复合芯体技术进展概况

丁棋 福建省乔东新型材料有限公司

随着经济的发展及国民生活水平的提升，我国卫生用品行业在近二三十年经历了高速增长。其中纸尿裤产品给予婴儿柔软舒适的感觉，也消除了妈妈们清洗尿布的烦恼。

复合芯体是近10年来在纸尿裤产品品质飞跃及工艺改良过程中的一种核心材料。因其不起坨、不断层、轻薄、透气等特性受到广大消费者的关注和认同。复合芯体产品也不断改进，由原来的单一复合产品演变为现在的多种材料工艺复合。纸尿裤生产企业及材料厂对复合芯体的研发投入及工艺调整成就了复合芯体作为纸尿裤核心材料的行业地位。

1 复合芯体的技术变革及应用

我国的复合芯体，最早出现于2008年，主要为3层、5层结构，2008—2019年的发展历程见图1。2019年是复合芯体迈向新里程碑的一年，包括多个国内外品牌相继推出在线复合芯体纸尿裤，新改良的无胶芯体面世，乔东也推出8D芯体，意味着复合芯体的结构再一次提升。

图1 2008—2019年复合芯体的发展历程

从设备工艺而论，复合芯体的应用及生产工艺从原来的单一挂料、单一投料的方式，演变成现在的多元挂料、自动接料、多元组合性投料，设备工艺流程上发生了根本性的改变。早期的复合芯体设备是单一的材料复合机，因为产品要求的单一性及配合材料的局限性，未能使复合芯体达到理想的应用效果。复合芯体的包装方式也从原来的单一卷式演变成卷式、缠绕式和箱式等多种方式。在原有的基础上，又对芯体进行了包覆处理，减少了高吸收性树脂（SAP）的洒落现象。

从材料的搭配而论，复合芯体从原来干法纸、蓬松非织造布、热熔胶和SAP组成的基本搭配方式，到现在根据不同材料的特性及不同品牌SAP的优势组合进行合理的搭配。复合芯体各种材料的配比经历了多次改良升级，从纯粹为了复合成为一种产品而生产的普通材料演变成全产业链关注的复合芯体特有材料，也带动了多个材料领域为复合芯体开发特种材料，为复合芯体的进一步发展奠定了良好基础。

从对芯体产品的要求而论，复合芯体作为纸尿裤的核心材料，近年来被市场广泛接受，各生产企业对复合芯体材料的要求逐步提升。在复合芯体的发展过程中，市场逐渐对其理化性能和安全性能形成标准，其中理化性能指标包括定量、幅宽、吸收倍率、保水量、回渗量、吸收时间、水分、白度等，安全性能包括pH值、微生物、黑点杂质、异物、金属、针状物等。在标准日趋完善的同时，生产企业对产品的薄、柔、干爽也提出更高的要求，促使复合芯体制造商更加精益求精，以满足市场的需求。

从最终产品角度而论，复合芯体正在从原来的离线生产逐步向在线生产转变，国内部分纸尿裤设备厂家已经走在行业的前端。在行业竞争越来越白热化的情况下，在线生产复合芯体是未来发展趋势。

最新的复合芯体结构及应用于复合芯体的新型材料如下：

1.1 8D芯体

近年来，为了满足行业的发展需求，乔东适时推出了多种产品以应对市场的改变。其中推出的8D在线芯体，从八个维度出发，包括轻薄、柔软、透气、干爽、稳定、无尘、创新及降本，在产品竞争中为客户提供更加强有力的保障。全新的8D芯体是4层结构，以干法纸、纺粘布、热风布、卫生纸、水刺布等不同组合的复合材料作为第一层，胶合撒播 SAP的蓬松布，压合翻转后，以各种形式撒播SAP，再按客户要求的幅宽分切。后道包覆布（包覆层）放卷、分切、喷胶后，将4层复合芯体包覆，收卷或折叠成最终产品。由于优化了一层结构，8D芯体的成本更低，质感更薄更柔。而SAP通过各种方式撒播，大大提高其性能及利用率，扩散能力也有所提高。8D芯体的制造过程中可由单人操作多台折叠机，减少人工成本。

