CN112411246B - 一种植物纤维可冲散材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及非织造材料领域，公开了一种植物纤维可冲散材料及其制备方法，该植物纤维可冲散材料包括相互缠结叠合的上纤维层（1）、中纤维层（2）和下纤维层（3）；其中上纤维层与下纤维层中纤维的平均长度大于中纤维层中纤维的平均长度；所述上纤维层与下纤维层的原料包括短切植物纤维和/或植物纤维短绒；所述中纤维层的原料包括植物纤维浆粕。本发明以天然植物纤维为主要原料，经过特殊湿法水刺非织造工艺可制得高湿态强力、手感柔软、低掉屑量的植物纤维可冲散材料。

Description

一种植物纤维可冲散材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及非织造材料领域，尤其涉及一种植物纤维可冲散材料及其制备方法。
背景技术
湿厕纸是一种新兴的可冲散湿式卫生厕纸。相对于普通传统卫生纸，它的洁净性和舒适性已逐渐被消费者所认可，正成为厕纸界革命性的新产品，将成为追求生活品质家庭的必备居家卫生用品。
目前，市场上用于生产湿厕纸的可冲散材料一般通过湿法水刺工艺制成，主要成分是木浆和人造纤维素纤维，而人造纤维素纤维中绝大部分是粘胶纤维，其质量占比可达50％左右。
CN201811343535.3公开了一种可冲散厕用无纺布的生产工艺，包括原料准备、造纸工序、水刺加固、烘干、压花等工序。该产品采用天丝短纤和木浆作为原料，保证了产品的可冲散性和产品的使用强度，通过控制各道水刺压力保证了纤维的有效缠结，又不会破坏纤维固有的性能，通过控制烘干温度，在保证产品质量的前提下，提高了产品的生产效率。该方案不足之处在于其湿态断裂强力下降明显，其中60g/m2材料的湿态断裂强力为10～15N，仅为其干态断裂强力的33.3～42.8％。
CN201810116131.4公开了一种可冲散非织造材料及其制备方法，可冲散非织造材料由重量份数的木浆纤维50-70、粘胶纤维30-50、粘合剂0.05-0.15制备而成，制备方法包括分散、打浆、铺网、脱水、干燥等步骤。该方案提供的可冲散非织造材料具有强度较高、柔软性能性能较好、吸湿性能优异、能够在水冲的作用下快速分散、且可100％生物降解等性能，可以满足可冲散性要求和实际使用要求。该方案不足之处在于其产品的湿态断裂强力较低，其中69g/m2的产品其纵向湿态强力为11.54N/5cm，为其纵向干态强力的62.8％；横向湿态强力为7.32N/5cm，为其横向干态强力的43.8％。
作为人造纤维素纤维的一员，粘胶纤维具备纤维素纤维众多优点，例如优异的吸湿性、可生物降解性、柔软性，这也是其广泛应用于可冲散湿巾的原因。不过由于粘胶纤维聚合度、取向度、结晶度较低，导致其湿态强度较低，约为干态强度的50％左右，这大大限制了可冲散湿厕纸湿态强度的提升，影响其推广使用。
为了改善可冲散材料的湿态断裂强度，曾有本领域公司提出在产品中加入棉纤维的解决方案。棉纤维是一款天然纤维，人们对其的应用已有上千年的历史，在消费者心中棉纤维本身就具有天然、亲肤、低致敏的概念。棉纤维的湿态强力大于干态强力远高于粘胶纤维，将棉纤维引入可冲散材料中可以有效提升可冲散湿纸巾的使用强力，降低使用中被撕破的风险。
棉纤维作为一种天然植物纤维，其纤维的长短不一，并带有天然卷曲，不能直接用于湿法成网。在湿法水刺工艺中，棉纤维本身的卷曲不利于在水中分散，同时其自身的轴向扭曲又极易使纤维絮聚和抱合，在浆料搅拌和输送的过程中易形成棉块，影响产品质量。
鉴于现有技术存在的以上问题，不仅有必要开发一种以植物纤维为主要材质的可冲散材料，提升产品的湿态断裂强力，同时更要解决将植物纤维应用到可冲散材料中所遇到的生产技术问题，形成***的制备方法，使该产品可以进行产业化生产，满足市场上对可冲散材料品质提升的需求。
发明内容
为了解决现有普通可冲散材料湿态强力低、柔软度差、易掉屑以及因植物纤维长度不均匀而造成产品匀度差、纤维结块多等问题，本发明提供了一种植物纤维可冲散材料及其制备方法，本发明以植物纤维为主要原料，可制得高湿态强力、手感柔软、低掉屑量的植物纤维可冲散材料。并且经过本发明特殊湿法水刺非织造工艺能够克服因纤维长短不一、带有天然卷曲而造成难以湿法成网加工的缺陷。
本发明的具体技术方案为：
第一方面，本发明提供了一种植物纤维可冲散材料，包括相互缠结叠合的上纤维层、中纤维层和下纤维层；其中上纤维层与下纤维层中纤维的平均长度大于中纤维层中纤维的平均长度；所述上纤维层与下纤维层的原料包括短切植物纤维和/或植物纤维短绒；所述中纤维层的原料包括植物纤维浆粕。
本发明中的短切植物纤维是指采用天然植物纤维经过纵向整理、机械切断等工序制成的特定规格植物纤维。本发明采用短切植物纤维、植物纤维短绒、植物纤维浆粕替代现有材料中的粘胶超短纤维和木浆粕，为三层结构，其中上、下两层中的短切植物纤维、植物纤维短绒长度较长，中层中的植物纤维浆粕长度较短，上、下纤维层中的短切植物纤维、植物纤维短绒将中层的植物纤维浆粕包覆。采用这种三层包覆结构可提高材料湿态断裂强力，降低材料使用中被撕裂的风险；并且可增加材料表面的细腻度，改善材料柔软性。具体原理为：上层、下层使用长纤维可以减少中层短纤维的流失，具体表现为斜网脱水过程和水刺过程中提高细小纤维的保留率，同时由于长纤维的包覆在使用的过程中掉屑的概率更低；中间层植物纤维浆粕可以赋予材料蓬松的结构以及优异的柔软性，经研究构成材料的纤维平均长度越短材料越柔软且厚度越高。
此外，由于本发明的短切植物纤维、植物纤维短绒纤维长度高于普通可冲散材料中粘胶超短纤维和木浆粕，还可减少纤维脱落，有效改善材料的掉屑性。
作为优选，所述短切植物纤维包括短切棉纤维、短切麻纤维。
一般纤维(比如粘胶纤维等)在湿态时，由于大分子间的相互作用减弱，分子易于变化和滑移，故其强度、模量下降，伸长增加。但对于天然棉纤维和麻纤维，其分子量较大，纤维湿态受力时，承力大分子链的数目增多，致使纤维的强度增大。因此，棉纤维、麻纤维等一些天然植物纤维，其湿态强力高于干态强力，纤维吸湿后变得柔软，塑性变形增大，摩擦系数也增大。天然棉纤维、麻纤维所具有的这一特性，与本发明提升可冲散材料湿态强力的目的相一致。
