近幾年,隨著人民生活水平的提高、消費升級以及對環保的逐步重視,安全、天然、環境友好型衛生用品逐步受到消費者青睞。“棉”產品成為市場新寵,如純棉表層衛生巾、棉柔巾、嬰兒棉巾等,此外,柔軟、安全是消費者選用濕巾產品的重要訴求。那么,天然棉纖維如何應用到非織造布中?純棉表層衛生巾如何平衡吸濕性和干爽度?再生纖維素纖維的生物降解性及對濕巾柔軟性、吸濕性的影響如何?等等,針對這些行業熱點話題,生活用紙專業委員會在第25屆生活用紙年會國際研討會期間,策劃組織了主題為“天然,環保,親膚——純棉表層衛生巾,棉柔巾,可降解濕巾”論壇。
出席論壇的嘉賓有美國棉花公司高級客戶經理張立綱先生,蘭精集團全球衛材與濕巾領域商務發展經理Shayda Rahbaran女士,賽得利集團副總裁馮昕先生,欣龍控股(集團)股份有限公司副總裁譚衛東先生,穩健醫療用品股份有限公司研發總監宋海波先生。并特邀北京大源非織造股份有限公司副總經理張靜峰女士擔任此論壇主持人。
嘉賓們緊密圍繞“天然,環保,親膚”這個主題旋律,分別就全棉水刺非織造布生產工藝、產品應用;純棉表層衛生巾平衡吸濕性和干爽度,以及纖維素纖維對濕巾柔軟性、吸濕性影響等方面的話題進行了觀點分享,并與聽眾進行了問答互動。


