海绵、充气床垫及海绵的生产工艺

技术领域

本发明属于流体床垫技术领域，具体涉及一种海绵，此外还涉及一种充气床垫，还涉及一种海绵的生产工艺。

背景技术

目前，现有技术中有一种在内部填充一整层海绵的充气床垫，比纯充气床垫更加舒适、御寒，由于一整层海绵设置在充气床垫中，床垫的重量也会大大增加，不便于使用。

为了减轻床垫的重量，同时提升使用柔软舒适度，可以将床垫内部的海绵进行竖打孔处理，打出的孔可以和海绵的对应位置配合，形成不同花型，因此，在同样面积的情况下，由于有孔的存在，能达到减重的目的，可选择性高，也更便于携带。

然而，在实际的生产过程中，申请人发现，在某种程度上，整块海绵打孔的方式来制作海绵的过程中，会造成海绵余料浪费的问题，使海绵的利用率降低，且海绵余料浪费的同时会导致不环保。

发明内容

为了解决现有技术存在的上述问题，本发明目的在于提供一种海绵，同时，还提供了一种充气床垫和海绵的生产工艺。

根据本发明的一个方面，提供了一种海绵，包括海绵本体，所述海绵本体由多个相互连接的几何海绵块形成，在常态下，海绵本体为一个整体；当施加外力时，部分海绵块会发生旋转，其余海绵块发生移动，使海绵本体展开，相邻的多个海绵块之间会形成空隙。

在一些实施方式中，所述海绵本体上设有多个切割缝，所述切割缝将海绵本体切割成多个几何海绵块，海绵块与相邻的海绵块之间至少有一个连接部。由此，可以将海绵本体进行切割，并使得海绵本体切割成多个海绵块，在施加外力的情况下，海绵块会向四周扩展，面积增大，同时，连接部则可以将相邻的两个海绵块进行连接。

在一些实施方式中，当施加外力将海绵本体展开后，多个海绵块和空隙形成有规律的几何图案。

在一些实施方式中，所述海绵为通过聚氨酯发泡材料制作。此种材料制成的海绵更适用于可充气的户外床垫和家用床垫。

根据本发明的另一个方面，提供了一种展开状态下的海绵，所述海绵以展开形式粘贴在所述面料上，以使得在常态下，相邻的海绵块之间形成有空隙。

通过将上述的海绵展开后并粘贴在面料上，可以形成有空隙，空隙相当于常规竖打孔切掉后的海绵孔洞。

在一些实施方式中，所述海绵本体的密度为14～50千克/立方米。

在一些实施方式中，海绵本体的厚度范围为2.5～25厘米。

根据本发明的又一个方面，提供了一种充气床垫，包括充气垫本体和展开状态下的海绵，所述海绵填充在所述充气垫本体中，所述充气垫本体形成有图案。

根据本发明的再一个方面，提供了一种海绵的生产工艺，包括如下步骤：

S1.调试好切割设备和切割刀具，将切割刀具安装在切割设备上；

S2.将要切割的整块海绵放入到切割设备下，切割设备对海绵进行切割；

S3.切割完成后，海绵本体上形成有多个切割缝。

在一些实施方式中，还包括如下步骤：

S4.对切割好的海绵本体施加外力，以使得海绵本体展开，相邻的海绵块之间形成有空隙。

S5.将展开后的海绵本体粘贴在面料上。

本发明的有益效果为：

1.本发明的海绵上可以切割有缝隙，当施加外力后，海绵可以被展开，且形成有空隙，此处的空隙则相当于现有的常规竖打孔切掉后的海绵孔洞。

2.相对于整块海绵打孔的技术的充气床垫而言，本发明不用打孔，只进行切割即可，施加外力展开后就能形成对应的空隙(也就是对应传统的孔洞)，而本发明的海绵与充气垫本体结合后，也可以形成有相应的花型图案，因此，可以节省打孔后废弃的海绵块对应的材料，基本不会产生废料，对环境更加友好。

