非织造布在纸尿裤上的应用及其技术发展和展望

贝里国际集团， 广东 佛山 528200

随着人们生活水平的提高和卫生意识的不断增强，一次性卫生用品的使用越来越普遍。其中，纸尿裤在婴幼儿和成年失禁人群中得到了大力推广，纸尿裤的市场渗透率在不断上升，特别是近两年随着城镇化进程的推进及国家全面放开二胎政策的实施，我国一次性卫生用品特别是纸尿裤的发展十分迅猛。非织造布作为纸尿裤上使用的主要原材料备受瞩目，其发展也十分迅速。

1 一次性卫生用品用非织造布分类及应用

非织造布的成型包括成网和加固两个步骤。其中：成网从机理上可以分为梳理成网、气流成网、纺丝成网及湿法成网；加固方式通常有机械加固(如针刺和水刺)、化学黏合加固(如浸渍、喷洒、印花、溶剂黏合)及热黏合加固(如热风和热轧)等。将成网方式和加固方式两两组合，可生产出符合不同应用需求的非织造布产品(图1)。

图1 根据成型机理对非织造布分类

一次性卫生用品用非织造布可根据其网结构是长丝还是短纤维加以分类：

(1) 网结构是长丝的非织造布主要有纺熔非织造布。纺熔非织造布是纺黏非织造布、熔喷非织造布及纺黏/熔喷复合非织造布的统称。SMS非织造布便是纺黏/熔喷复合非织造布的一种。纺黏非织造布主要用于纸尿裤的面层、底层、腰围、防漏隔边、芯体包裹层、导流层、前腰贴和左右贴；SMS非织造布主要用于纸尿裤的防漏隔边、腰围、左右贴及芯体包裹层。

(2) 网结构是短纤维的非织造布主要有水刺非织造布、热风非织造布、热轧非织造布及化学黏合非织造布。水刺非织造布主要用于卫生巾、湿巾，部分纸尿裤的芯体包裹层及左右贴也有应用，但成本较高，应用较少；热风非织造布主要应用于纸尿裤的面层、底膜、导流层；热轧非织造布在十多年前多用于纸尿裤的面层和底层，但因其性能不及纺黏非织造布，已逐步被取代；化学黏合非织造布主要用于纸尿裤的导流层。

2 纸尿裤各部分的性能要求及非织造布的选择

2.1 面层

面层是直接与人体皮肤接触的部分，所以要求具有干爽舒适、棉质柔软的特性。在纸尿裤的使用过程中，尿液需快速透过面层，所以面层需具有较好的亲水性能，并且要求能多次渗透且回渗少。目前，市场上的纸尿裤面层主要采用热轧非织造布、纺熔非织造布及热风非织造布。十年前，80%的纸尿裤面层使用纺黏非织造布。近年，人们对纸尿裤的柔软舒适度的追求越来越强烈，热风非织造布因蓬松、柔软而被越来越多地应用于纸尿裤的面层。但纺黏非织造布的强度高、吸水性能较好且干爽舒适，目前仍是纸尿裤面层的主要材料之一。可通过配方改进及设备改造，大幅提高纺黏非织造布的柔软度，但其蓬松感依然不及热风非织造布。

多次渗透速度快、干爽、柔软、有棉感，是面层的发展趋势。

2.2 底层

底层的作用是防止尿液渗出。早期纸尿裤主要采用塑料膜作为底层。如今，随着消费者对舒适性的要求越来越高，非织造布与塑料膜复合的底层应运而生。底层柔软是消费者判断纸尿裤柔软的重要依据之一，因此底层用非织造布除具备防渗性好、起毛少、强度高等特点外，还需具备织物般柔软的触感且耐磨。目前，纺黏非织造布因成本较低、耐磨性好且可以做到非常柔软、轻薄，成为了底层用非织造布的主流。热风非织造布也具有柔软、蓬松的特点，近年很多纸尿裤产品转用热风非织造布。但热风非织造布是由短纤维加工而成的，其定型效果不及纺黏非织造布，而且起毛现象相对于纺黏非织布略严重，故很多热风非织造布生产厂家通过采用增加烫平辊及改进工艺的办法，使产品的起毛状况有较大的改善。

柔软、具有棉柔感、耐磨、轻薄，是底层的发展方向。

2.3 腰围

拉拉裤是近几年流行起来的产品，其腰围所用非织造布需具备强度高、起毛少、织物感强等特点，目前主要采用纺黏非织造布。有人曾尝试使用弹性薄膜与热风非织造布制作拉拉裤腰围，尽管热风非织造布比较蓬松，但其柔软度不及纺黏非织造布，利用热风非织造布制作的腰围偏厚，手感方面也无特别之处，加上热风非织造布封口黏合后的强度欠佳，故到目前为止还不是拉拉裤腰围的主流材料。

