陳康振 普杰無紡布(中國)有限公司
技術(shù)與設(shè)備
紡熔非織造布在紙尿褲上的應(yīng)用及技術(shù)發(fā)展趨勢
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陳康振 普杰無紡布(中國)有限公司
本文從紙尿褲的結(jié)構(gòu)和性能要求出發(fā),分析紙尿褲不同部位對非織造布的要求情況,分析各種非織造布的優(yōu)缺點以及它們對紙尿褲的適應(yīng)程度,突出了紡熔非織造布在紙尿褲上應(yīng)用的一些優(yōu)點,對紙尿褲和非織造布的生產(chǎn)和產(chǎn)品開發(fā)有積極的參考意義。
非織造布 紙尿褲 性能要求 應(yīng)用 發(fā)展趨勢
隨著人們生活水平的提高和衛(wèi)生意識的不斷增強(qiáng),一次性衛(wèi)生用品的使用越來越普遍。其中紙尿褲在嬰幼兒和成年失禁人群中得到大力推廣,市場滲透率不斷上升,其中以嬰兒紙尿褲為主流,當(dāng)然不同地區(qū)的發(fā)展和需求情況也有區(qū)別。據(jù)統(tǒng)計,全球每8秒就有34個嬰兒出生。其中,1個來自美國,3個來自東南亞,4個來自中國,7個來自印度。由此看來,全球的紙尿褲市場中,亞洲特別是中國及東南亞一些發(fā)展中國家的市場正處在高速發(fā)展階段,盡管經(jīng)過多年的發(fā)展,競爭已經(jīng)十分激烈,但同樣蘊含著無限生機(jī)。
自1961年寶潔公司的“幫寶適”誕生以來,紙尿褲已經(jīng)走過了50年的歷程。從紙尿片到紙尿褲再到如今的拉拉褲,經(jīng)過多次創(chuàng)新變革,現(xiàn)今紙尿褲的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)已經(jīng)非常完善,市場也逐步被打開。與此同時,消費者對紙尿褲的要求也在不斷提高,在給寶寶選擇紙尿褲產(chǎn)品時,更多從紙尿褲的性能上考慮,比如紙尿褲服帖性好、超薄透氣、柔軟親膚、時裝化以及環(huán)保健康等等。其中超薄、透氣、柔軟被廣泛看重,消費者要求寶寶在穿著紙尿褲后,能夠像傳統(tǒng)使用的紗布、棉布等普通紡織品一樣不會出現(xiàn)紅屁股和影響骨骼生長以及出現(xiàn)八字腳的問題。在紙尿褲結(jié)構(gòu)已經(jīng)基本確定后的情況下,如何提高性能,滿足消費者的諸多需求?答案是只能從原材料上尋求突破,這是本文將要探討的問題。
紙尿褲主要由面層、底層、防漏隔邊、芯體及包覆層、閉合系統(tǒng)(腰貼等)組成(如圖1),原材料主要根據(jù)這些結(jié)構(gòu)的要求差異來選擇。
1. 面層
尿液最先接觸到面層,所以要求面層吸水性好,能夠?qū)⒛蛞嚎焖傥?,并具有多次滲透性能,而且回滲少。另外,由于面層直接與寶寶的皮膚接觸,干爽舒適、棉質(zhì)感和柔軟也同樣重要。
圖1 紙尿褲的結(jié)構(gòu)
用于面層的材料主要以熱軋非織造布、紡熔非織造布、熱風(fēng)非織造布為主。這幾種材料在性能上各有千秋。熱軋、熱風(fēng)非織造布柔軟舒適,在2000年之前,這兩種材料是主流。后來紡熔非織造布用量逐漸上升,在紙尿褲和衛(wèi)生巾上廣泛使用。普通的紡熔非織造布不如熱風(fēng)非織造布柔軟舒適,但是可以通過對配方和工藝的調(diào)整達(dá)到柔軟的效果,并可以根據(jù)需要進(jìn)行各種功能的后處理,所以在用作面層時有其獨特的優(yōu)勢,表現(xiàn)如下:
● 毛刺少。熱風(fēng)、熱軋等非織造布由短纖維組成,易出現(xiàn)毛刺問題,但是紡熔非織造布由長纖維組成,則不會出現(xiàn)毛刺;
● 親水效果好。紡熔非織造布在后期處理過程中,可以通過對原料選擇和工藝的調(diào)整,達(dá)到更好的吸水效果,滿足客戶的不同要求;
● 強(qiáng)度高;
● 手感柔軟、舒適;
● 回滲量少,更加干爽;
● 親膚性好;
● 印刷方便;
● 易于定型。
