武丹聘 李世煌 陈永恭 厦门延江新材料股份有限公司
擦拭巾由于携带及收纳相当的方便,且使用便利,因此受到广大消费者的喜爱。擦拭巾质地柔软、细腻,使用起来无刺激性、吸水力强,而且韧性好、不易变形,在日常生活不同场景都需要用到擦拭巾,例如个人护理应用:婴儿湿巾、手口湿巾、私密护理湿巾、卸妆巾、洗脸巾,还有物表擦拭:厨房湿巾、地板巾、各种工业应用擦拭等。可见,擦拭巾在个人护理、婴幼儿护理方面应用越来越广泛。而擦拭巾的应用,并不仅限于洗脸、卸妆,厨房场景中干擦拭巾(懒人抹布)搭配厨房湿巾使用,可达到事半功倍的效果;地板清洁用的静电擦拭巾也为忙碌的生活提供了便利。擦拭巾可以是水刺非织造布制品,也可以是纺粘非织造布制品。较传统的布类擦拭巾,其生产方法方便,价格低廉,并且干湿均可使用。但同时当前的擦拭巾也存在一些问题,比如结构松散,擦拭时容易脏手或同时需要使用很多张,清洁力低需要多次重复擦拭,擦拭时容易破损等。
针对以上擦拭巾的缺陷,厦门延江新材料股份有限公司自主开发了一种Spinform丝缤纺®擦拭材料,如图1所示,该Spinform丝缤纺®擦拭材料含有至少3层,上、下表面层a,a’和中间层b,其中:上、下表面层a,a’由细旦熔喷纤维构成,中间层b由天然木浆纤维构成,并且上、下表面层和中间层相邻接区域为细旦熔喷纤维和天然木浆纤维相互交织的区域。
图1 Spinform丝缤纺®擦拭材料示意图
图2 Spinform 丝缤纺®擦拭材料的制造工艺流程图
Spinform丝缤纺®擦拭材料采用延江自主开发的Spinform成形工艺,将天然木浆、聚烯烃等通过气流成网、纤网加固、分切收卷等工序形成Spinform丝缤纺®擦拭材料。
Spinform丝缤纺®擦拭材料上、下表面层的细旦熔喷纤维直径仅约为1~5μm,是常规水刺布的涤纶纤维直径的1/6,只有头发丝的1/10~1/25,触感细腻,可以更好的呵护宝宝细嫩肌肤。如图3、图4和图5所示。
图3 Spinform丝缤纺®擦拭材料
图4 常规水刺布
图5 头发丝、纺粘纤维和熔喷纤维对比
同时,Spinform丝缤纺®擦拭材料的中间层含有高达70%的天然木浆,给予产品更加接近棉质的柔软触感,并且结构密实,产品厚度较常规水刺布提升30%以上,木浆和超细纤维的结构搭配,让产品如手帕般厚实,给予使用者更安心舒适的擦拭体验。而常规的水刺布纤维直径较大,结构稀疏,仅靠化纤弹性支撑厚度。如图6所示。
图6 Spinform 丝缤纺®擦拭材料和常规涤纶水刺布的厚度对比图
Spinform丝缤纺®擦拭材料在作为湿巾使用时,擦拭皮肤表面会将水分留在皮肤表面,既可以清洁皮肤,也可以增加皮肤水分。
保湿性测试:采用Real Bubee皮肤水分测试仪,型号:RBX-916,多次测量湿巾擦拭前后的皮肤水分。
具体如下:第一次测试前先量一下皮肤水分,记录为第一次湿巾擦拭前的皮肤水分φ1,然后用湿巾在手背上擦一下,等15s后再量一下皮肤水分,记录为第一次湿巾擦拭后皮肤水分φ1’,第一次湿巾擦拭后皮肤水分φ1’与第一次测试前皮肤水分φ1之差即为湿巾擦拭后皮肤湿度的变化Δφ1,再等15s皮肤上水分干了以后再量一下皮肤水分,记录为第二次湿巾擦拭前皮肤水分φ2,重复以上步骤,测试5次。
保水性测试:采用分析天平多次测量擦拭前后湿巾的重量。
具体如下:擦拭前采用分析天平称取湿巾的重量,记录为第一次湿巾擦前湿巾的重量m1,然后用湿巾在手背上擦一下,再称取湿巾重量,记录为第一次擦拭后湿巾的重量m2,该重量m2也作为第二次擦拭前湿巾的重量,第一次擦拭后湿巾的重量m2与第一次擦拭前湿巾的重量m1之差即为擦拭前后湿巾的重量变化Δm1,重复以上步骤,测试5次。
