国内纸尿裤芯体发展现状与趋势

2021-05-06 08:18
纺织导报 2021年4期
关键词:木浆透气性透气

从20世纪30年代第 1 片简陋的一次性婴儿尿裤诞生,到90年代第 6 代全功能新型纸尿裤出现,纸尿裤的发展基本成熟。第 6 代纸尿裤综合了前几代纸尿裤的优点,完成了在形状、结构、功能等方面的改造,如绒毛浆和高吸水树脂颗粒(SAP)组成的长条型芯体,拥有透气性的两侧或全背膜、多层接收的导流层。

目前,国内纸尿裤品牌众多,但是差异化日渐缩小,大家普遍关注的焦点仍然是纸尿裤“薄”“透气”“吸水”等功能。随着互联网的发展以及网购的日趋盛行,越来越多品牌愈发注重线上销售,电商渠道对纸尿裤市场的发展产生重要影响。

据统计,我国纸尿裤年产量从2011年的154.14亿片增长到2018年的381.4亿片,其中复合芯体纸尿裤占比90%。纸尿裤最重要的部分为芯体,芯体的性能直接决定了纸尿裤的吸水性、透气性等品质。

1 纸尿裤芯体的发展过程

1.1 第 1 代木浆芯体

木浆芯体俗称绒毛浆,其于20世纪60年代初在欧美发明诞生。木浆芯体主要由绒毛浆和SAP混合形成,在生产过程中一次成型,其横截面如图 1 所示。木浆芯体纸尿裤通过木浆纤维来疏导尿液进入吸收芯体内部,再通过高分子材料(吸水因子)强大的锁水性能来锁住尿液,以达到纸尿裤表面在吸收一定量的尿液后仍然能保持干爽的效果。木浆芯体的优点为吸收性强,不易漏尿,能满足婴儿排便护理的基本需求,不足之处在于容易起坨、断层。

图1 木浆芯体横截面结构

1.2 第 2 代复合芯体SAP

第 2 代复合芯体是在第 1 代芯体上进行了改良,其是由无尘纸、绒毛浆及SAP黏结复合的一种结构,如图 2所示。与第 1 代纸尿裤相比,第 2 代复合芯体纸尿裤更轻薄,透气性更好,但由于其没有添加木浆纸导致吸收速度慢,容易侧漏和后漏。

图2 复合芯体纸尿裤结构

1.3 第 3 代胶水芯体

第 3 代胶水芯体是由热熔胶、非织造布和SAP混合形成的分层结构,如图 3 所示。胶水芯体优点在于吸湿后不起坨。它通过其中大量的高分子材料来保证纸尿裤的吸收量,吸水后整体膨胀,与胶黏合而平整,不起坨,吸液后能保持原有的形状。不足之处在于透气性较差,生产成本较高。因为纸尿裤吸水后整体膨胀,透气性较差,过度的闷热潮湿会降低舒适感。如果生产操作不当,还会遗留胶水的味道或者纸尿裤在吸水后变硬。

图3 胶水芯体结构示意图

1.4 第 4 代多层预制芯体

由于纯芯体结构纸尿裤普遍存在问题,迫使整个行业改变了传统纸尿裤的结构,研究并开发出了双芯体结构纸尿裤。近年来,双芯体结构不断向多层芯体结构发展。

1.4.1 预制双芯体

图4 双芯体结构

双芯体是由芯体结构和木浆结构组合搭配而成,如图 4 所示,其有效提高了纸尿裤吸水速度,解决了木浆结构易起坨断裂的问题。双层芯体抛弃了第 1 代和第 2 代芯体主要由绒毛浆、高分子材料一次成型的制作方式,创新性的由非织造布、无尘纸、吸水高分子按照同等比例层层交叠。由于第 4 代芯体在纸尿裤整个制作过程中并非一次成型,而是预先制作好,所以又称“预制芯体”。

在预制技术下,第 4 代芯体的吸水高分子得以均匀分布,使尿液吸收扩散更快、更均匀;高分子和非织造布的合理搭配比例,使芯体变得更轻薄、透气,一举突破了前两代芯体“厚重”“透气性差”“易断层”“易起坨”等缺陷及第 3 代芯体“吸收”性能相对较弱的问题。

1.4.2 预制多层芯体

预制多层芯体精细化的分层技术能有效增强芯体吸收量,各层高分子分别发挥着“吸收性”“导流速度”“吸收速度”“扩散性”“锁水性”等作用,结构如图5 所示。预制多层芯体多达 8 层,其中有 3 层为均匀分布的吸水高分子,含量可达到70%以上。芯体在吸收尿液后,超高含量的吸水高分子能够牢牢锁住水分,不易反渗,实现长时间保持干爽。虽然预制芯体层数增多,但芯体依然保持轻薄、柔软、透气的特性。实验数据表明,传统木浆芯体的反渗值普遍在 3 g以上,而第 4 代多层芯体的反渗值则低于 1 g。同时,芯体采用了分区技术,面层采用S型透气凹槽,减少了皮肤与纸尿裤面层的接触,留出了 2 条透气通道,在“轻薄”基础上进一步提升了芯体的透气性。

图5 多层芯体示意图

2 纸尿裤芯体未来发展趋势

复合芯体除了应用在纸尿裤之外,还有更加广阔的市场,包括防溢乳垫、产期护理垫、宠物纸尿裤等。纸尿裤芯体未来的发展可以考虑从结构和材料两方面提升产品的性能。一方面,使用更多的新材料。目前,由于扩散性能有限,芯体的有效利用率约为60%~ 70%,随着新材料技术的发展,具有超强扩散性能、更高利用率的超薄芯体是未来的发展趋势。另一方面,随着多学科技术交叉应用,纸尿裤的反渗和透气性能会更加优异。

(1)新材料的运用

新材料在纸尿裤芯体中的应用发展较慢。未来新材料的应用主要朝功能性材料、超吸水纤维(SAF)、3D打印芯体、生物可降解等方向发展。新材料应用将更加专注产品功能的需求。

(2)新结构的应用

随着造纸技术、纺织技术、化工技术等的发展,多学科、多行业的技术交叉应用,将会推进纸尿裤复合芯体结构的发展走向多元化,如定向导流、梯度吸液扩散等结构。

(3)芯体的个性化设计

不同群体的消费需求是纸尿裤和芯体设计的重要依据。比如,根据男女婴儿小便位置不同可将纸尿裤产品进行细分,通过变换导流层位置开发的男婴纸尿裤和女婴纸尿裤,目前市场上已有相关产品;根据宝宝爬行期的生理特征开发的“爬爬裤”,拥有两倍弹力腰围,能随宝宝动作变化而自动调节腰围大小,贴合身形,使得宝宝自由爬行时也不用担心渗漏。

此外,针对不同地区消费者的消费能力和需求,应进行有针对性的开发。有些地区的宝宝每天使用 6 片或更多纸尿裤,而有些地区每天只使用 1~ 2 片。使用频率不同,消费者对纸尿裤吸液能力的要求也不相同。另一方面是吸收芯体的设计,有些消费者认为薄的芯层透气,而有些则认为厚的芯层不反渗。生产商可根据消费者不同的喜好量身定制。

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