這些性能是紡熔非織造布跟其他非織造布相比顯現(xiàn)出來的一些優(yōu)勢。
2. 底層
紙尿褲從最開始到后期發(fā)展,在相當(dāng)長的一段時間內(nèi),僅僅希望底層具備基本的防漏功能,因此多使用塑料膜作為底層材料。但后來發(fā)展到較為成熟的時期,人們對底層的要求不再局限于單一防漏,而是對底層的手感提出更高的要求,于是非織造布和塑料膜復(fù)合的底層應(yīng)運而生。發(fā)展到現(xiàn)在,非織造布和透氣膜復(fù)合的底層是主流?,F(xiàn)在的底層除了基本的防漏功能外,為了適應(yīng)寶寶好動的特點,還需要手感舒適柔軟以及在多次摩擦后起毛少;另外,為了能夠在生產(chǎn)過程中使設(shè)備正常運轉(zhuǎn),底層需要擁有更好的強(qiáng)力。
熱風(fēng)和紡熔非織造布較多用作底層。熱風(fēng)非織造布手感柔軟舒適,但它由短纖組成,粘合依靠熱風(fēng)定型,較易起毛。相比之下,紡熔非織造布有較大的優(yōu)勢,主要體現(xiàn)在:
● 強(qiáng)度高。紡熔非織造布由長纖維組成,縱橫交織,強(qiáng)力較大,適用于正在成為發(fā)展趨勢的高速設(shè)備;
● 防水效果好;
● 手感柔軟、舒適。紡熔非織造布通過工藝和配方的調(diào)整,會變得非常柔軟舒適;
● 起毛少。紡熔非織造布耐磨、低定量,由于強(qiáng)度較大,即使變薄后依然性能較好,能夠適應(yīng)現(xiàn)在輕薄的發(fā)展趨勢。
在熱風(fēng)和紡熔非織造布之間的選擇主要還是基于消費者的需求。如果不在乎起毛的問題,僅希望獲得更好的舒適體驗,那么熱風(fēng)非織造布是不錯的選擇。
3. 防漏隔邊
防漏隔邊是1989年才加入到紙尿褲中的結(jié)構(gòu),它的主要作用是防漏,但近年來僅防漏已經(jīng)不能滿足需求。最初的防漏隔邊一般使用紡粘非織造布,但紡粘非織造布的靜水壓只有6~8 cm,現(xiàn)在對阻隔性的要求越來越高,靜水壓要求在10cm以上,甚至超過20cm。對手感的要求也不斷提升,希望產(chǎn)品更加柔軟,有棉質(zhì)感。紡熔非織造布在這些方面的優(yōu)勢被廣泛認(rèn)可,到目前為止,絕大部分的防漏隔邊材料是選用紡粘和熔噴復(fù)合的SMS 產(chǎn)品。
4. 芯體包覆層
芯體包覆層近年來越來越引起重視,它的作用主要是防止SAP和絨毛漿松散、外漏。最初是用衛(wèi)生紙作為包覆層,有親水效果,稍微柔軟即可。但使用中發(fā)現(xiàn)一些問題,一是吸濕后芯層斷裂,由于衛(wèi)生紙濕強(qiáng)度低,濕水后易斷裂;二是部分吸濕后SAP結(jié)團(tuán)和絨毛漿分離(特別是不用導(dǎo)流層的紙尿褲),尿液分布不均勻時,容易結(jié)塊;三是柔軟度不夠。于是,人們對包覆層提出了新的要求,即吸水后不斷裂,吸水更快,回滲更少,更加柔軟舒適。
相較于衛(wèi)生紙,紡熔非織造布應(yīng)用于包覆層時有其獨有的優(yōu)勢,近年來發(fā)展很快,用量有不斷上升的趨勢:
● 薄而輕。在厚度方面,衛(wèi)生紙的定量一般為17~18g/m2,紡熔非織造布一般為10~13g/m2,現(xiàn)在發(fā)展到8~10 g/m2,更加輕?。?/p>
● 強(qiáng)度高。紡熔非織造布的強(qiáng)度更大;
● 親水效果好。生產(chǎn)衛(wèi)生紙的木漿本身具有親水性,但紡熔非織造布可以通過添加表面活性劑,達(dá)到更快的吸水效果;
● 懸垂性(柔軟度)好;
● 透氣性好。紡熔非織造布(SMS)不僅透氣性好,它由超細(xì)纖維組成,致密性較好,避免了滲膠問題,但另一方面,由于紡熔非織造布透氣性比衛(wèi)生紙高很多,生產(chǎn)過程中是否對吸附有影響,各使用者要注意觀察;
● 成本相當(dāng)。
在紡熔非織造布設(shè)備方面,以在中國較具有代表性的Reicofil設(shè)備為例,如圖2所示,主要發(fā)展趨勢有:
● 細(xì)旦化:
纖維細(xì)度變小,對提高產(chǎn)品的均勻性、柔軟度、斷裂強(qiáng)度,降低延伸性等方面都有很大的幫助,所以纖維的細(xì)旦化是紡熔技術(shù)永遠(yuǎn)追求的目標(biāo)。
● 高阻隔性:
隨著市場競爭的日益加劇和消費者要求的不斷提升,人們對紙尿褲的防漏功能越來越看重,而且對防漏的程度要求越來越高,所以如何提高紡熔非織造布的阻隔性,這是設(shè)備和工藝創(chuàng)新必須考慮的內(nèi)容。
● 高速:
成本是市場競爭中的重要因素,技術(shù)的進(jìn)步、設(shè)備的更新?lián)Q代,必須從降低產(chǎn)品的成本上下功夫,提高速度,提高效率是新一代設(shè)備追求的目標(biāo)。
● 多模頭:
要提高產(chǎn)品性能、提高生產(chǎn)速度,單模頭或者少模頭已經(jīng)滿足不了生產(chǎn)的需要,現(xiàn)在的高速設(shè)備,從原來的單頭、雙頭、3個模頭,發(fā)展為現(xiàn)在的5個模頭甚至7~8個模頭,使新的設(shè)備在生產(chǎn)效率和產(chǎn)品轉(zhuǎn)換上更加靈活、更有優(yōu)勢。
● 快速換模:
隨著紙尿褲市場的迅速發(fā)展,對紡熔非織造布產(chǎn)品的要求越來越高,無論柔軟度、壓紋等都要求靈活多變,如何通過快速換模,更換花色或壓紋,滿足不同消費者的要求,是降低企業(yè)運行成本和提高靈活性的一項重要任務(wù),也是設(shè)備創(chuàng)新發(fā)展的一個重要目標(biāo)。
● 柔軟蓬松:
隨著市場競爭的日益激烈和消費者需求的不斷提高,人們對紙尿褲的要求不僅僅滿足于阻便防漏的性能上,對手感柔軟舒適的要求也越來越高。因此,非織造布的生產(chǎn)商設(shè)法在現(xiàn)有的生產(chǎn)設(shè)備上通過改造設(shè)備、改善配方的辦法提高非織造布的手感。
Reicofil設(shè)備在2002年推出第四代以后,設(shè)備的設(shè)計、生產(chǎn)速度、產(chǎn)量和產(chǎn)品性能都達(dá)到了一個較高的水平,雖然在推出后的10年間不斷有改進(jìn),設(shè)備的運行速度從當(dāng)初的600 m/min提升到現(xiàn)在的1,000m/min,但再度提升的空間不大。于是,近幾年來,針對市場對非織造布柔軟度越來越高的要求,Reicofil設(shè)備在雙組分結(jié)構(gòu)上下了不少功夫,從皮芯型雙組分的纖維結(jié)構(gòu),到現(xiàn)在的并列型雙組分的纖維結(jié)構(gòu),產(chǎn)品的柔軟度和蓬松度得到很大提升,會給未來的市場帶來新的活力,在未來相當(dāng)長的一段時間內(nèi),將引領(lǐng)時尚。這種并列型雙組分纖維結(jié)構(gòu)的設(shè)備在2014年推出,到2016年底已經(jīng)有3條生產(chǎn)線在安裝或即將安裝,很快可以看到商業(yè)化的產(chǎn)品推出。
紡熔非織造布設(shè)備的不斷升級,推動紡熔非織造布產(chǎn)品性能不斷提高,從而滿足了下游紙尿褲行業(yè)的發(fā)展需求。
非織造布是紙尿褲生產(chǎn)中的重要原材料,紙尿褲的產(chǎn)品性能和外觀、手感等都可以通過非織造布去實現(xiàn)和提高。不同的非織造布性能特點各有不同,各有優(yōu)缺點,紙尿褲的設(shè)計和生產(chǎn)者應(yīng)該根據(jù)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)、性能要求、消費者的需求和市場的發(fā)展趨勢,合理選擇非織造布產(chǎn)品,不斷挖掘未滿足的客戶需求,開發(fā)新產(chǎn)品、新市場,使產(chǎn)品功能不斷完善,滿足客戶不斷變化的需求,從而促進(jìn)整個行業(yè)向前發(fā)展。
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