柔软、蓬松、耐磨、透气性好，是腰围的发展趋势。

2.4 防漏隔边

防漏隔边的主要作用是防止尿液从两侧外漏，因此防漏隔边用非织造布需拒水性强、强度高、柔软舒服，目前主要采用纺熔非织造布(如SMS非织造布)。

高阻隔性、柔软、有棉质感、轻薄，是防漏隔边的发展趋势。

2.5 芯体包裹层

芯体包裹层的主要作用是防止高分子吸水树脂(SAP)和绒毛浆松散、外漏，因此芯体包裹层需遮盖率高、亲水、柔软。过去芯体包裹层所用材料为卫生纸或无尘纸，但纸的湿强较低，吸水后易断裂。目前，越来越多的芯体包裹层使用纺熔非织造布。

湿强高、柔软、亲水好、回渗量低，是芯体包裹层的发展趋势。

2.6 导流层

导流层处在面层以下，其作用是加速液体穿透、减少液体回渗。导流层用非织造布需具有亲水、液体穿透速度快、液体扩散性好等特点。早期主要使用纺黏非织造布或打孔膜作为导流层，但近年主要采用热风非织造布或化学黏合非织造布，而且为了提高视觉效果，还采用不同颜色的非织造布作为导流层。

提高导流速度、扩大导流面积、液体均匀分布，是导流层的发展趋势。

2.7 前腰贴

前腰贴需具备强度高、易粘贴、不起毛、剥离强度大等特点，以前多采用水刺非织造布与膜复合的材料，或采用纺黏非织造布与膜复合再压纹的材料，成本都较高，现已逐步被纺熔非织造布所取代。

强度高、手感舒适、美观大方，是前腰贴的发展方向。

2.8 左右贴

左右贴需具备强度高、均匀性好、柔软舒适等特点，以前多采用水刺非织造布，如今纺熔非织造布因成本较低已成为市场的主流。

3 热风非织造布和纺黏非织造布的性能及用于纸尿裤面层时的表现

3.1 生产流程比较

3.1.1 热风非织造布生产流程

生产热风非织造布的原料是皮芯型双组分短纤维(如ES短纤维)。塑料粒经过熔融挤出、纺丝、冷却、牵伸、上油、烘干、打包，得到ES短纤维(图2)。热风非织造布生产厂家再根据产品要求，将不同规格的ES短纤维混合、开松后梳理成网，最后通过热风穿透加固定型，得到热风非织造布(图3)。

3.1.2 纺黏非织造布生产流程

纺黏非织造布是由塑料粒经过熔融挤出、纺丝、冷却、牵伸铺网后，经热轧黏合固结制成的。图4以两层纺黏非织造布(即SS非织造布)为例介绍了其生产流程。还可根据不同的应用要求，对纺黏非织造布做不同的后处理，如亲水、抗静电等。

3.2 性能及用于纸尿裤面层时的表现

表1归纳了用于纸尿裤面层的热风非织造布、纺黏非织造布及打孔非织造布的性能。

从表1可以看出：力学性能方面，除了热风非织造布的横向断裂强力与纺黏非织造布的横向断裂强力的差别较明显外，其他相差都不是非常大；亲水性方面，热风非织造布与纺黏非织造布的差别也不太大，但部分热风非织造布打孔后亲水效果变差，回渗量上升较大。

表2以热风非织造布与纺黏非织造布为例，对比了它们用作纸尿裤面层时的性能，其中3块为国际品牌、2块为国产品牌。

图2 ES短纤维的生产流程

图3 热风非织造布的生产流程

图4 SS非织造布的生产流程

表1 热风非织造布、纺黏非织造布及打孔非织造布的性能对比

表2 热风非织造布与纺黏非织造布用作纸尿裤面层时的性能对比

从表2可以看出：3块国际品牌的第一次、第二次、第三次穿透时间的差别不大，但多次渗液后回渗量差距很明显，其中第三次渗液后，热风非织造布(热风打孔面层和热风平纹面层)的回渗量突然升高，是纺黏非织造布(纺黏面层)的近10倍；国产品牌的情况也是如此。但利用热风非织造布做面层的高端品牌被投诉的次数很少，这是因为使用时产品可能未达到3次渗液便已被更换，而使用热风非织造布做面层的中、低端纸尿裤的消费者，他们使用纸尿裤的时间可能较长，被投诉的概率可能较大。

