CN117584574A - 一种非织造复合材料及其制备方法、装置和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明属于层状复合材料技术领域，具体涉及一种非织造复合材料及其制备方法、装置和应用。本发明提供的非织造复合材料，包括从下到上依次粘合的第一纤网层、芯体和第二纤网层。本发明以第一纤网层和第二纤网层作为上下基底，以纤维素短纤、聚合物纤维和纤维素长纤混合粘连作为芯体，纤维素纤维（纤维素短纤和纤维素长纤）具有优异的亲水性能，不仅能极大地改善落絮，还能赋予材料优异的吸水性能与摩擦性能，提高材料的瞬间吸水能力与擦拭能力，同时使得材料具有美观的表面纹理。

Description

一种非织造复合材料及其制备方法、装置和应用
技术领域
本发明属于层状复合材料技术领域，具体涉及一种非织造复合材料及其制备方法、装置和应用。
背景技术
擦拭材料作为非织造布的重要应用领域，在日常生活和工业生产中随处可见。从婴儿护理到成人护理、从洗脸巾到护肤面膜、从家用擦拭到汽车内饰清洁、从手机洁净到电脑屏幕除尘、再到机器设备和精密仪器清洁，擦拭材料无处不在，已成为生活中不可或缺的重要部分。另外，人们对健康的意识突飞猛进，导致卫生湿巾和消毒湿巾的需求也在不断提升，成为人们的日常生活中的必需品。
传统的擦拭材料多以棉纱、碎布作为原料制备而成，擦拭过程中总会产生很多落絮，已经不能满足人们对高品质生活和高质量生产的要求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种非织造复合材料及其制备方法、装置和应用，本发明提供的非织造复合材料极大地改善了落絮。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
本发明提供了一种非织造复合材料，包括从下到上依次粘合的第一纤网层、芯体和第二纤网层；
所述第一纤网层和第二纤网层独立地为第一聚合物纤维形成的层网状结构；
所述第一纤网层的厚度小于0.1 mm；所述第二纤网层厚度小于0.1 mm；
所述芯体包括1层以上的花灰层；所述花灰层包括粘连的纤维素短纤、纤维素长纤和第二聚合物纤维；所述纤维素短纤的长度为1.5~3 mm；所述纤维素长纤的长度为4~7 mm。
优选的，所述第一聚合物纤维的直径为5~20 μm，克重为0.1~3.5 gsm；
所述第一纤网层占所述非织造复合材料总质量的2.5~15%；
所述第二纤网层占所述非织造复合材料总质量的2.5~15%。
优选的，所述第二聚合物纤维的直径为5~20 μm，克重为0.1~3.5 gsm；
所述芯体占所述非织造复合材料总质量的70~95%；
所述纤维素短纤和纤维素长纤的总质量占所述非织造复合材料总质量的40%~90%。
优选的，所述第一聚合物纤维和第二聚合物纤维的原料独立地为热塑性聚合物中的一种或几种；所述热塑性聚合物的熔融指数为10~2000 g/10min；
当所述热塑性聚合物为两种，所述第一聚合物纤维和第二聚合物纤维独立地为皮芯型、并列型、三叶型或桔瓣型；所述第一聚合物纤维和第二聚合物纤维独立地采用双组分螺杆纺粘/熔喷设备制备。
优选的，所述纤维素短纤为纸浆纤维；所述纸浆纤维包括木浆纤维和草本纤维中的一种或几种；
所述纤维素长纤的原料包括回收原料和非回收原料中的一种或几种；所述非回收原料包括棉花、麻类和木材中的一种或几种；所述回收原料包括回收的彩色纱线、废弃衣服、废布料、布绳和废纸张中的一种或几种。
本发明还提供上述方案所述非织造复合材料制备方法，包括以下步骤：
（1）将第一聚合物加热熔融后依次第一成丝和第一热风牵伸，得到第一纤网层；所述第一成丝为熔喷或纺粘；
（2）在所述第一纤网层表面，将第二聚合物加热熔融后依次第二成丝和第二热风牵伸，将得到的聚合物纤维与纤维素长纤和纤维素短纤混合，得到芯体-第一纤网层；所述第二成丝为熔喷；
（3）在所述芯体-第一纤网层的芯体表面，将第一聚合物加热熔融后依次第三成丝和第三热风牵伸，得到第二纤网层-芯体-第一纤网层；所述第三成丝为熔喷或纺粘；
（4）将所述第二纤网层-芯体-第一纤网层热轧定型后进行后整理，得到非织造复合材料。
优选的，所述第一成丝、第二成丝和第三成丝的温度独立地为200~290 ℃；
所述第一热风牵伸、第二热风牵伸和第三热风牵伸的风量独立地为800~2000Nm3/h。
优选的，所述热轧定型的压力为25~100 N/mm。
本发明还提供了一种生产上述方案所述非织造复合材料或上述方案所述非织造复合材料的制备方法所用的装置，包括第一纤网层系统：所述第一纤网层系统为第一熔喷纤网层系统或第一纺粘纤网层系统；所述第一熔喷纤网层系统包括第一熔喷装置；所述第一熔喷装置包括第一纺丝箱体和第一喷丝板；
所述第一纺粘纤网层系统包括第一纺粘装置；所述第一纺粘装置包括第一纺粘螺杆挤出机、第一纺粘纺丝箱体、第一纺粘冷却装置、第一纺粘牵引装置和第一纺粘分丝器；所述第一纺粘螺杆挤出机的出口与所述第一纺粘纺丝箱体的进口连接；所述第一纺粘纺丝箱体的出口与所述第一纺粘冷却装置的进口连接；所述第一纺粘冷却装置的出口与所述第一纺粘牵引装置的进口连接；所述第一纺粘牵引装置的出口与所述第一纺粘分丝器的进口连接；
芯体系统：所述芯体系统包括第三熔喷装置、第一传动装置、第一研磨装置、第一撕碎装置、第一长纤切断装置、第一成型头、第一多排孔CD可控喷射装置和第一成型箱；所述第三熔喷装置与所述第一成型箱连接；所述第一研磨装置通过第一多排孔CD可控喷射装置与所述第一成型箱连接；所述第一撕碎装置通过第一长纤切断装置与所述第一成型头连接；所述第一成型头通过第一多排孔CD可控喷射装置与所述第一成型箱连接；所述第一传动装置与所述第一研磨装置连接；所述第三熔喷装置包括第三纺丝箱体和第三喷丝板；
第二纤网层系统：所述第二纤网层系统为第二熔喷纤网层系统或第二纺粘纤网层系统；所述第二熔喷纤网层系统包括第二熔喷装置；所述第二熔喷装置包括第二纺丝箱体和第二喷丝板；
所述第二纺粘纤网层系统与第一纺粘纤网层系统共用第一纺粘装置；
输送系统：所述输送系统包括成网帘和吸风装置；
热轧系统；
后整理系统。
本发明还提供了上述方案所述非织造复合材料或上述方案所述制备方法得到的非织造复合材料的应用，所述非织造复合材料作为擦拭材料的应用。
本发明提供了一种非织造复合材料。本发明以第一纤网层和第二纤网层作为上下基底，以纤维素短纤、聚合物纤维和纤维素长纤混合粘连作为芯体，纤维素纤维（纤维素短纤和纤维素长纤）具有优异的亲水性能，不仅能极大地改善落絮，还能赋予材料优异的吸水性能与摩擦性能，提高材料的瞬间吸水能力与擦拭能力，同时使得材料具有美观的表面纹理。
本发明还提供了上述方案所述非织造复合材料的制备方法。本发明提供的制备方法步骤简单，操作方便，可行性高，具有规模化工业化前景。
本发明还提供了一种生产上述方案所述非织造复合材料或上述方案所述非织造复合材料的制备方法所用的装置。本发明提供的装置操作简单，成本低廉，具有规模化工业化应用的潜力。
