专利名称：中药渣针刺非织造复合材料的制备方法
技术领域：
本发明涉及非织造复合材料的制备领域，特别是涉及一种中药渣针剌非织造复合
材料的制备方法，所制成的材料可广泛应用于室内装饰材料和汽车内饰材料等领域。
背景技术：
随着中医药卫生事业的发展，中草药和中成药的应用日益广泛，中药渣废弃量日
渐增加。据统计，我国仅植物类药渣年排放量就高达65万多吨。中药渣一般含水量较高且
含有一定营养成分，极易腐败，会对环境造成严重的污染。因此将中药渣生态化利用，是一
种在保护环境的同时也能为企业带来良好的经济效益的"变废为宝"好途径。 申请号为200710170877. 5的发明专利提供了一种关于中药渣填充非织造复合材
料及其制备方法，该材料由非织造基布材料、填充材料中药渣、热熔粉、固化剂组成，它是通
过将中药渣磨成粉末后与非织造基布材料形成一种三明治结构，然后再次通过加热固化而
制成的。该发明起到了较好的变废为宝的效果，但该发明对原材料的要求比较高，即中药渣
磨成粉末才能使用，其次需要使用大量的热熔粉和固化剂等助剂，因此该发明存在着加工
成本高、工艺复杂等缺陷。
发明内容
为了解决上述现有技术中所存在的不足，本发明提供一种含有中药渣成分的非织造复合材料的制备方法，本发明不需要使用大量的热熔粉、固化剂等助剂，另外所采用的中药渣也不需要加工成粉末状，而直接加以使用，因此本发明原料加工成本降低，生产流程短，是一种先进的废物利用技术。 本发明是提供一种含有中药渣成分的非织造复合材料的制备方法，本方法是先制成具有相同的上、下两个单层纤维网，在上下网之间铺撒中药渣层，这三者组合成中间填充中药渣层的"三明治"复合材料形胚，重复上述过程，组合成三层纤维网中间填充两层中药渣的五层复合材料形胚或四层纤维网中间填充三层中药渣的七层复合材料形胚，最后再选用(一)针剌加固、(二)针剌热轧加固或(三)针剌热风加固的三种加固方法中任意一种，将上述已组合成三层、五层或七层三种的复合材料形胚中任意一种，经加固制成中药渣针剌非织造复合材料，现以三种加固方法分别阐述如下
( — )针剌加固
(1)纤维网的制备 将纤维材料采用气流或机械梳理成网方法，制成所需上下两层相同组分与面密度的纤维网，其中所述纤维材料具体为聚丙烯纤维、聚酯纤维、聚酰胺纤维、粘胶纤维、玻璃纤维、碳纤维、芳纶、亚麻纤维、大麻纤维、黄麻纤维、聚乙烯、聚氯乙烯或剑麻纤维中的任意一种，其单层纤维网面密度为20g/i^ 200g/tf，其纤维细度为ldtex 110dtex，其纤维长度为20mm 98mm ; (2)复合材料形胚的制备
将不经磨成粉状的中药渣直接均匀地撒于步骤(1)所制成的下层纤维网上制成
中药渣层，再将按步骤(1)所制成的上层纤维网覆盖在上述中药渣层上面，组合成中间层为中药渣层的"三明治"复合材料形胚，重复上述过程，组合成三层纤维网的两层中间层为中药渣层的五层复合材料形胚或四层纤维网中间填充三层中药渣的七层复合材料形胚，根据产品的需要制成上述已组合成三层、五层或七层三种的复合材料形胚中任意一种。所述的中药渣层为根茎状的甘草渣、桔梗或麻黄任意一种植物性药渣，经清除其中比较明显的杂质(如大块的植物根茎、坚果等)后，将其晾干后便可直接加以使用，中药渣规格直径为
1 10mm，长度为1 50mm，所加中药渣层的面密度为20g/m2 200g/m2 ;
(3)加固成形 将步骤(2)所组合的复合材料形胚进行预针剌和主针剌加固后，制成中药渣针剌非织造复合材料，预针剌工艺参数为预针剌道数为l，针板植针密度为2000针/m 3000针/m，预针剌频率为300 500剌/min ;主针剌工艺参数为主针剌正反道数为2 5，针板植针密度为4000针/m 6000针/m，主针剌频率为800 1200剌/min。
(二)针剌热轧加固