附图说明

图1为本发明一种实施方式的海绵的结构示意图；

图2为图1所示海绵的立体图；

图3为图2所示海绵展开后的结构示意图；

图4～图7为图1所示海绵展开的过程图；

图8为本发明另一种实施方式的海绵的结构示意图；

图9～图12为图8所示海绵展开的过程图；

图13为本发明又一种实施方式的海绵的结构示意图；

图14～图17为图13所示海绵展开的过程图；

图18为本发明再一种实施方式的海绵的结构示意图；

图19为本发明再一种实施方式的海绵的结构示意图。

图中：1-海绵本体；11-海绵块；12-切割缝。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

下面对本发明作整体性的说明：

一种海绵，包括海绵本体1，海绵本体1由多个相互连接的几何海绵块11形成，在常态下，此处所说的常态是指：在没有任何外力(包括粘贴等固定方式)施加在海绵本体1上时，海绵本体1为一个整体，由于海绵块11之间会有一定的弹性，因此，相邻的两个海绵块11之间也没有空隙(具体而言，空隙是指：相邻的两个海绵块11之间形成空间)；当施加外力时，部分海绵块11会发生旋转，其余海绵块11发生移动，使海绵本体1展开，当海绵本体1展开后，相邻的多个海绵块11之间会形成空隙(空隙是指：相邻的两个海绵块11之间形成空间)。

在海绵本体1上设置有多个切割缝12，切割缝12可以将海绵本体1切割成多个几何海绵块11，海绵块11与相邻的海绵块11之间至少有一个连接部，可以将海绵本体1进行切割，使得海绵本体1切割成多个海绵块11，在施加对应外力的情况下(外力可以是如：“拉伸”或者粘贴等方式)，海绵块11会向四周扩展，面积增大，同时，连接部则可以将相邻的两个海绵块11进行连接。

切割缝优选通过刀具来进行切割，当然，也可以采用其他方式来进行切割缝，无论采用何种方式，只要在海绵本体1上能够形成切割缝，且施加外力将海绵本体1展开后，相邻的多个海绵块11之间会形成空隙即可。

上述没有外力施加在海绵本体1前，切割缝12为一细缝，切割缝12也可以理解成：相邻的两个海绵块11之间形成空间，施加外力并松开后，由于海绵本体1的特性，一般并不会完全回复，而只会回复一部分，也就是说施加外力并松开后，会形成一定大小的空隙，该空隙的宽度介于完全展开后的空隙的宽度和切割缝的宽度之间。

当施加外力将海绵本体1展开后，多个海绵块11和空隙形成有规律的几何图案。该几何图案与切割缝的位置有关，在实际的生产过程中，切割缝的位置和数量可以根据海绵本体1展开后形成的图案来进行计算和设置。

海绵本体1为通过聚氨酯发泡材料制作。此种材料制成的海绵更适用于可充气的户外床垫和家用床垫。在其他实施例中，可以根据实际的使用需求，将其他材料作为海绵本体1的材料。

为了能够更为直观的来体现本发明的海绵，下面结合具体的图形来进行说明：为了让图形更加直观，某些图形本申请采用了灰白的形式来进行表示，如图4所示，灰色的部分表示海绵块11，白色的部分表示空隙，其他同理。

实施例一：

下面结合1～图7的具体实施例来对本发明作更进一步的详细说明：

如图1～图7所示，一种具体的海绵，包括海绵本体1，海绵本体1由多个三角形海绵块11和六边形海绵块11形成，具体为，在海绵本体1上形成有多个切割缝，在常态下，此处的常态是指：没有任何外力的情况，海绵本体1为一个整体，整体是指：海绵本体1上的各个海绵块11相互连接，且没有外力施加在海绵本体1上时，由于各个海绵块11均有一定的弹性，因此，切割缝12的宽度很小，甚至切割缝12的宽度为零。当施加外力时，部分海绵块11会发生旋转，其余海绵块11发生移动，使海绵本体1展开，当海绵本体1展开后，相邻的多个海绵块11之间会形成空隙121。

结合图2和图3可以看出，切割缝12可以将海绵本体1切割成多个几何海绵块11。而从图4～图7中可以看出，本实施例中的，每三条切割缝12可以组成一个三角形的海绵块11，同时，从图2和图3中可以看出，每六条切割缝12还会形成一个六边形的海绵块11，每个三角形的海绵块11有三个相邻的六边形的海绵块11，同样的，每个六边形的海绵块11有六个三角形的海绵块11。当施加外力在海绵本体1上后，可以形成有规律排布的三角形和六边形的组合。