美國棉花公司高級客戶經理張立綱

主持人:北京大源非織造股份有限公司副總經理張靜峰

欣龍控股(集團)股份有限公司副總裁譚衛東


穩健醫療用品股份有限公司研發總監宋海波

賽得利集團副總裁馮昕

主持人:當下消費者非常喜歡“棉”產品。據某咨詢公司市場調研數據,2017年純棉表層衛生巾產品的銷售增長率高達12%。那么,天然棉纖維如何應用到非織造布中?全棉水刺布在傳統水刺布工藝基礎上有何革新?
關鍵詞1:棉纖維在水刺布中的應用
欣龍集團副總裁譚衛東介紹說:“水刺非織造工藝是目前所有非織造工藝技術中發展最快的工藝技術之一。欣龍公司于1995年從歐洲引進了第一條水刺生產線,目前國內水刺生產線已經超過了300條,國內水刺產品的市場復合年均增長率16%以上,行業發展非常迅猛。”
由于棉花具有“天然、健康、安全、環保”的特點,因此棉纖維在水刺布中逐步得到應用。欣龍公司2002年生產出國內第一塊全棉水刺布,之后此工藝技術及產品應用市場快速增長。全棉水刺布成為水刺布中的一個新興細分領域,目前占比很小,約10%。
如何采用棉花生產水刺布呢?譚總說道,全棉水刺布工藝,第一步是將棉花去除雜質,確保原棉的質量。棉花生長在田野,采摘后的棉花含有很多雜質(非棉纖維性物質),如沙土、枝葉、鈴殼、蟲屎、蟲尸、棉籽、破籽等;第二步是脫脂,因為天然潔白的棉花是不吸水的,如果應用于吸收性衛生用品,那么就要將棉纖維表面的棉蠟和其他雜質通過脫脂的方法去除,保留棉花本身純粹的百分之百纖維部分。第三步是漂白,天然棉花的白度只有60%左右,但實際應用于衛生用品的白度基本在90%以上,因此,需經過雙氧水漂白工序。之后,再經過烘干、清花、鋪網、水刺、烘干和成品卷取。
全棉水刺布具有吸濕性好、透氣性佳、手感柔軟的特點,適合用于醫療衛生行業(代替全棉紗布),女性衛生用品(衛生巾,衛生護墊,卸妝棉,面膜等),嬰童用品(棉柔巾,濕巾)等。
關鍵詞2:革新的全棉水刺布生產工藝
穩健公司研發總監宋海波介紹說,棉花是紡織工業的重要原料,在傳統紡織領域的研發應用技術很成熟,但在傳統紡紗織布醫療用品領域,紗線頭和紗線絨毛很容易成為手術室中的醫療隱患。“因此,我們穩健公司創始人李建全先生曾到世界各地考察學習,希望找到一種工藝能解決傳統醫用紗布里面紗線頭和絨毛的問題。”自此,穩健從2004年開始,毅然踏上了探索全棉水刺布的生產研發征程,2004—2008年4年間不斷嘗試以原棉為材料生產全棉水刺布。“在支付了超過兩千噸棉花的學費之后,2008年底終于成功生產出第一卷全棉水刺布(能夠產業化應用)。研發過程中,我們走了不少彎路,攻克了許多技術難題。”至今,穩健已使用十幾萬噸的棉花,磨煉探索出一套成熟的全棉水刺布生產工藝,而且創新努力的步伐從未停歇。
宋海波總監說道,傳統的全棉水刺布生產工藝是先脫脂再水刺,使得脫脂后的棉纖維不夠光滑,梳理和鋪網困難,生產過程不可避免的會導入新的雜質,成品含雜率高,微生物指標超標,影響質量。穩健研發的專利生產工藝(見圖1)是將原棉直接進行梳理,采用先水刺再脫脂的工藝技術,最大限度保持了棉纖維的長度和韌性不受損壞,極大地提高了纖維的利用率,保留了棉的柔軟性。這種創新工藝技術解決了傳統全棉水刺布生產過程中存在的成本高、浪費大的缺陷。
① 清花:將原料開松、除雜、混合;
② 梳理:將原料進一步除雜、清理、梳順;
③ 鋪網:將梳理好的纖維進行直鋪或交叉重疊鋪網;
④ 水刺:利用高壓水對纖維網進行穿刺,使纖維纏結;
⑤ 脫脂:將水刺后非織造布上的蠟質或油脂除掉;
⑥ 漂白成卷:將水刺布按要求進行漂白處理。
棉纖維是天然纖維,不像化纖,從原材料到纖維的生產過程中,能相對保持整個纖維的單一和均勻性; 棉花在生長發育期間,因氣候等多種因素影響,棉纖維會存在一定差異,因此,棉纖維應用到水刺布上的生產工藝過程需要對一些工藝參數進行研究和探索。此外,水刺布生產線中,水刺頭的數量、水壓、水刺距離、噴水孔的直徑、噴水孔排列密度、生產速度、托網簾(或轉鼓)結構、產品單位面積質量、脫水箱真空度等,這些工藝參數都會影響全棉水刺布的結構和性能。水刺工序后是后處理過程。后處理一般采用脫脂漂白的方式,有很多相關工藝值得去探討,比如后處理過程中如何保證整個產品內外層的均一性等。
全棉水刺布應用的衛生用品品類不同(如衛生巾,棉柔巾,濕巾等),水刺布的生產工藝參數設計也不同。例如,用于棉柔巾,要確保手感柔軟且不掉屑;用于衛生巾面層,在保證柔軟的同時,還要控制起毛、起球,確保干爽度;用于濕巾,更多要控制產品的強度問題等。
主持人:棉纖維具有良好的吸水性能,但如用于衛生巾的表層材料,如何平衡全棉水刺布的吸濕性和干爽度?
美棉公司高級客戶經理張立綱介紹說,美國棉花公司是一家全球性的非營利性質的棉纖維研發公司,棉纖維具有天然的親膚性和吸濕性,但干爽性欠佳。全棉水刺布如用于衛生巾表層,需同時兼具快速吸液和保持干爽性。如何平衡干爽度和吸濕性,給行業企業帶來了挑戰。為應對這個問題,業內有不同的解決方案。美棉公司研發的解決方案有兩個:一是物理方法,對衛生巾純棉表層非織造布進行壓花,凹槽結構會形成毛細管效應,利于液體的吸收并保持整體干爽性。目前國內企業如欣龍、穩健,以及日本Unitika供應的全棉卷材產品,在全棉水刺布后處理方面做的非常好。二是化學方法,通過使用助劑來平衡全棉水刺布的吸濕性和干爽性。美國棉花公司研發出的微型窗(英文名詞是Wicking Windows)新技術,是通過對全棉非織造布面層材料進行氟化物非連續式印花整理,是利用仿生學原理模仿人體皮膚,從而兼顧平衡吸濕性和干爽度兩種功能。此外,還推出一些無氟技術以滿足消費者訴求。這兩種方法,不僅可有效提高棉產品的吸濕性,還能為消費者帶來棉產品的親膚性和柔軟性。
關鍵詞1:含棉、棉柔≠純棉
美棉公司主要從事棉纖維的研發和推廣,在棉纖維研發領域,除了重點在傳統紡織行業,近些年在非織造布行業也投入了巨大的研發力量。美棉公司高級客戶經理張立綱先生介紹說,目前消費者對棉的認知度比較高,有81%受訪者認為棉纖維是他們的最愛。據咨詢公司市場調研數據顯示,市場上在售商品有79%宣稱是用棉制成的,但事實上,只有很小比例的產品是100%純棉。
“穩健公司2008—2009年與恒安牽手合作,生產出國內第一款純棉表層衛生巾產品,成功獲得消費者的認可。之后,很多同行在自己產品的包裝上,將“棉”字的字號加大,設計醒目,希望打造棉柔的概念來贏得消費者的青睞,但是,‘棉柔’不等于‘純棉’。棉柔與純棉是兩個截然不同的概念。”穩健公司研發總監宋海波說道。
關鍵詞2:純棉表層衛生巾/護墊
欣龍集團從2002年開始生產全棉水刺布以來,最初應用于衛生護墊的表層,市場接受度比較好。近幾年消費升級,由于消費者對天然、舒適、純棉材料特性的青睞,純棉表層衛生巾產品應運而生,尤其適合肌膚敏感的適齡女性人群。目前,國內外知名衛生巾廠家紛紛推出了純棉表層衛生巾產品,如寶潔公司護舒寶(天然純棉),金佰利高潔絲(澳洲進口純棉),花王樂而雅天然棉透氣護墊,恒安七度空間(少女系列,純棉新肌感),廣東景興Free純棉系列,廣東啓盛U適(天然純棉)等。目前,純棉表層衛生巾產品市場份額占比雖不大,但未來會繼續增長。
關鍵詞3:棉柔巾
全棉時代開發的棉柔巾可以干濕兩用:干用,不添加任何防腐劑,在干燥的環境下不發霉、不長菌;濕用,用開水或溫開水,沾水就可以濕用。不僅適合嬰兒使用,而且也非常適合女性潔面,有很好的清潔效果。
關鍵詞4:發達國家對“棉”產品的喜愛
美棉公司曾做過一項消費者調研,主題是棉、天絲、人造棉和滌綸這四種面料是否對環境安全與友好,被調研的美國、歐洲和日本的消費者中,分別有89%、77%和73%的消費者將“棉”材料列為4種材料中最具環境安全信任水平的材料。“發達國家消費者對‘棉’產品一直是情有獨鐘,據說新西蘭有個衛生巾品牌,整個產品都是采用棉花原料,不僅僅是產品表層。”美棉公司張總說道。
主持人:中國濕巾市場發展十幾年,消費者最關心的是濕巾的質量、安全和環保等問題。市場上濕巾多數是采用滌綸纖維混合纖維素纖維(粘膠纖維)為基材,那么,纖維素纖維作為濕巾的重要原料,有何特點?對終端濕巾產品的柔軟性和吸濕性有哪些影響?
關鍵詞1:什么是纖維素纖維
非織造布常用纖維有天然纖維和化學纖維。其中,化學纖維是最主要的非織造布原料,包括再生纖維和合成纖維。再生纖維是指采用天然聚合物為原料,經過化學方法和機械加工而再生制得的,主要品種是纖維素纖維,以含有大量纖維素的木材、棉短絨、蘆葦、甘蔗等為原料,從中提取純凈的纖維素,經過燒堿和二硫化碳處理后制備成粘稠的紡絲溶液,采用濕法紡絲制造而成。
賽得利集團副總裁馮昕先生介紹說,纖維素是一種自然界天然存在的多糖物質。纖維素纖維來源于可持續種植管理的林地。從纖維素含量來說,纖維素纖維是纖維素含量最高的纖維,也是含雜質最少的天然纖維。如表1所示,即使是跟消費者偏好的棉花相比,纖維素纖維含纖維素更高,而脂肪和蠟質更少,是更加純凈的纖維。

