吹膜透氣膜的特性及其產品解決方案

沈婭芳 上海紫華企業有限公司/上海紫華薄膜科技有限公司

近年來，衛生用品生產商在確保產品功能性（即吸收液體后不滲漏）的基礎上，提出了提升產品使用舒適度的要求。

在提升產品使用舒適度的過程中，生產商主要通過使用親膚、柔軟的面料減少對皮膚的刺激；使用更輕、更薄的芯體結構以減少對著裝的要求從而提升使用體驗；使用具有調節濕度作用的底膜即聚烯烴微孔透氣膜來消除衛生用品使用時的潮濕悶熱感。

透氣膜在中國衛生用品市場日益普及，同時衛生用品生產商也提出了進一步的課題，如，更漂亮的定位印刷、更柔軟經濟的產品。為此，紫華引進了德國W&H公司的吹膜透氣膜生產線，突破了傳統流延透氣膜在套色、定位和經濟性上的瓶頸。

1 透氣膜的透氣機理

聚烯烴微孔透氣膜由聚烯烴基材填充無機填料，經擠出、拉伸（MDO）成膜工序制成。

衛生用品行業常用的聚烯烴微孔透氣膜由聚乙烯基材和碳酸鈣制成。選用粒徑在1.5～8 μm的碳酸鈣，含量不超過55%質量分數。

圖1 透氣膜微孔的產生

透氣膜擁有透濕效果，關鍵在于其特殊的表面及層間結構。

圖2 透氣膜的顯微結構

2 透氣膜的透氣性和安全性檢測

通常，透氣膜的透氣性有兩種檢測方法，即增重法和失重法。

增重法是在容器中加入一定量的無水氯化鈣，用待測透氣膜密封，在一定條件下放置一定時間后測量容器中無水氯化鈣的質量增加了多少。失重法是在容器中加入一定量的蒸餾水，用待測透氣膜密封，在一定條件下放置一定時間后測量容器內蒸餾水減少的質量。

最終檢測結果換算成單位面積透氣膜24小時透過的水分的質量來表示透氣膜的透氣性。

表1 增重法和失重法的區別

透氣膜的安全性（防滲漏性），行業內一般借用織物靜水壓測試儀來測量透氣膜的耐靜水壓表示其防滲漏性。但事實證明，單一的耐靜水壓指標并不能完全代表透氣膜的防滲漏性，而且片面地追求耐靜水壓反而會增加滲漏風險而引起消費者投訴。為此，紫華引入了新的評價指標“滲透性”，有兩種測試方法：一種是用濾紙作為載體，添加測試液，覆蓋一層待測透氣膜，上面再放一層衛生紙，壓上砝碼，測量有多少測試液能透過透氣膜被最上層的衛生紙吸收；另一種是用吸收體（衛生巾）作為載體，添加人造血液，下面放置待測透氣膜，透氣膜下面放一層濾紙，最上面壓上砝碼，測量有多少人造血液透過透氣膜被濾紙吸收。實驗證明，這兩種方法測得的滲透性更能表示透氣膜的安全性。

圖3 滲透性的兩種測試方法

3 流延法和吹膜法透氣膜的主要區別

3.1 設備不同

流延法和吹膜法透氣膜的生產設備不同，流延設備是臥式的，吹膜設備是立式的，所以吹膜生產線對于工廠的高度是有要求的。

圖4 流延透氣膜和吹膜透氣膜設備對比

3.2 工藝不同

兩種工藝的原料粒子不同，吹膜的粒子融指更低；吹膜的產品更易有優秀的力學性能；拉伸效果不同，流延膜的拉伸倍率一般是2倍，吹膜可以達到4～5倍，吹膜的縱向力學性能更優，更適合于定位切印刷。

表2 流延法和吹膜法的工藝對比

3.3 性能不同

吹膜透氣膜的縱向拉伸強度、白度、耐靜水壓、縱向斷裂拉伸強度都優于流延透氣膜，透氣性和橫向斷裂拉伸強度與流延透氣膜不相上下，縱向斷裂延伸率雖然較小，但是由于其縱向斷裂拉伸強度較大，所以不影響上機使用效果。

