Tara Olivo
嬰兒紙尿褲、女性衛生用品和成人失禁用品等衛生用品的生產技術不斷改進,更加靈活高效,以應對全球衛生用品生產商的不同需求。各大衛生用品生產商希望在設備方面的投資實現更多目標,為此,設備制造商推出了能夠適用多樣化原材料的設備,可以生產更廣泛的產品系列。本文將盤點全球主要衛生用品設備供應商的一些創新成果。
GDM針對消費者對舒適度高且性能卓越的產品需求,開發了一系列創新技術。
GDM的在線復合腰圍配套裝置推出了兩個版本:一種用于彈性腰圍,復合在底層和表層之間,提高腰部彈性,使紙尿褲更貼合;另一種用于口袋式后腰部,復合在表層上,提高彈性,防止后漏。
該裝置可將連續的條狀材料送入生產線系統,實現全過程控制,減少了切割工序使系統的復雜性降低,同時,減少了產品尺寸更換時的機械操作,提高了靈活性。該裝置可以在現有設備上安裝使用。
GDM的在線3D表層加工技術,可在生產線上對材料進行加工制成3D立體表層,柔軟親膚而且吸收性能良好,提高了吸收速度。
GDM針對褲型紙尿褲開發了側縫焊接裝置——可調節距離的焊輪(獲得INDEX20機械類創新獎)。利用該裝置焊接的產品幾乎看不見側縫,而且無需機械操作和工藝重置就能更換產品尺寸,同一設備可生產多種尺寸產品,且原材料的使用范圍廣泛。
GDM開發的“Option Zero Program”方案,旨在最大限度地節省原材料,減少換碼時間,讓生產更高效,將可持續性與成本優化相結合。該方案涵蓋四個主要方面:

· 零浪費:產品設計無需剪切,節省原材料和產品成本;
· 零缺陷:減少故障成本,增加收益;
· 零耗時:設備可自動適應尺寸變化,減少停機調整時間;
· 零膠水:采用超聲波技術進行材料粘接,不使用膠水。
GDM還與不同的原材料供應商合作,在其設備或測試平臺上使用最新和需求最大的原材料開展試運行測試,如用于嬰兒紙尿褲芯體包覆層的聚乳酸材料。還有客戶使用GDM的設備測試用棉纖維原料生產輕度失禁用品,主要涉及吸收芯層和表層。GDM與幾家使用生物基或植物基材料的供應商聯手,提供近70%的嬰兒紙尿褲原材料,確保接觸皮膚的是100%的植物基材料。
為了探索嬰兒紙尿褲包裝材料的可持續性,GDM與Plastik Spa和埃克森美孚合作,開發了三種不同類型的包裝袋:
· 低密度聚乙烯:由完全可回收的低密度聚乙烯(LDPE)制成,厚度從50μm降到35μm,節省了30%的原生材料;
· 綠色聚合物:使用100%可再生資源制造的綠色聚合物;
· 再生樹脂:再生樹脂(PCR)占原材料比例超過20%。
法麥凱尼柯(Fameccanica)不斷努力研究設備的新功能和新工藝,以滿足最新的市場需求,如面料的在線打孔、無絨毛漿的多層復合芯體和新型彈性復合材料等。
市場需要靈活性高、適用多規格產品以及快速換型的解決方案。公司幾年前就開始數字化升級,采用了物聯網(IoT)解決方案,將設備與法麥凱尼柯數字控制中心相連,公司可以通過數據采集和分析,為客戶提供實時流程控制和全方位的定制化服務,如:換型優化、生產監控、原材料管理、3D互動遠程協助、節能和產品生命周期追蹤等。

“內褲化”仍然是嬰兒和成人紙尿褲的一個重要趨勢,要求產品像內衣一樣舒適。法麥凱尼柯多年來一直致力于腰圍的在線彈性化以及柔軟性和隱蔽性等創新的解決方案,在設備靈活性、產品柔軟度和厚度方面都取得了一些進展。
同時,法麥凱尼柯一直在開展與可持續性有關的項目。早在2013年,公司就開始與歐洲共同體合作開展了第一個LIFE無膠項目,在紙尿褲中減少甚至不使用膠水。今年,法麥凱尼柯開展了一個新的LIFE All-In項目,專注于原材料的在線加工,減少供應鏈中運輸環節、包裝材料用量和二氧化碳排放。此外,法麥凱尼柯一直努力引入更多的可持續性材料,現已能加工棉、生物基或再生聚合物等材料,還將不斷豐富這一范圍。
Cellulose Converting Solutions(CCS)是一家意大利的衛生用品設備公司。最近,該公司開發了多個新平臺和新技術,包括速度為800片/min的內褲型嬰兒紙尿褲機、速度為900片/min的膠貼型嬰兒紙尿褲機等。