进一步优选，所述短切植物纤维为短切棉纤维。
作为优选，所述植物纤维浆粕包括棉浆粕、麻浆粕。所述植物纤维短绒为棉短绒。
作为优选，所述短切植物纤维的长度为3～15mm；所述植物纤维浆粕中纤维的长度为0.5～4mm；所述棉短绒的平均长度为3～6mm，其中3mm及以下的纤维占总质量的58％以下。本发明将纤维长度限制在上述范围是由于纤维过短不能给材料提供相应的强力，而过长会导致材料匀度变差。作为进一步优选，所述短切棉纤维为短切脱脂棉纤维，平均纤维长度为4～8mm。
本发明所用的植物纤维为天然纤维，本身纤维长度各不相同，其中，纤维长度过短会影响产品的强力，而纤维长度过长则会使产品均匀度变差。因此，本发明采用对天然植物纤维进行短切处理的方式，将天然植物纤维切成特定的长度，可以有效提高植物纤维长度的均匀性。另外，对短切植物纤维的平均长度进行严格控制，可以更加有利于实现本发明的技术效果。
作为优选，所述植物纤维可冲散材料的单位面积质量为30～90g/m2。
第二方面，本发明提供了一种植物纤维可冲散材料的制备方法，包括以下步骤：
1)短切植物纤维的制备：对一种或多种植物纤维进行开松除杂，再将开松后的植物纤维进行纵向整理使得卷曲的植物纤维梳理成平直状态，并制成植物纤维条；将植物纤维条切断，制成短切植物纤维。
2)上、下纤维层浆液的制备：将短切植物纤维和/或植物纤维短绒添加至水中并搅拌使纤维分散，去除絮聚纤维团及棉结，制成浓度为0.1～2wt％的纤维混合浆液。
3)中纤维层浆液的制备：将植物纤维浆粕加水搅拌碎解，制成浓度为0.1～2wt％的浆粕混合浆液。
4)叠合纤维网的制备：分别将纤维混合浆液和浆粕混合浆液稀释，再分别进行布浆，将纤维混合浆液送入多层斜网成形器的上层上浆装置和下层上浆装置中；将浆粕混合浆液送入多层斜网成形器的中层上浆装置中，使各层纤维网按上、中、下顺序叠合，经脱水后制成叠合纤维网，再进行预水刺对叠合纤维网进行预固结；然后对叠合纤维网再次脱水控制含水率。
5)纤维网的加固：对脱水后的叠合纤维网的正、反两面进行多道水刺，再去除材料中多余的水分，经烘噪、成卷后制成植物纤维可冲散材料。
上层、中层、下层浆液通过布浆器进入斜网对应的上、中、下层流浆箱，需控制三层流浆箱内压力一致才能获得具有稳定三层结构的纤维网。
材料上下层使用长纤维，中层使用短纤维，该三明治结构使中层的短纤维被长纤维包覆，从而使掉屑量降低。宏观上看选用棉纤维等植物纤维代替粘胶纤维可以提升产品的湿态强力，因为粘胶纤维本身的湿态强力不如棉纤维等植物纤维；从微观上看，纤维与纤维的缠结、抱合点越多，相互之间的牢度也就越大，干湿强力也就越大，而缠结点、抱合点的多少需要纤维长度去支撑，所以本方案提供的三明治结构可以有效的提升长纤维与长纤维接触的概率，增加产品的抱合点，从而提升干湿强力。中间层浆粕短纤维可以赋予材料蓬松的结构以及优异的柔软性。经研究，同类纤维情况下，纤维平均长度越短材料就越柔软且厚度越高；作为优选，步骤1)中，采用带锯齿辊筒的开清棉机进行开松。
采用上述方式可使纤维在被握持的状态下进行开松，从而可以获取开松效果优异的纤维。
作为优选，步骤2)中，采用狭缝过滤装置除去絮聚纤维及棉结；并将被滤除的絮聚纤维及棉结与步骤3)中原料混合进行碎解。
植物纤维在梳理时不可避免的会产生棉结，同时纤维经切断装置切断后同样会有较长的纤维残留，此过程用于去除棉结及长纤维。
作为优选，步骤3)中，植物纤维浆粕经过碎解后，再经过多道盘磨，制成浆粕混合浆液；将所得浆粕混合浆液送入狭缝过滤装置，打散浆液中絮聚的纤维团、去除棉结，使纤维呈单纤维状态。
经多道盘磨的目的是使浆粕具有更优异的分散性，成形匀度更好。将所得浆粕混合浆液送入狭缝过滤装置，此过程为去除混合浆液在搅拌过程中产生的棉结及絮聚棉团。
作为优选，步骤4)中，控制稀释后浆液的浓度为0.2～0.4‰。
将浆液稀释为0.2‰～0.4‰的浓度，可以满足斜网成形的上网需要。
作为优选，脱水后叠合纤维网的含水率控制在50～65％之间。
纤维网中的含水率直接影响到纤维网的强度，而将纤维网的含水率控制在50％～65％，其目的是有利于低克重(45gsm以下)纤维网的转移，保证生产的正常进行。
作为优选，预水刺压力为20～40bar。
通过预水刺给予纤维网一定强力，预刺压力过高会降低斜网使用寿命。
作为优选，步骤5)中，多道水刺采用平网水刺和圆鼓水刺组合的方式；水刺圆鼓上包覆镀镍钢丝网；水刺压力为20～80bar，且多道水刺的水刺压力按照低压、高压、低压的顺序进行。
首先低压水刺赋予纤维网基本的强力，以免在高压水刺下纤维移位破坏布面效果，高压水刺赋予纤维网强力，最后的低压水刺为修饰布面使布面外观更优。也就是说，第一道低压水刺赋予纤维网基本强力，防止高压水刺破坏上下包覆层的布面效果从而出现中间浆粕层流失严重以及掉屑的问题，最后的低压水刺为修饰布面使布面更美观。
选用镀镍钢丝网是为了降低纤维粘网的风险，提高生产低克重(45gsm以下)产品时的稳定性。
可以使纤维网充分固结，并减少水刺过程中浆粕的流失及超短纤维粘网情况的发生。
作为优选，采用真空抽吸方式去除材料中多余的水分。
抽吸脱水有利于保护材料的厚度，使材料丰满厚实，提高材料的柔软度。
作为优选，步骤1)中，将卷曲的植物纤维梳理成平直状态后，将植物纤维两端拉伸，在保持0.5-1.5cN/T张力的状态下将植物纤维于55-65℃的预处理液中浸渍20-40s，取出，干燥固化，然后进行后续的制条、切断。
作为优选，所述预处理液的制备方法为：将水溶性温度在40-50℃的聚乙烯醇添加至55-65℃的水中获得5-10wt％的聚乙烯醇溶液，继续添加聚乙烯醇溶液0.5-1.5wt％的吐温-80(聚山梨酯-80)并混合均匀得到混合液，在搅拌条件下将混合液4-6wt％的二甲基硅油以0.05-0.15mL/s速率逐滴滴加至混合液中，形成的水包油乳液即为预处理液。