本发明还提供了上述方案所述非织造复合材料或上述方案所述制备方法得到的非织造复合材料的应用，所述非织造复合材料作为擦拭材料的应用。
本发明提供的非织造复合材料摩擦性能和亲水性能优异，非常适合用作擦拭材料，用于例如婴儿护理、成人护理、洗脸巾、护肤面膜、家用擦拭、汽车内饰清洁、手机洁净、电脑屏幕除尘以及机器设备和精密仪器清洁等领域，清洁效果好，落絮少，安全高效。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1 为本发明实施例1制备非织造复合材料所用装置的结构示意图；
图2 为本发明实施例2制备非织造复合材料所用装置的结构示意图；
图3 为本发明中第一喷丝板17（“同轴熔喷”型熔喷）的俯视图；
图4 为本发明中第一喷丝板17（“同轴熔喷”型熔喷）的正视截面图；
图5 为本发明中第一喷丝板17（“同轴熔喷”型熔喷）的局部俯视图；
图6 为本发明实施例1制备的非织造复合材料；
图7 为本发明中第二喷丝板21（“同轴熔喷”型熔喷）的俯视图；
图8 为本发明中第三喷丝板27（“同轴熔喷”型熔喷）的俯视图；
图9 为本发明中第四喷丝板32（“同轴熔喷”型熔喷）的俯视图；
图10 为本发明中第五喷丝板44（“同轴熔喷”型熔喷）的俯视图；
图11 为本发明中第六喷丝板47（“同轴熔喷”型熔喷）的俯视图；
图12 为本发明中第二纺粘装置59的结构示意图；
图1~图12中，01为成网帘，02为第一喷淋装置，03为第一熔喷装置，04为第三熔喷装置，05为第一传动装置，06为第一研磨装置，07为第一撕碎装置，08为第一长纤切断装置，09为第一成型头，10为第一多排孔CD可控喷射装置，11为第一成型箱，12为第二熔喷装置，13为吸风装置，14为热轧机，15为后整理装置，16为收卷装置，17为第一喷丝板，18为第一喷丝孔，19为第一气流牵伸孔，20为第二喷淋装置，21为第二喷丝板，22为第二喷丝孔，23为第二气流牵伸孔，24为第一纺丝箱体，25为第二纺丝箱体，26为第三纺丝箱体，31为第四纺丝箱体，35为第三喷淋装置，27为第三喷丝板，28为第三喷丝孔，29为第三气流牵伸孔，30为第四熔喷装置，32为第四喷丝板，33为第四喷丝孔，34为第四气流牵伸孔，36为第二传动装置，37为第二研磨装置，38为第二多排孔CD可控喷射装置，39为第二撕碎装置，40为第二长纤切断装置，41为第二成型头，42为第五熔喷装置，43为第五纺丝箱体，44为第五喷丝板，45为第六熔喷装置，46为第六纺丝箱体，47为第六喷丝板，48为第二成型箱，49为第五喷丝孔，50为第五气流牵伸孔，51为第六喷丝孔，52为第六气流牵伸孔，53为第一纺粘装置，54为第一纺粘螺杆挤出机，55为第一纺粘纺丝箱体，56为第一纺粘冷却装置，57为第一纺粘牵引装置，58为第一纺粘分丝器，59为第二纺粘装置，60为第二纺粘螺杆挤出机，61为第二纺粘纺丝箱体，62为第二纺粘冷却装置，63为第二纺粘牵引装置，64为第二纺粘分丝器，100为第一纤网层系统，101为第一熔喷纤网层系统，102为第一纺粘纤网层系统，200为芯体系统，201为第一芯体系统，202为第二芯体系统，300为第二纤网层系统，301为第二熔喷纤网层系统，302为第二纺粘纤网层系统，400为输送系统，500为热轧系统，600为后整理系统，700为收卷系统。
具体实施方式
本发明提供了一种非织造复合材料，包括从下到上依次粘合的第一纤网层、芯体和第二纤网层；
所述第一纤网层和第二纤网层独立地为第一聚合物纤维形成的层网状结构；
所述第一纤网层的厚度小于0.1 mm；所述第二纤网层厚度小于0.1 mm；
所述芯体包括1层以上的花灰层；所述花灰层包括粘连的纤维素短纤、纤维素长纤和第二聚合物纤维；所述纤维素短纤的长度为1.5~3 mm；所述纤维素长纤的长度为4~7 mm。
本发明提供的非织造复合材料包括第一纤网层。在本发明中，所述第一聚合物纤维的直径优选为5~20 μm，更优选为8~16 μm，进一步优选为10~12 μm，克重优选为0.1~3.5gsm，更优选为1~2.5 gsm；所述第一纤网层优选占所述非织造复合材料总质量的2.5~15%，更优选为5~12%，进一步优选为6~10%；所述第一纤网层的厚度小于0.1 mm，优选为0.02~0.06 mm，更优选为0.04 mm。
在本发明中，所述第一聚合物纤维的原料优选为热塑性聚合物中的一种或几种，更优选为可降解或可堆肥的热塑性聚合物中的一种或两种；所述热塑性聚合物优选包括聚烯烃、聚乳酸、多羟基烷酸酯、聚酯、聚酯酰胺及其共聚物、聚乙烯醇、聚乙烯醇衍生物、纤维素、纤维素衍生物、蛋白质、淀粉、淀粉衍生物、壳聚糖、壳聚糖衍生物、半纤维素和半纤维素衍生物中的一种或两种；所述多羟基烷酸酯优选为多羟基丁酸酯；所述聚酯优选包括聚羟基烷酸酯和聚己内酯中的一种或几种；所述热塑性聚合物的熔融指数优选为10~2000 g/10min。
在本发明中，当所述热塑性聚合物为两种，所述第一聚合物纤维优选为皮芯型、并列型、三叶型或桔瓣型；所述第一聚合物纤维优选采用双组分螺杆纺粘/熔喷设备制备。
在本发明中，所述第一纤网层优选由第一聚合物与第一功能性母粒加热熔融和成网得到；所述第一功能性母粒与第一聚合物的质量比优选为1~10:100，更优选为1~5:100，进一步优选为1~2.5:100。
在本发明中，所述第一功能性母粒优选包括亲水母粒、柔软母粒、增强母粒、弹性母粒、可降解母粒、抗菌母粒、降温母粒、抗静电母粒和卷曲母粒中的一种或几种。
在本发明中，所述亲水母粒优选为Argutec HYL 1074；所述柔软母粒优选为金淳柔软母粒5068M；所述增强母粒优选为道恩HIPS；所述弹性母粒优选为埃克森美孚VISTAMAX3980；所述可降解母粒优选为INDORAMA PLM-V3.2.14A；所述抗菌母粒优选为金淳JCA-002M；所述降温母粒优选为道恩A-16004；所述抗静电母粒优选为金淳；所述卷曲母粒优选为凯美塑化CNF01。本发明通过添加功能性母粒，一是增加非织造复合材料的功能，二是方便机器生产。
本发明提供的非织造复合材料包括芯体；所述芯体优选占所述非织造复合材料总质量的70~95%，更优选为75~90%，进一步优选为80~90%；所述芯体包括1层以上的花灰层，优选为2~6层，更优选为3~5层，进一步优选为4层。
在本发明中，所述纤维素短纤和纤维素长纤的总质量优选占所述非织造复合材料总质量的40%~90%，更优选为50~80%，进一步优选为60~70%；所述纤维素长纤和纤维素短纤的质量比优选为5~35:5~85，更优选为10~30:10~80，进一步优选为15~20:20~75。
