非織造布前沿技術展望

金永吉　Berry（原PGI）

非織造布前沿技術展望

金永吉Berry（原PGI）

目前互聯網已成為最大的信息分享平臺，很多經驗的分享都在互聯網上迅速傳播，這些可能超出了傳統的媒體。隨著受眾群體（消費者）受教育程度的提升，消費者對品牌、產品的認識，對產品創新和差異化的要求都發生了很大改變。在亞洲特別是中國，消費者對一次性衛生用品的理解，已經超出了傳統的含義，對一次性衛生用品的要求已經超過了歐美。

消費者對于嬰兒紙尿褲需求主要集中在柔軟、干爽、透氣、輕薄、貼身、去異味、消除紅屁股等方面，其中柔軟、干爽、透氣、輕薄、貼身也是非織造布廠商在產品研發時關注的方向。

1　非織造布產品設計趨勢

像非織造布這些傳統行業的技術，想做出一些基礎性的突破很困難，目前非織造布產品的設計趨勢如下：

● 布樣的美感和柔軟；

● 阻隔性的提高；

● 身體的適應性（即貼身性）；

● 超薄的產品；

● 保護皮膚：添加維生素成分的護膚類產品；通過液體管理提高干爽度（主要涉及芯體的設計及非織造布的匹配）；底層材料從膜和非織造布的復合變成只用非織造布從而提高透氣度；中和酸性尿液；

● 異味的阻隔和控制；

● 舒適方便：彈性非織造布，實際是舒適、方便的一個解決方案。

2　非織造布技術展望

2.1柔軟性

目前絕大多數消費者購買產品時會通過外觀（花型、顏色），手感（蓬松、布樣），體驗，溫度，聲音等方面來評價產品的柔軟性。而針對手感、視覺和體驗三個方面貝里公司提出了不同的解決方案。

在柔軟性方面，貝里公司推出了柔軟、棉柔、超柔三個系列產品，通過特殊的原料配方提出一些新的解決方案。在手感和視覺方面，貝里公司推出了不同的專利壓花技術，如給使用者帶來強烈視覺沖擊的六邊型的專利壓花技術。在體驗方面，貝里公司推出了致柔系列產品。致柔系列具有極致柔軟的手感，豐富的視覺效果。這些立體形狀會對流體在布面的流動產生影響，不同的結構，如孔型、凸起等都會改變液體的流動性。

圖1　貝里公司的專利壓花圖案

2013年Fibervisions推出了一種PP、PE雙組分纖維（EDC中空可裂變纖維），其懸垂度及柔軟度非常好，在水刺過程中通過高壓微細水流的力就能將纖維打散成0.1dtex的纖維。眾所周知非織造布企業一直是通過控制纖維的細度來使產品更柔軟。萊芬設備和國產設備在纖維牽伸方面有一些差異，通常國產紡粘纖維可以做到2～3dtex，在萊芬設備上通常是1.5dtex左右，控制纖維細度本身對纖維和布面的柔軟性都會有很大的貢獻。

2.2阻隔性

非織造布的阻隔性通常體現在三個方面。

● 液體管理：液體阻隔是衛生用品底層材料最核心的功能，研發出具有高阻隔性的非織造布來替代底膜，是衛生用品非織造布的發展方向之一；

● 預防親水油劑遷移：目前衛生用品的面層及芯體的包裹層材料，都使用了很多親水油劑，但是種類或添加量選擇不當都會造成親水油劑的遷移，導致隔邊產品的失效，當然一些膠水的解決方案可以阻止親水油劑的遷移；

● 防止滲漏。

技術實例

● AriumTM（熔融薄膜纖維化）技術：此技術實際是將類薄膜的熔噴技術應用在非織造布上，可以得到99%的亞微米纖維，極大地提高SMS產品的阻隔功能，在阻止液體的穿透及提高Hydrohead（靜水壓）方面都有很大的幫助。

● NuvibondTM紡粘技術：可以改變纖維截面形貌，提高均勻性及液體的阻隔性，使織物表面更柔軟、光滑。如果織物形貌不光潔，凸起的纖維會刺激皮膚，NuvibondTM可使織物形貌非常平整。除此之外，實際研究發現，NuvibondTM可以減少膠水的滲漏，提高粘接性能，增加每卷產品的長度（米數），減少換卷時間。

