非织造布前沿技术展望

金永吉　Berry（原PGI）

非织造布前沿技术展望

金永吉Berry（原PGI）

目前互联网已成为最大的信息分享平台，很多经验的分享都在互联网上迅速传播，这些可能超出了传统的媒体。随着受众群体（消费者）受教育程度的提升，消费者对品牌、产品的认识，对产品创新和差异化的要求都发生了很大改变。在亚洲特别是中国，消费者对一次性卫生用品的理解，已经超出了传统的含义，对一次性卫生用品的要求已经超过了欧美。

消费者对于婴儿纸尿裤需求主要集中在柔软、干爽、透气、轻薄、贴身、去异味、消除红屁股等方面，其中柔软、干爽、透气、轻薄、贴身也是非织造布厂商在产品研发时关注的方向。

1　非织造布产品设计趋势

像非织造布这些传统行业的技术，想做出一些基础性的突破很困难，目前非织造布产品的设计趋势如下：

● 布样的美感和柔软；

● 阻隔性的提高；

● 身体的适应性（即贴身性）；

● 超薄的产品；

● 保护皮肤：添加维生素成分的护肤类产品；通过液体管理提高干爽度（主要涉及芯体的设计及非织造布的匹配）；底层材料从膜和非织造布的复合变成只用非织造布从而提高透气度；中和酸性尿液；

● 异味的阻隔和控制；

● 舒适方便：弹性非织造布，实际是舒适、方便的一个解决方案。

2　非织造布技术展望

2.1柔软性

目前绝大多数消费者购买产品时会通过外观（花型、颜色），手感（蓬松、布样），体验，温度，声音等方面来评价产品的柔软性。而针对手感、视觉和体验三个方面贝里公司提出了不同的解决方案。

在柔软性方面，贝里公司推出了柔软、棉柔、超柔三个系列产品，通过特殊的原料配方提出一些新的解决方案。在手感和视觉方面，贝里公司推出了不同的专利压花技术，如给使用者带来强烈视觉冲击的六边型的专利压花技术。在体验方面，贝里公司推出了致柔系列产品。致柔系列具有极致柔软的手感，丰富的视觉效果。这些立体形状会对流体在布面的流动产生影响，不同的结构，如孔型、凸起等都会改变液体的流动性。

图1　贝里公司的专利压花图案

2013年Fibervisions推出了一种PP、PE双组分纤维（EDC中空可裂变纤维），其悬垂度及柔软度非常好，在水刺过程中通过高压微细水流的力就能将纤维打散成0.1dtex的纤维。众所周知非织造布企业一直是通过控制纤维的细度来使产品更柔软。莱芬设备和国产设备在纤维牵伸方面有一些差异，通常国产纺粘纤维可以做到2～3dtex，在莱芬设备上通常是1.5dtex左右，控制纤维细度本身对纤维和布面的柔软性都会有很大的贡献。

2.2阻隔性

非织造布的阻隔性通常体现在三个方面。

● 液体管理：液体阻隔是卫生用品底层材料最核心的功能，研发出具有高阻隔性的非织造布来替代底膜，是卫生用品非织造布的发展方向之一；

● 预防亲水油剂迁移：目前卫生用品的面层及芯体的包裹层材料，都使用了很多亲水油剂，但是种类或添加量选择不当都会造成亲水油剂的迁移，导致隔边产品的失效，当然一些胶水的解决方案可以阻止亲水油剂的迁移；

● 防止渗漏。

技术实例

● AriumTM（熔融薄膜纤维化）技术：此技术实际是将类薄膜的熔喷技术应用在非织造布上，可以得到99%的亚微米纤维，极大地提高SMS产品的阻隔功能，在阻止液体的穿透及提高Hydrohead（静水压）方面都有很大的帮助。

● NuvibondTM纺粘技术：可以改变纤维截面形貌，提高均匀性及液体的阻隔性，使织物表面更柔软、光滑。如果织物形貌不光洁，凸起的纤维会刺激皮肤，NuvibondTM可使织物形貌非常平整。除此之外，实际研究发现，NuvibondTM可以减少胶水的渗漏，提高粘接性能，增加每卷产品的长度（米数），减少换卷时间。