如前文所述，天然的植物纤维例如棉纤维等呈卷曲状，在湿法水刺工艺中，棉纤维本身的卷曲不利于在水中分散，同时其自身的轴向扭曲又极易使纤维絮聚和抱合，在浆料搅拌和输送的过程中易形成棉块，因此无法直接用于湿法成网。
针对上述问题，本发明对天然植物纤维进行的预处理，具体是将其在切断前进行浸渍处理，从而在纤维表面形成一层固化膜层(聚乙烯醇和二甲基硅油具有出色的成膜性)，起到降低纤维卷曲率的作用。具体原理为：将植物纤维在高张力条件拉伸状态下浸渍处理，预处理液能够在纤维表面形成具有定型效果的膜层，膜层固化后能够使植物纤维保持固化前的伸直状态，从而降低植物纤维的卷曲率，有利于其湿法水刺加工。
作为优选，步骤2)中，纤维混合浆液的配制温度为常温。
步骤4)和步骤5)中，预水刺和多道水刺的水刺温度为55-65℃。
由于本发明的聚乙烯醇的水溶温度为40-50℃，需要确保其在进行水刺前不被溶解，因此在步骤2)中，需要控制纤维混合浆液的配制温度为常温，确保聚乙烯醇不溶解；而在步骤4)和步骤5)进行水刺时，需要将膜层溶解，因此水刺温度需要高于聚乙烯醇的水溶温度，在水刺压力作用下膜层逐渐被溶解并冲去，不会在纤维材料表面有大量残留。
作为优选，所述水溶性温度在40-50℃的聚乙烯醇的制备方法为：将聚合度为500～1000的聚乙烯醇添加至二甲基亚砜溶剂中，搅拌加热溶解获得10-20wt％的溶液，继续添加溶液质量3-7wt％的尿素，加热至90-95℃，在氮气保护下添加溶液质量80-120％、浓度为50-60wt％的植酸水溶液，反应结束后，分离沉淀，所得滤液用无水乙醇重结晶数次，干燥后获得水溶性温度在40-50℃的聚乙烯醇。
普通的聚乙烯醇的水溶温度为95℃，因此需要对聚乙烯醇进行改性以提升其水溶性。本发明利用植酸对聚乙烯醇进行改性，在尿素的催化下，植酸与聚乙烯醇发生酯化反应，从而将具有出色水溶性的植酸接枝到聚乙烯醇分子链上，可有效降低聚乙烯醇的水溶温度。按照本发明上述方法制得的聚乙烯醇的水溶温度在40-50℃区间，正好复合本发明的应用需求。
作为优选，采用植物纤维可冲散材料生产装置进行制备，所述植物纤维可冲散材料生产装置包括：纤维混合浆液制备单元、浆粕混合浆液制备单元、纤维网叠合单元和水刺单元。
所述纤维网叠合单元包括机架、多层斜网成形器、成形网、脱水装置、预水刺头和真空抽吸装置；所述成形网设于机架上构成可循环转动的回路，所述多层斜网成形器、脱水装置、预水刺头和真空抽吸装置沿成形网转动方向依次设置于机架上；所述多层斜网成形器的输入端设有上层上浆装置、中层上浆装置和下层上浆装置；上层上浆装置和下层上浆装置的输入端与纤维混合浆液制备单元的输出端相连；所述中层上浆装置的输入端与浆粕混合浆液制备单元的输出端相连。
所述水刺单元包括按工序前后设置的平网水刺机构和圆鼓水刺机构；所述平网水刺机构和圆鼓水刺机构分别对叠合纤维网的不同面进行水刺；平网水刺机构与纤维网叠合单元中的成形网对接。
作为优选，所述纤维混合浆液制备单元包括依次连接的开清棉机、梳棉机、纤维切断机、纤维制浆罐、第一冲浆泵和第一布浆器；所述上层上浆装置和下层上浆装置的输入端与第一布浆器的输出端相连。
作为优选，所述浆粕混合浆液制备单元包括依次连接的浆粕制浆罐、第二冲浆泵和第二布浆器；所述中层上浆装置的输入端与第二布浆器的输出端相连。
作为优选，所述纤维制浆罐和浆粕制浆罐内均设有推进式搅拌器和狭缝过滤装置。
作为优选，所述平网水刺机构包括构成循环旋转回路的托网帘以及设于托网帘外侧的若干平网水刺头。
作为优选，所述圆鼓水刺机构包括圆鼓和朝向圆鼓圆周面的若干圆鼓水刺头。
与现有技术对比，本发明的有益效果是：
(1)本发明采用短切植物纤维、植物纤维短绒、植物纤维浆粕替代现有材料中的粘胶超短纤维和木浆粕，并采用三层包覆结构，其上、下纤维层中的短切植物纤维、植物纤维短绒将中层的植物纤维浆粕包覆，提高了可冲散材料的湿态断裂强力，改善了材料的柔软性，降低了材料使用中被撕裂的风险，提升了可冲散产品的消费体验感。
(2)本发明中所采用的短切植物纤维、植物纤维短绒纤维长度高于普通可冲散材料中粘胶超短纤维和木浆粕，因此，在使用过程中材料的防掉屑性更好、掉屑量更小。
(3)本发明中所采用短切植物纤维、植物纤维短绒纤维作为使用过程中的接触层，由于上述纤维长度为浆粕纤维长度的2-3倍，使纤维缠结更紧密，因此，在使用过程中材料的防掉屑性更好、掉屑量更小。
(4)粘胶纤维在生产过程中会产生大量的废水，对环境造成污染；而本发明采用棉纤维替为天然纤维，原材料更加环保，属于环境友好型产品，符合绿色发展理念。
(5)本发明对天然植物纤维进行纵向整理后切断，制成短切植物纤维后再进行湿法成网，解决了由于天然植物纤维长度不一，本身带有天然卷曲，不能直接用于湿法成网的问题，为植物纤维应用到湿法水刺加工提供了有效的解决方案。
附图说明
图1为本发明植物纤维可冲散材料的一种结构示意图；
图2为本发明植物纤维可冲散材料生产装置的一种结构示意图。
附图标记为：上纤维层1、中纤维层2、下纤维层3、植物纤维可冲散材料4、机架11、多层斜网成形器12、成形网13、脱水装置14、预水刺头15、真空抽吸装置16、上层上浆装置17、中层上浆装置18、下层上浆装置19、开清棉机21、梳棉机22、纤维切断机23、纤维制浆罐24、第一冲浆泵25、第一布浆器26、浆粕制浆罐31、第二冲浆泵32、第二布浆器33、托网帘41、平网水刺头42、圆鼓43、圆鼓水刺头44。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的描述。
总实施例
一种植物纤维可冲散材料，单位面积质量为30～90g/m2，如图1所示，包括相互缠结叠合的上纤维层1、中纤维层2和下纤维层3。其中上纤维层与下纤维层中纤维的平均长度大于中纤维层中纤维的平均长度；所述上纤维层与下纤维层的原料包括短切植物纤维和/或植物纤维短绒；所述中纤维层的原料包括植物纤维浆粕。
所述短切植物纤维的长度为3～15mm，包括短切棉纤维、短切麻纤维；优选为短切棉纤维；进一步优选为短切脱脂棉纤维，平均纤维长度4～8mm。