由图7和图8可以看出,在使用湿巾擦拭后,皮肤表面的湿度均较使用前提高15%~20%,尤其是使用Spinform丝缤纺®擦拭材料擦拭后,皮肤表面湿度维持在40%~50%,舒适感最佳,使用后不需要再使用纸巾等其他产品二次吸干残留水分。由图9可以看出,经过多次擦拭后Spinform丝缤纺®擦拭材料的重量变化较珍珠水刺布的重量变化小,具有缓释控湿作用,这是因为木浆具有天然多孔结构,使材料具备高保水性,比一般含化纤水刺布,能在更长时间下能保持湿润状态,延长湿巾使用时间。
图7 湿巾擦拭前后皮肤湿度
图8 湿巾擦拭后皮肤湿度的变化
图9 多次擦拭后湿巾的重量变化
Spinform丝缤纺®擦拭材料的上、下表面层为超细熔喷纤维,纤维的比表面积大,因此吸附脏污性优异,能够更深层次的清洁皮肤。而中间层的纯天然木浆纤维具有超强吸水能力,形成的湿巾具有厚实感,可以有效阻拦污物,不脏手。
空气透过率测试
用HD-F802型织物透气量仪器测试单层材料的空气透过率,测试条件:样品测试面积:20cm2,试样压差:200Pa,测试样品的空气透过率,测试数值越低,代表空气透过率越低,阻隔性能越好。测试结果如表1所示。
表1 不同擦拭产品的空气透过率
阻隔性模拟测试
用2ml番茄酱作为测试试液,将单层布样覆盖在番茄酱上方,5层滤纸和500g压块依次放在试样上端,1min后测是否有试液被滤纸吸收,并目测是否有试液穿透过布样,如图10所示,并记录滤纸增加的重量为液体透过量,测试结果如图11所示,60g/m2Spinform丝缤纺®擦拭材料的液体透过量为0g,60g/m2珍珠纹水刺布的液体透过量为0.22g,因此Spinform丝缤纺®擦拭材料阻隔性明显优于珍珠纹水刺布。
图10 阻隔性模拟测试图
图11 阻隔性模拟测试结果
Spinform丝缤纺®擦拭材料具有吸液性,当其接触液体时可以快速吸收并在其内部保持一定的液体。
称取准备好的试样并记录数值M1,精确至0.01g。将称量过的试样放在金属网下,使用金属网将样品平整的压入测试液中,使样品完全浸泡在测试液中,计时(60±1)s。计时结束后,用镊子取出金属网及试样,将样品使用夹子垂直悬挂,并将其悬挂成菱形状态,使样品的一个角低于其余部分,滴去过量液体,计时(120±3)s。再将试样从夹子上取下,取下过程中注意不要使液体从试样上挤压出来,用镊子将试样放入归零的烧杯中称量,记录数值M2,精确至0.01g。计算吸液率:吸液率=(M2-M1)/M1×100%。
由表2可以看出,由于Spinform丝缤纺®擦拭材料的中间层为天然木浆纤维,木浆天然具有极强吸液性,因此Spinform丝缤纺®擦拭材料的吸液率可以达到930%。
表2 不同擦拭产品的吸液率
Spinform丝缤纺®擦拭材料采用气流成网工艺,与水刺布成形工艺相比,大大减少了生产过程中水的用量。而中间层天然木浆的填充,也降低了塑料的使用量,从而降低了温室效应气体(GHG)的排放量。同时,和通常的黏胶擦拭巾相比,产生的污染较少,而黏胶纤维是通过用植物纤维作原料,经化学加工制得的再生纤维,生产过程不是很环保,成品纤维会有化学物残留,可能直接或间接影响人体健康。
Spinform丝缤纺®擦拭材料可以通过压花工艺形成表面压花图案,上、下表层的熔喷超细纤维为热塑性高聚物,在一定温度下可以熔融定型,图案清晰,既增加了擦拭产品的美观性,也可以在一定程度上提升Spinform丝缤纺®擦拭材料的耐磨性,并且压花图案可根据客户需求进行个性化定制,满足不同客户需求。如图12所示。
图12 不同个性化图案
Spinform丝缤纺®擦拭材料表面层采用超细纤维,清洁能力强且经久耐用,使用成本低,产品具有特殊的多层结构,阻隔性好,稀便不容易穿透,不会弄脏手,而且中间层木浆保湿/控湿能力好,使用后皮肤表面湿度维持在40%~50%,舒适感高,保护柔嫩皮肤不受伤害,同时可以结合不同结构与组成再加上功能性液体配方,可用于人用物用等不同领域的功能擦拭湿巾。