表1 纖維素纖維、棉、滌綸中所含相關物質對比情況
纖維素纖維的生產過程是木片做成溶解漿后,在纖維素纖維工廠進行溶解。溶解有兩種不同的工藝,一種是溶液法,是把纖維素溶解成溶劑的生產方法,即在一個非溶劑的體系中通過化學變化,把不溶于水的纖維素纖維變成能夠溶于水的物質,像家里使用的花灑,噴絲噴出后通過水域形成固態的纖維。另外一種是溶劑法,是通過溶劑析出纖維素,如蘭精公司的天絲產品,采用環保創新的技術生產而成。
關鍵詞2:纖維素纖維特點,與棉纖維和滌綸纖維比較,及對濕巾柔軟性和吸濕性的影響
賽得利副總裁馮昕表示,“清”和“親”兩個字可完美的詮釋出纖維素纖維的特點。“清”,是指纖維原料來自天然木材,木材是一種天然聚合物,纖維純凈,纖維的長度、線密度一致性好。與棉纖維相比,棉纖維來自天然纖維,其形態粗細和長短相較于纖維素纖維不夠一致和均一,包括多糖分子的聚合度,因此,纖維素纖維比棉纖維更柔軟,此處“柔軟”不是簡單的用戶體驗,柔軟的目的是起到更好的清潔作用。纖維素纖維由于柔軟,所以貼膚性好,在清潔肌膚時能與皮膚有更多的接觸點,從而清潔更多的污垢,達到更佳的清潔效果。“親”,是指吸水性好。纖維素纖維來源于木材,水分傳導能力更優異,因此親水性更好,不需要脫脂脫臘。
纖維素纖維、棉纖維和滌綸纖維對濕巾柔軟性和吸濕性有怎樣的影響呢?
1 柔軟性
柔軟性是一個比較復雜的概念,行業里關于柔軟性測試標準一直有爭議。為了減少主觀的影響,更加客觀地評定相關指標,我們從四個維度:韌度、滑度、懸垂性以及褶皺回復來定義柔軟性,在這里,柔軟性被廣義定義為手感值。
圖2是100%纖維素纖維制成的非織造布和 100%滌綸制成的非織造布性能測試比較,可以看出,100%纖維素纖維制成的非織造布除了滑度和滌綸制非織造布相近外,韌度、褶皺回復率及懸垂性都優于滌綸制布。整體纖維素纖維制成非織造布手感值遠高于滌綸制布。