图2 纸尿裤结构及8D芯体剖面图

表1 8D芯体与现行复合芯体测试数据对比

从表1数据可见，8D芯体吸收速度均比现行的复合芯体快，其扩散长度平均增加20%，回渗量、吸收倍率也明显比现行的复合芯体更佳。

1.2 新型木浆水刺布

近年来，为了适应离线和在线芯体的双重需求，乔东推出了新型木浆水刺布等材料。新型木浆水刺布不仅克服了部分非织造布产品的局限性，增加了花色品种，大大拓宽了水刺非织造布的应用领域，而且促进了水刺技术乃至整个非织造布工艺的发展和提高。产品运用了木浆气流成网与水刺复合技术，由于木浆价格低于水刺法常用的纤维，且吸湿性、扩散性和手感均很好，因此制成的新型木浆水刺布比全部用纤维生产的水刺布更具价格竞争力，但是，生产工艺对水过滤系统要求很高。新型木浆水刺布可用于医用、纸尿裤和卫生巾芯体材料以及擦拭巾。

新型木浆水刺布的使用有助降低复合芯体的生产成本，减少生产过程中的粉尘污染，并且可降解。用于卫生材料领域，可加快液体下渗速度，同时增加液体扩散面积，大大降低表面回渗量，保持卫生用品表层干爽舒适。用新型木浆水刺布生产的复合芯体厚度、柔软度等性能均优于传统复合芯体。

表2 传统干法纸复合芯体及新型木浆水刺布复合芯体的性能对比

1.3 无胶芯体

近年来，复合芯体市场出现一种新型材料——无胶芯体。无胶芯体不使用热熔胶，以PP、PE在线形成蓬松的基材，分别嵌入绒毛浆、SAP，并通过加压使热熔性纤维互相交织结合一次成型。同时能根据需要，将绒毛浆和SAP分别增加1～2道或减少1～2道。无胶芯体最初应用在某国外品牌纸尿裤上，由于芯体不使用热熔胶，纸尿裤透气性高于传统复合芯体纸尿裤，加上具有较高连结性，不易起坨，平整度相对较高。但是，也因为不含热熔胶，纸尿裤吸液后容易产生断层，手感也相对偏硬。无胶芯体目前刚面市，应用情况仍未明了，使用效果及消费者接受程度还有待市场验证。

1.4 热风复合芯体

近几年，复合芯体的变革日新月异，芯体企业为满足市场需求开发不同性能、针对不同人群的芯体技术，除以上介绍的新产品、新技术外，市场上还推出了热风复合芯体，顾名思义，是以热风布作为上下包裹布的芯体，中间撒播SAP，不含蓬松棉。热风复合芯体结构精简，更轻薄，但同时也因中间只含SAP，手感比普通复合芯体更硬，舒适度较差。

复合芯体在国内发展多年，现在纸尿裤中最广泛应用的是5层芯体。从2010年起，5层复合芯体的市场份额逐年上升，据业内人士估算，至2018年，其市场份额达到45%以上。在卫生巾的应用方面，国内有部分卫生巾生产企业采用5层复合芯体或改良的5层芯体，而国外品牌于2019年陆续推出5层芯体卫生巾。

复合芯体近年的高速变革，创新发展，为市场提供了更趋多元化的选择，不同特点的复合芯体相继问世，意味着它从第4代走向第5代，未来随着技术、研发能力的不断提升，将促进复合芯体的进一步发展，使选择更多元化。

2 复合芯体未来的发展趋势

图3 复合芯体未来发展的机遇和挑战

中国全面实施二孩政策，80后、90后父母消费习惯与以往不同，中国纸尿裤市场的渗透率及规模仍处于持续增长的阶段，庞大的市场规模等，这些因素对于芯体生产商而言是巨大的机遇。同时，必须专注产品研发，为市场提供高品质及创新的芯体产品。