(1)纤维网的制备 将纤维材料采用气流或机械梳理成网方法，制成所需上下两层相同组分与面密度的纤维网，所述纤维材料具体为热熔型纤维与非热熔型纤维两类各一种所组成，其两种纤维的重量百分比为50% 70% : 50% 30%。其中所述的热熔型纤维为聚丙烯纤维、聚酯纤维、聚酰胺纤维、聚乙烯纤维、聚乙烯/聚丙烯双组份纤维或聚氯乙烯纤维中任意一种，所述的非热熔型纤维为粘胶纤维、玻璃纤维、碳纤维、芳纶、亚麻纤维、大麻纤维、黄麻纤维或剑麻纤维中任意一种。其单层纤维网面密度为20g/m2 200g/tf，其纤维细度为ldtex 110dtex，其纤维长度为20mm 98mm ;
(2)复合材料形胚的制备 将不经磨成粉状的中药渣直接均匀地撒于步骤(1)所制成的下层纤维网上制成中药渣层，再采用按步骤(1)所制成的上层纤维网覆盖在上述中药渣层的上面，组合成中间层为中药渣层的"三明治"复合材料形胚，重复上述过程，组合成三层纤维网的两层中间层为中药渣层的五层复合材料形胚或四层纤维网中间填充三层中药渣的七层复合材料形胚，根据产品的需要制成上述已组合成三层、五层或七层三种的复合材料形胚中任意一种。所述的中药渣层为根茎状的甘草渣、桔梗或麻黄任意一种植物性药渣，经清除其中比较明显的杂质(如大块的植物根茎等)后，将其晾干后便可直接加以使用。中药渣规格直径为1 10mm，长度为1 50mm，所加中药渣层的面密度为20g/m2 200g/m2 ;
(3)加固成形 将步骤(2)所组合的含有热熔型纤维的复合材料形胚先进行预针剌和主针剌的针剌加固，然后将获得的材料放入热轧机中，进行热轧加固后制成中药渣针剌非织造复合材料。具体工艺参数(1)预针剌预针剌道数为l，针板植针密度为2000针/m 3000针/m，预针剌频率为300 500剌/min ; (2)主针剌主针剌正反道数为1 4，针板植针密度为4000针/m 6000针/m，主针剌频率为800 1200剌/min ; (3)热轧压辊温度为120 23(TC，压辊线压力为50 100N/mm，中药渣针剌非织造复合材料进入热轧机的速度为0.1 10m/min。[ooao](三)针剌热风加固[oo21](i)纤维网的制备 将纤维材料采用气流或机械梳理成网方法，制成所需上下两层相同组分与面密
度的纤维网，所述纤维材料具体为热熔型纤维与非热熔型纤维两类各一种所组成的，其两
种纤维的重量百分比为50% 70% : 50% 30%。其中所述的热熔型纤维为聚丙烯纤
维、聚酯纤维、聚酰胺纤维、聚乙烯纤维、聚乙烯/聚丙烯双组份纤维或聚氯乙烯纤维中任意一种，所述的非热熔型纤维为粘胶纤维、玻璃纤维、碳纤维、芳纶、亚麻纤维、大麻纤维、黄
麻纤维或剑麻纤维中任意一种。其单层纤维网面密度为20g/m2 200g/tf，其纤维细度为ldtex 110dtex，其纤维长度为20mm 98mm ;
(2)复合材料形胚的制备 将不经磨成粉状的中药渣直接均匀地撒于步骤(1)所制成的下层纤维网上制成中药渣层，再采用按步骤(1)所制成的上层纤维网覆盖在上述中药渣层的上面，组合成中间层为中药渣层的"三明治"复合材料形胚，重复上述过程，组合成三层纤维网的两层中间层为中药渣层的五层复合材料形胚或四层纤维网中间填充三层中药渣的七层复合材料形胚，根据产品的需要制成上述已组合成三层、五层或七层三种的复合材料形胚中任意一种。所述的中药渣层为根茎状的甘草渣、桔梗或麻黄任意一种植物性药渣。经清除其中比较明显的杂质(如大块的植物根茎等)后，将其晾干后便可直接加以使用。中药渣规格直径为1 10mm，长度为1 50mm，所加中药渣层的面密度为20g/m2 200g/m2 ;[OO25] (3)加固成形 将步骤(2)所组合的含有热熔型纤维与非热熔型各含一种组成的复合材料形胚，先进行预针剌和主针剌的针剌加固方式，然后将获得的材料放入烘干机中，进行热风加固后制成中药渣针剌非织造复合材料。