吸收性卫生用品弹性解决方案及弹性非织造布新进展

林广瑞 广州市斐莱世材料科技有限公司

吸收性卫生用品包括女性卫生用品、婴儿护理用品、成人失禁用品等类型。

表1 吸收性卫生用品类别

吸收性卫生用品一般都包含面层、底层、吸收芯体等核心结构，各个结构的功能和要求如图1所示。

图1 吸收性卫生用品各个结构的功能

为了满足贴身防漏、舒适美观的需求，吸收性卫生用品需要使用弹性材料，如腿部松紧带、立体护围、弹性腰围和弹性耳贴等部位。卫生用品中应用的主要弹性材料类型和特点如表2所示。

表2 吸收性卫生用品应用的弹性材料及特性

弹性材料的弹性及其他力学性能可通过其应力/应变曲线来描述（如图2）。在弹性材料拉伸阶段，随着拉力的增大，材料不断伸长。回复时，随着长度缩短，回弹应力不断降低。仔细观察其过程，拉伸曲线和回弹曲线并不重合，在相同长度时的拉力都比回弹力大。由此可理解，我们拉伸纸尿裤时，手感受到的拉力和穿着的回弹力并不一致。

1 氨纶丝

氨纶丝具有固有且耐久的弹性，同橡筋相比，它不但更坚韧，而且更经久耐用，广泛应用于卫生用品的立体护围，纸尿裤的松紧带，弹性腰围，训练裤的环腰等。但氨纶丝也有自己的局限，产品的美观度稍差，也比较厚。

1.1 氨纶丝的生产流程及产品特性

氨纶丝是以聚氨基甲酸酯为主要成分的一种嵌段共聚物制成的纤维。中国氨纶丝的产量占全球的70%，氨纶丝生产技术成熟，工艺流程分聚合、纺丝成型两个阶段，国内不少氨纶丝厂家已开发适合卫生用品行业的低含油产品。

卫生用品弹性部位的弹性大小与氨纶丝用量及弹性模量相关，不同厂家的相同规格（如620分特）氨纶丝拉力及回弹力不尽相同。模量高低与氨纶丝配方，生产工艺有关。一般高弹性模量的氨纶丝，回弹力及弹性回复率也较高。

高弹性模量氨纶丝相对低弹性模量氨纶丝具有更高的性价比——更少的氨纶丝用量，更低的残余变形。而较低模量的氨纶丝具有更高的拉伸，及更平稳的回弹力曲线。

1.2 氨纶丝的拉伸倍率

氨纶丝的最大拉伸倍率达5.0倍以上，一般有效拉伸2.5～3.5倍。对比不同拉伸倍率的应力/应变曲线，发现使用不同拉伸倍率的氨纶丝，穿着弹力没有明显差异。

1.3 氨纶丝应用工艺及问题对策——弹力舒适与贴身防漏的平衡

身体的活动需要贴身舒适的保护，理想的弹性材料应有平稳的回弹力曲线，能为不同体型的使用者提供合身度，让吸收功能芯体发挥更好的效用。

氨纶丝回弹力如果较高，可以增加芯体的吸收时间，有效防漏，减少侧漏的风险。但是表面褶皱容易导致皮肤勒痕和不适感。

想象一下潮汐河道排泄及堤坝，芯体为河床，防漏隔边为堤坝，堤坝高度随身体活动高低起伏。堤坝高度越高底部压力越大，防漏效果越好舒适度越低。因此，需要在舒适与贴身防漏之间寻找平衡点。

1.4 氨纶丝应用工艺及问题对策——开卷及张力控制

氨纶丝的包装都采用圆管卷装，按开卷方式分主动开卷及侧退不停机开卷。

目前婴儿纸尿裤设备大多采用主动开卷，部分训练裤采用侧退开卷，两者不分优劣，但侧退开卷能消除停机更换氨纶丝的损耗，而受部分用户的青睐。

生产过程中氨纶断丝的原因主要分为两大类：一是氨纶丝质量异常，如粘连，结点分丝，存放处置不当等。另外就是应用工艺不当，如主动开卷端开卷张力不足，近主机端导轮传导张力差异大等。

弹性氨纶丝对张力变化敏感，氨纶导丝路径及导轮均对氨纶丝的输送产生影响。合理的使用工艺应减少路径的阻力，避免过多的导轮。

有些训练裤生产线采用多达50根氨纶丝，不良的导轮维护往往造成高频的断丝停机。通过适当的导轮保养和张力控制，能有效消除断丝，生产过程的氨纶丝状态可纳入流程化、数据化、可视化管理。

1.5 胶贴型婴儿纸尿裤弹性材料应用案例

胶贴型纸尿裤应用弹性材料的部位越来越多，从腿部松紧带，立体隔边到悬浮芯体，大/小环腰，弹性左右贴等。

1.6 婴儿训练裤中弹性氨纶丝应用案例

内裤型产品弹性包覆远多于胶贴型产品，伸缩性良好的弹性材料可以确保训练裤贴身不紧绷。

婴儿训练裤各弹性部位分别起不同的作用，要求的回弹力有所差异。对应可选择不同规格的氨纶丝及不同拉伸倍率工艺。同时，不同的氨纶丝拉伸倍率会导致产品有不同的外观，厂商多根据用户的偏好取舍。