每个三角形的海绵块11与相邻的六边形的海绵块11之间有一个连接部，图4～图7中标号①②③为连接部，在施加外力的情况下，海绵块11会向四周扩展，进而面积增大，同时，连接部可以将相邻的两个海绵块11进行连接。

如图4～图7所示，可以施加逆时针的旋转外力将多个海绵块11按照图4～图7的过程进行展开，图7为完全展开后的状态图，图5和图6则为展开过程中的状态图，多个海绵块11和空隙形成有规律的几何图案，具体的图案可以如图3所示，每个三角形海绵块11的三个角通过连接部各连接有一个六边形的海绵块11，对应的每个六边形的海绵块11的六个角也通过连接部各连接有一个三角形的海绵块11。

在本实施例中，海绵本体1为通过聚氨酯发泡材料制作。此种材料制成的海绵更适用于可充气的户外床垫和家用床垫。在其他实施例中，也可以根据实际的使用需求，也可以将其他材料作为海绵本体1的材料。

下面结合图4～图7对本发明的展开过程做详细说明：

1.展开前，如图4所示，以图4中所示的三角形几何单位1作为中轴，连接点①、②、③——即三角形几何单位1的三个锐角——开始沿着箭头所示方向，围绕三角形几何单位1的中心点旋转，在此过程中，将与之连接的六边形几何块2、3、4向四周推移；同时如图5所示，组成三角形几何单位的长线条开始张开空隙逐渐形成四边形空隙(孔洞)；

当三角形几何单位1转动至图6所示角度，四边形空隙(孔洞)越大，六边形几何块2、3、4被推移的距离越远；

当三角形几何单位1转动至图7所示角度时，四边形孔洞接近直角矩形，连接点①、②、③绕三角形几何单位1旋转达到完全展开的状态，此时单位面积内的几何体最少，切割海绵块11展开的面积最大。

实施例二：

下面结合8～图12的具体实施例来对本发明作更进一步的详细说明：

如图8～图12所示，一种具体的海绵，包括海绵本体1，海绵本体1由多个三角形海绵块11和Y字形海绵块11相互连接的几何海绵块11形成，具体为，在海绵本体1上形成有多个切割缝，在常态下，此处的常态是指：没有任何外力的情况，海绵本体1为一个整体，整体是指：海绵本体1上的各个海绵块11相互连接，且没有外力施加在海绵本体1上时，切割缝的宽度很小，甚至切割缝的宽度为零。当施加外力时，部分海绵块11会发生旋转，其余海绵块11发生移动，使海绵本体1展开，当海绵本体1展开后，相邻的多个海绵块11之间会形成空隙。

结合图8～图12可以看出，切割缝可以将海绵本体1切割成多个几何海绵块11。本实施例中的切割缝12呈弯折形，每三条弯折形的切割缝12的一部分可以组成一个三角形的海绵块11，同样的，三条弯折形的切割缝12也可以围成一个Y字形的海绵块11，每个三角形的海绵块11有三个相邻的Y字形的海绵块11，同样的，每个Y字形的海绵块11有三个相邻的三角形的海绵块11。当施加外力在海绵本体1上后，可以形成有规律排布的三角形海绵块11和Y字形海绵块11的组合。

每个三角形海绵块11与相邻的Y字形海绵块11之间有一个连接部，图9～图12中标号①②③为连接部，在施加外力的情况下，海绵块11会向四周扩展，进而面积增大，同时，连接部则可以将相邻的两个海绵块11进行连接。

如图9～图12所示，可以施加逆时针的旋转外力将多个海绵块11按照图9～图12的过程进行展开，图12为完全展开后的状态图，图10和图11则为展开过程中的状态图，多个海绵块11和空隙形成有规律的几何图案，具体的图案可以如图12所示，每个三角形海绵块11的三个角通过连接部各连接有一个Y字形的海绵块11，对应的Y字形的海绵块11的三个边也通过连接部各连接有一个三角形的海绵块11。

