6）中起泡剂为florrea
进一步的，所述步骤（6）中发泡处理时发泡剂的转速为350rpm。
进一步的，所述步骤（6）中电子束辐照处理时的福照剂量为5kgy。
实施例三：
一种天然乳胶床垫的制造方法，包括如下步骤：
（1）将纳米氧化锌和去离子水按照重量体积比为3g:230ml混匀后投入分散缸内，然后称取纳米氧化锌重量份3倍的柠檬酸铵投入分散缸内，在900rpm的转速条件下搅拌分散均匀，得水分散液ⅰ；
（2）将黄土石粉和去离子水按照重量体积比为2g:140ml混匀后投入分散缸内，然后称取黄土石粉重量份3倍的十二烷基苯磺酸钠、黄土石粉重量份1~2倍的十二烷基三甲基溴化铵共同投入分散缸内，在1300rpm的转速条件下搅拌分散均匀，得水分散液ⅱ；
（3）将步骤（1）所得的水分散液ⅰ和步骤（2）所得的水分散液ⅱ按照体积比为2:3共同投入珠磨机内进行研磨，研磨处理2h后，取出进行超声分散处理40min后得悬浮液备用；
（4）用质量分数为3%的冰乙酸配制5%的壳聚糖溶液，在40℃的水浴条件下进行搅拌，直至壳聚糖完全溶解，得壳聚糖溶液备用；
（5）将步骤（3）所得的悬浮液和步骤（4）所得的壳聚糖溶液按照体积比为7:0.9共同加入到微射流高压均质机内进行均质处理，均质处理14min后，取出混合液备用；
（6）称取相应重量份的步骤（5）所得的混合液13份、液态天然乳胶109份、增稠剂9份、氧化剂3份、起泡剂9份共同投入发泡机内进行发泡处理，在发泡处理的同时进行电子束辐照处理，发泡处理14min后，将所得的液体泡沫即时导入到模具中，使得其在模具内固化；，再进行微波烘干得乳胶床垫初成品；
（7）将步骤（6）中所得的乳胶床垫初成品进行裁剪修边即可。
进一步的，所述步骤（3）中珠磨机进行研磨的转速为600rpm。
进一步的，所述步骤（3）中超声分散处理时超声波的频率为49khz。
进一步的，所述步骤（5）中微射流高压均质处理时的工作压力为73mpa。
进一步的，所述步骤（6）中增稠剂为丙二醇、淀粉磷酸酯钠、d-甘露糖醇、海藻酸钠、甲壳素中的一种或几种。
进一步的，所述步骤（6）中氧化剂为次氯酸钠、过碳酸钠、过硼酸钠、过硼酸钾中的一种或几种。
200、dow250、bk204中的一种或多种。 f515、2号油、桉树油、樟脑油、dow 进一步的，所述步骤（6）中起泡剂为florrea
进一步的，所述步骤（6）中发泡处理时发泡剂的转速为400rpm。
进一步的，所述步骤（6）中电子束辐照处理时的福照剂量为7kgy。
对比实施例一：
一种天然乳胶床垫的制造方法，包括如下步骤：
（1）将黄土石粉和去离子水按照重量体积比为1.5g:130ml混匀后投入分散缸内，然后称取黄土石粉重量份2.5倍的十二烷基苯磺酸钠、黄土石粉重量份1.5倍的十二烷基三甲基溴化铵共同投入分散缸内，在1250rpm的转速条件下搅拌分散均匀，得水分散液ⅱ；
（2）用质量分数为3%的冰乙酸配制4.5%的壳聚糖溶液，在37℃的水浴条件下进行搅拌，直至壳聚糖完全溶解，得壳聚糖溶液备用；
（3）将步骤（1）所得的水分散液ⅱ和步骤（2）所得的壳聚糖溶液按照体积比为6.5:0.8共同加入到微射流高压均质机内进行均质处理，均质处理12min后，取出混合液备用；
（4）称取相应重量份的步骤（3）所得的混合液11.5份、液态天然乳胶104.5份、增稠剂7份、氧化剂2份、起泡剂8份共同投入发泡机内进行发泡处理，在发泡处理的同时进行电子束辐照处理，发泡处理12min后，将所得的液体泡沫即时导入到模具中，使得其在模具内固化，再进行微波烘干得乳胶床垫初成品；
（5）将步骤（4）中所得的乳胶床垫初成品进行裁剪修边即可。
上述方法步骤所对应的技术参数与实施例2相同。
对比实施例二：
一种天然乳胶床垫的制造方法，包括如下步骤：
（1）将纳米氧化锌和去离子水按照重量体积比为2.5g:220ml混匀后投入分散缸内，然后称取纳米氧化锌重量份2.5倍的柠檬酸铵投入分散缸内，在850rpm的转速条件下搅拌分散均匀，得水分散液ⅰ；
（2）用质量分数为3%的冰乙酸配制4.5%的壳聚糖溶液，在37℃的水浴条件下进行搅拌，直至壳聚糖完全溶解，得壳聚糖溶液备用；