所述植物纤维浆粕的长度为0.5～4mm，包括棉浆粕、麻浆粕；所述植物纤维短绒为棉短绒；棉短绒的平均长度为3～6mm，其中3mm及以下的纤维占总质量的58％以下。
一种植物纤维可冲散材料的制备方法，包括以下步骤：
1)短切植物纤维的制备：对一种或多种植物纤维采用带锯齿辊筒的开清棉机进行开松除杂，再将开松后的植物纤维进行纵向整理使得卷曲的植物纤维梳理成平直状态，并制成植物纤维条；将植物纤维条切断，制成短切植物纤维。
2)上、下纤维层浆液的制备：将短切植物纤维和/或植物纤维短绒添加至水中并搅拌使纤维分散，采用狭缝过滤装置去除絮聚纤维团及棉结，制成浓度为0.1～2wt％的纤维混合浆液，并将被滤除的絮聚纤维团及棉结与步骤3)中原料混合进行碎解。
3)中纤维层浆液的制备：将植物纤维浆粕加水搅拌碎解，碎解后，再经过多道盘磨，制成浆粕混合浆液；将所得浆粕混合浆液送入狭缝过滤装置，打散浆液中絮聚的纤维团、去除棉结，使纤维呈单纤维状态，制成浓度为0.1～2wt％的浆粕混合浆液。
4)叠合纤维网的制备：分别将纤维混合浆液和浆粕混合浆液稀释至浓度为0.2～0.4‰，再分别进行布浆，将纤维混合浆液送入多层斜网成形器的上层上浆装置和下层上浆装置中；将浆粕混合浆液送入多层斜网成形器的中层上浆装置中，使各层纤维网按上、中、下顺序叠合，经脱水后制成叠合纤维网，再进行预水刺(预水刺压力为20～40bar)对叠合纤维网进行预固结；然后对叠合纤维网再次脱水控制含水率为50～65％。
5)纤维网的加固：对脱水后的叠合纤维网的正、反两面进行多道水刺(先平网水刺后圆鼓水刺，水刺压力为20～80bar，且多道水刺的水刺压力按照低压、高压、低压的顺序进行)，再真空抽吸去除材料中多余的水分，经烘噪、成卷后制成植物纤维可冲散材料。
作为优选，步骤1)中，将卷曲的植物纤维梳理成平直状态后，将植物纤维两端拉伸，在保持0.5-1.5cN/T张力的状态下将植物纤维于55-65℃的预处理液中浸渍20-40s，取出，干燥固化，然后进行后续的制条、切断。
所述预处理液的制备方法为：将聚合度为500～1000的聚乙烯醇添加至二甲基亚砜溶剂中，搅拌加热溶解获得10-20wt％的溶液，继续添加溶液质量3-7wt％的尿素，加热至90-95℃，在氮气保护下添加溶液质量80-120％、浓度为50-60wt％的植酸水溶液，反应结束后，分离沉淀，所得滤液用无水乙醇重结晶数次，干燥后获得水溶性温度在40-50℃的聚乙烯醇。将聚乙烯醇添加至55-65℃的水中获得5-10wt％的聚乙烯醇溶液，继续添加聚乙烯醇溶液0.5-1.5wt％的吐温-80(聚山梨酯-80)并混合均匀得到混合液，在搅拌条件下将混合液4-6wt％的二甲基硅油以0.05-0.15mL/s速率逐滴滴加至混合液中，形成的水包油乳液即为预处理液。
作为优选，步骤2)中，纤维混合浆液的配制温度为常温。步骤4)和步骤5)中，预水刺和多道水刺的水刺温度为55-65℃。
采用植物纤维可冲散材料生产装置进行上述制备，如图2所示，所述植物纤维可冲散材料生产装置包括：纤维混合浆液制备单元、浆粕混合浆液制备单元、纤维网叠合单元和水刺单元。
所述纤维混合浆液制备单元包括依次连接的开清棉机21、梳棉机22、纤维切断机23、纤维制浆罐24、第一冲浆泵25和第一布浆器26。
所述浆粕混合浆液制备单元包括依次连接的浆粕制浆罐31、第二冲浆泵32和第二布浆器33。
所述纤维网叠合单元包括机架11、多层斜网成形器12、成形网13、脱水装置14、预水刺头15和真空抽吸装置16；所述成形网设于机架上构成可循环转动的回路，所述多层斜网成形器、脱水装置、预水刺头和真空抽吸装置沿成形网转动方向依次设置于机架上；所述多层斜网成形器的输入端设有上层上浆装置17、中层上浆装置18和下层上浆装置19；上层上浆装置和下层上浆装置的输入端与第一布浆器的输出端相连；所述中层上浆装置的输入端与第二布浆器的输出端相连。
所述水刺单元包括按工序前后设置的平网水刺机构和圆鼓水刺机构；所述平网水刺机构和圆鼓水刺机构分别对叠合纤维网的正反面进行水刺；平网水刺机构与纤维网叠合单元中的成形网对接。其中，平网水刺机构包括构成循环旋转回路的托网帘41以及设于托网帘外侧的三个平网水刺头42。所述圆鼓水刺机构包括圆鼓43和朝向圆鼓圆周面的两个圆鼓水刺头44。圆鼓上包覆镀镍钢丝网。
本发明中，所述纤维制浆罐内部各罐体中均设有推进式搅拌器。
实施例1
一种植物纤维可冲散材料，单位面积质量为54.7g/m2，包括相互叠合连接的上、中、下纤维层；其中上纤维层与下纤维层由平均长度均为5mm的短切脱脂棉纤维和脱脂棉短绒构成；所述中纤维层由平均长度2.3mm的棉浆粕构成；所述上、中、下三层中的纤维相互缠结。其中上纤维层与下纤维层质量各占材料质量的15％，中层纤维层占材料质量的70％。
一种棉纤维可冲散材料的制备方法，采用如图2所示的装置，包括以下步骤：
1、短切棉纤维制备
将棉纤维送入开清棉机，对纤维进行开松除杂；再将开松后的纤维送入梳棉机，对纤维进行纵向整理，将卷曲的棉纤维梳理成平直状态，并制成棉纤维条；将棉纤维条送入纤维切断机中，将棉纤维切成平均长度5mm，制成短切棉纤维；
2、上、下纤维层浆液制备
将短切棉纤维和脱脂棉短绒送入纤维制浆罐中，加水搅拌完成纤维分散；再去除絮聚纤维团及棉结，制成浓度为0.5wt％的纤维混合浆液；
3、中纤维层浆液制备
将棉浆粕送入浆粕制浆罐中，加水搅拌使棉浆粕、棉短绒碎解，制成浓度为0.8wt％的浆粕混合浆液；
4、叠合纤维网制备
分别将纤维混合浆液和浆粕混合浆液稀释，再分别经过布浆器，将纤维混合浆液送入多层斜网成形器的上层上浆装置和下层上浆装置中；将浆粕混合浆液送入多层斜网成形器的中层上浆装置中，使各层纤网按上、中、下顺序叠合，经脱水后制成叠合纤维网，再经过预水刺头，对叠合纤维网进行预固结；然后对叠合纤维网再次脱水，控制纤网的含水率；
5、纤维网加固
将脱水后的叠合纤维网送入水刺单元，对纤维网正、反两面进行多道水刺，再去除材料中多余的水分，经烘噪、成卷后制成54.7g/m2的棉纤维可冲散材料。