在本发明中，所述第二聚合物纤维的原料优选为热塑性聚合物中的一种或几种，更优选为可降解或可堆肥的热塑性聚合物中的一种或两种；所述热塑性聚合物优选包括聚烯烃、聚乳酸、多羟基烷酸酯、聚酯、聚酯酰胺及其共聚物、聚乙烯醇、聚乙烯醇衍生物、纤维素、纤维素衍生物、蛋白质、淀粉、淀粉衍生物、壳聚糖、壳聚糖衍生物、半纤维素和半纤维素衍生物中的一种或两种；所述多羟基烷酸酯优选为多羟基丁酸酯；所述聚酯优选包括聚羟基烷酸酯和聚己内酯中的一种或几种；所述热塑性聚合物的熔融指数优选为10~2000 g/10min。
在本发明中，当所述热塑性聚合物为两种，所述第二聚合物纤维优选为皮芯型、并列型、三叶型或桔瓣型；所述第二聚合物纤维优选采用双组分螺杆纺粘/熔喷设备制备。
在本发明中，所述纤维素短纤优选为纸浆纤维；所述纸浆纤维优选包括木浆纤维和草本纤维中的一种或几种；所述草本纤维优选包括稻草浆纤维、苇浆纤维、蔗浆纤维、竹浆纤维、棉浆纤维、麻浆纤维和布浆纤维中的一种或几种；所述布浆纤维优选为天然纤维破布浆纤维；所述木浆纤维优选包括橡木纤维、白杨纤维、桦树纤维、松树纤维、云杉纤维和冷杉纤维中的一种或几种；所述纤维素短纤的长度优选为1.7~2.7 mm，更优选为1.9~2.2 mm，进一步优选为2.0 mm。
在本发明中，所述纤维素长纤的原料优选包括回收原料和非回收原料中的一种或几种；所述非回收原料优选包括棉花、麻类和木材中的一种或几种；所述回收原料优选包括回收的彩色纱线、废弃衣服、废布料、布绳和废纸张中的一种或几种；所述废布料优选为非织造废布；所述纤维素长纤的长度优选为4.5~6.5 mm，更优选为5~6 mm，进一步优选为5.5mm。本发明采用上述长度的纤维素长纤，可以在布面（第一纤网层和/或第二纤网层）突出出来形成纹理感，从而增强非织造复合材料的摩擦性能。
在本发明中，所述花灰层包括粘连的纤维素短纤、纤维素长纤和第二聚合物纤维，优选还包括高吸水树脂；所述高吸水树脂优选为高吸水树脂（SAP）颗粒；所述高吸水树脂颗粒的粒径优选为180~500 μm，更优选为300~500 μm；所述高吸水树脂颗粒与所述纤维素短纤的质量比优选为15~45:25~45，更优选为25~45:15~45，进一步优选为30~40:10~50。
本发明提供的非织造复合材料包括第二纤网层。在本发明中，所述第二聚合物纤维的直径优选为5~20 μm，更优选为8~16 μm，进一步优选为10~12 μm，克重优选为0.1~3.5gsm，更优选为1~2.5 gsm；所述第二纤网层优选占所述非织造复合材料总质量的2.5~15%，更优选为5~13%，进一步优选为6~10%；所述第二纤网层的厚度小于0.1 mm，优选为0.02~0.06 mm，更优选为0.04 mm。
在本发明中，所述第二纤网层优选由第一聚合物与第一功能性母粒加热熔融和成网得到；所述第一功能性母粒与第一聚合物的质量比优选为1~10:100，更优选为1~5:100，进一步优选为1~2.5:100。
在本发明中，所述第一功能性母粒优选包括亲水母粒、柔软母粒、增强母粒、弹性母粒、可降解母粒、抗菌母粒、降温母粒、抗静电母粒和卷曲母粒中的一种或几种。
在本发明中，所述亲水母粒优选为Argutec HYL 1074；所述柔软母粒优选为金淳柔软母粒5068M；所述增强母粒优选为道恩HIPS；所述弹性母粒优选为埃克森美孚vistamax3980；所述可降解母粒优选为INDORAMA PLM-V3.2.14A；所述抗菌母粒优选为金淳JCA-002M；所述降温母粒优选为道恩A-16004；所述抗静电母粒优选为金淳；所述卷曲母粒优选为凯美塑化CNF01。本发明通过添加功能性母粒，一是增加非织造复合材料的功能，二是方便机器生产。
在本发明中，所述第一聚合物纤维的原料优选为热塑性聚合物中的一种或几种，更优选为可降解或可堆肥的热塑性聚合物中的一种或两种；所述热塑性聚合物优选包括聚烯烃、聚乳酸、多羟基烷酸酯、聚酯、聚酯酰胺及其共聚物、聚乙烯醇、聚乙烯醇衍生物、纤维素、纤维素衍生物、蛋白质、淀粉、淀粉衍生物、壳聚糖、壳聚糖衍生物、半纤维素和半纤维素衍生物中的一种或两种；所述多羟基烷酸酯优选为多羟基丁酸酯；所述聚酯优选包括聚羟基烷酸酯和聚己内酯中的一种或几种；所述热塑性聚合物的熔融指数优选为10~2000 g/10min。
本发明还提供上述方案所述非织造复合材料制备方法，包括以下步骤：
（1）将第一聚合物加热熔融后依次第一成丝和第一热风牵伸，得到第一纤网层；所述第一成丝为熔喷或纺粘；
（2）在所述第一纤网层表面，将第二聚合物加热熔融后依次第二成丝和第二热风牵伸，将得到的聚合物纤维与纤维素长纤和纤维素短纤混合，得到芯体-第一纤网层；所述第二成丝为熔喷；
（3）在所述芯体-第一纤网层的芯体表面，将第一聚合物加热熔融后依次第三成丝和第三热风牵伸，得到第二纤网层-芯体-第一纤网层；所述第三成丝为熔喷或纺粘；
（4）将所述第二纤网层-芯体-第一纤网层热轧定型后进行后整理，得到非织造复合材料。
本发明将第一聚合物加热熔融后依次第一成丝和第一热风牵伸，得到第一纤网层。
在本发明中，所述加热熔融的温度优选根据所述第一聚合物的熔融指数和加工参数确定。
在本发明中，所述第一成丝的温度优选为200~290 ℃，更优选为210~270 ℃，进一步优选为230~250 ℃。
在本发明中，当所述第一成丝为纺粘，所述第一聚合物的熔融指数优选为30~40g/10min；当所述第一成丝为熔喷，所述第一聚合物的熔融指数优选为400~1500 g/10min。
在本发明中，所述第一热风牵伸的风量优选为800~2000 Nm3/h，更优选为1000~1800 Nm3/h，进一步优选为1300~1500 Nm3/h。
得到第一纤网层后，本发明在所述第一纤网层表面，将第二聚合物加热熔融后依次第二成丝和第二热风牵伸，将得到的聚合物纤维与纤维素长纤和纤维素短纤混合，得到芯体-第一纤网层。
在本发明中，所述加热熔融的温度优选根据所述第二聚合物的熔融指数和加工参数确定。
在本发明中，所述第二聚合物加热熔融前优选对所述第二聚合物第一改性；所述第一改性优选为：将所述第二聚合物和第一功能性母粒加热熔融；所述第一功能性母粒与第二聚合物的质量比优选为1~10:100，更优选为1~5:100，进一步优选为1~2.5:100。
在本发明中，所述第一功能性母粒优选包括亲水母粒、柔软母粒、增强母粒、弹性母粒、可降解母粒、抗菌母粒、降温母粒、抗静电母粒和卷曲母粒中的一种或几种。
在本发明中，所述亲水母粒优选为Argutec HYL 1074；所述柔软母粒优选为金淳柔软母粒5068M；所述增强母粒优选为道恩HIPS；所述弹性母粒优选为埃克森美孚vistamax3980；所述可降解母粒优选为INDORAMA PLM-V3.2.14A；所述抗菌母粒优选为金淳JCA-002M；所述降温母粒优选为道恩A-16004；所述抗静电母粒优选为金淳；所述卷曲母粒优选为凯美塑化CNF01。本发明通过添加功能性母粒，一是增加非织造复合材料的功能，二是方便机器生产。
在本发明中，所述第二成丝的温度优选为200~290 ℃，更优选为210~270 ℃，进一步优选为230~250 ℃。