在可持續發展方面,CCS一直致力于開發熱粘合或超聲波焊接技術取代膠水,并應用于多個產品系列,為生產商節省了成本。
令產品生產商感興趣的另一項技術是高吸收性樹脂(SAP)間歇撒粉技術,既可以節約成本,又具有可持續性。
絨毛漿芯體的導流槽結構是衛生用品市場的另一個增長趨勢。這與芯體的性能(吸液速度更快)和紙尿褲吸液后的貼身性有關。
安慶市恒昌機械制造有限責任公司(HCH)一直非常重視研發。近年來,公司不斷推出自主創新技術和自動化成套解決方案,如無人上料技術、高速超聲波的應用等,主要面向對設備速度、效率和產品升級有較高要求的跨國客戶。
恒昌認為內褲型產品的增長仍將是未來的一個趨勢,客戶對此類設備和產品的需求一直在上升。內褲型結構產品可以廣泛應用于嬰兒護理、女性護理和成人護理用品,市場空間仍然巨大。在整個2020年和2021年,恒昌售出了許多用于嬰兒、女性護理和成人失禁的內褲型產品設備。
關于更環保的原材料,恒昌認為這肯定會是一個未來趨勢,但到目前為止,更多的還是基于一個概念,市場上還并沒有真正意義上的所謂環境友好型材料。
廣州市興世機械制造有限公司一直在不斷投資開發新技術和新產品。最近,除了持續為客戶提供不同的包裝解決方案外,興世還開發了新的全自動導管式衛生棉條生產線,豐富了公司的供貨范圍。
興世認為內褲型產品增長趨勢仍然十分強勁,中國市場對內褲型嬰兒紙尿褲、經期褲和成人失禁褲的需求持續增長,公司正在開發高速內褲型紙尿褲設備,同時保證運行穩定性。
為了應對可持續發展的趨勢,興世還成立了一家新公司,專門開發一次性環保材料。但公司認為,目前階段,除非衛生用品的結構發生徹底改變,否則材料的改變不會對設備產生很大影響。
2021年11月,日本瑞光(Zuiko)將其總部遷至大阪的新工廠,提高了工程、采購、銷售和技術團隊之間在創新項目上的效率和協作。新工廠的節能設計和制造流程的改進,減少了公司整體碳足跡。

瑞光最新開發的設備是可重復粘貼的兩用型紙尿褲設備,結合了膠貼型紙尿褲和內褲型紙尿褲的特點,采用了多項最新的專利加工技術,產品本身的創新設計在日本得到了認可。
瑞光新開發的全伺服刀輥更換和重新固定技術獲得了專利,該系統全部實現自動化控制,減少產品換碼的停機時間,同時還可以根據產品尺寸進行定位,使某些原材料得到更有效的利用,從而最大限度地降低生產成本。
在過去的幾年中,瑞光開發了許多新型原材料在線加工技術,如單層彈性非織造材料、無膠彈性非織造布和彈性薄膜復合非織造布等。客戶可在線加工材料實現上述性能,而無需投資新設備或采購新材料。
瑞光開發的新設備在保持嚴格的質量標準的同時,盡可能減少能源消耗和生產廢料的產生。為了進一步減少對環境的影響,瑞光已經與百頌有限公司(Super Faiths Co.,Ltd.)達成合作。百頌公司提供的系統能夠將用過的紙尿褲分解、消毒、發酵和干燥,在24h內,轉化為顆粒狀的生物質燃料。
安德里茨·迪亞特克(Andritz Diatec)公司最近開發了D-Tech 800片/min的內褲型嬰兒紙尿褲生產線。嬰兒紙尿褲市場需要更輕薄、舒適和貼身的產品。彈性腰圍提供舒適性和良好的貼合度,而且腰圍所用的原材料通常是打孔的,確保了產品的透氣性。安德里茨·迪亞特克的技術滿足了這些需求,而且還能提供底膜在線印刷方案,這是近年來出現的另一個主要趨勢。
成人失禁褲產品必須具有與真正的內褲相同的外觀和手感,因此,印花、超薄芯體、不同彈性模量材料的加工是D-Tech成人失禁褲生產線不可或缺的組成部分。其靈活性和可靠性,滿足了客戶和消費者的需求。
在使用天然材料方面,該公司先進的張力控制技術和進料控制裝置以及產品結構設計的一流技術,使其完全有能力使用有機原材料,只要對設置參數進行微調即可。此外,該公司在內褲型產品的特定區域使用超聲波焊接,減少膠水的使用。
安德里茨·迪亞特克表示,客戶的興趣已經從高速設備轉向具有中等性能但更大靈活性的設備,這種轉變是由于市場對高度定制化產品的強烈需求,包括迅速換碼、易于調整設置以應用更廣泛的材料、工藝可靠等,幫助客戶降低生產成本、提高效率。

W+D Bicma公司看到內褲型紙尿褲設備需求持續增長的趨勢,公司一直專注于靈活緊湊的內褲型嬰兒紙尿褲設備的開發。與眾不同的是,W+D Bicma的內褲型設備技術還可以用于改造現有已安裝的膠貼型紙尿褲設備。

W+D Bicma的另一個工作重點是將女性護理和輕度失禁用品的PE單層小包膜替換為在線制作的漂亮又整齊的信封式紙質包裝袋,可以由紙或任何其他具有類似特性的植物基材料制成。這個創新性Green Manta項目也可用于改造任何現有已安裝的設備。
W+D Bicma還積極開展自主研發,并與原材料供應商合作,用新的可持續的植物基解決方案取代傳統的合成材料。Bicma多年來一直在研究和測試新的生物基材料,與Bicma合并后,更加強了這一領域的研發投入,并在德國總部建立了新的實驗室,為感興趣的客戶和原材料供應商提供新材料在高速設備上的測試。
此外,W+D Bicma正在研究創新型解決方案,減少生產和包裝中的浪費。W+D Bicma新推出的概念,即把3~6片女性護理或輕度失禁用品折疊包裝在一個可重復密封的小袋里,類似于紙巾的小袋子。袋子可以由PE膜、生物基薄膜或合適的紙質材料制成,減少包裝材料的用量。