上述步骤1中的开松装置为锯齿辊筒；上述步骤2中，采用狭缝过滤装置除去絮聚纤维团及棉结；并将被滤除的絮聚纤维及棉结送入碎浆池做进一步碎解；上述步骤3中，植物浆粕经过碎解后，再经过两道盘磨，制成混合浆液；另外，将中纤维层浆液送入狭缝过滤装置，打散浆液中絮聚的纤维团、去除棉结，呈单纤维状态；
上述步骤4中，纤维混合浆液和浆粕混合浆液的稀释浆液的浓度分别为0.2‰和0.3‰；纤维网中的含水率控制在60％；斜网成型器上预水刺头的压力为30bar；
上述步骤5中，先采用平网水刺，再采用圆鼓水刺，其中，圆鼓上包覆镀镍钢丝网；水刺压力按照低压、高压、低压的顺序原则配置，具体为35bar、45bar、55bar、55bar、40bar)；采用抽吸装置去除材料中多余的水分。
实施例2
一种植物纤维可冲散材料，单位面积质量为30g/m2，包括相互叠合连接的上、中、下纤维层；其中上纤维层与下纤维层由平均长度为8mm的短切麻纤维构成；中纤维层由平均长度为2mm的麻纤维浆粕，平均长度为2.3mm的棉浆粕构成；上、中、下三层中的纤维相互缠结。其中上纤维层与下纤维层质量各占材料质量的20％，中层纤维层占材料质量的60％。
一种麻植物纤维可冲散材料的制备方法，包括以下步骤：
1、短切麻纤维制备
将麻纤维送入开清棉机，对纤维进行开松除杂；再将开松后的纤维送入梳棉机，对纤维进行纵向整理，将麻纤维梳理成平直状态，并制成麻纤维条；将麻纤维条送入纤维切断机中，将麻纤维切成规定的长度，制成短切麻纤维；
2、上、下纤维层浆液制备
将短切麻纤维送入纤维制浆罐，完成纤维分散；再去除长纤维及麻结，制成浓度为0.7wt％的纤维混合浆液；
3、中纤维层浆液制备
按照各50％的比例分别将麻浆粕、棉浆粕送入浆粕制浆***中加水搅拌，使麻浆粕、棉浆粕碎解，制成浓度为1wt％的浆粕混合浆液；
4、叠合纤维网制备
分别将纤维混合浆液和浆粕混合浆液稀释，再分别经过布浆泵，将纤维混合浆液送入多层斜网成形器的上层上浆装置和下层上浆装置中；将浆粕混合浆液送入多层斜网成形器的中层上浆装置中，使各层纤网按上、中、下顺序叠合，经脱水后制成叠合纤维网，再经过预水刺头，对叠合纤维网进行预固结；然后对叠合纤维网再次脱水，控制纤网的含水率；
5、纤维网加固
将脱水后的叠合纤维网送入水刺***，对纤维网正、反两面进行多道水刺，再去除材料中多余的水分，经烘噪、成卷后制成30g/m2的麻纤维可冲散材料。
上述步骤1中的开松装置为锯齿辊筒；上述步骤2中，采用狭缝过滤装置除去絮聚纤维及棉结；并将被滤除的絮聚纤维及棉结送入碎浆池做进一步碎解；上述步骤3中，麻纤维浆粕经过碎解后，再经过两道盘磨，制成混合浆液；另外，将中纤维层浆液送入狭缝过滤***，打散浆液中絮聚的纤维团、去除棉结，呈单纤维状态；
上述步骤4中，纤维混合浆液和浆粕混合浆液的稀释浆液的浓度分别为0.2wt‰和0.4‰；纤维网中的含水率控制在50％；斜网成型器上预水刺头的压力为20bar；
上述步骤5中，先采用平网水刺，再采用圆鼓水刺，圆鼓上包覆镀镍钢丝网；水刺压力按照低压、高压、低压的顺序原则配置，分别为30bar、40bar、55bar、50bar、35bar)；采用抽吸装置去除材料中多余的水分。
实施例3
一种植物纤维可冲散材料，单位面积质量为90g/m2，包括相互叠合连接的上、中、下纤维层；其中上纤维层与下纤维层由50％的短切棉纤维和50％的短切麻纤维构成，短切棉纤维和短切麻纤维的平均纤维长度分别为4mm和8mm；所述中纤维层由50％的麻浆粕、50％的棉浆粕构成，其中麻浆粕平均纤维长度为2mm，棉浆粕平均纤维长度为2.3mm；所述上、中、下三层中的纤维相互缠结。
一种植物纤维可冲散材料的制备方法，包括以下步骤：
1、短切植物纤维制备
将50％的棉纤维和50％的麻纤维送入开清棉机，对纤维进行开松除杂；再将开松后的纤维送入梳棉机，对纤维进行纵向整理，将混合纤维梳理成平直状态，并制成混合纤维条；将混合纤维条送入纤维切断机中，将混合纤维切成规定的长度，制成混合短切植物纤维；
2、上、下纤维层浆液制备
将混合短切植物纤维送入纤维制浆罐，完成纤维分散；再去除絮聚纤维团及棉结，制成浓度为0.5％的纤维混合浆液；
3、中纤维层浆液制备
按比例将50％的麻浆粕、50％的棉浆粕送入浆粕制浆***中，加水搅拌使麻浆粕、棉短绒碎解，制成浓度为2％的浆粕混合浆液；
4、叠合纤维网制备
分别将纤维混合浆液和浆粕混合浆液稀释，再分别经过布浆器，将纤维混合浆液送入多层斜网成形器的上层上浆装置和下层上浆装置中；将浆粕混合浆液送入多层斜网成形器的中层上浆装置中，使各层纤网按上、中、下顺序叠合，经脱水后制成叠合纤维网，再经过预水刺头，对叠合纤维网进行预固结；然后对叠合纤维网再次脱水，控制纤网的含水率；
5、纤维网加固
将脱水后的叠合纤维网送入水刺***，对纤维网正、反两面进行多道水刺，再去除材料中多余的水分，经烘噪、成卷后制成90g/m2的植物纤维可冲散材料。
上述步骤1中的开松装置为锯齿辊筒；上述步骤2中，采用狭缝过滤装置除去絮聚纤维团及棉结；并将被滤除的絮聚纤维及棉结送入碎浆池做进一步碎解；上述步骤3中，棉浆粕经过碎解后，再经过两道盘磨，制成混合浆液；另外，将中纤维层浆液送入狭缝过滤***，打散浆液中絮聚的纤维团、去除棉结，呈单纤维状态；
上述步骤4中，纤维混合浆液和浆粕混合浆液的稀释浆液的浓度分别为0.3‰和0.4‰；纤维网中的含水率控制在65％之间；斜网成型器上预水刺头的压力为40bar；
上述步骤5中，先采用平网水刺，再采用圆鼓水刺，圆鼓上包覆镀镍钢丝网；水刺压力按照低压、高压、低压的顺序原则配置，分别为30bar、45bar、65bar、65bar、50bar；采用抽吸装置去除材料中多余的水分。
实施例4
实施例4与实施例1的区别在于，单位面积质量为56.3g/m2，所述上、中、下三层中的纤维占比不同，其中上纤维层与下纤维层质量各占材料质量的10％，中层纤维层占材料质量的80％。
步骤1)中，将卷曲的植物纤维梳理成平直状态后，将植物纤维两端拉伸，在保持1cN/T张力的状态下将植物纤维于60℃的预处理液中浸渍30s，取出，干燥固化，然后进行后续的制条、切断，将棉纤维切断为平均长度为8mm的短切纤维。