在本实施例中，海绵本体1为通过聚氨酯发泡材料制作。此种材料制成的海绵更适用于可充气的户外床垫和家用床垫。在其他实施例中，也可以根据实际的使用需求，也可以将其他材料作为海绵本体1的材料。

下面结合图9～图12对本发明的展开过程做详细说明：

1.展开前，如图9所示，以图9所示的三角形几何单位1作为中轴，连接点①、②、③——即三角形几何单位1的三个锐角——开始沿着箭头所示方向，围绕三角形几何单位1的中心点旋转，在此过程中，将与之连接的Y字形的几何块2、3、4向四周推移；同时，如图10所示，三角形几何单位开始张开空隙逐渐形成弯折形空隙(孔洞)；

当三角形几何单位1转动至图11所示角度，弯折形空隙(孔洞)越大，弯折形几何块2、3、4被推移的距离越远；

当三角形几何单位1转动至图12所示角度时，弯折形孔洞达到最大，连接点①、②、③绕三角形几何单位1旋转达到完全展开的状态，此时单位面积内的几何体最少，切割海绵块11展开的面积最大。

实施例三：

下面结合13～图17的具体实施例来对本发明作更进一步的详细说明：

如图13～图17所示，一种具体的海绵，包括海绵本体1，海绵本体1由多个小正方形海绵块11和多个大正方形海绵块11相互连接的几何海绵块11形成，具体为，在海绵本体1上形成有多个切割缝，在常态下，此处的常态是指：没有任何外力的情况，海绵本体1为一个整体，整体是指：海绵本体1上的各个海绵块11相互连接，且没有外力施加在海绵本体1上时，切割缝的宽度很小，甚至切割缝的宽度为零。当施加外力时，部分海绵块11会发生旋转，其余海绵块11发生移动，使海绵本体1展开，当海绵本体1展开后，相邻的多个海绵块11之间会形成空隙。

结合图13～图17可以看出，切割缝可以将海绵本体1切割成多个几何海绵块11。本实施例中的切割缝12为一条直线，每四条切割缝12的一部分可以组成一个小的正方形(当然，也可以是矩形等)的海绵块11，同样的，四条切割缝12也可以围成大正方形海绵块11，每个小正方形海绵块11有四个相邻的大正方形海绵块11，同样的，每个大正方形海绵块11有四个相邻的大正方形海绵块11。当施加外力在海绵本体1上后，可以形成有规律排布的小正方形海绵块11和大正方形海绵块11的组合。

每个小正方形海绵块11与相邻的大正方形海绵块11之间有一个连接部，图13～图17中标号①②③为连接部，在施加外力的情况下，海绵块11会向四周扩展，进而面积增大，同时，连接部则可以将相邻的两个海绵块11进行连接。

如图14～图17所示，可以施加逆时针的旋转外力将多个海绵块11按照图14～图17的过程进行展开，图17为完全展开后的状态图，图15和图16则为展开过程中的状态图，多个海绵块11和空隙形成有规律的几何图案，具体的图案可以如图17所示，每个小正方形海绵块11的四个角通过连接部各连接有一个大正方形海绵块11，对应的大正方形海绵块11的四个边也通过连接部各连接有一个小正方形海绵块11。

在本实施例中，海绵本体1为通过聚氨酯发泡材料制作。此种材料制成的海绵更适用于可充气的户外床垫和家用床垫。在其他实施例中，也可以根据实际的使用需求，也可以将其他材料作为海绵本体1的材料。

下面结合图14～图17对本发明的展开过程做详细说明：

1.展开前，如图14所示，以图14中所示的小正方形几何单位1作为中轴，连接点①、②、③——即小正方形几何单位1的四个直角——开始沿着箭头所示方向，围绕小正方形几何单位1的中心点旋转，在此过程中，将与之连接的大正方形几何块2、3、4、5向四周推移；同时如图15所示，组成小正方形几何单位的长线条开始张开空隙逐渐形成平行四边形形空隙(孔洞)；

