隨著非織造布行業(yè)的不斷創(chuàng)新，特別是對超聲波技術(shù)的深入了解，超聲波技術(shù)的新機(jī)遇正在不斷增加。超聲波帶來的主要好處是更低的成本和更清潔的環(huán)境足跡。

作為一種清潔、有效的合成材料粘合或切割方法，超聲波通過高頻聲波使材料振動產(chǎn)生局部熱量，使熱塑性纖維結(jié)合在一起，該技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)在于這種方式是機(jī)械方式而不是化學(xué)方式，在極端高溫條件下能更好地保持產(chǎn)品的原狀，同時對環(huán)境更友好。

以下是為非織造布行業(yè)提供超聲波技術(shù)的一些主要供應(yīng)商的最新技術(shù)進(jìn)展。

Chase Machine and Engineering

Chase Machine and Engineering公司（以下簡稱Chase）的業(yè)務(wù)包括設(shè)計和制造定制化設(shè)備，主要致力于將超聲波技術(shù)用于連續(xù)和間歇式生產(chǎn)的材料。Chase與超聲波技術(shù)行業(yè)領(lǐng)先的供應(yīng)商合作，為非織造布材料生產(chǎn)商和加工商提供超聲波復(fù)合、壓花、分切和拼接設(shè)備，生產(chǎn)各種衛(wèi)生、過濾、紡織品、包裝和個人護(hù)理產(chǎn)品。

Chase的工廠設(shè)有專門的實(shí)驗(yàn)室用于連續(xù)超聲波測試。客戶可以發(fā)送樣品給Chase，測試收集寶貴的數(shù)據(jù)，例如粘結(jié)強(qiáng)度、壓花質(zhì)量、切割質(zhì)量、功率要求和生產(chǎn)線速度。這些信息對決定產(chǎn)品質(zhì)量、項(xiàng)目可行性和投資回報至關(guān)重要。

在設(shè)計和制造加工設(shè)備時，運(yùn)行速度始終是主要因素。加工速度慢是傳統(tǒng)的超聲波技術(shù)的缺點(diǎn)之一，但隨著旋轉(zhuǎn)焊頭技術(shù)的發(fā)展，已有所改變。旋轉(zhuǎn)焊頭制造商已經(jīng)找到方法，使粘合速度高達(dá)2,000ft/min，但仍然有局限性。例如，為了達(dá)到高速運(yùn)行，材料選擇至關(guān)重要，必須輕薄且熔點(diǎn)低。另一個缺點(diǎn)是可以粘合的實(shí)際焊接寬度。旋轉(zhuǎn)焊頭的寬度最大約4ft，而傳統(tǒng)的超聲波焊頭平均焊接寬度為9ft。最后就是費(fèi)用，旋轉(zhuǎn)焊頭需要驅(qū)動機(jī)構(gòu)來旋轉(zhuǎn)和匹配線速度，這比利用固定的超聲波制動器貴的多。

Chase董事長Guy Gil說：“幾年前非織造布材料生產(chǎn)商追求產(chǎn)品的一致性和均勻性，然而，情況已發(fā)生變化。在所有可用于粘接非織造布材料的技術(shù)中，超聲波是最具材料依賴性的技術(shù)之一，非織造布供應(yīng)商意識到生產(chǎn)商正在尋找替代品，因而十分努力地改進(jìn)他們的產(chǎn)品。隨著紡粘和噴熔工藝的改進(jìn)，現(xiàn)在非織造布供應(yīng)商可以提供品質(zhì)更均勻的產(chǎn)品，從而為產(chǎn)品生產(chǎn)商提供超聲波粘合的選擇?！?/p>

成本和質(zhì)量正在推動行業(yè)的變化。從成本的角度來看，超聲波是一種清潔、高效的壓花、復(fù)合或切割合成材料的方法。盡管初期投資較大，但是長期收益會更大。熱學(xué)方法，例如熱油或電熱系統(tǒng)需要一個初始的預(yù)熱循環(huán)，以使模具達(dá)到工作溫度，然后在運(yùn)行時有大量的熱損失。超聲波是瞬間發(fā)生的，操作員可以啟動和停止設(shè)備而不必?fù)?dān)心加工中的材料會過度熔化。由于不使用軟管或旋轉(zhuǎn)接頭等因長期使用會發(fā)生泄漏的部件，因此它也是一種非常清潔的復(fù)合方法。從品質(zhì)的角度來說，超聲波粘合效果和圖案的一致性是無與倫比的。

Gil補(bǔ)充說，超聲波技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)在于它消除了對針、線或粘合劑等消耗品的需求?！八粌H在材料和停機(jī)時間方面幫最終用戶節(jié)省資金，也可以幫助產(chǎn)品設(shè)計師確定產(chǎn)品制作中使用的材料。不需要再費(fèi)心選擇合適的膠粘劑，既能在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)中發(fā)揮功能，又對消費(fèi)者安全。超聲波技術(shù)利用了纖維的實(shí)際化學(xué)性質(zhì)使其本身融化，從而產(chǎn)生一種比粘合劑更好的粘合效果?！?/p>

