ПОДУШКА

Полезная модель относится к изделиям легкой промышленности, предназначенным для поддержки головы и шейного отдела позвоночника взрослого человека или ребенка во время сна и отдыха в горизонтальном положении. Изделие может применяться как в качестве индивидуальной постельной принадлежности, так и в качестве постельной принадлежности в лечебных учреждениях.
Отечественные и зарубежные производители изготавливают подушки, отличающиеся своей формой и размерами, содержащие чехол, в который помещена основа (наполнитель), состоящая из нескольких соединенных друг с другом слоев (частей, элементов) различных по мягкости, упругости, тактильным ощущениям материалов.
В качестве наполнителя для подушек достаточно часто применяется вспененный полиуретан (пенополиуретан), который имеет широкий диапазон различных свойств (плотность, жесткость, упругость и т.д.), связанный с особенностями технологии получения пенополиуретана из системы жидких компонентов. Использование пенополиуретана также обусловлено его гипоаллергенностью, сходством по свойствам с натуральным латексом, который является дорогостоящим материалом.
Так известна эргономичная подушка (RU 2536211, опубл. 20.12.2014 г., МПК A47G 9/10), содержащая два мягких угловых блока, прилегающих друг к другу в противоположных направлениях своими наклонными сторонами. Блоки выполнены из различных материалов, причем мягкость одного блока отлична от мягкости другого блока. Прилегающие друг к другу угловые стороны блоков соединены по типу посадки в паз и/или посредством размещения их в общем чехле и/или при помощи клея.
Известна детская подушка для сна (US 20060096031 А1, опубл. 11.05.2016 г., МПК A47D 13/00, А47С 27/00), имеющая клинообразную форму и состоящая из верхнего и нижнего слоев. Верхний слой выполнен из вязкоэластичного материала с эффектом памяти, а нижний слой выполнен из пенополиуретана высокой плотности, что обеспечивает прочную опору для верхнего слоя подушки. Слои соединены между собой любым известным средством крепления, например, клеем.
Известна ортопедическая подушка (RU 161967, 20.05.2016 г., МПК A47G 9/10), выполненная в виде опорного элемента из материала на основе пенополиуретана с плоским основанием и фигурной верхней поверхностью. В основании опорного элемента выполнен, по крайней мере, один слой из пенополиуретана с большей жесткостью и упругостью, чем опорный элемент. Опорный элемент выполнен из вязкоэластичного пенополиуретана жесткостью - 20-75 N, а слой в основании опорного элемента - из пенополиуретана жесткостью - 40-80 N. Соединение прилегающих друг к другу частей опорного элемента осуществлено при помощи клея.
Решение, описанное в патенте RU 161967, принято в качестве ближайшего аналога (прототипа).
Во всех известных решениях соединение слоев (частей, элементов) основы подушки, имеющих разные физико-механические показатели (жесткость, упругость, эластичность и т.д.), осуществляется либо путем размещения их в общем чехле, либо по типу посадки в паз, либо посредством использования клеящих веществ.
Размещение слоев (частей, элементов) основы подушки, не соединенных между собой, в одном общем чехле может приводить к их смещению относительно друг друга при использовании подушки, что естественно причиняет неудобство пользователю, негативно сказывается на потребительских свойствах изделия.
Соединение слоев (частей, элементов) основы подушки клеем, во-первых, снижает экологичность изделия: при нагревании, например, солнечными лучами, клеевое соединение выделяет химические вещества (токсины), вдыхание которых негативным образом сказывается на здоровье. Во-вторых, готовое изделие характеризуется повышенной жесткостью в месте склеивания, не имеет равномерной мягкости по всему объему, что отрицательно сказывается на потребительских свойствах, кроме того, в процессе эксплуатации основа подушки может растрескаться в зоне клеевого соединения.
Соединение слоев (частей, элементов) основы подушки по типу посадки в паз усложняет конструкцию (требует точности в формировании пазов и выступов), что сказывается на технологии изготовления изделия и соответственно на его стоимости. Кроме того, в процессе изготовления возможно замятие, срезание выступов (изменение их формы), что негативно влияет на прочность соединения слоев (частей, элементов) основы.
Целью разработки настоящего решения является устранение недостатков, присущих аналогам.
Техническая задача, на решение которой направлена настоящая полезная модель, заключается в создании простой в изготовлении основы подушки, состоящей из слоев (частей), отличающихся физико-механическими показателями, имеющей повышенную прочность, и, как следствие, длительный срок эксплуатации.
Решение поставленной задачи в подушке, содержащей основу, состоящую из частей, выполненных из формованного пенополиуретана, отличающегося, по крайней мере, одним физико-механическим показателем, достигается тем, что основа выполнена цельной, образованной формованием частей в форме.