所述预处理液的制备方法为：将聚合度为500的聚乙烯醇添加至二甲基亚砜溶剂中，搅拌加热溶解获得15wt％的溶液，继续添加溶液质量5wt％的尿素，加热至95℃，在氮气保护下添加溶液质量100％、浓度为55wt％的植酸水溶液，反应结束后，分离沉淀，所得滤液用无水乙醇重结晶三次，干燥后获得水溶性温度在45℃左右的聚乙烯醇。将聚乙烯醇添加至60℃的水中获得8wt％的聚乙烯醇溶液，继续添加聚乙烯醇溶液1wt％的吐温-80(聚山梨酯-80)并混合均匀得到混合液，在搅拌条件下将混合液5wt％的二甲基硅油以0.1mL/s速率逐滴滴加至混合液中，形成的水包油乳液即为预处理液。
步骤2)中，纤维混合浆液的配制温度为常温。步骤4)和步骤5)中，预水刺和多道水刺的水刺温度为60℃。
对比例1
一种可冲散水刺材料，单位面积质量为55.5g/m2，采用粘胶超短纤维和木浆纤维构成，布面为平纹结构，颜色为白色。
该可冲散水刺材料采用湿法成网，水刺加固工艺制成。
对比例2
一种植物纤维可冲散材料，单位面积质量为55g/m2，包括相互叠合连接的上、中、下纤维层；其中上纤维层与下纤维层由平均长度为10mm的短切脱脂棉纤维构成；所述中纤维层由平均长度2.3mm的棉浆粕构成；所述上、中、下三层中的纤维相互缠结。其中，上纤维层与下纤维层质量各占材料质量的15％，中层纤维层占材料质量的70％。
一种棉纤维可冲散材料的制备方法，采用如图2所示的装置，包括以下步骤：
1、短切棉纤维制备
将棉纤维送入开清棉机，对纤维进行开松除杂；再将开松后的纤维送入梳棉机，对纤维进行纵向整理，将卷曲的棉纤维梳理成平直状态，并制成棉纤维条；将棉纤维条送入纤维切断机中，将棉纤维切成平均长度为10mm的纤维，制成短切棉纤维；
2、上、下纤维层浆液制备
将短切棉纤维送入纤维制浆罐中，加水搅拌完成纤维分散；再去除絮聚纤维团及棉结，制成浓度为0.3wt％的纤维混合浆液；
3、中纤维层浆液制备
将棉浆粕送入浆粕制浆罐中，加水搅拌使棉浆粕、棉短绒碎解，制成浓度为0.8wt％的浆粕混合浆液；
4、叠合纤维网制备
分别将纤维混合浆液和浆粕混合浆液稀释，再分别经过布浆泵，将纤维混合浆液送入多层斜网成形器的上层上浆装置和下层上浆装置中；将浆粕混合浆液送入多层斜网成形器的中层上浆装置中，使各层纤网按上、中、下顺序叠合，经脱水后制成叠合纤维网，再经过预水刺头，对叠合纤维网进行预固结；然后对叠合纤维网再次脱水，控制纤网的含水率；
5、纤维网加固
将脱水后的叠合纤维网送入水刺单元，对纤维网正、反两面进行多道水刺，再去除材料中多余的水分，经烘噪、成卷后制成55g/m2的棉纤维可冲散材料。
上述步骤1中的开松装置为锯齿辊筒；上述步骤2中，采用狭缝过滤装置除去絮聚纤维团及棉结；并将被滤除的絮聚纤维及棉结送入碎浆池做进一步碎解；上述步骤3中，棉浆粕经过碎解后，再经过两道盘磨，制成混合浆液；另外，将中纤维层浆液送入狭缝过滤装置，打散浆液中絮聚的纤维团、去除棉结，呈单纤维状态；
上述步骤4中，纤维混合浆液和浆粕混合浆液的稀释浆液的浓度分别为0.2‰和0.3‰；纤维网中的含水率控制在60％；斜网成型器上预水刺头的压力为30bar；
上述步骤5中，采用圆鼓水刺，圆鼓上包覆镀镍钢丝网；水刺压力按照低压、高压、低压的顺序原则配置，具体为35bar、45bar、55bar、55bar、40bar)；采用抽吸装置去除材料中多余的水分。
对比例3
一种植物纤维可冲散材料，单位面积质量为55g/m2，包括相互叠合连接的上、中、下纤维层；其中上纤维层与下纤维层由平均长度为3mm的短切脱脂棉纤维构成；所述中纤维层由平均长度2.3mm的棉浆粕构成；所述上、中、下三层中的纤维相互缠结。其中上纤维层与下纤维层质量各占材料质量的15％，中层纤维层占材料质量的70％。
一种棉纤维可冲散材料的制备方法，采用如图2所示的装置，包括以下步骤：
1、短切棉纤维制备
将棉纤维送入开清棉机，对纤维进行开松除杂；再将开松后的纤维送入梳棉机，对纤维进行纵向整理，将卷曲的棉纤维梳理成平直状态，并制成棉纤维条；将棉纤维条送入纤维切断机中，将棉纤维切成平均长度为3mm的纤维，制成短切棉纤维；
2、上、下纤维层浆液制备
将短切脱脂棉纤维送入纤维制浆罐中，加水搅拌完成纤维分散；再去除絮聚纤维团及棉结，制成浓度为0.5wt％的纤维混合浆液；
3、中纤维层浆液制备
将棉浆粕送入浆粕制浆罐中，加水搅拌使棉浆粕、棉短绒碎解，制成浓度为0.8wt％的浆粕混合浆液；
4、叠合纤维网制备
分别将纤维混合浆液和浆粕混合浆液稀释，再分别经过布浆泵，将纤维混合浆液送入多层斜网成形器的上层上浆装置和下层上浆装置中；将浆粕混合浆液送入多层斜网成形器的中层上浆装置中，使各层纤网按上、中、下顺序叠合，经脱水后制成叠合纤维网，再经过预水刺头，对叠合纤维网进行预固结；然后对叠合纤维网再次脱水，控制纤网的含水率；
5、纤维网加固
将脱水后的叠合纤维网送入水刺单元，对纤维网正、反两面进行多道水刺，再去除材料中多余的水分，经烘噪、成卷后制成54.7g/m2的棉纤维可冲散材料。
上述步骤1中的开松装置为锯齿辊筒；上述步骤2中，采用狭缝过滤装置除去絮聚纤维团及棉结；并将被滤除的絮聚纤维及棉结送入碎浆池做进一步碎解；上述步骤3中，植物浆粕经过碎解后，再经过两道盘磨，制成混合浆液；另外，将中纤维层浆液送入狭缝过滤装置，打散浆液中絮聚的纤维团、去除棉结，呈单纤维状态；
上述步骤4中，纤维混合浆液和浆粕混合浆液的稀释浆液的浓度分别为0.2‰和0.3‰；纤维网中的含水率控制在60％；斜网成型器上预水刺头的压力为30bar；
上述步骤5中，先采用平网水刺，再采用圆鼓水刺，圆鼓上包覆镀镍钢丝网；水刺压力按照低压、高压、低压的顺序原则配置，具体为35bar、45bar、55bar、55bar、40bar)；采用抽吸装置去除材料中多余的水分。
对比例4
一种植物纤维可冲散材料，单位面积质量为54.7g/m2，包括相互叠合连接的上、中、下纤维层；其中上纤维层与下纤维层由纤维长度为5mm超短粘胶纤维构成；所述中纤维层由平均长度2.3mm的棉浆粕构成；所述上、中、下三层中的纤维相互缠结。其中上纤维层与下纤维层质量各占材料质量的15％，中层纤维层占材料质量的70％。