圖5 14g/m2吹膜透氣膜和18g/m2流延透氣膜的性能對比

4 吹膜透氣膜的特點和優勢

4.1 特點

● 定量更低：紙尿褲底層用流延透氣膜常規定量是18g/m2，而吹膜透氣膜可以達到12～14g/m2；

● 生產效率更高：因為吹膜透氣膜生產時是個圓筒，疊起來是兩片，而流延膜是一片，所以，單位時間內吹膜的產量相當于流延膜的2倍；

● 優秀的力學性能：吹膜透氣膜的各項力學性能都很優秀，特別是縱向突出的抗形變能力；

● 定位印刷效果好：卷與卷、卷外及卷芯間定長波動小，非常穩定。

4.2 優勢

● 成本優勢

與定量18g/m2的流延膜相比，相同質量的吹膜透氣膜的使用面積可增加20%～30%，幫助企業降低成本。目前國內企業紙尿褲良品率一般在92%～95%，不良品主要是由定位切的波動以及印刷圖案套色偏差造成的。如果用吹膜透氣底膜，可將紙尿褲的良品率提升3%～5%，有效改善產品的成本結構。

● 效率優勢

吹膜透氣膜可廣泛適用于進口和國產的衛生用品設備，紙尿褲、經期褲、衛生巾、防溢乳墊設備都能使用。流延透氣膜因受定位、張力等指標限制，控制不好，排廢多，可能導致設備速度難以提升。而吹膜透氣膜可適用于更高速、更自動化的設備，更好地發揮這些設備的潛能，提升效率。

4.3 吹膜透氣膜在紙尿褲上的應用優勢

● 目標定量低至12～14g/m2；

● 紙尿褲產品的定位良品率提升至99%（基于紫華2018年度流延產品調研數據）以上；

● 定長穩定，波動持續穩定在0～5mm的區間內；

● 性能更好，相同定量的透氣膜產品，吹膜各項性能有明顯提升。

4.4 吹膜透氣膜在衛生巾/護墊上的應用優勢

● 目標定量低至20～25g/m2，針對30g/m2流延膜，25g/m2吹膜具有優異的可替代性；

圖6 25g/m2吹膜透氣膜和30g/m2流延透氣膜的性能對比

● 定量穩定，單卷偏差可控制在±5%以內；

● 白度：吹膜白度達90%以上，提供了更好的遮蓋率，同時有珠光效果；

● 觸感更柔軟，可作為護墊小包膜。

5 吹膜應用常見問題及解決方案

● 水蒸氣透過率：行業內普遍認為吹膜的水蒸氣透過率低，但那是以前的情況，現在，通過工藝和配方的調整，吹膜的水蒸氣透過率已經可以達到流延膜相同水平了。

● 粉塵：透氣膜都存在掉粉問題，不論是流延膜還是吹膜，只是吹膜可能掉粉更多一些，這個問題只能通過加強紙尿褲生產線的清潔頻次來解決。

● 橫向拉伸強度：目前14g/m2和16g/m2吹膜的橫向拉伸強度完全可以和18g/m2流延膜相媲美，未來經過努力希望12g/m2吹膜也可以達到這個目標。

● 尿顯：因為吹膜的白度高于流延膜，所以尿顯的效果不那么明顯，但是在可接受的范圍以內。生產企業應為吹膜產品另外制定尿顯效果檢測標準，而不是延用流延產品的標準。

目前，吹膜透氣膜已成功應用在紙尿褲、經期褲、衛生巾、防溢乳墊等產品上，為衛生用品底膜帶來革命性解決方案。

20年前國內流延膜從普通PE發展到透氣膜是一次歷史性突破，為解決使用者潮濕悶熱感和尿布疹問題起到積極作用。20年后的今天，吹膜透氣膜技術在國內的推廣應用將成為衛生用膜歷史上的一個里程碑。吹膜透氣膜在減少尿布疹，使產品更輕更柔、定位更漂亮、使用更經濟等方面有著得天獨厚的優勢。目前全球已有50條W&H吹膜線在使用，年產能近20萬t。相信國內也將迅速推廣發展起來！