图2　不同状态NuvibondTM的结构

2.3表面形貌

所谓表面形貌简单说就是在平整的表面上制作出不同的图案，表面形貌改变后会导致毛细作用的变化。现在比较流行的3D水刺工艺，就是通过立体凸起，改变液体的流动渠道。还可以通过双组分纤维结合气流成网工艺做一些表面形貌的差异化。

技术实例

● ApexTM技术：此技术最早是从强生引入到PGI的。在生产水刺布时使用一个激光加工的网罩，给水刺布带来不同的形貌，此技术在欧美应用非常多。Apex®技术可以创造非常多的表面形貌，图3是贝里之前推出的6种比较典型的形貌。

图3　贝里公司采用Apex®技术生产的水刺布表面形貌

不同的图案可以使水刺布表面形成浮雕、孔、通道来引导液体分流，并帮助收集布面一定区域的液体。实际上创造形貌本身不难，改善非织造布的耐磨性及液体管理能力才是创造表面形貌的核心。

● Spinlace®技术：此技术是将纺粘熔喷与水刺技术相结合。基于纤维的物性、价格、水刺设备速度的影响，传统的水刺布的成本比较高，这也是纺粘技术在20世纪90年代能够异军突起的重要原因。纺粘和水刺技术的结合，其实际工艺是在一层纺粘非织造布上面铺上木浆及PET短纤维，也可根据材料设计的不同再铺上另一层纺粘非织造布，再经过水刺，最后通过烘干收卷。通过此方法得到的纺粘非织造布具有良好的结构支撑性及高强度，并且相对传统水刺布来说成本比较低，可以替代很多短纤产品。

图4　Spinlace®工艺流程

● 纺粘与热风技术结合

目前很多非织造布不仅做到了超薄，像日系的非织造布也会做的很蓬松，类似棉柔感。目前蓬松的技术主要应用于热风非织造布，应用在纸尿裤行业的热风非织造布在蓬松方面做得非常好，这也给传统的纺粘非织造布厂家带来了很大的压力，那么纺粘非织造布如何才能做出蓬松的效果呢？目前在日本、美国、德国已经出现了一些解决方案，甚至一些商业化的解决方案。其实很简单，就是用纺粘技术生产出长丝非织造布，采用双组分纤维铺网后，通过加热使长丝发生卷曲，并通过烘箱或简单的热轧定型，获得一些蓬松的结构。

图5　长丝纺粘非织造布的显微照片

左边两张图是相同放大倍率下的纺粘非织造布光学照片，左下图是最常见的纺粘非织造布（1.5dtex左右的长丝），左上图，显示的是卷曲的纤维，可以看到整个视角下的丝都是卷曲的。右上图显示该纺粘非织造布实际上也有轧点，但是轧点非常弱，可以保持它的蓬松度。这是将纺粘和热风技术相结合的新技术，给纺粘技术带来了新的发展机遇。

2.4结构

设计产品时，不同纺粘/熔喷的比例很大程度上影响了非织造布的结构。不同的纤维形状、弹性体、双组分纤维和气流成网工艺等对产品结构都有很大影响。

● 纤维形状

图6　Reemay®&Tekton®截面图

图6是Reemay®&Tekton®截面形状不同的纤维，三叶形的纤维可改变流体运动。

● 弹性部件

想要获得单一的用非织造布制成的弹性部件，不管是在工艺的难度上还是成本上来说都会有很大的挑战。不管是聚烯还是苯乙烯等弹性原材料，在纺粘工艺过程中的加工难度都非常大，目前薄膜或橡筋与非织造布复合是非常经济的弹性部件解决方案。如果开发出一个完全弹性的非织造布，那么其弹性要能与复合的材料相匹配，另外成本不能高于目前复合的材料，这是非织造布制造商、原材料供应商面临的一大挑战。目前很多大公司都推出了弹性部件原材料，但是这些材料的价格能否使此解决方案商业化，是一个巨大的挑战。

技术实例

S-TexTM技术：区别于传统纺粘非织造布，通过S-TexTM技术可以得到高旦的细纤维，高延展性的非织造布，可以做到超过100%的延展率，比较接近弹性非织造布，但还不是一个完全的弹性非织造布，此技术的未来发展方向就是生产完全弹性的非织造布。

（韩颖整理）

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