Tara Olivo

超聲波設備制造商一致認為，非織造布行業(yè)生產技術的持續(xù)創(chuàng)新，尤其是非織造布生產商越來越深入地了解超聲波的價值，為超聲波領域帶來更多的新機遇。

Chase機械工程公司的董事長Guy Gil講，超聲波是粘合或切割合成材料干凈而有效的方法，雖然前期投資很大，但是長期利益遠比付出的成本要多。

超聲波粘合（焊接）法利用高頻聲波通過振動產生的局部熱量，使熱塑性纖維粘合在一起。這一技術具有顯著優(yōu)勢。

Aurizon超聲波公司衛(wèi)生/個人護理/醫(yī)療部總監(jiān)Dan Sorensen講，超聲波創(chuàng)造了機械粘合方式，它有別于膠粘劑形成的化學粘合，機械粘合產品在極端高溫條件下，如運輸?shù)侥承釒У貐^(qū)，仍然能夠保持粘合效果。而且不含化學物質，對環(huán)境和皮膚敏感的消費者來說也具有友好性。

美國艾默生電氣公司地區(qū)技術協(xié)調員Julia Daniel表示，超聲波粘合技術使用摩擦力和壓力將兩種材料直接粘合，節(jié)省了膠水和溶劑的成本、附加固定裝置的成本以及等待粘合劑固化的時間。此外，不存在膠水和溶劑等潛在的污染源，以及清洗并維護膠粘劑裝置的需求，因為超聲波技術可以通過一系列不同的頻率和不同的壓力進行材料粘合，減少了材料損壞的風險，可使最精細的非織造布材料粘合處也保持平滑。

以下是非織造布行業(yè)中，部分主流超聲波設備供應商的最新技術創(chuàng)新概覽。

Aurizon超聲波公司

總部位于美國威斯康辛州Kimberly市的Aurizon超聲波公司是一家大功率旋轉超聲波設備的供應商，主要用于包裝、衛(wèi)生用品和特種加工行業(yè)。

衛(wèi)生用品行業(yè)中，Aurizon的超聲波技術主要應用于成人和嬰兒紙尿褲、拉拉褲，外科手術衣和醫(yī)用口罩的生產，用于粘合、復合、壓紋和層壓熱塑材料。公司擁有適用于材料復合、芯體、導流層和底膜粘合的技術解決方案。

Aurizon公司有能力也有意愿綜合開發(fā)和定制化超聲波技術解決方案。為了滿足客戶的生產需求，在解決方案中會考慮焊頭的冶金特性、聲學設計、幾何學、材料的成分和工藝的系統(tǒng)化等關鍵參數(shù)。

最近，Aurizon公司推出了幾項新的粘合解決方案。其中一款新設備配備扁焊頭和旋轉焊座，用于材料復合和封邊。Aurizon公司的Dan Sorensen稱，扁焊頭的寬度大于圓焊頭，可減少設備的運行成本。例如，一個150mm寬的扁焊頭可以替代2個75mm寬的圓焊頭。這一解決方案并不是把所有圓焊頭直接替換成扁焊頭，但是在大部分生產情況中，都行之有效。

Aurizon公司最近還實現(xiàn)了彈性材料包封技術的優(yōu)化。該技術直接用熱塑基材包住拉伸的彈性材料，為彈性材料的生產者和加工者提供了技術優(yōu)勢，免除了使用粘合劑產生的直接/間接成本。Aurizon的超聲波包封技術相比其他復合方法，對材料的拉伸張力較低，從而使終端產品更舒適。

Sorensen表示，Aurizon超聲波包封技術的市場需求量很大。公司目前正在與亞洲、歐洲、北美的設備制造商和終端用戶合作，不使用粘合劑對衛(wèi)生用品生產商而言頗具吸引力。彈性材料包封技術具備3個優(yōu)勢：①不使用粘合劑可節(jié)約生產成本；②提高生產效率；③改善終端產品的舒適性和性能。

Aurizon公司還推出了RS系列粘合設備配件，RS系列是一款安裝在軸承座上的旋轉超聲波設備配件，軸承座可安裝在生產線的任一方向。有20kHz、30kHz和40kHz三種頻率可供選擇，粘合寬度最大可達3英寸，供設備制造商和經驗豐富的生產企業(yè)客戶選擇，幫助他們開發(fā)自己的生產設備驅動和解決方案。

Chase機械工程公司

Chase機械工程公司最近推出了OTA超聲波粘合系列設備新產品，用于難粘基材和3D形狀產品的粘合。終端用戶在生產過程中可進行可視化操作，對產品進行粘合，配套安裝設備包括自定義折疊機、導向裝置或其他用于粘合前定位的裝置。

