吸收性衛生用品彈性解決方案及彈性非織造布新進展

林廣瑞 廣州市斐萊世材料科技有限公司

吸收性衛生用品包括女性衛生用品、嬰兒護理用品、成人失禁用品等類型。

表1 吸收性衛生用品類別

吸收性衛生用品一般都包含面層、底層、吸收芯體等核心結構，各個結構的功能和要求如圖1所示。

圖1 吸收性衛生用品各個結構的功能

為了滿足貼身防漏、舒適美觀的需求，吸收性衛生用品需要使用彈性材料，如腿部松緊帶、立體護圍、彈性腰圍和彈性耳貼等部位。衛生用品中應用的主要彈性材料類型和特點如表2所示。

表2 吸收性衛生用品應用的彈性材料及特性

彈性材料的彈性及其他力學性能可通過其應力/應變曲線來描述（如圖2）。在彈性材料拉伸階段，隨著拉力的增大，材料不斷伸長。回復時，隨著長度縮短，回彈應力不斷降低。仔細觀察其過程，拉伸曲線和回彈曲線并不重合，在相同長度時的拉力都比回彈力大。由此可理解，我們拉伸紙尿褲時，手感受到的拉力和穿著的回彈力并不一致。

1 氨綸絲

氨綸絲具有固有且耐久的彈性，同橡筋相比，它不但更堅韌，而且更經久耐用，廣泛應用于衛生用品的立體護圍，紙尿褲的松緊帶，彈性腰圍，訓練褲的環腰等。但氨綸絲也有自己的局限，產品的美觀度稍差，也比較厚。

1.1 氨綸絲的生產流程及產品特性

氨綸絲是以聚氨基甲酸酯為主要成分的一種嵌段共聚物制成的纖維。中國氨綸絲的產量占全球的70%，氨綸絲生產技術成熟，工藝流程分聚合、紡絲成型兩個階段，國內不少氨綸絲廠家已開發適合衛生用品行業的低含油產品。

衛生用品彈性部位的彈性大小與氨綸絲用量及彈性模量相關，不同廠家的相同規格（如620分特）氨綸絲拉力及回彈力不盡相同。模量高低與氨綸絲配方，生產工藝有關。一般高彈性模量的氨綸絲，回彈力及彈性回復率也較高。

高彈性模量氨綸絲相對低彈性模量氨綸絲具有更高的性價比——更少的氨綸絲用量，更低的殘余變形。而較低模量的氨綸絲具有更高的拉伸，及更平穩的回彈力曲線。

1.2 氨綸絲的拉伸倍率

氨綸絲的最大拉伸倍率達5.0倍以上，一般有效拉伸2.5～3.5倍。對比不同拉伸倍率的應力/應變曲線，發現使用不同拉伸倍率的氨綸絲，穿著彈力沒有明顯差異。

1.3 氨綸絲應用工藝及問題對策——彈力舒適與貼身防漏的平衡

身體的活動需要貼身舒適的保護，理想的彈性材料應有平穩的回彈力曲線，能為不同體型的使用者提供合身度，讓吸收功能芯體發揮更好的效用。

氨綸絲回彈力如果較高，可以增加芯體的吸收時間，有效防漏，減少側漏的風險。但是表面褶皺容易導致皮膚勒痕和不適感。

想象一下潮汐河道排泄及堤壩，芯體為河床，防漏隔邊為堤壩，堤壩高度隨身體活動高低起伏。堤壩高度越高底部壓力越大，防漏效果越好舒適度越低。因此，需要在舒適與貼身防漏之間尋找平衡點。

1.4 氨綸絲應用工藝及問題對策——開卷及張力控制

氨綸絲的包裝都采用圓管卷裝，按開卷方式分主動開卷及側退不停機開卷。

目前嬰兒紙尿褲設備大多采用主動開卷，部分訓練褲采用側退開卷，兩者不分優劣，但側退開卷能消除停機更換氨綸絲的損耗，而受部分用戶的青睞。

生產過程中氨綸斷絲的原因主要分為兩大類：一是氨綸絲質量異常，如粘連，結點分絲，存放處置不當等。另外就是應用工藝不當，如主動開卷端開卷張力不足，近主機端導輪傳導張力差異大等。

彈性氨綸絲對張力變化敏感，氨綸導絲路徑及導輪均對氨綸絲的輸送產生影響。合理的使用工藝應減少路徑的阻力，避免過多的導輪。

有些訓練褲生產線采用多達50根氨綸絲，不良的導輪維護往往造成高頻的斷絲停機。通過適當的導輪保養和張力控制，能有效消除斷絲，生產過程的氨綸絲狀態可納入流程化、數據化、可視化管理。

1.5 膠貼型嬰兒紙尿褲彈性材料應用案例

膠貼型紙尿褲應用彈性材料的部位越來越多，從腿部松緊帶，立體隔邊到懸浮芯體，大/小環腰，彈性左右貼等。

1.6 嬰兒訓練褲中彈性氨綸絲應用案例

內褲型產品彈性包覆遠多于膠貼型產品，伸縮性良好的彈性材料可以確保訓練褲貼身不緊繃。

嬰兒訓練褲各彈性部位分別起不同的作用，要求的回彈力有所差異。對應可選擇不同規格的氨綸絲及不同拉伸倍率工藝。同時，不同的氨綸絲拉伸倍率會導致產品有不同的外觀，廠商多根據用戶的偏好取舍。

