賀炅 湖南舒比奇生活用品有限公司
柔軟性和透氣性是紙尿褲等衛生用品的重要特性參數,產品的很多物理性能都會在柔軟性及透氣性改變時發生變化。以嬰兒紙尿褲為例,如果產品過硬,整個嬰兒紙尿褲的舒適性及使用體驗感將下降,寶寶在穿戴時易出現不合身情況,進而容易發生漏尿,且紙尿褲過硬對嬰兒皮膚會有一定的傷害。如果嬰兒紙尿褲的透氣性較差,寶寶排泄物中的胺類物質無法得到有效的擴散,長時間集聚在嬰兒的臀部,會造成潮濕環境,進而滋生大量細菌刺激嬰兒皮膚引起紅臀。
打孔非織造布可有效提高嬰兒紙尿褲的透氣性,但其在生產過程中也面臨一些問題,如傳統噴膠工藝氣壓和膠量較大,熱熔膠可能透過材料的孔隙粘結在設備過渡輥上,影響生產效率。因此傳統噴膠、刮膠工藝的改進對提高嬰兒紙尿褲和其他衛生用品的柔軟性和透氣性非常有幫助。本文將新型的Porous透氣刮涂工藝與傳統的Summit螺旋狀噴涂和Signature纖維狀噴涂進行了對比研究。
Porous透氣刮涂最早被應用于醫用服裝行業,可以保證產品的透氣性,使醫護人員在長時間的手術過程中不會因為悶熱而影響手術效果。而在紙尿褲生產中應用較多的是傳統噴涂工藝,包括螺旋狀噴涂和纖維狀噴涂。

圖1 Porous透氣刮涂的刮槍槍體(左)、膠型(右下)、刮涂效果(右上)
與傳統噴涂相比,Porous透氣刮涂的膠型為魚鱗狀,膠型之間存在均勻空隙,在基材復合之后可有效實現透氣性,并不發生透膠現象,適用于透氣打孔非織造布的復合,能有效提高基材之間的透氣性能。
優點:同等膠量下粘接強度相對較高,可用于熱風打孔非織造布、低定量熱風非織布等材料的復合,有效降低施膠量。
缺點:設備需進口,制作周期長。

圖2 Summit 小螺旋噴嘴(左)、膠型(右)、噴膠效果(下)
從圖2可以看出,Summit螺旋狀噴膠的膠型橫向、縱向排列均比較混亂(易受熱風氣壓調節不恰當影響)。
優點:滿噴效果較好,粘接強度比較高。
缺點:膠型上有交叉點,手感相對偏硬,且耗膠量大。

圖3 Signature噴嘴(左)、膠型(右)、噴膠效果(下)
Signature噴涂工藝又稱簽名式噴涂,膠線呈縱向排列,橫向存在空隙,這樣可以有效保證基材之間的粘接強度,又不會對基材本身的柔軟度造成較大的影響。
優點:粘接效果好、用膠量較低,對基材柔軟度無明顯影響。
缺點:維持膠型要求氣壓較大,不適用于低定量熱風非織造布與熱風打孔非織造布,易透膠。

表1不同施膠工藝的復合效果
綜上所述,Porous透氣刮涂工藝相比傳統噴涂工藝,膠型具備透氣間隙,并且從打孔非織造布的空隙中穿透較少,不易影響基材的復合效率。
為了更好地分析不同施膠工藝的優缺點,對紙尿褲的底層(PE膜與非織造布復合)采用了不同的施膠復合工藝,并對產品的性能分別進行了測試,測試項目如表2所示。

表2采用不同施膠工藝的紙尿褲性能測試項目

表3剝離力測試結果
從表3中可看出,當施膠量為0.6g/m2時,Porous透氣刮涂與其他工藝在施膠量0.8g/m2時的剝離力值接近,足以達到行業標準要求。當施膠量為0.8g/m2時,使用Porous透氣刮涂產品的剝離力值已超出行業標準的上限。

表4柔軟性測試結果
通過20人盲測法對產品的柔軟性進行檢測,結果顯示使用Porous透氣刮涂復合基材的產品柔軟性明顯高于非透氣刮涂復合基材產品,略高于Signature噴涂工藝復合基材產品(4.71%),遠高于Summit螺旋狀噴涂工藝復合基材產品(25.35%)。

表5人體模型透氣性測試結果

圖4 產品透氣性測試結果
Porous 透氣刮膠技術的主要透氣原理為讓紙尿褲面層殘留的濕氣通過魚鱗狀的微小膠孔排出,實現真正的透氣不透水效果。從人體模型濕度測試數據上看,無論從濕度基數還是濕度降低速率,在同款紙尿褲上透氣刮涂工藝的透氣性都有明顯的優勢,數據顯示濕度落差增加11.97個百分點。
在嬰兒紙尿褲行業,刮膠工藝對柔軟性及透氣性的影響主要體現在四個方面:生產力提升及材料適應性擴大、成本優化、產品價值提升。
嬰兒紙尿褲行業一直存在一個技術壁壘,大孔隙的透氣打孔非織造布在長時間高速涂布時,傳統工藝極易因膠絲聚集、氣壓過大的原因造成透膠粘輥現象。通過對透氣刮膠工藝的研究開發,能夠有效避免在持續高速生產過程中的透膠現象,減少停機清理次數,擴大透氣打孔非織造布的使用。
實驗評估結果證明,在嬰兒紙尿褲底層復合的過程中,基材不變并保持同等次剝離力的要求下,透氣刮膠工藝相比傳統涂膠工藝,膠量可降低20%~50%(傳統工藝用膠量約1.5g/m2,優化后新的工藝可以做到0.6 g/m2),相應成本也可降低。
實驗結果證明,透氣刮膠工藝對嬰兒紙尿褲的柔軟性及透氣性有明顯改善效果,能夠有效增加產品的干爽性及舒適性,并起到一定的預防紅臀效果。