一种可冲散材料的制备方法，采用如图2所示的装置，包括以下步骤：
1、上、下纤维层浆液制备
将超短粘胶纤维送入纤维制浆罐中，加水搅拌完成纤维分散；再去除絮聚纤维团及棉结，制成浓度为0.7wt％的纤维混合浆液；
2、中纤维层浆液制备
将棉浆粕送入浆粕制浆罐中，加水搅拌使棉浆粕、棉短绒碎解，制成浓度为0.8wt％的浆粕混合浆液；
4、叠合纤维网制备
分别将纤维混合浆液和浆粕混合浆液稀释，再分别经过布浆泵，将纤维混合浆液送入多层斜网成形器的上层上浆装置和下层上浆装置中；将浆粕混合浆液送入多层斜网成形器的中层上浆装置中，使各层纤网按上、中、下顺序叠合，经脱水后制成叠合纤维网，再经过预水刺头，对叠合纤维网进行预固结；然后对叠合纤维网再次脱水，控制纤网的含水率；
5、纤维网加固
将脱水后的叠合纤维网送入水刺单元，对纤维网正、反两面进行多道水刺，再去除材料中多余的水分，经烘噪、成卷后制成54.7g/m2的棉纤维可冲散材料。
上述步骤3中，植物浆粕经过碎解后，再经过两道盘磨，制成混合浆液；另外，将中纤维层浆液送入狭缝过滤装置，打散浆液中絮聚的纤维团、去除棉结，呈单纤维状态；
上述步骤4中，纤维混合浆液和浆粕混合浆液的稀释浆液的浓度分别为0.2‰和0.3‰；纤维网中的含水率控制在60％；斜网成型器上预水刺头的压力为30bar；
上述步骤5中，先采用平网水刺，再采用圆鼓水刺，圆鼓上包覆镀镍钢丝网；水刺压力按照低压、高压、低压的顺序原则配置，具体为35bar、45bar、55bar、55bar、40bar)；采用抽吸装置去除材料中多余的水分。
材料断裂强力与柔软性对比评价
测试目的：将实施例1材料分别与对比例1、对比例2、对比例3、对比例4材料进行测试，分别测试材料的干、湿态断裂强力、柔软度、棉块数量等指标，并进行对比评价。
测试方法：
(1)断裂强力：按照GBT/24218.3《纺织品非织造布试验方法第3部分：断裂强力和断裂伸长率的测定(条样法)》标准执行。
(2)柔软性：按照GB/T8942-2016《纸柔软度的测定》标准执行。
测试对比报告(一)
Figure BDA0002748517420000171
测试结果评价
1、材料断裂强力
从上表可以看出，在材料可冲散性相同(100％)的条件下，实施例1的材料与对比例1的材料相比，其纵、横向的干、湿态断裂强力均有很大提高。
特别是在材料的湿态断裂强力上，实施例1材料的纵向湿态强力较对比例1提高了77.4％；实施例1的横向湿态强力较对比例1提高了84.9％。测试数据显示，本发明技术方案在提升可冲散材料干、湿态断裂强力上效果显著。
2、材料柔软度
柔软度的测试原理是在规定条件下，板状测试头将试样压入狭缝一定深度(约8mm)时，仪器记录试样本身的抗弯曲力和试样与狭缝摩擦力的最大矢量之和，称之为试样的柔软度，仪器示值越小说明试样越柔软。
从上表可以看出，在材料可冲散性相同(100％)的条件下，实施例1的材料较对比例1的材料在柔软度上更好。
其中，实施例1材料的纵向(MD)柔软度较对比例1材料提升了50％；实施例1材料的横向(CD)柔软度较对比例1材料提升了34.3％。测试数据显示，本发明技术方案对于改善可冲散材料的柔软度效果显著。
测试对比报告(二)
Figure BDA0002748517420000181
Figure BDA0002748517420000191
测试结果评价
对比实施例1与对比例2材料
1、材料断裂强力
由于对比例2使用了平均长度更长的纤维，其材料匀度变差，纤维长度的增加并没有给予产品更高的使用强力。
2、棉块数量
由于对比例2使用了平均长度更长的纤维，材料棉块含量变为实施例1的3.3倍，对生产极为不利。
测试对比报告(三)
Figure BDA0002748517420000192
测试结果评价
对比实施例1与对比例3材料
1、材料断裂强力
由于对比例3使用了平均长度为3mm的短切棉纤维，其材料干湿态强力下降幅度较大，特别是湿态强力已不能满足使用要求。
2、柔软度
柔软度的测试原理是在规定条件下，板状测试头将试样压入狭缝一定深度(约8mm)时，仪器记录试样本身的抗弯曲力和试样与狭缝摩擦力的最大矢量之和，称之为试样的柔软度，仪器示值越小说明试样越柔软。
从上表可以看出，在材料可冲散性相同(100％)的条件下，实施例1的材料较对比例3的材料在柔软度上较差，这说明降低纤维长度有利于提升材料的柔软度。
测试对比报告(四)
Figure BDA0002748517420000201
测试结果评价
对比实施例1与对比例4材料
1、材料断裂强力
由于对比例4使用了长度为5mm的超短粘胶纤维，由于超短粘胶纤维长度平均没有长度大于8mm的纤维，纤维间的缠结不牢固，干湿态强力都较低，特别是加湿之后材料的强力下降幅度远大于实施例1材料。
测试对比报告(五)
Figure BDA0002748517420000211
测试结果评价
对比实施例1与实施例4材料
1、棉块数量
对比实施例1与实施例4样品，实施例4样品棉块数量更少，为实施例1样品的80％，这是因为实施例4中棉纤维经过预处理，再经集束、短切之后纤维长度更为接近，同时预处理限制了纤维的自然卷曲，对短切纤维的在水中的均匀分散更有利，使材料更均匀、棉块更少。
2、材料断裂强力
对比实施例1与实施例4样品，在降低10％短切纤维比例的情况下，实施例4样品仍保持与实施例1样品相近的断裂强力，这是因为实施例4样品使用了纤维长度更长的短切纤维，在材料匀度接近的情况下，纤维越长缠结点越多，有利于提供较高的断裂强力。
本发明中所用原料、设备，若无特别说明，均为本领域的常用原料、设备；本发明中所用方法，若无特别说明，均为本领域的常规方法。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效变换，均仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (9)