К физико-механическому показателю пенополиуретана относится такой показателиь как: кажущаяся плотность, жесткость, коэффициент упругости, коэффициент эластичности, время восстановления.
3
Пенополиуретан имеет высокую кажущуюся плотность в диапазоне 30-181 кг/м.
Части основы соединены в результате их последовательного формования в одной или разных формах.
По крайней мере, одна из частей основы может быть выполнена из вязкоэластичного пенополиуретана с эффектом памяти формы.
По крайней мере, одна из частей основы может быть выполнена из эластичного пенополиуретана.
Изготовление основы подушки цельной путем последовательного формования ее частей в форме позволяет добиться прочного соединения частей между собой без использования клеящих веществ или других видов соединения. В процессе формования пенополиуретан из жидкого состояния переходит в состояние пены, посредством адгезии связываясь с другими частями основы. При этом формование частей может осуществляться как в одной общей форме, так и в разных формах. Предложенное соединение частей в форме в процессе формования основы подушки снижает количество технологических операций при изготовлении изделия, упрощая технологию изготовления. Кроме того, данный способ изготовления основы подушки является безотходным.
Предложенный способ соединения частей основы позволяет обеспечить мягкость во всем ее объеме, исключить жесткие места соединения и вероятность их растрескивания, проминания изделия в местах соединения, что повышает надежность изделия.
Сочетание различных по физико-механическим показателям частей основы позволяет существенно расширить модельный ряд выпускаемых подушек и область их применения.
При формовании основы из пенополиуретана цельной в виде единой детали на всей ее наружной поверхности образуется уплотненная оболочка, которая склеивает открытые ячейки в пеноматериале (образованные пузырьками выделяемого при вспенивании газа), защищающая основу от внешних воздействий (проникновения грязи, влаги), что также повышает надежность изделия, увеличивая срок его эксплуатации.
Преимущество данного способа изготовления основы перед вырезанием ее из блочного пенополиуретана и дальнейшего склеивания является безотходность производства, отсутствие необходимости использования клеящих веществ, кроме того, при вырезании изделия из блочного пенополиуретана на наружной поверхности остаются открытые ячейки (от пузырьков газа).
Сущность полезной модели поясняется чертежами, на которых представлено: на фиг. 1 - общий вид основы подушки, состоящей из двух частей (1 вариант, поперечный разрез); на фиг. 2 - общий вид основы подушки, состоящей из двух частей (2 вариант, поперечный разрез); на фиг. 3 - общий вид основы подушки, состоящей из двух частей (3 вариант, поперечный разрез); на фиг. 4 - общий вид основы подушки, состоящей из трех частей (4 вариант, поперечный разрез).
Представленные на чертежах варианты выполнения основы подушки приведены прежде всего в целях иллюстрации и не должны быть истолкованы как ограничение объема притязаний.
Подушка содержит основу 1, выполненную из формованного пенополиуретана высокой плотности. Основа 1 представляет собой цельное, не разъемное, выполненное в виде единой детали изделие. Основа 1, по одному из возможных вариантов выполнения, состоит из двух частей: одна часть 2 выполнена из вязкоэластичного пенополиуретана с эффектом памяти формы и вторая часть 3 выполнена из эластичного пенополиуретана.
Основа 1 подушки может быть выполнена из более двух отличающих друг от друга физико-механическими показателями частей, например, частей 2, 3 и 4 на фиг. 4.
Материал частей 2, 3, 4 основы 1 отличается, по крайней мере, одним физико-механическим показателем. К физико-механическим показателям пенополиуретана относятся кажущаяся плотность, жесткость, коэффициент упругости, коэффициент эластичности, время восстановления.
Физико-механические показатели используемого пенополиуретана следующие:
3
- кажущаяся плотность 30-181 кг/м;
- напряжение сжатия при 40% деформации 2-10 кПа;
- коэффициент упругости 30-95%;
- коэффициент эластичности - остаточная деформация при сжатии (50%, 72 часа, при температуре 20°С) 1-10 единиц;
- время восстановления 0,1-60 сек.
3
3
Выбранные диапазоны обусловлены технологическими особенностями изготовления частей основы 1 в форме, в других диапазонах показателей получаемое изделие не будет обладать необходимыми потребительскими свойствами. Так при кажущейся плотности пенополиуретана меньше 30 кг/м получаемая основа 1 не будет иметь достаточную упругость, а при кажущейся плотности более 181 кг/м основа 1 будет очень твердой. При высокой плотности и коэффициенте упругости пенополиуретана срок эксплуатации основы 1 подушки повышается.
