金永吉　Berry（原PGI）

非織造布前沿技術(shù)展望

金永吉Berry（原PGI）

目前互聯(lián)網(wǎng)已成為最大的信息分享平臺，很多經(jīng)驗的分享都在互聯(lián)網(wǎng)上迅速傳播，這些可能超出了傳統(tǒng)的媒體。隨著受眾群體（消費者）受教育程度的提升，消費者對品牌、產(chǎn)品的認識，對產(chǎn)品創(chuàng)新和差異化的要求都發(fā)生了很大改變。在亞洲特別是中國，消費者對一次性衛(wèi)生用品的理解，已經(jīng)超出了傳統(tǒng)的含義，對一次性衛(wèi)生用品的要求已經(jīng)超過了歐美。

消費者對于嬰兒紙尿褲需求主要集中在柔軟、干爽、透氣、輕薄、貼身、去異味、消除紅屁股等方面，其中柔軟、干爽、透氣、輕薄、貼身也是非織造布廠商在產(chǎn)品研發(fā)時關(guān)注的方向。

1　非織造布產(chǎn)品設(shè)計趨勢

像非織造布這些傳統(tǒng)行業(yè)的技術(shù)，想做出一些基礎(chǔ)性的突破很困難，目前非織造布產(chǎn)品的設(shè)計趨勢如下：

● 布樣的美感和柔軟；

● 阻隔性的提高；

● 身體的適應(yīng)性（即貼身性）；

● 超薄的產(chǎn)品；

● 保護皮膚：添加維生素成分的護膚類產(chǎn)品；通過液體管理提高干爽度（主要涉及芯體的設(shè)計及非織造布的匹配）；底層材料從膜和非織造布的復(fù)合變成只用非織造布從而提高透氣度；中和酸性尿液；

● 異味的阻隔和控制；

● 舒適方便：彈性非織造布，實際是舒適、方便的一個解決方案。

2　非織造布技術(shù)展望

2.1柔軟性

目前絕大多數(shù)消費者購買產(chǎn)品時會通過外觀（花型、顏色），手感（蓬松、布樣），體驗，溫度，聲音等方面來評價產(chǎn)品的柔軟性。而針對手感、視覺和體驗三個方面貝里公司提出了不同的解決方案。

在柔軟性方面，貝里公司推出了柔軟、棉柔、超柔三個系列產(chǎn)品，通過特殊的原料配方提出一些新的解決方案。在手感和視覺方面，貝里公司推出了不同的專利壓花技術(shù)，如給使用者帶來強烈視覺沖擊的六邊型的專利壓花技術(shù)。在體驗方面，貝里公司推出了致柔系列產(chǎn)品。致柔系列具有極致柔軟的手感，豐富的視覺效果。這些立體形狀會對流體在布面的流動產(chǎn)生影響，不同的結(jié)構(gòu)，如孔型、凸起等都會改變液體的流動性。

圖1　貝里公司的專利壓花圖案

2013年Fibervisions推出了一種PP、PE雙組分纖維（EDC中空可裂變纖維），其懸垂度及柔軟度非常好，在水刺過程中通過高壓微細水流的力就能將纖維打散成0.1dtex的纖維。眾所周知非織造布企業(yè)一直是通過控制纖維的細度來使產(chǎn)品更柔軟。萊芬設(shè)備和國產(chǎn)設(shè)備在纖維牽伸方面有一些差異，通常國產(chǎn)紡粘纖維可以做到2～3dtex，在萊芬設(shè)備上通常是1.5dtex左右，控制纖維細度本身對纖維和布面的柔軟性都會有很大的貢獻。

2.2阻隔性

非織造布的阻隔性通常體現(xiàn)在三個方面。

● 液體管理：液體阻隔是衛(wèi)生用品底層材料最核心的功能，研發(fā)出具有高阻隔性的非織造布來替代底膜，是衛(wèi)生用品非織造布的發(fā)展方向之一；

● 預(yù)防親水油劑遷移：目前衛(wèi)生用品的面層及芯體的包裹層材料，都使用了很多親水油劑，但是種類或添加量選擇不當都會造成親水油劑的遷移，導(dǎo)致隔邊產(chǎn)品的失效，當然一些膠水的解決方案可以阻止親水油劑的遷移；

● 防止?jié)B漏。

技術(shù)實例

● AriumTM（熔融薄膜纖維化）技術(shù)：此技術(shù)實際是將類薄膜的熔噴技術(shù)應(yīng)用在非織造布上，可以得到99%的亞微米纖維，極大地提高SMS產(chǎn)品的阻隔功能，在阻止液體的穿透及提高Hydrohead（靜水壓）方面都有很大的幫助。

● NuvibondTM紡粘技術(shù)：可以改變纖維截面形貌，提高均勻性及液體的阻隔性，使織物表面更柔軟、光滑。如果織物形貌不光潔，凸起的纖維會刺激皮膚，NuvibondTM可使織物形貌非常平整。除此之外，實際研究發(fā)現(xiàn)，NuvibondTM可以減少膠水的滲漏，提高粘接性能，增加每卷產(chǎn)品的長度（米數(shù)），減少換卷時間。

圖2　不同狀態(tài)NuvibondTM的結(jié)構(gòu)