1.一种植物纤维可冲散材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
1）短切植物纤维的制备：对一种或多种植物纤维进行开松除杂，再将开松后的植物纤维进行纵向整理使得卷曲的植物纤维梳理成平直状态，并制成植物纤维条；将植物纤维条切断，制成短切植物纤维；
2）上、下纤维层浆液的制备：将短切植物纤维和/或植物纤维短绒添加至水中并搅拌使纤维分散，去除絮聚纤维团及棉结，制成浓度为0.1～2wt%的纤维混合浆液；
3）中纤维层浆液的制备：将植物纤维浆粕加水搅拌碎解，制成浓度为0.1～2wt%的浆粕混合浆液；
4）叠合纤维网的制备：分别将纤维混合浆液和浆粕混合浆液稀释，再分别进行布浆，将纤维混合浆液送入多层斜网成形器的上层上浆装置和下层上浆装置中；将浆粕混合浆液送入多层斜网成形器的中层上浆装置中，使各层纤维网按上、中、下顺序叠合，经脱水后制成叠合纤维网，再进行预水刺对叠合纤维网进行预固结；然后对叠合纤维网再次脱水控制含水率；
5）纤维网的加固：对脱水后的叠合纤维网的正、反两面进行多道水刺，再去除材料中多余的水分，经烘噪、成卷后制成植物纤维可冲散材料；
所述植物纤维可冲散材料包括相互缠结叠合的上纤维层（1）、中纤维层（2）和下纤维层（3）；其中上纤维层与下纤维层中纤维的平均长度大于中纤维层中纤维的平均长度；所述上纤维层与下纤维层的原料包括短切植物纤维和/或植物纤维短绒；所述中纤维层的原料包括植物纤维浆粕；
所述短切植物纤维包括短切棉纤维、短切麻纤维；所述植物纤维浆粕包括棉浆粕、麻浆粕；所述植物纤维短绒为棉短绒。
2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述短切植物纤维的长度为3～15mm；所述植物纤维浆粕中的纤维长度为0.5~4mm；所述棉短绒的平均长度为3～6mm，其中3mm及以下的纤维占总质量的58%以下。
3.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述短切植物纤维为短切棉纤维。
4.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于：所述短切棉纤维为短切脱脂棉纤维，平均纤维长度为4～8mm。
5.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：
步骤1）中，采用带锯齿辊筒的开清棉机进行开松；和/或
步骤2）中，采用狭缝过滤装置除去絮聚纤维及棉结；并将被滤除的絮聚纤维及棉结与步骤3）中原料混合进行碎解；和/或
步骤3）中，植物纤维浆粕经过碎解后，再经过多道盘磨，制成浆粕混合浆液；将所得浆粕混合浆液送入狭缝过滤装置，打散浆液中絮聚的纤维团、去除棉结，使纤维呈单纤维状态；和/或
步骤4）中，控制稀释后浆液的浓度为0.2～0.4‰；脱水后叠合纤维网的含水率控制在50～65%之间；预水刺压力为20～40bar；和/或
步骤5）中，多道水刺采用平网水刺和圆鼓水刺组合的方式；水刺圆鼓上包覆镀镍钢丝网；水刺压力为20～80bar，且多道水刺的水刺压力按照低压、高压、低压的顺序进行；采用真空抽吸方式去除材料中多余的水分。
6.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：
步骤1）中，将卷曲的植物纤维梳理成平直状态后，将植物纤维两端拉伸，在保持0.5-1.5cN/T张力的状态下将植物纤维于55-65℃的预处理液中浸渍20-40s，取出，干燥固化，然后进行后续的制条、切断；
所述预处理液的制备方法为：将水溶性温度在40-50℃的聚乙烯醇添加至55-65℃的水中获得5-10wt%的聚乙烯醇溶液，继续添加聚乙烯醇溶液0.5-1.5wt%的吐温-80并混合均匀得到混合液，在搅拌条件下将混合液4-6wt%的二甲基硅油以0.05-0.15mL/s速率逐滴滴加至混合液中，形成的水包油乳液即为预处理液；
步骤2）中，纤维混合浆液的配制温度为常温；
步骤4）和步骤5）中，预水刺和多道水刺的水刺温度为55-65℃。
7.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：采用植物纤维可冲散材料生产装置进行制备，所述植物纤维可冲散材料生产装置包括：纤维混合浆液制备单元、浆粕混合浆液制备单元、纤维网叠合单元和水刺单元；
所述纤维网叠合单元包括机架（11）、多层斜网成形器（12）、成形网（13）、脱水装置（14）、预水刺头（15）和真空抽吸装置（16）；所述成形网设于机架上构成可循环转动的回路，所述多层斜网成形器、脱水装置、预水刺头和真空抽吸装置沿成形网转动方向依次设置于机架上；所述多层斜网成形器的输入端设有上层上浆装置（17）、中层上浆装置（18）和下层上浆装置（19）；上层上浆装置和下层上浆装置的输入端与纤维混合浆液制备单元的输出端相连；所述中层上浆装置的输入端与浆粕混合浆液制备单元的输出端相连；
所述水刺单元包括按工序前后设置的平网水刺机构和圆鼓水刺机构；所述平网水刺机构和圆鼓水刺机构分别对叠合纤维网的不同面进行水刺；平网水刺机构与纤维网叠合单元中的成形网对接。
8.如权利要求7所述的制备方法，其特征在于：
所述纤维混合浆液制备单元包括依次连接的开清棉机（21）、梳棉机（22）、纤维切断机（23）、纤维制浆罐（24）、第一冲浆泵（25）和第一布浆器（26）；所述上层上浆装置和下层上浆装置的输入端与第一布浆器的输出端相连；和/或
所述浆粕混合浆液制备单元包括依次连接的浆粕制浆罐（31）、第二冲浆泵（32）和第二布浆器（33）；所述中层上浆装置的输入端与第二布浆器的输出端相连。
9.如权利要求7所述的制备方法，其特征在于：
所述平网水刺机构包括构成循环旋转回路的托网帘（41）以及设于托网帘外侧的若干平网水刺头（42）；和/或
所述圆鼓水刺机构包括圆鼓（43）和朝向圆鼓圆周面的若干圆鼓水刺头（44）。
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