圖2 100%纖維素纖維和100%滌綸制成的非織造布性能測試比較
從纖維纏結結構分析,纖維素纖維纏結較棉花的纏結略蓬松,手感體現的柔軟度更高。
2 吸濕性
纖維吸濕性大小一般用回潮率表示。圖3是纖維素纖維、棉和滌綸三種纖維標準平衡回潮率比較,其中,纖維素纖維回潮率為14%,棉回潮率為8.5%,而滌綸回潮率只有0.4%。纖維素纖維的吸濕性能明顯高于另外兩種纖維,更符合衛材和個護產品對材質的要求。
從纖維布面纏結結構的角度對比,纖維素纖維的吸濕性能優于棉。由于纖維素纖維制成的非織造布的布面纏結略蓬松,因此毛細吸水效果更優于純棉制成的非織造布。

圖3 纖維素纖維、棉和滌綸三種纖維標準平衡回潮率比較
賽得利集團副總裁馮昕說道,濕巾產品對水分的親和力性能非常重要。消費者在使用濕巾擦拭肌膚時,很多時候是想擦掉油,但是天然的油和水已形成乳化體系,濕巾如果不能吸水的話,對油脂的擦拭作用也會相對比較低。圖4是50%滌綸+50%粘膠纖維與100%纖維素纖維(粘膠纖維)制成的非織造布兩組吸水速率對比測試。橫向箭頭表示芯吸寬度方向,縱向箭頭表示芯吸長度方向。箭頭的長短代表吸水速度的快慢,箭頭越長表示吸水速度越快,越短表示速度越慢。當芯吸距離達到150mm時,纖維素纖維依然繼續保持著較好的吸水性,實驗結果表明纖維素纖維具有優異的吸水性能。消費者在反復使用100%纖維素纖維制成的濕巾時,會發現清潔污垢的效果特別好,這主要得益于纖維自身具有較強的親水性。