圖2　不同狀態NuvibondTM的結構

2.3表面形貌

所謂表面形貌簡單說就是在平整的表面上制作出不同的圖案，表面形貌改變后會導致毛細作用的變化。現在比較流行的3D水刺工藝，就是通過立體凸起，改變液體的流動渠道。還可以通過雙組分纖維結合氣流成網工藝做一些表面形貌的差異化。

技術實例

● ApexTM技術：此技術最早是從強生引入到PGI的。在生產水刺布時使用一個激光加工的網罩，給水刺布帶來不同的形貌，此技術在歐美應用非常多。Apex?技術可以創造非常多的表面形貌，圖3是貝里之前推出的6種比較典型的形貌。

圖3　貝里公司采用Apex?技術生產的水刺布表面形貌

不同的圖案可以使水刺布表面形成浮雕、孔、通道來引導液體分流，并幫助收集布面一定區域的液體。實際上創造形貌本身不難，改善非織造布的耐磨性及液體管理能力才是創造表面形貌的核心。

● Spinlace?技術：此技術是將紡粘熔噴與水刺技術相結合。基于纖維的物性、價格、水刺設備速度的影響，傳統的水刺布的成本比較高，這也是紡粘技術在20世紀90年代能夠異軍突起的重要原因。紡粘和水刺技術的結合，其實際工藝是在一層紡粘非織造布上面鋪上木漿及PET短纖維，也可根據材料設計的不同再鋪上另一層紡粘非織造布，再經過水刺，最后通過烘干收卷。通過此方法得到的紡粘非織造布具有良好的結構支撐性及高強度，并且相對傳統水刺布來說成本比較低，可以替代很多短纖產品。

圖4　Spinlace?工藝流程

● 紡粘與熱風技術結合

目前很多非織造布不僅做到了超薄，像日系的非織造布也會做的很蓬松，類似棉柔感。目前蓬松的技術主要應用于熱風非織造布，應用在紙尿褲行業的熱風非織造布在蓬松方面做得非常好，這也給傳統的紡粘非織造布廠家帶來了很大的壓力，那么紡粘非織造布如何才能做出蓬松的效果呢？目前在日本、美國、德國已經出現了一些解決方案，甚至一些商業化的解決方案。其實很簡單，就是用紡粘技術生產出長絲非織造布，采用雙組分纖維鋪網后，通過加熱使長絲發生卷曲，并通過烘箱或簡單的熱軋定型，獲得一些蓬松的結構。

圖5　長絲紡粘非織造布的顯微照片

左邊兩張圖是相同放大倍率下的紡粘非織造布光學照片，左下圖是最常見的紡粘非織造布（1.5dtex左右的長絲），左上圖，顯示的是卷曲的纖維，可以看到整個視角下的絲都是卷曲的。右上圖顯示該紡粘非織造布實際上也有軋點，但是軋點非常弱，可以保持它的蓬松度。這是將紡粘和熱風技術相結合的新技術，給紡粘技術帶來了新的發展機遇。

2.4結構

設計產品時，不同紡粘/熔噴的比例很大程度上影響了非織造布的結構。不同的纖維形狀、彈性體、雙組分纖維和氣流成網工藝等對產品結構都有很大影響。

● 纖維形狀

圖6　Reemay?&Tekton?截面圖

圖6是Reemay?&Tekton?截面形狀不同的纖維，三葉形的纖維可改變流體運動。

● 彈性部件

想要獲得單一的用非織造布制成的彈性部件，不管是在工藝的難度上還是成本上來說都會有很大的挑戰。不管是聚烯還是苯乙烯等彈性原材料，在紡粘工藝過程中的加工難度都非常大，目前薄膜或橡筋與非織造布復合是非常經濟的彈性部件解決方案。如果開發出一個完全彈性的非織造布，那么其彈性要能與復合的材料相匹配，另外成本不能高于目前復合的材料，這是非織造布制造商、原材料供應商面臨的一大挑戰。目前很多大公司都推出了彈性部件原材料，但是這些材料的價格能否使此解決方案商業化，是一個巨大的挑戰。

技術實例

S-TexTM技術：區別于傳統紡粘非織造布，通過S-TexTM技術可以得到高旦的細纖維，高延展性的非織造布，可以做到超過100%的延展率，比較接近彈性非織造布，但還不是一個完全的彈性非織造布，此技術的未來發展方向就是生產完全彈性的非織造布。

（韓穎整理）

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