具体工艺参数(1)预针剌预针剌道数为l，针板植针密度为2000针/m 3000针/m，预针剌频率为300 500剌/min ; (2)主针剌主针剌正反道数为1 4，针板植针密度为4000针/m 6000针/m，主针剌频率为800 1200剌/min ; (3)热风烘干机温度为120 230°C ，中药渣针剌非织造复合材料进入烘干机的速度为0. 1 10m/min。 本发明与现有技术相比有如下优点(l)生产流程短，工艺简单，生产效率高；(2)本发明不需使用大量的热熔粉、固化剂等助剂，另外所采用的中药渣也不需要加工成粉末状，而直接加以使用，由于对原料要求低，因此使得原料总成本降低；(3)可选择多种加固方法成形，所得到的复合材料中的中药渣含量较高且分散均匀，是一种值得推广的中药渣废物利用解决方案。经测试，本发明所得材料具有较好的吸音和隔热性能，可广泛应用于室内装饰材料和汽车内饰材料等领域。
具体实施例方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步的阐述，应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价同样落于本申请所付权利要求书所限定的范围。 实例1针剌加固
7
将细度为2. 56dtex，长度为40mm的聚丙烯纤维，采用机械梳理成网方法制得其纤维网面密度为168g/m2的所需上下两层相同组分与面密度的纤维网，然后将晾干后不经磨成粉状的甘草中药渣(由上海市青浦区练塘镇朱枫公路的上海练塘中药厂提供)直接均匀地撒于上述下层纤维网上制成中药渣层，其中药渣层的面密度为50g/tf，再将上述所制成的上层纤维网覆盖在上述中药渣层的上面，制成中间层为中药渣层的"三明治"结构的复合材料形胚，最后将所制得的复合材料形胚进行预针剌和主针剌加固的工艺，其中预针剌工艺参数为预针剌道数为1，预针剌针板植针密度为2000针/m，预针剌频率为500剌/min ;主针剌工艺参数为主针剌正反道数为2，主针剌针板植针密度为4000针/m，主针剌频率为1000剌/min，经针剌加固后，得到中药渣针剌非织造复合材料。
实例2针剌热轧加固 将细度为1.56dtex，长度为42mm、熔点为120°C的聚乙烯纤维与细度为5. 67dtex，长度为35mm的黄麻纤维，两者按照组成的重量百分比为50X : 50%的配比混合、开松，经机械梳理成网得到均匀度较好的上下两层相同组分与面密度的纤维网，其纤网面密度为150g/m、然后将晾干后不经磨成粉状的桔梗中药渣(由上海市青浦区练塘镇朱枫公路的上海练塘中药厂提供)直接均匀地撒于上述下层纤维网上制成中药渣层，其中药渣层的面密度为100g/m、再将上述所制成的上层纤维网覆盖在上述中药渣层的上面，制成三层纤维网的两层中间层为中药渣层的五层复合材料形胚，最后将所制得的含有聚乙烯与黄麻两种纤维的复合材料形胚先进行预针剌和主针剌的针剌加固，其中预针剌工艺参数为预针剌道数为1，预针剌针板植针密度为3000针/m，预针剌频率为500剌/min ;主针剌工艺参数为主针剌正反道数为1，主针剌针板植针密度为6000针/m，主针剌频率为1000剌/min ;然后将获得的复合材料进行热轧加固，其热轧工艺参数为热轧温度为13(TC，热轧压力为80N/mm，中药渣针剌非织造复合材料进入热轧机的速度为3m/min。