在本发明中，所述第二热风牵伸的风量优选为800~2000 Nm3/h，更优选为1000~1800 Nm3/h，进一步优选为1300~1500 Nm3/h。
在本发明中，所述纤维素长纤的制备方法优选为：将纤维素长纤的原料依次进行分拣、清洗、消毒和撕碎。
在本发明中，所述纤维素长纤使用前优选进行第二改性；所述第二改性优选为：将纤维素长纤和变色着色剂混合；所述纤维素长纤和变色着色剂的质量比优选为1~5:1，更优选为2~3:1；所述变色着色剂优选包括温敏油墨/染料、热致温变材料和显示试剂中的一种或几种。
在本发明中，所述温敏油墨/染料优选包括树脂、水溶剂、变色颜料、助溶剂、印刷助剂和水；所述树脂优选包括水溶性树脂、胶态分散体和乳液聚合物中的一种或几种；所述水溶剂优选包括氨水和胺类中的一种或几种；所述变色颜料优选为微胶囊感温变色粉；所述助溶剂优选包括酒精和乙二醇醚中的一种或两种；所述印刷助剂优选包括稀释剂、分散剂、增光剂、消泡剂、冲淡剂和静电剂中的一种或几种。本发明通过加入印刷助剂，改善油墨的印刷适性。
在本发明中，所述热致温变材料优选包括变色染料、显色剂和溶剂。热敏变色材料之所以能够变色是由于变色体能引起内部结构的变化，从而导致颜色的改变，当温度升高时，分子结构发生变化，颜色消色；当温度降低时，颜色又复原。
在本发明中，所述显示试剂优选为pH指示剂。pH指示剂可使纤维素长纤颗粒明显改变颜色（或使颜色在颗粒中出现或消失），以响应pH值的变化（例如，当湿擦接触尿液时，成型颗粒的颜色变化可能会明显标记已使用的擦拭区域），细菌种类或蛋白质的存在（例如，当湿纸巾接触粪便物质时），或与外部物质的任何其他接触，导致显示试剂明显变色。本发明通过第二改性，使得材料随着温度等条件的变化而变色。
得到芯体-第一纤网层后，本发明在所述芯体-第一纤网层的芯体表面，将第一聚合物加热熔融后依次第三成丝和第三热风牵伸，得到第二纤网层-芯体-第一纤网层。
在本发明中，所述加热熔融的温度优选根据所述第一聚合物的熔融指数和加工参数确定。
在本发明中，所述第三成丝的温度优选为200~290 ℃，更优选为210~270 ℃，进一步优选为230~250 ℃。
在本发明中，当所述第三成丝为纺粘，所述第一聚合物的熔融指数优选为30~40g/10min；当所述第三成丝为熔喷，所述第一聚合物的熔融指数优选为400~1500 g/10min。
在本发明中，所述第三热风牵伸的风量优选为800~2000 Nm3/h，更优选为1000~1800 Nm3/h，进一步优选为1300~1500 Nm3/h。
得到第二纤网层-芯体-第一纤网层后，本发明将所述第二纤网层-芯体-第一纤网层热轧定型，得到非织造复合材料。
在本发明中，所述热轧定型的压力优选为25~100 N/mm，更优选为40~80 N/mm，进一步优选为60~70 N/mm，温度优选为70~150 ℃，更优选为90~130 ℃，进一步优选为110~120 ℃，速度优选为300~1000 m/min，更优选为500~900 m/min，进一步优选为700~800 m/min。
在本发明中，所述热轧定型优选为点状热轧定型或几何形状热轧定型；所述几何形状热轧定型优选包括四边形热轧定型、三角形热轧定型和圆形热轧定型中的一种或几种。
在本发明中，所述热轧定型后对所得材料进行后整理；所述后整理优选包括喷淋、辊涂和浸轧中的一种或几种；所述喷淋的喷淋量优选为0~180 L/h，更优选为100~180 L/h，进一步优选为120~150 L/h；所述辊涂后优选对所得产品烘干；所述浸扎后优选对所得产品烘干。
在本发明中，所述后整理所用助剂优选包括亲水剂、柔软剂、强度剂、润湿剂、热致变色着色剂、粘合剂、乳胶和干强度剂中的一种或几种。
在本发明中，所述亲水剂优选包括聚乙烯醇和聚丙烯酰胺中的一种或两种；所述柔软剂优选包括聚醚改性有机硅乳液、季铵盐和脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠中的一种或几种；所述强度剂优选包括二甲基甲酰胺和甲苯二异氰酸酯中的一种或几种；所述润湿剂优选包括脂肪醇硫酸盐和二异辛基丁二酸酯磺酸钠中的一种或几种；所述变色着色剂优选包括温敏油墨/染料、热致温变材料和显示试剂中的一种或几种；所述粘合剂优选为弹性粘合剂；所述弹性粘合剂优选包括酯类粘合剂和丙烯酸类粘合剂中的一种或几种；所述酯类粘合剂优选为乙烯醋酸乙烯酯（EVA）；所述乳胶优选包括丙烯酸类和EVA类中的一种或几种；所述干强度剂优选包括羧甲基纤维素和淀粉中的一种或两种。本发明通过后整理，赋予材料一定的功能性。
在本发明中，所述温敏油墨/染料优选包括树脂、水溶剂、变色颜料、助溶剂、印刷助剂和水；所述树脂优选包括水溶性树脂、胶态分散体和乳液聚合物中的一种或几种；所述水溶剂优选包括氨水和胺类中的一种或几种；所述变色颜料优选为微胶囊感温变色粉；所述助溶剂优选包括酒精和乙二醇醚中的一种或两种；所述印刷助剂优选包括稀释剂、分散剂、增光剂、消泡剂、冲淡剂和静电剂中的一种或几种。本发明通过加入印刷助剂，改善油墨的印刷适性。
在本发明中，所述热致温变材料优选包括变色染料、显色剂和溶剂。热敏变色材料之所以能够变色是由于变色体能引起内部结构的变化，从而导致颜色的改变，当温度升高时，分子结构发生变化，颜色消色；当温度降低时，颜色又复原。
在本发明中，所述显示试剂优选为pH指示剂。pH指示剂可使纤维素长纤颗粒明显改变颜色（或使颜色在颗粒中出现或消失），以响应pH值的变化（例如，当湿擦接触尿液时，成型颗粒的颜色变化可能会明显标记已使用的擦拭区域），细菌种类或蛋白质的存在（例如，当湿纸巾接触粪便物质时），或与外部物质的任何其他接触，导致显示试剂明显变色。
在本发明中，所述后整理后优选对所得产品进行打包。
本发明还提供了一种生产上述方案所述非织造复合材料或上述方案所述非织造复合材料的制备方法所用的装置，包括第一纤网层系统100：所述第一纤网层系统100为第一熔喷纤网层系统101或第一纺粘纤网层系统102；所述第一熔喷纤网层系统101包括第一熔喷装置03；所述第一熔喷装置03包括第一纺丝箱体24和第一喷丝板17；
所述第一纺粘纤网层系统102包括第一纺粘装置53；所述第一纺粘装置53包括第一纺粘螺杆挤出机54、第一纺粘纺丝箱体55、第一纺粘冷却装置56、第一纺粘牵引装置57和第一纺粘分丝器58；所述第一纺粘螺杆挤出机54的出口与所述第一纺粘纺丝箱体55的进口连接；所述第一纺粘纺丝箱体55的出口与所述第一纺粘冷却装置56的进口连接；所述第一纺粘冷却装置56的出口与所述第一纺粘牵引装置57的进口连接；所述第一纺粘牵引装置57的出口与所述第一纺粘分丝器58的进口连接；