Chase公司董事長Guy Gil講，多年以來，公司總是收到來自客戶的反饋，詢問是否可以用于3D形狀產品（立體過濾材料、折疊過濾材料）的粘合，以及圓形產品周邊的粘合、圓柱體產品的粘合等。公司在研發(fā)OTA超聲波粘合機之前，一直沒有可滿足這一需求的設備解決方案，OTA的推出還可用于枕頭、安全防彈背心、口罩和手術衣生產過程中的粘合。

Gil表示，近期，Chase公司對超聲波技術加以整合，在同一生產線上可進行連續(xù)和插入式粘合。難點在于選擇插入式粘合時，生產線上的產品必須要停下來，但是，選擇連續(xù)式粘合時，來自上游工序的基材需先存儲到蓄壓器中，以便基材有足夠的時間實現(xiàn)連續(xù)在線粘合。Chase公司憑借多年來對基材生產處理和拉伸控制的經驗，設計并研發(fā)出了滿足上述需求的系統(tǒng)。

根據(jù)Gil的觀點可知，超聲波技術已越來越被大眾接受。原輔材料供應商了解到超聲波的好處，經常使用雙組分纖維生產非織造布材料，終端用戶也可將超聲波粘合技術應用到生產中，從而減少對粘合劑、針線或機械壓邊設備的需求。

Gil對超聲波技術在非織造布行業(yè)中的發(fā)展前景持樂觀態(tài)度。超聲波技術在這個行業(yè)中存在大量新的機會，因為全球的生產企業(yè)需要以安全、清潔和高性價比的方式對材料進行粘合、復合或壓花。非織造布已成為人們日常生活的一部分，無論是準備手術的醫(yī)生、護士，還是穿著工作服的畫家，甚至是坐下在膝蓋上搭一塊柔軟非織造布餐巾準備用餐的食客，都離不開它。非織造布已經切實改變了人們的生活方式。

艾默生電氣公司

艾默生電氣公司總部位于美國密蘇里州圣路易斯市，是一家為工業(yè)、商業(yè)和民用市場提供工程技術解決方案的跨國公司。艾默生自動化解決方案可以幫助加工、配套和單一產品生產商最大化提高產能，優(yōu)化能源和運營成本，并保護生產人員的安全和環(huán)境衛(wèi)生。

在自動化解決方案方面，艾默生公司主推Branson品牌超聲波設備，該款設備可以切割、粘合、密封或縫合合成材料非織造布，以滿足各種醫(yī)療和非醫(yī)療應用要求。醫(yī)療應用包括外科口罩、面罩、一次性醫(yī)用衛(wèi)生用品、手術服和過濾材料，非醫(yī)療用途包括快消品、個人護理用品、嬰兒紙尿褲和拉拉褲、護理墊、座墊、座套、家用拖把、清潔產品和一次性真空過濾袋等。

艾默生公司的Julia Daniel稱，近年來最大的增長來源于醫(yī)療行業(yè)。由于超聲波技術粘合的接縫牢固且一致性好，經過滅菌處理，不使用溶劑和膠粘劑，因此它不僅可以滿足醫(yī)療非織造布的生產要求，便于設備維護，還可以降低潛在的污染風險和污染源。

Branson品牌超聲波設備

超聲波在非織造布行業(yè)中的機遇無處不在。Daniel表示，隨著生產商了解更多關于該工藝技術的價值和多功能應用性，其在短期內有望實現(xiàn)突破增長，并隨著人口結構的未來變化實現(xiàn)長遠發(fā)展。由于美國和許多西方國家中老年人口占總人口比例正在持續(xù)增長，因此今后對醫(yī)療產品、衛(wèi)生用品、個人護理用品、床上用品、座椅、清潔和過濾產品的需求將繼續(xù)增長，提高此類產品的生產效率變得尤為重要，特別是保證生產過程中最大化的清潔度，減少污染風險。超聲波技術解決方案完美滿足這一生產需求，因其生產設備可以完成非織造布產品生產的全過程，包括分割、裁切、壓花、絎縫和粘合。

同時，Branson超聲波技術還可滿足無塵車間的生產要求，若需要，還可以提供數(shù)據(jù)監(jiān)控和存儲，符合最高法規(guī)要求。

艾默生公司將繼續(xù)開發(fā)和擴展現(xiàn)有和其他超聲波技術，其中一項重大改良源自客戶對質量控制持續(xù)改進的需求，開發(fā)了實時監(jiān)控和記錄數(shù)據(jù)的功能，甚至在自動化生產線中該功能也可實現(xiàn)。另一項改進是在Branson的DCX F粘合系統(tǒng)中應用現(xiàn)場總線技術，使多個粘合系統(tǒng)可以彼此連接并實現(xiàn)直接與PLC通信。Daniel說：“借助該功能，用戶不僅可以控制單個超聲波粘合機的技術參數(shù)，而且可以監(jiān)控多個粘合生產系統(tǒng)的實時狀態(tài)?！?/p>