圖4 滌綸與纖維素纖維制成的非織造布兩組吸水速率對比測試
消費者對嬰兒濕巾最大的產品訴求是什么?蘭精集團Shayda女士說道,Mintel國際公司2017年做過一次市場調研,對從全球各國(如美國、英國和中國等)市場上購買的濕巾產品上的包裝信息進行匯總分析,結果發現,亞太、北美、拉美國家和地區的嬰兒濕巾產品外包裝上都標明了不含防腐劑,不含酒精或香精。這表明,消費者更喜愛使用含天然成分的嬰兒濕巾。同時,Mintel公司還對1萬個嬰兒濕巾產品進行了測試分析,結果發現,歐洲60%消費者希望使用生態友好型嬰兒濕巾,80%消費者希望接觸皮膚的濕巾要使用天然成分,少用化學物質,產品外包裝上標注的成分盡可能透明。由此看出,天然、安全是消費者最看重的嬰兒濕巾特性。
纖維素纖維取材于可持續發展森林木源,與棉纖維同為植物基纖維,具有植物纖維素天然吸濕、液體傳導好、親膚柔軟和可生物降解等優良特性,是非常優質的濕巾原材料。“蘭精集團溶液紡絲工藝是采用環保閉合式生產方式,不僅可高效利用資源,而且水和溶液能不斷循環使用,回收率高達99%,從而降低對環境的影響。同時,蘭精纖維取材于大自然,所有纖維均已通過認證,在工業、家居、土壤和海洋環境下為可生物降解及可堆肥,因而可融入大自然循環,完全回歸大自然,有助維持生態平衡。” Shayda女士說道。
近幾年,歐洲和美國呼吁盡可能減少塑料使用的聲音越來越強大,消費者對海洋垃圾污染問題非常關注,降解材料取代塑料的迫切性與日俱增。
如何推動衛生用品行業可持續發展呢?蘭精集團Shayda女士說道:“蘭精一直追求‘人-地球-利潤’平衡(即3P理論:People, Planet, Profit)的可持續發展理念,不僅纖維生產過程綠色、可持續,而且生產的纖維本身也可降解,可制成能堆肥、可在海洋、土壤中完全生物降解的非織造產品。比如,蘭精生產的短切型萊賽爾纖維,與木漿混紡經濕法成網和水刺工藝,可制成可沖散濕巾(全降解濕廁紙);采用蘭精棉條專用粘膠纖維與三葉型截面粘膠纖維膠制成的衛生棉條,具有自己獨一無二的特性,能為女性消費者帶來純凈、舒適的體驗。”
賽得利副總裁馮昕介紹說,再生纖維素纖維是紡織纖維的重要品種,而粘膠短纖又是其中占比最大的一種,其原料主要為自然界中的天然纖維素,其中約有90%是木材。這個行業發展很快。由于全球纖維素纖維70%的產能來自中國,很多企業重視環保,因此,2018年3月15日,包括賽得利在內的中國10家最大的纖維素纖維企業聯合行業協會,共同成立了再生纖維素纖維綠色發展聯盟,這是國內首個上游原料端企業自發建立的環保自律組織,旨在推動再生纖維素纖維行業的可持續發展。
棉纖維和纖維素纖維同為植物基纖維,都是天然、親膚、可降解的原材料,各有優勢。棉以其天然、舒適的特性,在全球消費者中的認知度很高,純棉表層衛生巾/護墊、棉柔巾等產品深受消費者喜愛;纖維素纖維來源于可持續種植管理的林地,吸濕性、保水率優良,不易產生靜電,可充分承載乳液等水溶性產品,因此是濕巾產品的最佳原材料。這兩種纖維原料未來將共同為消費者打造更綠色、更優質的產品。
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全棉標識商標相關問題
1. 什么是全棉標識?
答:美國棉花公司是一家非營利性的棉纖維研發推廣機構,1973年創立了全棉標識商標,向全球各國達到認證要求的使用棉的產品授權以下三種商標(沒有任何費用或者版權費),用來幫助消費者借助于這個視覺參考來更好的識別棉制產品。

用于100%棉制成的優質產品。

用于100%棉制成的優質產品,傾向于對天然及可持續性理念有追求的品牌。

用于含棉至少15%的優質產品,可應用于消費市場、公共機構及工業領域。
2. 全棉標識有何作用?
答:全棉標識可以幫助消費者辨識出含有棉(天然多用途纖維)的商品,從而使購物更便捷。同時,也是有力的消費者影響因子,是卓有成效的銷售助推器。
3. 全棉標識的應用有地域限制嗎?
答:沒有。全棉標識可以全球使用。