表4 婴儿训练裤弹性材料的应用

1.7 经期裤/轻度失禁裤中弹性氨纶丝应用案例

采用氨纶丝在线与非织造布复合生产环腰，工艺成熟、效率高，成本也比较低。但氨纶丝收缩引起表面褶皱对合身服贴性造成一定的影响，腿部松紧带及立体护围氨纶丝束贴近皮肤，也容易造成勒痕。

图3 氨纶丝经期裤/轻度失禁裤应用案例

2 弹性膜的特性及应用案例

TPU/TPE类弹性膜具有类似氨纶丝的应力应变特征，有效拉伸3～5倍，不过弹性模量相对较低，塑性变形也较高。在线复合面层的非织造布后，延伸性和回弹力等都有明显差异。通过在线打孔，可改善透气性，也会带来弹性的差异。图4为市场上一款采用弹性膜的产品，更薄，但高延伸时回复率下降。

图4 弹性膜应用案例

3 弹性非织造布的新进展

内裤型产品在纸尿裤市场所占比例越来越高，具有更大的舒展性，更好的合身度、美观度和私密性，有部分品牌将产品标注为内衣，与纺织品内衣非常相似，舒适、时尚化。弹性非织造布材料具有高延展性、高回复率、高透气性、柔软性好等特点，在女性经期裤、婴儿训练裤、轻度失禁裤等产品上应用，可以使产品更加轻薄、贴身。

3.1 激活弹性非织造布的特性

采用透气的弹性非织造布能减少在线打孔的工艺，非织造布激活后纵向具有一定的弹性，延伸率最高约120%，如弹性非织造布与面层非织造布复合，弹性将进一步下降。图5为市场上一款经期裤产品，采用激活弹非织造布复合腰围。

图5 激活弹性非织造布应用案例

3.2 纵向弹性非织造布的特性

成人纸尿裤生产商希望在现有设备上生产第二代内裤型产品，纵向弹性非织造布能契合设备工艺要求。纵向弹性非织造布的延伸率最高约100%，如与面层非织造布复合，弹性将进一步下降。

3.3 横向弹性非织造布的特性

横向弹性非织造布具有2.2倍的适中的弹性。有不同延伸率及材料柔软度，可以做出不同织物风格。

现在还在开发棉感和丝感弹性非织造布材料，回弹率能达到80%以上，且更加透气，丝薄。

图6 棉感和丝感非织造布的弹性特性

4 轻度失禁产品中弹性材料的应用

成人失禁用品的消费者可分为3个类型：

● 可自由活动的人群：比较年轻，可以自己去购买失禁用品，并且可以自己穿上，并不影响日常的生活；

● 卧床不起的病人：他们可能受一些药物或疾病的困扰，无法离开病床；

● 看护者或者护工：他们购买并使用失禁用品，给照顾的病人或家人使用，如自己的父母，或者是爷爷奶奶。

对于能够自由行动的轻度失禁人群，在外出工作、旅游、运动等场所使用失禁用品的过程中，希望产品高度私密，不影响日常生活。因此，轻度失禁裤要能满足消费者私密、舒适、透气、贴身、时尚的需求。随着消费者经济能力的提升，以及产品的教育和普及，轻度失禁用品市场将迎来显著的增长，高品质弹性材料在轻度失禁用品上的应用也会不断拓展。

表5 轻度失禁裤中弹性材料的应用

图7 贴身、时尚的轻度失禁裤产品

Q&A问答

1.能否比较一下各种弹性材料的成本？

答：弹性材料氨纶丝弹性拉伸回复好，使用工艺成熟，成本经济。目前纸尿裤及第一代失禁裤采用氨纶弹性材料。以中码经期裤为例，产品设计，拉伸倍率差异大，弹性氨纶的使用量0.6～1.0g/片均合理。弹性氨纶价格大多4万～6万元/t，个别达9万元/t。弹性非织造布按3～5元/m2，如成人内裤型产品，用量0.2m2/片。如按相同面积大小比较，氨纶复合弹性材料成本较低。

2.弹性材料纵向弹和横向弹对纸尿裤设计和纸尿裤设备有哪些特殊要求？

答：目前卫生用品设备大多采用纵向弹性的工艺，不能直接采用横向弹性材料。需重新设计内裤型吸收护理用品，然后定制设备，个性化开发，没有标准模块化的设备。

3.弹性非织造布用于婴儿拉拉裤可行性如何？

答：弹性非织造布或弹性薄膜十年前曾广泛应用于胶贴型婴儿纸尿裤的后端弹性腰围，弹性大耳朵也广泛使用。相比氨纶弹性拉伸回复更好，成本更低。

弹性非织造布结合弹性与面料的特性，如柔软的伸展回弹性，纺织面料的手感，平整多彩美观的超薄布料感。婴儿游泳裤等时尚服饰化的产品多关注弹性非织造布新应用。弹性非织造布分纵向弹性，横向弹性及四面弹性。单从弹性功能诉求，弹性非织造布仍待极大的提升，才能拉近与氨纶的差距。

4.用横向弹性布做成的经期裤，与氨纶丝做成的经期裤，成本价格相差多少？

答：第三代工艺的经期裤，采用横向弹性非织造布及小芯体结构，材料成本约0.8～1.0元/片。比第一代氨纶丝工艺的经期裤成本略有增加。