Herrmann超聲波公司

Herrmann超聲波公司注意到衛(wèi)生用品行業(yè)對超聲波技術表現(xiàn)出的極大興趣。該公司在全球共有4處辦事機構，分別位于：德國Karlsbad、美國伊利諾伊州Bartlett市、中國江蘇省太倉市和日本千葉縣柏市。Herrmann持續(xù)開發(fā)與嘗試超聲波技術在衛(wèi)生用品領域中的新應用，例如用于大耳貼、彈性材料的復合、導流層、芯層等結構的壓合。

非織造布部門總監(jiān)Steve Bellavia表示，Herrmann公司的超聲波技術可用于生產無膠紙尿褲，該技術一直走在行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的前沿。通過長期與原材料供應商、生產商和OEM代工企業(yè)合作，不斷提升工藝和技術，減少碳足跡并提高吸收性衛(wèi)生用品的回收率，打造更加環(huán)保的產品。

將超聲波技術用于生產無膠紙尿褲是Herrmann公司在可持續(xù)方面取得的又一進展，如彈性材料包封和彈性腰圍的應用。由于粘合劑的使用導致生產成本增加并加長了設備停機時間，因此生產商與OEM代工企業(yè)堅持減少或不使用粘合劑，將超聲波作為替代解決方案。

在2019年IDEA會議上，可持續(xù)發(fā)展與開發(fā)天然環(huán)保材料紙尿褲仍是熱門話題，Herrmann公司在會議現(xiàn)場介紹了超聲波技術的優(yōu)勢。同時，過濾、紡織與醫(yī)學等行業(yè)也認識到超聲波的優(yōu)勢和益處，正在轉向應用超聲波技術。

最近，Herrmann公司為其粘合設備引入了一套新的控制系統(tǒng)。它可以實時監(jiān)測生產材料和環(huán)境的變化，對生產進行糾偏，并保持粘合質量的一致性。通過直觀的手持式觸摸屏查看分析參數(shù)，也可同時控制多個運行設備。公司通過傾聽客戶的需求，為扁焊頭和圓焊頭系統(tǒng)提供了不同型號的驅動器，使超聲波裝置占用的空間更小。

Herrmann公司還對總部的設備進行升級換代，將Karlsbad的生產規(guī)模擴大了一倍，以便能夠更有效地服務于非織造布市場，公司的技術團隊還通過收購可用于一次性衛(wèi)生用品行業(yè)的新型設備/配件成功地擴大了提供可行性研究的范圍。

Sonobond超聲波公司

Sonobond超聲波公司供應多種超聲波旋轉粘合、切割設備，電焊機和手動切割機，每種設備都有獨立的工作模塊單元，并可集成到生產線上。除了500個標準化單元外，Sonobond公司還可根據(jù)客戶的特定應用需求制造定制化的設備工具。

醫(yī)療行業(yè)是Sonobond公司超聲波技術新的應用領域，用于滅菌包的粘合，用滅菌包將醫(yī)療/牙科器械包好進行滅菌處理，并保證隨后在儲存和運輸過程中的安全衛(wèi)生性。Sonobond公司總裁Janet Devin講：“我們的SeamMaster超聲波粘合機一般用于口袋邊緣的密封，密封部位堅固結實，能夠承受高溫滅菌過程。”

另一個新的應用是在工業(yè)/無塵車間領域。SeamMaster超聲波設備還可用于切割和粘合清潔擦拭巾的邊緣，這些擦拭巾經過認證，99%不會起毛，因此生產中不會出現(xiàn)掉屑/毛現(xiàn)象而導致電機、精密設備或車床發(fā)生故障。

一次性醫(yī)療衛(wèi)生用品是Sonobond公司產品的另一大應用領域。這些用品包括手術衣、帽子、口罩、鞋套、傷口敷料和床墊/套。通過超聲波的高頻振動壓合產品邊緣，并對接縫處進行加固，不會產生針孔，不使用膠粘劑，產品不易磨損也不會開縫，因此滿足了美國職業(yè)安全與健康管理局（OSHA）對一次性醫(yī)療用品的嚴格監(jiān)管要求。

Sonobond公司的SeamMaster超聲波粘合機工作原理與傳統(tǒng)的旋轉式粘合設備類似，但其壓合的接縫處更加柔軟光滑，且不會滲水或其他液體。

Devine講：“超聲波技術非常適合用于非織造布制品的生產，因該技術在切割、切邊、封邊和壓合環(huán)節(jié)更具優(yōu)勢，成本也更低。因此，我們期待為所有非織造布產品的生產做出貢獻?！?/p>