[0001] 本发明属于地垫技术领域，具体涉及一种地垫及其制备方法。

[0002] 地垫是一种能有效地在入口处刮除泥尘和水份，保持室内地面整洁的产品。其具有弹性柔软，脚感舒适等特点，独特的抗紫外线添加剂，防止褪色及脆化现象，能承受日晒雨淋的室外环境。

[0003] 如公告号为CN101773361A所公开的一种毛绒地垫及其制备方法，其虽然实现了与地毯相比绒毛细腻、包装紧凑、便于携带，购买后拼装使用方便，可以部分更换，经济实用；与传统的地毯拼接式地垫相比触感更细腻，保暖及御寒，颜色多样化，搭配更自由，美观更时尚，但是并未解决现有的地垫及其制备方法还存在的问题：由于地垫常放置在浴室的门口，且地面常常是瓷砖，导致在滴水的情况下，会出现易滑的情况，降低使用的安全性，同时地垫表面是最容易溅水的部位，由于吸水性较低，容易导致地垫表面也会存在水质，也会出现易滑情况，另外，地垫长期放置容易滋生细菌，为此我们提出一种地垫及其制备方法。

[0018] 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。

[0019] 请参阅图1，本发明提供一种技术方案：一种地垫，包括底层1、抗菌层2、吸水层3和绒毛层4，所述抗菌层2设置在所述底层1的上表面，所述吸水层3设置在所述抗菌层2的上表面，所述绒毛层4设置在所述吸水层3的上表面。

[0020] 本实施例中，优选的，所述底层1设置为PVC、天然橡胶、tpe其中的一种与火山岩颗粒混合的基材层。

[0021] 本实施例中，优选的，所述抗菌层2包括以下重量份计的原料组成：12份海藻酸钠，4份细孔硅胶和4份纳米二氧化钛。

[0022] 本实施例中，优选的，所述吸水层3包括以下重量份计原料组成：16份硅藻土，40份粉煤灰，8份氢氧化钙，8份硅酸盐水泥，6份木浆纤维，4份石英粉。

[0023] 本实施例中，优选的，所述绒毛层4设置为树脂纤维层。

[0024] 一种地垫的制备方法，包括以下步骤：S1.选用PVC、天然橡胶、tpe其中的一种与火山岩颗粒混合的基材，制备底层1；
S2.按以下重量份计准备原料：12份海藻酸钠，4份细孔硅胶和4份纳米二氧化钛，制备抗菌层2；
S3.按以下重量份计准备原料：16份硅藻土，40份粉煤灰，8份氢氧化钙，8份硅酸盐水泥，6份木浆纤维，4份石英粉，制备吸水层3；
S4.将制备的底层1、抗菌层2、吸水层3自下而上依次置于压合机中，进行热压成型，制得地垫半成品；
S5.在地垫半成品的表面进行打磨形成绒毛层4，得地垫成品。

[0025] 本实施例中，优选的，所述S1中制备底层1的具体方法包括：S101.选用PVC、天然橡胶、tpe其中的一种与火山岩颗粒混合的基材，用高温滚轮在基材表面进行滚烫，滚轮温度为120℃，滚烫时间为4min，滚烫后进行表面划痕处理直至合格；
S102.对基材背面进行热模压处理，使得背面形成具有一定纹路的粗糙面；
S103.按照加工尺寸要求，将两面均处理好的基材切割成合适的成品，得底层1。

[0026] 本实施例中，优选的，所述S2中抗菌层2的制备具体包括以下步骤：S201.按以下重量份计准备原料：12份海藻酸钠，4份细孔硅胶和4份纳米二氧化钛；
S202.将细孔硅胶进行密炼，密炼温度为140度，炼胶平均时间为380秒，得到母胶；
S203.将母胶与海藻酸钠、纳米二氧化钛混合，进一步密炼，密炼温度为110度，密炼时间平均350秒；
S204.将S203中得到的胶添加硫化助剂后进一步密炼，密炼温度为60度，密炼时间平均为230秒，得到熟橡胶；
S205.将所得熟橡胶出片、模压成型得到抗菌层2。

[0027] 本实施例中，优选的，所述S3中的吸水层3制备方法具体包括：S301.将废纸袋碎浆，加水稀释，搅拌至质量百分比浓度为20%，再过筛、加水稀释，调至使用浓度6%的木浆纤维浆料；
S302.按照粉煤灰：氢氧化钙：硅酸盐水泥为1:0.2:0.3重量比混合配成胶结料；
S303.取树脂、火山岩、碳酸氢钠原料，按照树脂：火山岩：碳酸氢钠为1:0.4:0.1的重量比混合并打成料浆，以流浆法制成薄层料坯，薄层料坯经成型筒制成板坯；
S304.板坯经五辊逐级加压连续辊压后，进行脱模，经过干燥、抛光，得吸水层3。