2.3表面形貌

所謂表面形貌簡單說就是在平整的表面上制作出不同的圖案，表面形貌改變后會導(dǎo)致毛細作用的變化?，F(xiàn)在比較流行的3D水刺工藝，就是通過立體凸起，改變液體的流動渠道。還可以通過雙組分纖維結(jié)合氣流成網(wǎng)工藝做一些表面形貌的差異化。

技術(shù)實例

● ApexTM技術(shù)：此技術(shù)最早是從強生引入到PGI的。在生產(chǎn)水刺布時使用一個激光加工的網(wǎng)罩，給水刺布帶來不同的形貌，此技術(shù)在歐美應(yīng)用非常多。Apex?技術(shù)可以創(chuàng)造非常多的表面形貌，圖3是貝里之前推出的6種比較典型的形貌。

圖3　貝里公司采用Apex?技術(shù)生產(chǎn)的水刺布表面形貌

不同的圖案可以使水刺布表面形成浮雕、孔、通道來引導(dǎo)液體分流，并幫助收集布面一定區(qū)域的液體。實際上創(chuàng)造形貌本身不難，改善非織造布的耐磨性及液體管理能力才是創(chuàng)造表面形貌的核心。

● Spinlace?技術(shù)：此技術(shù)是將紡粘熔噴與水刺技術(shù)相結(jié)合?；诶w維的物性、價格、水刺設(shè)備速度的影響，傳統(tǒng)的水刺布的成本比較高，這也是紡粘技術(shù)在20世紀90年代能夠異軍突起的重要原因。紡粘和水刺技術(shù)的結(jié)合，其實際工藝是在一層紡粘非織造布上面鋪上木漿及PET短纖維，也可根據(jù)材料設(shè)計的不同再鋪上另一層紡粘非織造布，再經(jīng)過水刺，最后通過烘干收卷。通過此方法得到的紡粘非織造布具有良好的結(jié)構(gòu)支撐性及高強度，并且相對傳統(tǒng)水刺布來說成本比較低，可以替代很多短纖產(chǎn)品。

圖4　Spinlace?工藝流程

● 紡粘與熱風技術(shù)結(jié)合

目前很多非織造布不僅做到了超薄，像日系的非織造布也會做的很蓬松，類似棉柔感。目前蓬松的技術(shù)主要應(yīng)用于熱風非織造布，應(yīng)用在紙尿褲行業(yè)的熱風非織造布在蓬松方面做得非常好，這也給傳統(tǒng)的紡粘非織造布廠家?guī)砹撕艽蟮膲毫?，那么紡粘非織造布如何才能做出蓬松的效果呢？目前在日本、美國、德國已?jīng)出現(xiàn)了一些解決方案，甚至一些商業(yè)化的解決方案。其實很簡單，就是用紡粘技術(shù)生產(chǎn)出長絲非織造布，采用雙組分纖維鋪網(wǎng)后，通過加熱使長絲發(fā)生卷曲，并通過烘箱或簡單的熱軋定型，獲得一些蓬松的結(jié)構(gòu)。

圖5　長絲紡粘非織造布的顯微照片

左邊兩張圖是相同放大倍率下的紡粘非織造布光學照片，左下圖是最常見的紡粘非織造布（1.5dtex左右的長絲），左上圖，顯示的是卷曲的纖維，可以看到整個視角下的絲都是卷曲的。右上圖顯示該紡粘非織造布實際上也有軋點，但是軋點非常弱，可以保持它的蓬松度。這是將紡粘和熱風技術(shù)相結(jié)合的新技術(shù)，給紡粘技術(shù)帶來了新的發(fā)展機遇。

2.4結(jié)構(gòu)

設(shè)計產(chǎn)品時，不同紡粘/熔噴的比例很大程度上影響了非織造布的結(jié)構(gòu)。不同的纖維形狀、彈性體、雙組分纖維和氣流成網(wǎng)工藝等對產(chǎn)品結(jié)構(gòu)都有很大影響。

● 纖維形狀

圖6　Reemay?&Tekton?截面圖

圖6是Reemay?&Tekton?截面形狀不同的纖維，三葉形的纖維可改變流體運動。

● 彈性部件

想要獲得單一的用非織造布制成的彈性部件，不管是在工藝的難度上還是成本上來說都會有很大的挑戰(zhàn)。不管是聚烯還是苯乙烯等彈性原材料，在紡粘工藝過程中的加工難度都非常大，目前薄膜或橡筋與非織造布復(fù)合是非常經(jīng)濟的彈性部件解決方案。如果開發(fā)出一個完全彈性的非織造布，那么其彈性要能與復(fù)合的材料相匹配，另外成本不能高于目前復(fù)合的材料，這是非織造布制造商、原材料供應(yīng)商面臨的一大挑戰(zhàn)。目前很多大公司都推出了彈性部件原材料，但是這些材料的價格能否使此解決方案商業(yè)化，是一個巨大的挑戰(zhàn)。

技術(shù)實例

S-TexTM技術(shù)：區(qū)別于傳統(tǒng)紡粘非織造布，通過S-TexTM技術(shù)可以得到高旦的細纖維，高延展性的非織造布，可以做到超過100%的延展率，比較接近彈性非織造布，但還不是一個完全的彈性非織造布，此技術(shù)的未來發(fā)展方向就是生產(chǎn)完全彈性的非織造布。

（韓穎整理）

Leading Nonwoven Technology Outlook