实例3针剌热风加固 将细度为4. 44dtex，长度为52mm，熔点为1 l(TC的聚酯低熔点纤维与细度为16. 67dtex，长度为68mm的粘胶纤维，两者按照组成的重量百分比为70% : 30%的配比混合、开松，采用机械梳理成网方法得到所需上下两层相同组分与面密度的纤维网，其纤维网面密度为135g/m2。然后将晾干后不经磨成粉状的麻黄中药渣(由上海市青浦区练塘镇朱枫公路的上海练塘中药厂提供)直接均匀地撒于上述下层纤维网上制成中药渣层，其中药渣层的面密度为27g/tf，再将上述所制成的上层纤维网覆盖在上述中药渣层的上面，制成四层纤维网的三层中间层为中药渣层的七层复合材料形胚，最后将所制得的含有熔点为ll(TC的聚酯低熔点纤维与粘胶纤维两种纤维组分的复合材料形胚先进行预针剌和主针剌的针剌加固，其中预针剌工艺参数为预针剌道数为1，预针剌针板植针密度为2500针/m，预针剌频率为500次/min ;主针剌工艺参数为主针剌正反道数为2，主针剌针板植针密度为6000针/m，主针剌频率为1200剌/min ;然后将获得的复合材料进行热风加固，其热风加固工艺参数为烘干机温度12(TC，中药渣针剌非织造复合材料进入烘干机的速度为2m/min。
权利要求
一种中药渣针刺非织造复合材料的制备方法，其特征在于本方法是先制成具有相同的上、下两个单层纤维网，在上下网之间铺撒中药渣层，这三者组合成中间填充中药渣层的“三明治”复合材料形胚，重复上述过程，组合成三层纤维网中间填充两层中药渣的五层复合材料形胚或四层纤维网中间填充三层中药渣的七层复合材料形胚，最后再选用(一)针刺加固、(二)针刺热轧加固或(三)针刺热风加固的三种加固方法中任意一种，将上述已组合成三层、五层或七层三种的复合材料形胚中任意一种，经加固制成中药渣针刺非织造复合材料，现以三种加固方法分别阐述如下(一)针刺加固(1)纤维网的制备将纤维材料采用气流或机械梳理成网方法，制成所需上下两层相同组分与面密度的纤维网，其中所述纤维材料具体为聚丙烯纤维、聚酯纤维、聚酰胺纤维、粘胶纤维、玻璃纤维、碳纤维、芳纶、亚麻纤维、大麻纤维、黄麻纤维、聚乙烯、聚氯乙烯或剑麻纤维中的任意一种；(2)复合材料形胚的制备将不经磨成粉状的中药渣直接均匀地撒于步骤(1)所制成的下层纤维网上制成中药渣层，再将按步骤(1)所制成的上层纤维网覆盖在上述中药渣层上面，组合成中间层为中药渣层的“三明治”复合材料形胚，重复上述过程，组合成三层纤维网的两层中间层为中药渣层的五层复合材料形胚或四层纤维网中间填充三层中药渣的七层复合材料形胚，根据产品的需要制成上述已组合成三层、五层或七层三种的复合材料形胚中任意一种，所述的中药渣层为根茎状的甘草渣、桔梗或麻黄任意一种植物性药渣；(3)加固成形将步骤(2)所组合的复合材料形胚进行预针刺和主针刺加固后，制成中药渣针刺非织造复合材料；(二)针刺热轧加固(1)纤维网的制备将纤维材料采用气流或机械梳理成网方法，制成所需上下两层相同组分与面密度的纤维网，所述纤维材料具体为热熔型纤维与非热熔型纤维两类各一种所组成，其中所述的热熔型纤维为聚丙烯纤维、聚酯纤维、聚酰胺纤维、聚乙烯纤维、聚乙烯/聚丙烯双组份纤维或聚氯乙烯纤维中任意一种，所述的非热熔型纤维为粘胶纤维、玻璃纤维、碳纤维、芳纶、亚麻纤维、大麻纤维、黄麻纤维或剑麻纤维中任意一种；(2)复合材料形胚的制备将不经磨成粉状的中药渣直接均匀地撒于步骤(1)所制成的下层纤维网上制成中药渣层，再采用按步骤(1)所制成的上层纤维网覆盖在上述中药渣层的上面，组合中间层为中药渣层的“三明治”复合材料形胚，重复上述过程，组合三层纤维网的两层中间层为中药渣层的五层复合材料形胚或四层纤维网中间填充三层中药渣的七层复合材料形胚，根据产品的需要制成上述已组合成三层、五层或七层三种的复合材料形胚中任意一种，所述的中药渣层为根茎状的甘草渣、桔梗或麻黄任意一种植物性药渣；(3)加固成形将步骤(2)所组合的含有热熔型纤维的复合材料形胚先进行预针刺和主针刺的针刺加固，然后将获得的材料放入热轧机中，进行热轧加固后制成中药渣针刺非织造复合材料；(三)针刺热风加固(1)纤维网的制备将纤维材料采用气流或机械梳理成网方法，制成所需上下两层相同组分与面密度的纤维网，所述纤维材料具体为热熔型纤维与非热熔型纤维两类各一种所组成的，其中所述的热熔型纤维为聚丙烯纤维、聚酯纤维、聚酰胺纤维、聚乙烯纤维、聚乙烯/聚丙烯双组份纤维或聚氯乙烯纤维中任意一种，所述的非热熔型