Части 2, 3, 4 основы 1 соединены друг с другом адгезией в результате их последовательного формования с получением основы 1, представляющей собой единую деталь. Это связано с тем, что пенополиуретан в процессе вспенивания обладает высокими адгезионными свойствами.
При этом, одна из частей, как правило, выполнена большей жесткости и упругости в сравнении с другими частями основы 1 подушки. Жесткая часть оказывает поддержку шейному отделу позвоночника, а также сохраняет форму основы подушки.
Части 2, 3, 4 основы 1 могут располагаться по отношению друг к другу любым возможным способом. Части 2, 3, 4 основы 1 могут быть сформированы таким образом, что подушку можно переворачивать и использовать любую из ее сторон для опоры головы и шейного отдела позвоночника в зависимости от предпочтений пользователя или медицинских показаний.
Нижняя часть основы 1 может служить опорой для верхней более мягкой или вязкоэластичной части.
Части 2, 3, 4 основы 1 подушки также могут содержать наполнитель, вводимый при соединении и перемешивании жидких компонентов пенополиуретана, например, гелеобразные вещества, в частности, полиуретановый гель, частицы, обладающие некоторым лечебным или профилактическим эффектом, в частности, ионы серебра.
Основа 1 подушки также может содержать части, выполненные из материала, отличающегося от пенополиуретана, например, из натурального латекса.
Конфигурация и размеры частей 2, 3, 4 основы 1 могут быть одинаковыми или различными. Варьируя размеры частей 2, 3, 4, отличающихся физико-механическими показателями, можно получить в целом более мягкое изделие, либо более жесткое, в зависимости от назначения подушки, а также значительно расширить модельный ряд выпускаемых подушек.
Размеры, конфигурация и высота подушки могут быть любыми в зависимости от назначения, потребностей, предпочтений и показателей антропометрии пользователей.
Основа 1 подушки может иметь в основании прямоугольную, круглую, изогнутую по наружному и/или внутреннему радиусу форму.
Основа 1 подушки покрыта съемным чехлом (на чертежах не показан). Чехол может быть выполнен из мембранного материала с хорошей воздухопроницаемостью. Выполнение чехла из мембранного материала препятствует проникновению влаги и других загрязнений на основу. Материал чехла состоит из двух слоев: верхний слой - махровая хлопковая ткань, нижний слой - специальный материал, не пропускающий влагу (полиэстер). Чистка чехла осуществляется посредством ручной стирки с использованием моющих средств.
Подушка согласно полезной модели может быть изготовлена, например, следующими способами.
Для изготовления формованной основы применяют жидкие полиольный и изоцианатный компоненты. Компоненты смешивают при температуре 5-60°С, добиваясь равномерного распределения компонентов в объеме. Соотношение полиольного к изоцианатному компоненту выбирают в пропорции от 1:1 до 3:1. Полученную гомогенную массу (пенополиуретан) выливают в форму. Форму закрывают и дожидаются окончания процесса вспенивания массы (формование части основы), при необходимости дожидаются ее охлаждения и отвердевания (в зависимости от особенностей технологии). Сформированное изделие (часть основы) занимает часть объема формы.
Затем аналогичным образом в форму заливают второй слой пенополиуретана с заданными свойствами. В готовом изделии второй слой пенополиуретана отличается от первого слоя пенополиуретана физико-механическими показателями. Закрывают форму и дожидаются окончания процесса вспенивания массы (формование второй части основы). При необходимости аналогично заливают последующие слои. При этом соединение слоев (частей) основы происходит за счет их адгезии между собой в процессе вспенивания и формования массы (пенополиуретана). В данном варианте выполнения части основы сформированы в виде слоев, занимающих всю площадь поперечного сечения основы подушки (фиг. 1, 4).
Во втором варианте выполнения основы подушки получают указанным выше способом первую формованную часть основы. Затем ее перекладывают в другую форму и заливают вторым и при необходимости последующими слоями пенополиуретана с заданными свойствами (фиг. 2, 3).
В третьем варианте выполнения основы подушки получают указанным выше способом формованные части основы. При этом части основы формуют отдельно друг от друга в разных формах. Затем их перекладывают в одну общую форму и заливают слоем пенополиуретана, который прочно соединяет части между собой в результате его вспенивания.
Во втором и третьем вариантах выполнения части основы получаются расположенными различными способами по отношению друг к другу, то есть не в виде слоев, занимающих всю площадь поперечного сечения основы.
Предлагаемая подушка обладает повышенной надежностью в эксплуатации, технологична в изготовлении, может быть произведена в условиях отечественной промышленности с использованием известного оборудования, материалов и технологий.