表4 嬰兒訓練褲彈性材料的應用

1.7 經期褲/輕度失禁褲中彈性氨綸絲應用案例

采用氨綸絲在線與非織造布復合生產環腰，工藝成熟、效率高，成本也比較低。但氨綸絲收縮引起表面褶皺對合身服貼性造成一定的影響，腿部松緊帶及立體護圍氨綸絲束貼近皮膚，也容易造成勒痕。

圖3 氨綸絲經期褲/輕度失禁褲應用案例

2 彈性膜的特性及應用案例

TPU/TPE類彈性膜具有類似氨綸絲的應力應變特征，有效拉伸3～5倍，不過彈性模量相對較低，塑性變形也較高。在線復合面層的非織造布后，延伸性和回彈力等都有明顯差異。通過在線打孔，可改善透氣性，也會帶來彈性的差異。圖4為市場上一款采用彈性膜的產品，更薄，但高延伸時回復率下降。

圖4 彈性膜應用案例

3 彈性非織造布的新進展

內褲型產品在紙尿褲市場所占比例越來越高，具有更大的舒展性，更好的合身度、美觀度和私密性，有部分品牌將產品標注為內衣，與紡織品內衣非常相似，舒適、時尚化。彈性非織造布材料具有高延展性、高回復率、高透氣性、柔軟性好等特點，在女性經期褲、嬰兒訓練褲、輕度失禁褲等產品上應用，可以使產品更加輕薄、貼身。

3.1 激活彈性非織造布的特性

采用透氣的彈性非織造布能減少在線打孔的工藝，非織造布激活后縱向具有一定的彈性，延伸率最高約120%，如彈性非織造布與面層非織造布復合，彈性將進一步下降。圖5為市場上一款經期褲產品，采用激活彈非織造布復合腰圍。

圖5 激活彈性非織造布應用案例

3.2 縱向彈性非織造布的特性

成人紙尿褲生產商希望在現有設備上生產第二代內褲型產品，縱向彈性非織造布能契合設備工藝要求。縱向彈性非織造布的延伸率最高約100%，如與面層非織造布復合，彈性將進一步下降。

3.3 橫向彈性非織造布的特性

橫向彈性非織造布具有2.2倍的適中的彈性。有不同延伸率及材料柔軟度，可以做出不同織物風格。

現在還在開發棉感和絲感彈性非織造布材料，回彈率能達到80%以上，且更加透氣，絲薄。

圖6 棉感和絲感非織造布的彈性特性

4 輕度失禁產品中彈性材料的應用

成人失禁用品的消費者可分為3個類型：

● 可自由活動的人群：比較年輕，可以自己去購買失禁用品，并且可以自己穿上，并不影響日常的生活；

● 臥床不起的病人：他們可能受一些藥物或疾病的困擾，無法離開病床；

● 看護者或者護工：他們購買并使用失禁用品，給照顧的病人或家人使用，如自己的父母，或者是爺爺奶奶。

對于能夠自由行動的輕度失禁人群，在外出工作、旅游、運動等場所使用失禁用品的過程中，希望產品高度私密，不影響日常生活。因此，輕度失禁褲要能滿足消費者私密、舒適、透氣、貼身、時尚的需求。隨著消費者經濟能力的提升，以及產品的教育和普及，輕度失禁用品市場將迎來顯著的增長，高品質彈性材料在輕度失禁用品上的應用也會不斷拓展。

表5 輕度失禁褲中彈性材料的應用

圖7 貼身、時尚的輕度失禁褲產品

Q&A問答

1.能否比較一下各種彈性材料的成本？

答：彈性材料氨綸絲彈性拉伸回復好，使用工藝成熟，成本經濟。目前紙尿褲及第一代失禁褲采用氨綸彈性材料。以中碼經期褲為例，產品設計，拉伸倍率差異大，彈性氨綸的使用量0.6～1.0g/片均合理。彈性氨綸價格大多4萬～6萬元/t，個別達9萬元/t。彈性非織造布按3～5元/m2，如成人內褲型產品，用量0.2m2/片。如按相同面積大小比較，氨綸復合彈性材料成本較低。

2.彈性材料縱向彈和橫向彈對紙尿褲設計和紙尿褲設備有哪些特殊要求？

答：目前衛生用品設備大多采用縱向彈性的工藝，不能直接采用橫向彈性材料。需重新設計內褲型吸收護理用品，然后定制設備，個性化開發，沒有標準模塊化的設備。

3.彈性非織造布用于嬰兒拉拉褲可行性如何？

答：彈性非織造布或彈性薄膜十年前曾廣泛應用于膠貼型嬰兒紙尿褲的后端彈性腰圍，彈性大耳朵也廣泛使用。相比氨綸彈性拉伸回復更好，成本更低。

彈性非織造布結合彈性與面料的特性，如柔軟的伸展回彈性，紡織面料的手感，平整多彩美觀的超薄布料感。嬰兒游泳褲等時尚服飾化的產品多關注彈性非織造布新應用。彈性非織造布分縱向彈性，橫向彈性及四面彈性。單從彈性功能訴求，彈性非織造布仍待極大的提升，才能拉近與氨綸的差距。

4.用橫向彈性布做成的經期褲，與氨綸絲做成的經期褲，成本價格相差多少？

答：第三代工藝的經期褲，采用橫向彈性非織造布及小芯體結構，材料成本約0.8～1.0元/片。比第一代氨綸絲工藝的經期褲成本略有增加。