芯体系统200：所述芯体系统200包括第三熔喷装置04、第一传动装置05、第一研磨装置06、第一撕碎装置07、第一长纤切断装置08、第一成型头09、第一多排孔CD可控喷射装置10和第一成型箱11；所述第三熔喷装置04与所述第一成型箱11连接；所述第一研磨装置06通过第一多排孔CD可控喷射装置10与所述第一成型箱11连接；所述第一撕碎装置07通过第一长纤切断装置08与所述第一成型头09连接；所述第一成型头09通过第一多排孔CD可控喷射装置10与所述第一成型箱11连接；所述第一传动装置05与所述第一研磨装置06连接；所述第三熔喷装置04包括第三纺丝箱体26和第三喷丝板27；
第二纤网层系统300：所述第二纤网层系统300为第二熔喷纤网层系统301或第二纺粘纤网层系统302；所述第二熔喷纤网层系统301包括第二熔喷装置12；所述第二熔喷装置12包括第二纺丝箱体25和第二喷丝板21；
所述第二纺粘纤网层系统302与第一纺粘纤网层系统102共用第一纺粘装置53；
输送系统400：所述输送系统400包括成网帘01和吸风装置13；
热轧系统500；
后整理系统600。
本发明提供的生产非织造复合材料的装置包括第一纤网层系统100；所述第一喷丝板17优选为“狭缝风刀”型喷丝板或“同轴熔喷”型喷丝板；所述“狭缝风刀”型喷丝板优选为单排孔喷丝板；所述“同轴熔喷”型喷丝板优选为单排孔喷丝板或多排孔喷丝板；所述多排孔喷丝板的孔排数优选为2排以上，更优选为4排以上，进一步优选为8排以上；所述第一喷丝板17优选设置有第一喷丝孔18和第一气流牵伸孔19；所述第一喷丝孔18和第一气流牵伸孔19的布局优选为：第一喷丝孔18设置在中间且第一气流牵伸孔19包围第一喷丝孔18（“同轴熔喷”型，具体布局如图3~图5所示），或第一气流牵伸孔19设置在中间且第一喷丝孔18包围第一气流牵伸孔19（“狭缝风刀”型）。
在本发明中，所述“狭缝风刀”型即为纺丝箱体的两股牵伸气流汇聚以形成单股气流，单股气流与丝流（聚合物纤维）方向成30~70°的夹角，当聚合物纤维离开喷丝板时，通过风刀降温牵伸粘合然后落至成网帘01上；所述“同轴熔喷”型即为纺丝箱体的两股牵伸气体流与丝流方向成小于10°的夹角，使得基本平行的气流对聚合物熔体进行同轴心牵伸。本发明利用“狭缝风刀”型或“同轴熔喷”型熔喷，制备得到了第一纤网层。
在本发明中，所述第一熔喷纤网层系统101优选还包括第一喷淋装置02；所述第一喷淋装置02的数量优选为2个以上；所述第一喷淋装置02优选设置于所述第一熔喷装置03的两侧；所述第一熔喷装置03的套数优选为1套以上，更优选为2套以上。
本发明提供的生产非织造复合材料的装置包括芯体系统200；所述第三喷丝板27优选为“狭缝风刀”型喷丝板或“同轴熔喷”型喷丝板；所述“狭缝风刀”型喷丝板优选为单排孔喷丝板；所述“同轴熔喷”型喷丝板优选为单排孔喷丝板或多排孔喷丝板；所述多排孔喷丝板的孔排数优选为2排以上，更优选为4排以上，进一步优选为8排以上；所述第三喷丝板27优选设置有第三喷丝孔28和第三气流牵伸孔29；所述第三喷丝孔28和第三气流牵伸孔29的布局优选为：第三喷丝孔28设置在中间且第三气流牵伸孔29包围所述第三喷丝孔28（“同轴熔喷”型，具体布局如图8所示），或第三气流牵伸孔29设置在中间且第三喷丝孔28包围第三气流牵伸孔29（“狭缝风刀”型）。
在本发明中，本发明通过第一传动装置05，带动第一研磨装置06对纤维素短纤进行研磨，研磨成大小均匀的纤维素短纤。
在本发明中，所述第一撕碎装置07优选为撕碎机；所述撕碎机优选为双轴撕碎机、单轴撕碎机或四轴撕碎机；本发明采用不同的撕碎机对纤维素长纤的原料进行粉碎，可以得到不同的出料尺寸；本发明利用第一长纤切断装置08，对纤维素长纤进行切断。
在本发明中，所述第一成型头09优选为转笼式或平筛式；所述第一多排孔CD可控喷射装置10中流体控制装置的数量优选为1~50个，更优选为20~40个，进一步优选为25~30个。本发明将纤维素纤维（纤维素短纤和纤维素长纤）通过气流成网的方式喷出，通过多排孔CD可控喷射装置或成型头进行分配铺网。
在本发明中，所述芯体系统200优选还包括第四熔喷装置30、第四纺丝箱体31和第四喷丝板32；所述第四熔喷装置30优选通过第四纺丝箱体31与第四喷丝板32连接；所述第四喷丝板32优选与所述第一成型箱11连接。
在本发明中，所述第四喷丝板32优选设置有第四喷丝孔33和第四气流牵伸孔34（如图9所示）。
在本发明中，所述芯体系统200优选还包括第三喷淋装置35。
在本发明中，所述芯体系统200的数量优选为1套以上，更优选为2套以上，进一步优选为3~5套；所述第三熔喷装置04的数量优选为1套以上，更优选为2套以上，进一步优选为3~5套；所述第三熔喷装置04优选设置于所述第一多排孔CD可控喷射装置10的单侧或两侧；所述第一多排孔CD可控喷射装置10两侧优选分别设置1个以上，更优选为2个以上。在本发明中，第三熔喷装置04采用多套时，每套第三熔喷装置04优选单独配备一套第一研磨装置06和第一成型箱11。
在本发明中，所述芯体系统200的数量为2套时，所述芯体系统200优选包括第一芯体系统201和第二芯体系统202；所述第二芯体系统202优选包括第二传动装置36、第二研磨装置37、第二多排孔CD可控喷射装置38、第二撕碎装置39、第二长纤切断装置40、第二成型头41、第五熔喷装置42、第五纺丝箱体43、第五喷丝板44、第六熔喷装置45、第六纺丝箱体46、第六喷丝板47和第二成型箱48；所述第五喷丝板44优选设置有第五喷丝孔49和第五气流牵伸孔50（如图10所示）；所述第六喷丝板47优选设置有第六喷丝孔51和第六气流牵伸孔52（如图11所示）；所述第二芯体系统202的组件连接方式优选与所述第一芯体系统201相同。
本发明提供的生产非织造复合材料的装置包括第二纤网层系统300；所述第二喷丝板21优选为“狭缝风刀”型喷丝板或“同轴熔喷”型喷丝板；所述“狭缝风刀”型喷丝板优选为单排孔喷丝板；所述“同轴熔喷”型喷丝板优选为单排孔喷丝板或多排孔喷丝板；所述多排孔喷丝板的孔排数优选为2排以上，更优选为4排以上，进一步优选为8排以上；所述第二喷丝板21优选设置有第二喷丝孔22和第二气流牵伸孔23；所述第二喷丝孔22和第二气流牵伸孔23的布局优选与所述第一喷丝孔18和第一气流牵伸孔19的布局一致（如图7所示）。本发明利用“狭缝风刀”型或“同轴熔喷”型熔喷，制备得到第二纤网层。
在本发明中，所述第二熔喷纤网层系统301优选还包括第二喷淋装置20；所述第二喷淋装置20的数量优选为2个以上；所述第二喷淋装置20优选设置于所述第二熔喷装置12的两侧；所述第二熔喷装置12的套数优选为1套以上，更优选为2套以上。
在本发明中，所述第二熔喷装置12的套数优选为1套以上，更优选为2套以上。
在本发明中，所述第二纺粘纤网层系统302优选包括第二纺粘装置59；所述第二纺粘装置59优选包括第二纺粘螺杆挤出机60、第二纺粘纺丝箱体61、第二纺粘冷却装置62、第二纺粘牵引装置63和第二纺粘分丝器64；所述第二纺粘螺杆挤出机60的出口优选与所述第二纺粘纺丝箱体61的进口连接；所述第二纺粘纺丝箱体61的出口优选与所述第二纺粘冷却装置62的进口连接；所述第二纺粘冷却装置62的出口优选与所述第二纺粘牵引装置63的进口连接；所述第二纺粘牵引装置63的出口优选与所述第二纺粘分丝器64的进口连接。