[0028] 本实施例中，优选的，所述S4中绒毛层4的制备方法具体为：通过砂带对吸水层3进行打磨，利用砂带表面的凹凸不平的结构，将吸水层3的树脂皮的绒毛纤维打磨出来，从而形成绒毛层4。

[0029] 请参阅图1，本发明提供一种技术方案：一种地垫，包括底层1、抗菌层2、吸水层3和绒毛层4，所述抗菌层2设置在所述底层1的上表面，所述吸水层3设置在所述抗菌层2的上表面，所述绒毛层4设置在所述吸水层3的上表面。

[0030] 本实施例中，优选的，所述底层1设置为PVC、天然橡胶、tpe其中的一种与火山岩颗粒混合的基材层。

[0031] 本实施例中，优选的，所述抗菌层2包括以下重量份计的原料组成：18份海藻酸钠，6份细孔硅胶和10份纳米二氧化钛。

[0032] 本实施例中，优选的，所述吸水层3包括以下重量份计原料组成：20份硅藻土，50份粉煤灰，12份氢氧化钙，12份硅酸盐水泥，12份木浆纤维，6份石英粉。

[0033] 本实施例中，优选的，所述绒毛层4设置为树脂纤维层。

[0034] 一种地垫的制备方法，包括以下步骤：S1.选用PVC、天然橡胶、tpe其中的一种与火山岩颗粒混合的基材，制备底层1；
S2.按以下重量份计准备原料：18份海藻酸钠，6份细孔硅胶和10份纳米二氧化钛，制备抗菌层2；
S3.按以下重量份计准备原料：20份硅藻土，50份粉煤灰，12份氢氧化钙，12份硅酸盐水泥，12份木浆纤维，6份石英粉，制备吸水层3；
S4.将制备的底层1、抗菌层2、吸水层3自下而上依次置于压合机中，进行热压成型，制得地垫半成品；
S5.在地垫半成品的表面进行打磨形成绒毛层4，得地垫成品。

[0035] 本实施例中，优选的，所述S1中制备底层1的具体方法包括：S101.选用PVC、天然橡胶、tpe其中的一种与火山岩颗粒混合的基材，用高温滚轮在基材表面进行滚烫，滚轮温度为180℃，滚烫时间为6min，滚烫后进行表面划痕处理直至合格；
S102.对基材背面进行热模压处理，使得背面形成具有一定纹路的粗糙面；
S103.按照加工尺寸要求，将两面均处理好的基材切割成合适的成品，得底层1。

[0036] 本实施例中，优选的，所述S2中抗菌层2的制备具体包括以下步骤：S201.按以下重量份计准备原料：18份海藻酸钠，6份细孔硅胶和10份纳米二氧化钛；
S202.将细孔硅胶进行密炼，密炼温度为150度，炼胶平均时间为400秒，得到母胶；
S203.将母胶与海藻酸钠、纳米二氧化钛混合，进一步密炼，密炼温度为120度，密炼时间平均370秒；
S204.将S203中得到的胶添加硫化助剂后进一步密炼，密炼温度为70度，密炼时间平均为250秒，得到熟橡胶；
S205.将所得熟橡胶出片、模压成型得到抗菌层2。

[0037] 本实施例中，优选的，所述S3中的吸水层3制备方法具体包括：S301.将废纸袋碎浆，加水稀释，搅拌至质量百分比浓度为40%，再过筛、加水稀释，调至使用浓度8%的木浆纤维浆料；
S302.按照粉煤灰：氢氧化钙：硅酸盐水泥为1:0.4:0.3重量比混合配成胶结料；
S303.取树脂、火山岩、碳酸氢钠原料，按照树脂：火山岩：碳酸氢钠为1:0.7:0.3的重量比混合并打成料浆，以流浆法制成薄层料坯，薄层料坯经成型筒制成板坯；
S304.板坯经五辊逐级加压连续辊压后，进行脱模，经过干燥、抛光，得吸水层3。

[0038] 本实施例中，优选的，所述S4中绒毛层4的制备方法具体为：通过砂带对吸水层3进行打磨，利用砂带表面的凹凸不平的结构，将吸水层3的树脂皮的绒毛纤维打磨出来，从而形成绒毛层4。

[0039] 请参阅图1，本发明提供一种技术方案：一种地垫，包括底层1、抗菌层2、吸水层3和绒毛层4，所述抗菌层2设置在所述底层1的上表面，所述吸水层3设置在所述抗菌层2的上表面，所述绒毛层4设置在所述吸水层3的上表面。