中国人均GDP的提高，成就了一批新生代中产阶级，而这群80后、90后也步入成为父母的阶段，他们对于母婴产品的追求，除了关注设计美观外，品质、使用感、方便度都是重要的考虑因素，因此他们愿意花钱使用更好的产品，对中、高端产品的需求较高。作为芯体生产商，洞察市场趋势，了解消费者需求，做好产品，才能抓住机遇。

经过多年的发展，纸尿裤已不再是简单的材料组合，而是各种材料的相互配合和支撑。复合芯体作为纸尿裤的核心材料，需要满足消费者的各种需求。近年相关调查显示，消费者更看重纸尿裤的亲肤感，轻薄、干爽成为重要指标之一。此外，复合芯体功能性的研发不可忽视，在薄的同时，要做到产品吸水能力的稳定。另外全球绿色环保趋势逐渐影响人类生活，国家的十三五规划中大力提倡绿色环保产业，纸尿裤作为一次性用品，也在努力顺应现今社会对环保的追求，包括使用更多可降解材料，通过技术的改良降低SAP的使用比例，以及在不影响性能的前提下，改良复合芯体的原材料，如干法纸、非织造布等趋于轻量化，使复合芯体的生产和应用逐渐趋向绿色化。而未来如何使用更环保的原材料取代现有不可降解的材料，如何降低能源消耗也是重点的研发方向。

图4 复合芯体未来的需求趋势

复合芯体虽然是中国特有的材料，但将来不会只局限于国内市场，复合芯体的高性能、柔软度也逐渐受到外资品牌的关注，已对周边国家的纸尿裤市场产生了较强的影响。乔东的复合芯体产品也被韩国、俄罗斯等国家及其他东南亚、南亚国家和地区接受，已经有不少品牌开始推广。通过近几年的技术革新及材料研发，使纸尿裤更薄、更柔、更优的复合芯体产品，成为全球发展的主流。

对于复合芯体生产企业而言，将来的发展需要在合理布局的基础上，适时开发在线的芯体材料并结合行业需求推出新的复合芯体及材料，将企业整合成一个复合芯体全产业链的服务和生产型企业，从原来单一生产产品的供求关系延伸到上下游合作、人才管理输出合作，实现行业共赢。

Q&A问答

1.目前市场上除了5层复合芯体，还有更新型或者更多层的复合芯体吗？

答：目前有3层、4层、7层芯体，选择用多少层的芯体往往是产品设计者根据终端消费者的不同使用需求确定的。复合芯体也在不断发展迭代，行业里还有无胶芯体、热风复合芯体等。

2.国外市场复合芯体的应用情况如何，哪些地区接受度比较高？

答：复合芯体目前在国外的应用还比较少，绒毛浆芯体还是主流。但目前韩国、日本、印度以及一些东南亚国家市场已经有复合芯体产品在售，这会是复合芯体全球化的突破口。

3.复合芯体中SAP利用率怎样？

答：复合芯体存在扩散长度的缺陷，建议成品增加宽度，缩短长度以增加利用率。

4.8 D芯体中SAP定点撒播能解释一下吗，怎么定点？在产品上有什么优势表现？

答：定点撒播就是根据设计要求，将SAP由平铺均匀分布改为单点均匀分布，使SAP与SAP之间呈“井”字型分布。这样可以加快扩散。定点撒播更符合使用需求，也更经济。

5.复合芯体面层SAP跟下层SAP最理想的结构用料配比是什么？

答：上层使用扩散型SAP、下层使用吸收型SAP，可以使芯体发挥最大的作用。

6.复合芯体对比绒毛浆混合芯体最大的问题是成本高，有什么办法能解决？

答：通过在线生产可以解决成本的问题。其实，衡量成本高低的标准应该是消费者是否愿意为复合芯体比绒毛浆混合芯体体现出来的优势而买单，如果愿意，成本就是合理的。