本发明提供的生产非织造复合材料的装置包括输送系统400；所述成网帘01的速率优选为400~1000 m/min，更优选为800~1000 m/min。
本发明提供的生产非织造复合材料的装置包括热轧系统500；所述热轧系统500优选为热轧机14；所述热轧机14的热压辊优选具有加热功能。
本发明提供的生产非织造复合材料的装置包括后整理系统600；所述后整理系统600优选包括后整理装置15；所述后整理装置15优选包括浸扎装置、喷淋装置、辊涂装置和印花装置。
本发明提供的生产非织造复合材料的装置优选还包括收卷系统700；所述收卷系统700优选为收卷装置16。
本发明还提供了一种利用上述方案所述装置制备非织造复合材料的方法，包括以下步骤：
（1）将第一聚合物通过第一熔喷装置03或第一纺粘装置53加热熔融后依次第一成丝和第一热风牵伸，得到第一纤网层；所述第一成丝为熔喷或纺粘；
（2）在所述第一纤网层表面，将第二聚合物通过第三熔喷装置04加热熔融后依次第二成丝和第二热风牵伸，将得到的聚合物纤维与纤维素长纤和纤维素短纤在第一成型箱11混合，得到芯体-第一纤网层；所述第二成丝为熔喷；
（3）在所述芯体-第一纤网层的芯体表面，将第一聚合物通过第二熔喷装置12或第二纺粘装置59加热熔融后依次第三成丝和第三热风牵伸，得到第二纤网层-芯体-第一纤网层；所述第三成丝为熔喷或纺粘；
（4）将所述第二纤网层-芯体-第一纤网层通过热轧机14热轧定型后通过后整理系统600进行后整理，得到非织造复合材料。
在本发明中，所述方法的共有参数优选与所述非织造复合材料的制备方法一致，在此不再赘述。
本发明将第一聚合物通过第一熔喷装置03或第一纺粘装置53加热熔融后依次第一成丝和第一热风牵伸，得到第一纤网层。
在本发明中，所述第一纤网层优选在成网帘01上成网（成网包括成丝和热风牵伸）。
得到第一纤网层后，本发明在所述第一纤网层表面，将第二聚合物通过第三熔喷装置04加热熔融后依次第二成丝和第二热风牵伸，将得到的聚合物纤维与纤维素长纤和纤维素短纤在第一成型箱11混合（记为第一混合），得到芯体-第一纤网层。
在本发明中，所述第二聚合物加热熔融前优选对所述第二聚合物第一改性；所述第一改性的设备优选为第三熔喷装置04。
在本发明中，所述第一混合优选为：纤维素短纤的原料经第一传动装置05运至第一研磨装置06进行粉碎，经第一多排孔CD可控喷射装置10将得到的纤维素短纤均匀分配，将纤维素长纤的原料经第一撕碎装置07运至第一长纤切断装置08切断，得到宏观可见的纤维素长纤，通过第一成型头09将纤维素长纤按照幅宽方向均匀分配，之后将聚合物纤维、纤维素短纤和纤维素长纤在第一成型箱11中混合。
得到芯体-第一纤网层后，本发明在所述芯体-第一纤网层的芯体表面，将第一聚合物通过第二熔喷装置12或第二纺粘装置59加热熔融后依次第三成丝和第三热风牵伸，得到第二纤网层-芯体-第一纤网层。
得到第二纤网层-芯体-第一纤网层后，本发明将所述第二纤网层-芯体-第一纤网层通过热轧机14热轧定型后通过后整理系统600进行后整理，得到非织造复合材料。
在本发明中，所述热轧定型优选采用热轧机14进行；所述热轧机14中热压辊的图案优选沿幅宽横向凸起排列；所述热轧机14的下辊的向上液压优选为34~74 bar，更优选为40~65 bar，进一步优选为45~55 bar。
在本发明中，所述后整理的设备优选为后整理装置15。
在本发明中，所述后整理后优选对所得产品进行打包；所述打包的设备优选为收卷装置16。
本发明还提供了上述方案所述非织造复合材料或上述方案所述制备方法得到的非织造复合材料的应用，所述非织造复合材料作为擦拭材料的应用。本发明提供的非织造复合材料摩擦性能和亲水性能优异，非常适合用作擦拭材料，用于例如婴儿护理、成人护理、洗脸巾、护肤面膜、家用擦拭、汽车内饰清洁、手机洁净、电脑屏幕除尘以及机器设备和精密仪器清洁等领域，清洁效果好，落絮少，安全高效。
为了进一步说明本发明，下面结合附图和实施例对本发明的方案进行详细地描述，但不能将它们理解为对本发明保护范围的限定。
实施例1
本实施例制备的是50 gsm的花灰色的非织造复合材料，可用于地板清洁，从下至上依次为第一纤网层、芯体和第二纤网层；芯体为2层花灰层。
所述第一纤网层与第二纤网层的原料为聚丙烯（利安德巴塞尔，英国伦敦）与增强母粒（道恩，中国），第一纤网层与第二纤网层分别占非织造复合材料总质量的5%，其中第一纤网层的增强母粒占第一纤网层聚丙烯质量的1%，第二纤网层的增强母粒占第二纤网层聚丙烯质量的1%。
单层花灰层通过气流成网混合第二聚合物（聚丙烯）、增强母粒、纤维素短纤（木浆纤维）和纤维素长纤（回收彩色衣物），聚丙烯（含增强母粒）占非织造复合材料总质量的10%，其中增强母粒占聚丙烯总质量的1%，纤维素长纤占非织造复合材料总质量的10.2%，纤维素短纤占非织造复合材料总质量的23.8%，另1层花灰层的制备方法与之相同（2层花灰层相加，聚丙烯占非织造复合材料总质量的20%，纤维素长纤占非织造复合材料总质量的20.4%，纤维素短纤占非织造复合材料总质量的47.6%）。
后整理喷淋亲水剂（传化化学的亲水剂（TF-406））占非织造复合材料总质量的2%，增加非织造复合材料的吸水性能。
本实施例采用的装置如图1所示，所使用的喷丝板都为8排孔喷丝板，所述非织造复合材料制备方法包括以下步骤：
（1）采用熔喷工艺，将聚丙烯和增强母粒混合加热至220 ℃熔融后，由8排孔的第一喷丝板17喷至成网帘01上，其中第一喷丝板17的第一气流牵伸孔19吹热风进行牵伸，风量为2000 Nm3/h，并由第一喷丝板17两侧的第一喷淋装置02进行冷却，喷淋量为50 L/h，得到第一纤网层。
（2）采用第三熔喷装置04，第四熔喷装置30，将聚丙烯和增强母粒混合加热至220℃熔融后，纤维素短纤的原料经第一传动装置05运至第一研磨装置06进行粉碎，得到纤维素短纤（木浆纤维）；将分拣、清洗和消毒后的回收彩色衣物先通过第一撕碎装置07（双轴撕碎机）撕碎，再运至第一长纤切断装置08进行切断处理，得到均匀长度（7 mm）的纤维素长纤；通过第一成型头09（转笼式成型头）将纤维素长纤沿着幅宽方向均匀分配，经第一多排孔CD可控喷射装置10将纤维素短纤均匀分配，随后聚丙烯和增强母粒通过14排孔喷丝板混合喷出的聚丙烯纤维、木浆纤维和纤维素长纤在第一成型箱11中混合，得到第一花灰层-第一纤网层。