（3）将步骤（1）所得的水分散液ⅰ和步骤（2）所得的壳聚糖溶液按照体积比为6.5:0.8共同加入到微射流高压均质机内进行均质处理，均质处理12min后，取出混合液备用；
（4）称取相应重量份的步骤（3）所得的混合液11.5份、液态天然乳胶104.5份、增稠剂7份、氧化剂2份、起泡剂8份共同投入发泡机内进行发泡处理，在发泡处理的同时进行电子束辐照处理，发泡处理12min后，将所得的液体泡沫即时导入到模具中，使得其在模具内固化，再进行微波烘干得乳胶床垫初成品；
（5）将步骤（4）中所得的乳胶床垫初成品进行裁剪修边即可。
上述方法步骤所对应的技术参数与实施例2相同。
对比实施例三：
一种天然乳胶床垫的制造方法，包括如下步骤：
（1）将纳米氧化锌和去离子水按照重量体积比为2.5g:220ml混匀后投入分散缸内，然后称取纳米氧化锌重量份2.5倍的柠檬酸铵投入分散缸内，在850rpm的转速条件下搅拌分散均匀，得水分散液ⅰ；
（2）将黄土石粉和去离子水按照重量体积比为1.5g:130ml混匀后投入分散缸内，然后称取黄土石粉重量份2.5倍的十二烷基苯磺酸钠、黄土石粉重量份1.5倍的十二烷基三甲基溴化铵共同投入分散缸内，在1250rpm的转速条件下搅拌分散均匀，得水分散液ⅱ；
（3）将步骤（1）所得的水分散液ⅰ和步骤（2）所得的水分散液ⅱ按照体积比为1~2:2~3共同投入珠磨机内进行研磨，研磨处理1~2h后，取出进行超声分散处理35min后得悬浮液备用；
（4）称取相应重量份的步骤（3）所得的悬浮液11.5份、液态天然乳胶104.5份、增稠剂7份、氧化剂2份、起泡剂8份共同投入发泡机内进行发泡处理，在发泡处理的同时进行电子束辐照处理，发泡处理12min后，将所得的液体泡沫即时导入到模具中，使得其在模具内固化，再进行微波烘干得乳胶床垫初成品；
（5）将步骤（4）中所得的乳胶床垫初成品进行裁剪修边即可。
上述方法步骤所对应的技术参数与实施例2相同。
对比实施例四：
一种天然乳胶床垫的制造方法，包括如下步骤：
（1）将纳米氧化锌和去离子水按照重量体积比为2.5g:220ml混匀后投入分散缸内，然后称取纳米氧化锌重量份2.5倍的柠檬酸铵投入分散缸内，在850rpm的转速条件下搅拌分散均匀，得水分散液ⅰ；
（2）将黄土石粉和去离子水按照重量体积比为1.5g:130ml混匀后投入分散缸内，然后称取黄土石粉重量份2.5倍的十二烷基苯磺酸钠、黄土石粉重量份1.5倍的十二烷基三甲基溴化铵共同投入分散缸内，在1250rpm的转速条件下搅拌分散均匀，得水分散液ⅱ；
（3）将步骤（1）所得的水分散液ⅰ和步骤（2）所得的水分散液ⅱ按照体积比为1.5:2.5共同投入珠磨机内进行研磨，研磨处理1~2h后，取出进行超声分散处理35min后得悬浮液备用；
（4）用质量分数为3%的冰乙酸配制4.5%的壳聚糖溶液，在37℃的水浴条件下进行搅拌，直至壳聚糖完全溶解，得壳聚糖溶液备用；
（5）将步骤（3）所得的悬浮液和步骤（4）所得的壳聚糖溶液按照体积比为6.5:0.8共同加入到微射流高压均质机内进行均质处理，均质处理12min后，取出混合液备用；
（6）称取相应重量份的步骤（5）所得的混合液11.5份、液态天然乳胶104.5份、增稠剂7份、氧化剂2份、起泡剂8份共同投入发泡机内进行发泡处理，发泡处理12min后，将所得的液体泡沫即时导入到模具中，使得其在模具内固化，再进行微波烘干得乳胶床垫初成品；
（7）将步骤（6）中所得的乳胶床垫初成品进行裁剪修边即可。
对照组
申请号为：201710497860.4公开的一种防霉抗氧化的天然乳胶床垫的制作工艺。
为了对比本发明效果，分别用实施例二、对比实施例一、对比实施例二、对比三、对比实施例四以及对照组的对应制作床垫，然后参照gb/t20944.3-2008的方法采用大肠杆菌和金黄色葡萄球菌进行抑菌率的测试，具体试验数据如下表1所示：
表1
由上表1可以看出，本发明提供了一种天然乳胶床垫的制造方法，通过科学合理的方法克服了现今天然乳胶床垫存在的缺陷，加强改善了天然乳胶床垫的使用性能，提高了天然乳胶床垫的防霉抗菌性。