· 试样1：双层热风· 试样2：热风打孔(上层)+纺黏(下层)· 试样3:中间热风打孔(上层)+纺黏(下层)

图5是国内某知名企业对不同组合的热风非织造布与纺黏非织造布用作面层时，纸尿裤回渗量的比较，可以看出：3种面层第一次回渗量的差别不大，但第二次、第三次回渗量热风非织造布做面层时(试样1)比含纺黏非织造布的面层(试样2和试样3)高很多。

综合上述性能对比可以看出，热风非织造布因蓬松柔软，用作纸尿裤面层时，能赋予纸尿裤面层蓬松舒适的感觉，但从干爽角度考虑，其效果和利用纺黏非织造布做面层的纸尿裤产品相比还有一定差异。

4 热风非织造布和纺黏非织造布的技术发展趋势

4.1 热风非织造布

4.1.1 纺丝细旦化

越来越薄是卫生用品的发展趋势之一。采用细旦纤维能降低热风非织造布的面密度，提高产品均匀性，降低成本。纺丝细旦化代表着未来的发展方向。

4.1.2 重视蓬松性

蓬松度、柔软度是纸尿裤舒适感的重要指标。蓬松、柔软也是消费者热衷和追求的。选用高卷曲纤维生产热风非织造布，是进一步提高产品蓬松性能的有效途径。

4.1.3 耐磨

易起毛是热风非织造布使用过程中的常见问题。如何通过设备及工艺的改进减少起毛、提高耐磨性，是设备制造商和非织造布生产者努力的目标。

4.1.4 二次加工(打孔、立体赋型)

二次加工是提高热风非织造布附加值的最好方法。通过打孔、立体赋型，可减少纸尿裤产品与皮肤的接触面积、减少起毛、提高舒适性。

4.1.5 与其他材料的复合

为改善热风非织造布热封合强度不够、回渗量较大等弱点，可采用将热风非织造布与其他材料复合的方法，克服其固有的缺点，同时把其优点发挥得更出色、更淋漓尽致。

4.2 纺黏非织造布

4.2.1 纺丝细旦化

纤维细旦化可以提高产品的均匀性、柔软度、断裂强度，因此细旦化是纺黏技术永恒的追求。

4.2.2 高阻隔性

防漏是纸尿裤的基本功能之一。近年，市场对防漏程度的要求越来越高。如何提高纺黏非织造布的阻隔性能，是原材料厂商需思考的问题。

4.2.3 低耗、高速、高效

成本是市场竞争中的重要因素。如何在生产过程中降低能耗、提高速度、提高效率、节省成本，是新一代纺黏设备生产者追求的目标。

4.2.4 多模头

单模头或少模头已不能满足高速设备的生产需要。增加模头可使新的设备在生产效果和产品转换上更加灵活、更有优势。

4.2.5 快速换模

如何实现快速换模以更换花色或压纹，满足不同消费者的需求，是企业降低成本和提高灵活性的一条重要途径，也是设备创新发展的一项重要目标。

4.2.6 双组分

近年消费者对纸尿裤柔软度的要求越来越高。通过使用双组分纤维为原料，可提高纺黏非织造布的柔软度及蓬松度。

5 结束语

热风非织造布及纺黏非织造布在性能上各有千秋。热风非织造布蓬松、柔软，但易起毛，回渗量较大；纺黏非织造布柔软、强度高，可做得很薄以降低成本，但蓬松性较差。虽然目前60%的高端品牌的纸尿裤选用热风非织造布作为面层，很多高端品牌的纸尿裤选用热风非织造布作为底层，但总体来说，纸尿裤的用材仍然是纺黏非织造布的占比较大，且随着拉拉裤市场的增长，纺黏非织造布的需求比例还有一定的上升空间。

至于大众关心的哪种材料会被哪种材料取代的问题，答案很简单。茫茫商海之中，竞争是不可避免的，想要维持领先地位、稳定发展，首先就要找到差距，从自身产品出发，找出自身弱点，向高端产品看齐，不断提高产品性能，同时不断开发新产品、不断创新，才能使自己永远立于不败之地，不会被取代。

非织造布生产厂家应从设备、工艺和配方上寻找突破，开发出更具差异化的产品；纸尿裤生产厂家应该根据不同的消费群体、不同区域的需求情况，选用更合理、更高性价比的材料，并积极引导消费者，不要盲目跟风，理性消费；有意加入卫生材料行业的新投资者，应多调研、多分析、多深入市场了解，不要盲目投资。

致谢：以上内容曾在2018年南京生活用纸年会国际研讨会现场演讲，感谢中国造纸协会生活用纸专业委员会对本文的整理和修改。