[0040] 本实施例中，优选的，所述底层1设置为PVC、天然橡胶、tpe其中的一种与火山岩颗粒混合的基材层。

[0041] 本实施例中，优选的，所述抗菌层2包括以下重量份计的原料组成：16份海藻酸钠，5份细孔硅胶和6份纳米二氧化钛。

[0042] 本实施例中，优选的，所述吸水层3包括以下重量份计原料组成：18份硅藻土，45份粉煤灰，10份氢氧化钙，10份硅酸盐水泥，8份木浆纤维，5份石英粉。

[0043] 本实施例中，优选的，所述绒毛层4设置为树脂纤维层。

[0044] 一种地垫的制备方法，包括以下步骤：S1.选用PVC、天然橡胶、tpe其中的一种与火山岩颗粒混合的基材，制备底层1；
S2.按以下重量份计准备原料：16份海藻酸钠，5份细孔硅胶和6份纳米二氧化钛，制备抗菌层2；
S3.按以下重量份计准备原料：18份硅藻土，46份粉煤灰，10份氢氧化钙，10份硅酸盐水泥，8份木浆纤维，5份石英粉，制备吸水层3；
S4.将制备的底层1、抗菌层2、吸水层3自下而上依次置于压合机中，进行热压成型，制得地垫半成品；
S5.在地垫半成品的表面进行打磨形成绒毛层4，得地垫成品。

[0045] 本实施例中，优选的，所述S1中制备底层1的具体方法包括：S101.选用PVC、天然橡胶、tpe其中的一种与火山岩颗粒混合的基材，用高温滚轮在基材表面进行滚烫，滚轮温度为160℃，滚烫时间为5min，滚烫后进行表面划痕处理直至合格；
S102.对基材背面进行热模压处理，使得背面形成具有一定纹路的粗糙面；
S103.按照加工尺寸要求，将两面均处理好的基材切割成合适的成品，得底层1。

[0046] 本实施例中，优选的，所述S2中抗菌层2的制备具体包括以下步骤：S201.按以下重量份计准备原料：16份海藻酸钠，5份细孔硅胶和6份纳米二氧化钛；
S202.将细孔硅胶进行密炼，密炼温度为145度，炼胶平均时间为390秒，得到母胶；
S203.将母胶与海藻酸钠、纳米二氧化钛混合，进一步密炼，密炼温度为115度，密炼时间平均360秒；
S204.将S203中得到的胶添加硫化助剂后进一步密炼，密炼温度为65度，密炼时间平均为240秒，得到熟橡胶；
S205.将所得熟橡胶出片、模压成型得到抗菌层2。

[0047] 本实施例中，优选的，所述S3中的吸水层3制备方法具体包括：S301.将废纸袋碎浆，加水稀释，搅拌至质量百分比浓度为30%，再过筛、加水稀释，调至使用浓度7%的木浆纤维浆料；
S302.按照粉煤灰：氢氧化钙：硅酸盐水泥为1:0.3:0.2重量比混合配成胶结料；
S303.取树脂、火山岩、碳酸氢钠原料，按照树脂：火山岩：碳酸氢钠为1:0.5:0.2:
0.03的重量比混合打成料浆，以流浆法制成薄层料坯，薄层料坯经成型筒制成板坯；
S304.板坯经五辊逐级加压连续辊压后，进行脱模，经过干燥、抛光，得吸水层3。

[0048] 本实施例中，优选的，所述S4中绒毛层4的制备方法具体为：通过砂带对吸水层3进行打磨，利用砂带表面的凹凸不平的结构，将吸水层3的树脂皮的绒毛纤维打磨出来，从而形成绒毛层4。

[0049] 与实施例1的不同之处在于，实施例4中的地垫成分中无火山岩成分。

[0050] 其中本发明的底层1通过采用PVC与火山岩颗粒混合的基材层，利用火山岩的坚硬、耐磨损、抗风化、抗腐蚀性能，使得地垫具有较高的强度和抗拉伸能力，从而降低了地垫出现开裂的情况，同时通过加入火山岩颗粒制得的基材层，能够避免眩光，有益于改善视觉环境，且火山岩颗粒具有吸水防滑性，能够有益于改善体感环境，独特的“呼吸”功能能够调节空气湿度，改善生态环境，另外该地垫的底层1的背面采用一定纹路的粗糙面设计，有利于提高地垫的防滑性，增加了使用安全性；通过设置抗菌层2，能够增加地垫的抗菌效果，降低细菌的滋生，从而提高了对人体的保护，通过设置的吸水层3，能够增加地垫表面的吸水能力，降低地垫表面的湿润度，从而进一步降低出现滑倒的情况；本发明中制备吸水层3的原料使用工业废弃物粉煤灰制备胶结料，既有利于节约原矿等自然资源，又有利于减少发废弃物对生态环境的污染，同时通过加入火山岩，可以增加抗热性能，加入碳酸氢钠可以增加吸水层对油性的分解能力，可以用于厨房，从而提高了该地垫的用途；通过设置绒毛层4，既提升了脚感的舒适性，又通过绒毛纤维的结构，增加跟水分的接触面，达到更好的吸水性的效果。