当小正方形几何单位1转动至图16所示角度，平行四边形空隙(孔洞)越大，大正方形几何块2、3、4、5被推移的距离越远；

当小正方形几何单位1转动至图17所示角度时，平行四边形孔洞达到最大，连接点①、②、③绕小正方形几何单位1旋转达到完全展开的状态，此时单位面积内的几何体最少，切割海绵块11展开的面积最大。

综上，可以通过改变切割缝的数量和位置来改变切割图案的形状、大小，使海绵在XY轴方向展开后呈现出不同尺寸和不同图形的网状带孔洞的图形结构。具体可以如图18和图19所示。

本发明的重点在于：通过海绵本体1上在设置切割缝12，同时施加外力给海绵本体1，可以使得切割缝12发生转动，从而形成空隙；最终空隙和海绵块可以形成几何图案。

根据切割缝的数量和位置可以调整海绵本体1展开后的面积，可以使得切割后海绵本体1展开后面积是原尺寸的1.1～2倍，相应的，与原尺寸相比扩大范围为10％～100％。

本发明通过切割缝的方式可以使得产生的多余废料远远小于常规竖向冲孔技术，极大减少了海绵用料以及后续的处理成本，大大提高海绵利用率。也可以减少废料产生，也减少生产中碳排放量，因此一定程度上完成了绿色环保的理念。

空隙(孔洞)的深度即海绵本体1或海绵块11的厚度(通孔状态)，所有方案中相邻两个空隙(孔洞)的间距最低为2～8毫米。

作为旋转轴的几何形状海绵块11，旋转至完全展开，需要30～90度不等，撤销机械力放置于平台，其自然状态海绵会比完全展开时稍有回缩，但在不施加任何海绵向内聚拢方向的力时，海绵不会恢复成未展开状态。

被推移开的不旋转几何海绵块11可以不存在，但作为轴的几何海绵块11一定存在。

本发明均可以展开状态与面料通过某种粘合工艺贴合固定在一起，用来做成可充气的产品。如：本发明的海绵完全展开后，可以应用在充气垫上，也可以应用在其他的垫上。本发明的海绵主要保护的是海绵本体。

根据本发明的另一个方面，提供了一种展开状态下的海绵，海绵以展开形式粘贴在面料上，以使得在常态下，相邻的海绵块11之间形成有空隙。该展开状态下的海绵与上述的海绵相比，区别仅在于，展开状态下的海绵包括有面料，且在常态下，相邻的海绵块11之间形成有空隙，而上述的海绵在常态下仅有缝隙。此处所说的常态是指：在没有任何外力施加的情况下。

通过将上述的海绵展开后并粘贴在面料上，可以形成有空隙，空隙相当于常规竖打孔切掉后的海绵孔洞。

此外，在本实施例中，还可以提供一种充气床垫，包括充气垫本体和展开状态下的海绵，海绵填充在充气垫本体中，充气垫本体与空隙相配合，形成图案。此处的充气床垫仅仅是本申请的海绵应用场景的一个具体实施例，本申请的海绵还可以应用在其他垫(如坐垫、瑜伽垫等)上。

根据本发明的再一个方面，提供了一种海绵的生产工艺，包括如下步骤：

S1.调试好切割设备和切割刀具，将切割刀具安装在切割设备上；

S2.将要切割的整块海绵放入到切割设备下，切割设备对海绵进行切割；

S3.切割完成后，海绵本体1上形成有多个切割缝。

在一些实施方式中，还包括如下步骤：

S4.对切割好的海绵本体1施加外力，以使得海绵本体1展开，相邻的海绵块11之间形成有空隙。

S5.将展开后的海绵本体1粘贴在面料上。

本发明的海绵上可以切割有缝隙，当施加外力后，海绵可以被展开，并形成有空隙，空隙则相当于现有的常规竖打孔切掉后的海绵孔洞。

相对于整块海绵打孔的技术的充气床垫而言，本发明不需要打孔，只要进行切割，展开后就能形成对应的孔洞，而本发明的海绵与充气垫本体结合后，也可以形成有相应的花型，因此，可以节省打孔后废弃的海绵孔洞对应的材料，基本不会产生废料，对环境更加友好。

本发明不局限于上述可选实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是落入本发明权利要求界定范围内的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。