使用超聲波的另一個好處是，由于產(chǎn)品是由相似的材料制成，因此更易于循環(huán)使用。

Herrmann Ultrasonics

Herrmann Ultrasonics公司一直在開發(fā)交互式界面系統(tǒng)以支持工業(yè)4.0應(yīng)用。新推出的Microbond控制系統(tǒng)提供材料和環(huán)境變化的實(shí)時（1μs）監(jiān)測，然后補(bǔ)償偏差情況，獲得一致的粘合質(zhì)量。

“通過直觀的手持式觸摸屏，可實(shí)時查看和分析多個粘合制動器的工藝參數(shù)，也可同時控制多個制動器。”衛(wèi)生用品部門銷售經(jīng)理Dave Weiler說，“按照客戶的需求，Herrmann十分關(guān)注焊接工藝的透明性?！?/p>

Herrmann公司擁有專利的Microbond系統(tǒng)具有低廢品率、快速設(shè)置、無污染、無消耗品和低能源成本的優(yōu)勢，可以幫助那些尋求消除粘合劑并提高機(jī)器效率的最終用戶和OEM的用戶。

非織造布行業(yè)相關(guān)的過濾材料、紡織、醫(yī)療和最終消費(fèi)品等正在轉(zhuǎn)向超聲波焊接、復(fù)合、壓花、打孔和切割。超聲波具有高生產(chǎn)力，可實(shí)現(xiàn)高效、連續(xù)和閉環(huán)工藝，而不需要使用諸如粘合劑等消耗品。

衛(wèi)生用品消費(fèi)者對超聲波技術(shù)越來越感興趣，他們向生產(chǎn)商尋求無味、更柔軟和更靜音的產(chǎn)品。Herrmann公司也在持續(xù)開發(fā)和嘗試新的應(yīng)用，如耳貼、彈性薄膜復(fù)合結(jié)構(gòu)、ADL、芯體、TXBS等更多產(chǎn)品。

Weiler說，可持續(xù)發(fā)展是產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重中之重，并將繼續(xù)成為產(chǎn)品開發(fā)的推動力。超聲波焊接技術(shù)被認(rèn)為是一種環(huán)保技術(shù)，相比其他粘合方法，可節(jié)省多達(dá)75%的電能。采用超聲波對多種材料進(jìn)行粘合不需要任何消耗品，使無膠紙尿褲成為現(xiàn)實(shí)。

“消費(fèi)者不但關(guān)注產(chǎn)品的材料而且關(guān)注產(chǎn)品用后處理對環(huán)境造成的影響?！彼a(bǔ)充說，“當(dāng)超聲波系統(tǒng)用于材料粘合時，工藝效率提高且功耗減少，因?yàn)椴恍枰砑觿?，更易于回收利用，從而增加額外效益。”

Sonobond Ultrasonics

Sonobond的SeamMaster超聲波焊接設(shè)備使用具有專利權(quán)的旋轉(zhuǎn)工藝，其操作與傳統(tǒng)縫紉機(jī)類似，其中PlungeBonder是最常用的設(shè)備，用于較厚的多層材料兩端的封邊，如床墊和失禁內(nèi)褲、手術(shù)服和醫(yī)用服裝、口罩、傷口敷料、床罩和類似的一次性醫(yī)療用品、用于消毒和儲存醫(yī)療和牙科器械的小袋以及不掉毛的清潔擦拭用品。

由于嬰兒潮一代已進(jìn)入老年，以及對醫(yī)用服裝的管理更加嚴(yán)格，市場上對一次性和可重復(fù)使用的衛(wèi)生用品的需求日益增長。其中，對更多環(huán)保產(chǎn)品的需求持續(xù)增長。

“超聲波技術(shù)可能是衛(wèi)生用品和一次性用品生產(chǎn)中最環(huán)保的粘合方式?！盌evine說，“我們的機(jī)器使用高頻振動波將合成纖維和非織造布纖維軟化和融合在一起，產(chǎn)生強(qiáng)大的分子鍵且沒有縫合孔、膠縫、磨損掉屑或開膠。Sonobond的超聲波設(shè)備只對很少量的材料邊緣進(jìn)行熔融粘合，不需要像傳統(tǒng)縫紉或膠合那樣切掉多余的邊角料，造成浪費(fèi)。”

除了不使用昂貴的消耗品，例如線或粘合劑，超聲波粘合比縫紉速度快4倍，比膠合速度快10倍，從而可以增加產(chǎn)量。雖然設(shè)備初始成本作為固定設(shè)備投資比較昂貴，但客戶可以申請相關(guān)的稅收減免。

“通過工具開發(fā)，我們不斷提高現(xiàn)有設(shè)備的產(chǎn)能以適應(yīng)新型非織造布材料的發(fā)展，并滿足且通常高于法規(guī)要求，確保新產(chǎn)品符合用戶和環(huán)境的需求?！盌evine說。