[0051] 选取传统的工艺的地垫和本发明工艺的地垫进行以下实验，实验内容和结果如下表：其中抗拉伸功能的测试方法为：测试标准 ISO 37: 用于测定橡胶的拉伸应力‑应变性能；测试仪器：橡胶拉力测试机；实验步骤：步骤一：准备工作，将测试机安装在合适的工作台上，并连接1000 N 称重传感器。安装弹簧加载折叠夹具和测试钩，确保它们稳固并与测试机连接。启动测试机，打开相关控制软件，确保所有设备连接正常。步骤二：样品准备：制备样品，按照适用标准的规定，切割成合适的尺寸和几何形状。确保样品表面没有明显的缺陷或污垢。步骤三：设置测试参数，在控制软件中，选择或输入测试所需的参数，包括测试速度、拉伸距离等。根据具体需要，设定测试机的最大拉伸力，以确保测试不会超出样品的强度范围。步骤四：安装样品，将地垫片夹持在弹簧加载折叠夹具上，确保夹具夹住样品的两端。调整夹具，使样品保持水平状态。步骤五：进行测试，启动测试机，它将开始施加拉伸力。实时监控测试机上的数据显示，包括施加的力和样品的伸长情况。测试软件将以图形方式显示测试进程，直到材料断裂。步骤六：记录结果，一旦样品断裂，测试机将自动停止。记录测试过程中的关键数据，包括最大拉伸力、拉伸距离和断裂时间点。步骤七：数据分析，使用测试软件分析结果，评估橡胶垫片的性能参数，如最大拉伸强度、应力‑应变曲线等。结果以图形方式显示，以清晰展示测试过程中材料的性能表现。步骤八：报告生成：生成测试报告，包括测试日期、样品标识、测试条件、结果分析和任何特殊注意事项。记录的结果为应力，单位为Pa，将计算的结果以实施例1进行归一化计算。

[0052] 其中耐磨性的测试方法为：通过纯物理方法，将1400N的压力置于乳胶床垫上，滚压6万次后，观察乳胶床垫的形变及磨损程度并科学计算出得分，满分是100分，达到70分即为通过该项检测，得分越高，说明耐磨耐压度越好，将计算的结果以实施例1进行归一化计算；其中吸水防滑性的测试方法为：防滑性测试:该测试用于评估地垫在不同表面上的防滑性能。测试方法通常包括将地垫放置在不同倾斜角度的斜面上，并测量其在斜面上的滑动距离和时间；吸湿性测试:该测试用于评估地垫的吸湿性能。测试方法通常包括将一定量的水倒在地垫上，然后测量其吸收水分的速度和量。

[0053] 其中抗菌性的测试方法为：1)样品制备：将样品统一制成10 mm×10 mm的样块，且样品质量为(1.0±0.05)g，然后放入锥形瓶中，加入95 mL的试验用磷酸盐缓冲液PBS，再加入5 mL预制菌悬液。(2)对照组样液制备：称取(1.0±0.05)g对照样本二氧化硅粉末(小于10 nm,纯度98%～99%)，放入锥形瓶中，加入95 mL的试验用磷酸盐缓冲液PBS，再加入5 mL预制菌悬液。(3)对照样本“0”接触时间活菌计数：将对照样液适当稀释后取1.0 mL接种于来菌平皿上，加入营养琼脂，然后在(37±1) ℃恒温箱中，做菌落计数。(4)将样品溶液和对照溶液在(37±1) ℃下振荡接触培养24 h。(5)将振荡后对照样液和试验样液适当稀释后取1.0 mL接种于来菌平皿上，加入营养琼脂，然后在(37±1) ℃恒温箱中，做菌落计数。(6)抗菌率用对照样品菌落数减试验样品菌落数再除以对照样品菌落数的百分比来表示，之后将检测的结果与传统地垫的检测结果进行归一化表示。

[0054] 检测结果见表。。

[0055]抗拉伸功能 耐磨性 吸水防滑性 抗菌性
传统地垫 100% 100% 100% 100%
实施例1 105% 112% 114% 110%
实施例2 109% 116% 117% 109%
实施例3 110% 118% 119% 115%
实施例4 98% 88% 97% 95%
通过各项实验可以发现，实施例1、实施例2和实施例3中制备的地垫的抗拉伸功能、耐磨性、吸水防滑性、抗菌性皆得到提高，且实施例3为最佳实施例。

[0056] 尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。