（3）采用第五熔喷装置42，第六熔喷装置45，将聚丙烯和增强母粒混合加热至220℃熔融后，纤维素短纤的原料经第二传动装置36运至第二研磨装置37进行粉碎，得到纤维素短纤（木浆纤维）；将分拣、清洗和消毒后的回收彩色衣物先通过第二撕碎装置39（双轴撕碎机）撕碎，再运至第二长纤切断装置40进行切断处理，得到均匀长度（7 mm）的纤维素长纤；通过第二成型头41（转笼式成型头）将纤维素长纤沿着幅宽方向均匀分配，经第二多排孔CD可控喷射装置38将纤维素短纤均匀分配，随后聚丙烯和增强母粒通过14排孔喷丝板混合喷出的聚丙烯纤维、木浆纤维和纤维素长纤在第二成型箱48中混合，得到第二花灰层-第一花灰层-第一纤网层。
（4）采用熔喷工艺，将聚丙烯和增强母粒混合加热至220 ℃熔融后，由8排孔的第二喷丝板21喷至成网帘01上，第二喷丝孔22设置在中间，第二气流牵伸孔23设置在边上，其中第二喷丝板21中的第二气流牵伸孔23吹热风进行牵伸，热风风量为2000 Nm3/h，并由第二喷丝板21两侧的第二喷淋装置20进行冷却，喷淋量为50 L/h，得到第二纤网层-第二花灰层-第一花灰层-第一纤网层。
（5）将第一纤网层、第一花灰层、第二花灰层和第二纤网层，从下到上依次层叠于成网帘01上，使用103 ℃热轧机14进行热轧定型，然后通过后整理装置15在线喷淋亲水剂（喷淋速度与成网帘01主线一致，500 m/min），通过圆网烘箱烘干后使用收卷装置16进行打包，得到非织造复合材料，外观如图6所示。
根据图6可知，本发明制备的非织造复合材料外观为彩色花灰，混入的纤维素长纤使得非织造复合材料表面具有花灰色的感觉。
实施例2
本实施例制备的是50 gsm的花灰色的非织造复合材料，可用于皮肤清洁，从下至上依次为第一纤网层、芯体和第二纤网层；芯体为1层花灰层。
所述第一纤网层的原料为聚丙烯（利安德巴塞尔，英国伦敦）与柔软母粒（盛锦，中国），第二纤网层的原料为双组分聚丙烯/聚酯（利安德巴塞尔，英国伦敦）与柔软母粒（盛锦，中国），第一纤网层与第二纤网层分别占非织造复合材料总质量的8.5%，其中第一纤网层的柔软母粒占第一纤网层聚丙烯质量的1%，第二纤网层的柔软母粒占第二纤网层双组分聚丙烯/聚酯总质量的1%，制备第一纤网层和第二纤网层所用的喷丝板都为8排孔喷丝板。
花灰层通过气流成网混合第二聚合物（聚丙烯）与纤维素长纤（回收彩色纱线）、纤维素短纤（竹浆纤维）和高吸水树脂（SAP）颗粒，第二聚合物（聚丙烯）占非织造复合材料总质量的8%，高吸水树脂（SAP）颗粒占非织造复合材料总质量的18%，纤维素长纤占非织造复合材料总质量的20%，纤维素短纤占非织造复合材料总质量的35%，后整理采用占非织造复合材料总质量2%的粘合剂（传化化学，中国）进行辊涂后整理，来减少材料的落絮率，制备花灰层所使用的喷丝板都为16排孔喷丝板。
本实施例采用的装置如图2所示，所述非织造复合材料的制备方法包括以下步骤：
（1）采用熔喷工艺，将聚丙烯和柔软母粒混合加热至222 ℃熔融后，由多排孔的第一喷丝板17喷至成网帘01上，其中第一喷丝板17的第一气流牵伸孔19吹热风进行牵伸，热风风量为2100 Nm3/h，并由第一喷丝板17两侧的第一喷淋装置02进行冷却，喷淋量为60 L/h，得到第一纤网层。
（2）采用第三熔喷装置04和第四熔喷装置30，将聚丙烯加热至222 ℃熔融后，纤维素短纤的原料经第一传动装置05运至第一研磨装置06进行粉碎，得到纤维素短纤；将分拣、清洗和消毒后的回收彩色纱线先通过第一撕碎装置07（双轴撕碎机）撕碎，再运至长纤切断装置进行切断处理，得到均匀长度（4 mm）的纤维素长纤；通过第一成型头09（转笼式成型头）将纤维素长纤沿着幅宽方向均匀分配，经第一多排孔CD可控喷射装置10将纤维素短纤均匀分配，聚丙烯和柔软母粒混合喷出的聚合物纤维、木浆纤维和纤维素长纤在第一成型箱11中混合，得到花灰层-第一纤网层。
（3）采用纺粘工艺，将双组分聚丙烯/聚酯和柔软母粒混合加热至263 ℃熔融后，由第一纺粘螺杆挤出机54进入第一纺粘纺丝箱体55，经过第一纺粘冷却装置56将纺粘长丝冷却，通过第一纺粘牵引装置57拉长纺粘长丝，通过第一纺粘分丝器58进行分丝，最后铺在成网帘01上，得到第二纤网层-花灰层-第一纤网层。
（4）将第一纤网层、花灰层和第二纤网层，从下到上依次层叠于成网帘01上，使用105 ℃热轧机14进行热轧定型，然后通过后整理装置15在线辊涂（辊涂速度与主线一致，450 m/min）粘合剂（巴斯夫7248X），通过平网隧道式烘箱烘干后使用收卷装置16进行打包，得到非织造复合材料。
实施例3
本实施例制备的是50 gsm的花灰色的非织造复合材料，可用于工业擦拭清洁，从下至上依次为第一纤网层、芯体和第二纤网层；所述芯体为1层花灰层。
所述第一纤网层的原料为聚丙烯（利安德巴塞尔，英国伦敦）与增强母粒（道恩，中国），第二纤网层的原料为双组分聚丙烯/聚酯（利安德巴塞尔，英国伦敦）与增强母粒（盛锦，中国），第一纤网层与第二纤网层的聚丙烯分别占非织造复合材料总质量的13%和12%，其中第一纤网层增强母粒占第一纤网层聚丙烯质量的3%，第二纤网层的增强母粒占第二纤网层双组分聚丙烯/聚酯质量的2%，所使用的喷丝板为10排孔喷丝板，通过第一喷淋装置02和第三喷淋装置35喷淋亲水助剂（传化化学，中国）进行后整理，亲水助剂占非织造复合材料总质量的4%。
花灰层通过气流成网混合第二聚合物（聚丙烯）与纤维素长纤（回收彩色纱线）、纤维素短纤（粘胶纤维），聚丙烯占非织造复合材料总质量的13%，纤维素长纤占非织造复合材料总质量的22%，纤维素短纤占非织造复合材料总质量的36%，所使用的喷丝板为16排孔喷丝板。
本实施例采用的装置如图2所示（图2中的第四熔喷装置30和后整理装置15不使用，通过喷淋系统喷淋化学助剂进行后整理），所述非织造复合材料的制备方法包括以下步骤：
（1）采用熔喷工艺，将聚丙烯和增强母粒混合加热至235 ℃熔融后，由多排孔的第一喷丝板17喷至成网帘01上，其中第一喷丝板17的第一气流牵伸孔19吹热风进行牵伸，热风风量为2100 Nm3/h，并由第一喷丝板17两侧的第一喷淋装置02进行喷淋亲水助剂，喷淋量为150 L/h，得到第一纤网层。
（2）采用第三熔喷装置04，将聚丙烯和增强母粒混合加热至235 ℃熔融后，纤维素短纤的原料经第一传动装置05运至第一研磨装置06进行粉碎，得到纤维素短纤；将分拣、清洗和消毒后的回收彩色纱线先通过第一撕碎装置07（双轴撕碎机）撕碎，再运至长纤切断装置进行切断处理，得到均匀长度（4 mm）的纤维素长纤；通过第一成型头09（转笼式成型头）将纤维素长纤沿着幅宽方向均匀分配，经第一多排孔CD可控喷射装置10将纤维素短纤均匀分配，聚丙烯和增强母粒混合喷出的聚合物纤维、粘胶纤维和纤维素长纤在第一成型箱11中混合，得到第一花灰层-第一纤网层。
（3）采用纺粘喷工艺，将双组分聚丙烯/聚酯和增强母粒混合加热至265 ℃熔融后，由第一纺粘螺杆挤出机54进入第一纺粘纺丝箱体55，经过第一纺粘冷却装置56将纺粘长丝冷却，通过第一纺粘牵引装置57拉长纺粘长丝，通过第一纺粘分丝器58进行分丝，最后铺在成网帘01上，得到第二纤网层-花灰层-第一纤网层。