纤维为粘胶纤维、玻璃纤维、碳纤维、芳纶、亚麻纤维、大麻纤维、黄麻纤维或剑麻纤维中任意一种；(2)复合材料形胚的制备将不经磨成粉状的中药渣直接均匀地撒于步骤(1)所制成的下层纤维网上制成中药渣层，再采用按步骤(1)所制成的上层纤维网覆盖在上述中药渣层的上面，组合中间层为中药渣层的“三明治”复合材料形胚，重复上述过程，组合三层纤维网的两层中间层为中药渣层的五层复合材料形胚或四层纤维网中间填充三层中药渣的七层复合材料形胚，根据产品的需要制成上述已组合成三层、五层或七层三种的复合材料形胚中任意一种，所述的中药渣层为根茎状的甘草渣、桔梗或麻黄任意一种植物性药渣；(3)加固成形将步骤(2)所组合的含有热熔型纤维与非热熔型各含一种组成的复合材料形胚，先进行预针刺和主针刺的针刺加固方式，然后将获得的材料放入烘干机中，进行热风加固后制成中药渣针刺非织造复合材料。
2. 根据权利要求1所述的一种中药渣针剌非织造复合材料的制备方法，其特征在于 所述的单层纤维网面密度为20g/m2 200g/tf，其纤维细度为ldtex 110dtex，其纤维长 度为20mm 98mm。
3. 根据权利要求1所述的一种中药渣针剌非织造复合材料的制备方法，其特征在于 所述的中药渣经清除其中比较明显的杂质，将其晾干后直接使用，中药渣规格直径为1 10mm，长度为1 50mm，所加中药渣层的面密度为20g/m2 200g/m2。
4. 根据权利要求1所述的一种中药渣针剌非织造复合材料的制备方法，其特征在于所述的针剌加固、针剌热轧加固或针剌热风加固三种加固方法中，针剌工艺为预针剌道数为1，预针剌针板植针密度为2000针/m 3000针/m，预针剌频率为300 500剌/min ; 主针剌针板植针密度为4000针/m 6000针/m，主针剌频率为800 1200剌/min，主针 剌正反道数为1 5。
5. 根据权利要求4所述的一种中药渣针剌非织造复合材料的制备方法，其特征在于 所述的针剌加固方法中，其主针剌正反道数为2 5 ;所述的针剌热轧加固和针剌热风加固 两种加固方法中，其主针剌正反道数均为1 4。
6. 根据权利要求1所述的一种中药渣针剌非织造复合材料的制备方法，其特征在于 所述的针剌热轧加固和针剌热风加固两种加固方法中，其热熔型纤维与非热熔型纤维的组 成重量百分比为50% 70% : 50% 30%。
7. 根据权利要求1所述的一种中药渣针剌非织造复合材料的制备方法，其特征在于 所述的针剌热轧加固方法中，热轧工艺为压辊温度为120 23(TC，压辊线压力为50 100N/mm，中药渣针剌非织造复合材料进入热轧机的速度为0. 1 10m/min。
8.根据权利要求1所述的一种中药渣针剌非织造复合材料的制备方法，其特征在于 所述的针剌热风加固方法中，热风工艺为烘干机温度为120 230°C，中药渣针剌非织造 复合材料进入烘干机的速度为0. 1 10m/min。
全文摘要
本发明涉及一种中药渣针刺非织造复合材料的制备方法，其特征先制成具有相同的上、下两个单层纤维网，在上下网之间铺撒中药渣层，这三者组合成中间填充中药渣层的“三明治”复合材料形坯，按产品需求，组合成三层纤维网中间填充两层中药渣的五层复合材料形坯或四层纤维网中间填充三层中药渣的七层复合材料形坯，最后再选用针刺加固、针刺热轧加固或针刺热风加固三种加固方法中任意一种，经加固制成中药渣针刺非织造复合材料。所制成的材料具有较好的吸音和隔热性能，可广泛应用于室内装饰材料和汽车内饰材料等领域。本方法工艺简单、流程短且可选择性多，对原料要求低，成本低，产品性能好。
文档编号D04H1/413GK101736521SQ20091020158
公开日2010年6月16日 申请日期2009年12月22日 优先权日2009年12月22日
发明者吴海波, 殷保璞, 王洪, 靳向煜, 马永喜, 黄健华 申请人:东华大学