（4）将第一纤网层、花灰层和第二纤网层，从下到上依次层叠于成网帘01上，使用108 ℃热轧机14进行热轧定型，然后通过第一喷淋装置02和第三喷淋装置35在线喷淋（喷淋速度与主线一致，600 m/min），通过圆网烘箱烘干后使用收卷装置16进行打包，得到非织造复合材料。
对本发明实施例1~3制备的非织造复合材料和市售复合非织造卫生用品（对比）进行性能测试，结果如表1所示。
表1 实施例1~3和市售复合非织造卫生用品的性能测试结果
根据表1可知，相同克重条件下相比市售产品，本发明实施例1~3制备的非织造复合材料拥有更高的厚度（蓬松度），吸水性能更高，落絮问题得到有效改善，给消费者更加舒适的体验感，更好的强力，擦拭使用周期更长。
由以上实施例可知，本发明提供的非织造复合材料具有优异的吸水性能与摩擦性能，提高材料的瞬间吸水能力与擦拭能力，还能有效减少纤维素纤维在使用过程中的落絮现象。
尽管上述实施例对本发明做出了详尽的描述，但它仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部实施例，还可以根据本实施例在不经创造性前提下获得其他实施例，这些实施例都属于本发明保护范围。

Claims (10)

1.一种非织造复合材料，其特征在于，包括从下到上依次粘合的第一纤网层、芯体和第二纤网层；
所述第一纤网层和第二纤网层独立地为第一聚合物纤维形成的层网状结构；
所述第一纤网层的厚度小于0.1 mm；所述第二纤网层的厚度小于0.1 mm；
所述芯体包括1层以上的花灰层；所述花灰层包括粘连的纤维素短纤、纤维素长纤和第二聚合物纤维；所述纤维素短纤的长度为1.5~3 mm；所述纤维素长纤的长度为4~7 mm。
2.根据权利要求1所述非织造复合材料，其特征在于，所述第一聚合物纤维的直径为5~20 μm，克重为0.1~3.5 gsm；
所述第一纤网层占所述非织造复合材料总质量的2.5~15%；
所述第二纤网层占所述非织造复合材料总质量的2.5~15%。
3.根据权利要求1所述非织造复合材料，其特征在于，所述第二聚合物纤维的直径为5~20 μm，克重为0.1~3.5 gsm；
所述芯体占所述非织造复合材料总质量的70~95%；
所述纤维素短纤和纤维素长纤的总质量占所述非织造复合材料总质量的40%~90%。
4.根据权利要求1~3任一项所述非织造复合材料，其特征在于，所述第一聚合物纤维和第二聚合物纤维的原料独立地为热塑性聚合物中的一种或几种；所述热塑性聚合物的熔融指数为10~2000 g/10min；
当所述热塑性聚合物为两种，所述第一聚合物纤维和第二聚合物纤维独立地为皮芯型、并列型、三叶型或桔瓣型，所述第一聚合物纤维和第二聚合物纤维独立地采用双组分螺杆纺粘/熔喷设备制备。
5.根据权利要求1或3所述非织造复合材料，其特征在于，所述纤维素短纤为纸浆纤维；所述纸浆纤维包括木浆纤维和草本纤维中一种或几种；
所述纤维素长纤的原料包括回收原料和非回收原料中的一种或几种；所述非回收原料包括棉花、麻类和木材中的一种或几种；所述回收原料包括回收的彩色纱线、废弃衣服、废布料、布绳和废纸张中的一种或几种。
6.权利要求1~5任一项所述非织造复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将第一聚合物加热熔融后依次第一成丝和第一热风牵伸，得到第一纤网层；所述第一成丝为熔喷或纺粘；
（2）在所述第一纤网层表面，将第二聚合物加热熔融后依次第二成丝和第二热风牵伸，将得到的聚合物纤维与纤维素长纤和纤维素短纤混合，得到芯体-第一纤网层；所述第二成丝为熔喷；
（3）在所述芯体-第一纤网层的芯体表面，将第一聚合物加热熔融后依次第三成丝和第三热风牵伸，得到第二纤网层-芯体-第一纤网层；所述第三成丝为熔喷或纺粘；
（4）将所述第二纤网层-芯体-第一纤网层热轧定型后进行后整理，得到非织造复合材料。
7.根据权利要求6所述非织造复合材料的制备方法，其特征在于，所述第一成丝、第二成丝和第三成丝的温度独立地为200~290 ℃；
所述第一热风牵伸、第二热风牵伸和第三热风牵伸的风量独立地为800~2000 Nm3/h。
8.根据权利要求6所述非织造复合材料的制备方法，其特征在于，所述热轧定型的压力为25~100 N/mm。
9.一种生产权利要求1~5任一项所述非织造复合材料或权利要求6~8任一项所述非织造复合材料的制备方法所用的装置，其特征在于，包括第一纤网层系统（100）：所述第一纤网层系统（100）为第一熔喷纤网层系统（101）或第一纺粘纤网层系统（102）；所述第一熔喷纤网层系统（101）包括第一熔喷装置（03）；所述第一熔喷装置（03）包括第一纺丝箱体（24）和第一喷丝板（17）；
所述第一纺粘纤网层系统（102）包括第一纺粘装置（53）；所述第一纺粘装置（53）包括第一纺粘螺杆挤出机（54）、第一纺粘纺丝箱体（55）、第一纺粘冷却装置（56）、第一纺粘牵引装置（57）和第一纺粘分丝器（58）；所述第一纺粘螺杆挤出机（54）的出口与所述第一纺粘纺丝箱体（55）的进口连接；所述第一纺粘纺丝箱体（55）的出口与所述第一纺粘冷却装置（56）的进口连接；所述第一纺粘冷却装置（56）的出口与所述第一纺粘牵引装置（57）的进口连接；所述第一纺粘牵引装置（57）的出口与所述第一纺粘分丝器（58）的进口连接；
芯体系统（200）：所述芯体系统（200）包括第三熔喷装置（04）、第一传动装置（05）、第一研磨装置（06）、第一撕碎装置（07）、第一长纤切断装置（08）、第一成型头（09）、第一多排孔CD可控喷射装置（10）和第一成型箱（11）；所述第三熔喷装置（04）与所述第一成型箱（11）连接；所述第一研磨装置（06）通过第一多排孔CD可控喷射装置（10）与所述第一成型箱（11）连接；所述第一撕碎装置（07）通过第一长纤切断装置（08）与所述第一成型头（09）连接；所述第一成型头（09）通过第一多排孔CD可控喷射装置（10）与所述第一成型箱（11）连接；所述第一传动装置（05）与所述第一研磨装置（06）连接；所述第三熔喷装置（04）包括第三纺丝箱体（26）和第三喷丝板（27）；
第二纤网层系统（300）：所述第二纤网层系统（300）为第二熔喷纤网层系统（301）或第二纺粘纤网层系统（302）；所述第二熔喷纤网层系统（301）包括第二熔喷装置（12）；所述第二熔喷装置（12）包括第二纺丝箱体（25）和第二喷丝板（21）；
所述第二纺粘纤网层系统（302）与第一纺粘纤网层系统（102）共用第一纺粘装置（53）；
输送系统（400）：所述输送系统（400）包括成网帘（01）和吸风装置（13）；
热轧系统（500）；
后整理系统（600）。
10.权利要求1~5任一项所述非织造复合材料或权利要求6~8任一项所述制备方法得到的非织造复合材料的应用，其特征在于，所述非织造复合材料作为擦拭材料的应用。
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