復合芯體技術進展概況

丁棋 福建省喬東新型材料有限公司

隨著經濟的發展及國民生活水平的提升，我國衛生用品行業在近二三十年經歷了高速增長。其中紙尿褲產品給予嬰兒柔軟舒適的感覺，也消除了媽媽們清洗尿布的煩惱。

復合芯體是近10年來在紙尿褲產品品質飛躍及工藝改良過程中的一種核心材料。因其不起坨、不斷層、輕薄、透氣等特性受到廣大消費者的關注和認同。復合芯體產品也不斷改進，由原來的單一復合產品演變為現在的多種材料工藝復合。紙尿褲生產企業及材料廠對復合芯體的研發投入及工藝調整成就了復合芯體作為紙尿褲核心材料的行業地位。

1 復合芯體的技術變革及應用

我國的復合芯體，最早出現于2008年，主要為3層、5層結構，2008—2019年的發展歷程見圖1。2019年是復合芯體邁向新里程碑的一年，包括多個國內外品牌相繼推出在線復合芯體紙尿褲，新改良的無膠芯體面世，喬東也推出8D芯體，意味著復合芯體的結構再一次提升。

圖1 2008—2019年復合芯體的發展歷程

從設備工藝而論，復合芯體的應用及生產工藝從原來的單一掛料、單一投料的方式，演變成現在的多元掛料、自動接料、多元組合性投料，設備工藝流程上發生了根本性的改變。早期的復合芯體設備是單一的材料復合機，因為產品要求的單一性及配合材料的局限性，未能使復合芯體達到理想的應用效果。復合芯體的包裝方式也從原來的單一卷式演變成卷式、纏繞式和箱式等多種方式。在原有的基礎上，又對芯體進行了包覆處理，減少了高吸收性樹脂（SAP）的灑落現象。

從材料的搭配而論，復合芯體從原來干法紙、蓬松非織造布、熱熔膠和SAP組成的基本搭配方式，到現在根據不同材料的特性及不同品牌SAP的優勢組合進行合理的搭配。復合芯體各種材料的配比經歷了多次改良升級，從純粹為了復合成為一種產品而生產的普通材料演變成全產業鏈關注的復合芯體特有材料，也帶動了多個材料領域為復合芯體開發特種材料，為復合芯體的進一步發展奠定了良好基礎。

從對芯體產品的要求而論，復合芯體作為紙尿褲的核心材料，近年來被市場廣泛接受，各生產企業對復合芯體材料的要求逐步提升。在復合芯體的發展過程中，市場逐漸對其理化性能和安全性能形成標準，其中理化性能指標包括定量、幅寬、吸收倍率、保水量、回滲量、吸收時間、水分、白度等，安全性能包括pH值、微生物、黑點雜質、異物、金屬、針狀物等。在標準日趨完善的同時，生產企業對產品的薄、柔、干爽也提出更高的要求，促使復合芯體制造商更加精益求精，以滿足市場的需求。

從最終產品角度而論，復合芯體正在從原來的離線生產逐步向在線生產轉變，國內部分紙尿褲設備廠家已經走在行業的前端。在行業競爭越來越白熱化的情況下，在線生產復合芯體是未來發展趨勢。

最新的復合芯體結構及應用于復合芯體的新型材料如下：

1.1 8D芯體

近年來，為了滿足行業的發展需求，喬東適時推出了多種產品以應對市場的改變。其中推出的8D在線芯體，從八個維度出發，包括輕薄、柔軟、透氣、干爽、穩定、無塵、創新及降本，在產品競爭中為客戶提供更加強有力的保障。全新的8D芯體是4層結構，以干法紙、紡粘布、熱風布、衛生紙、水刺布等不同組合的復合材料作為第一層，膠合撒播 SAP的蓬松布，壓合翻轉后，以各種形式撒播SAP，再按客戶要求的幅寬分切。后道包覆布（包覆層）放卷、分切、噴膠后，將4層復合芯體包覆，收卷或折疊成最終產品。由于優化了一層結構，8D芯體的成本更低，質感更薄更柔。而SAP通過各種方式撒播，大大提高其性能及利用率，擴散能力也有所提高。8D芯體的制造過程中可由單人操作多臺折疊機，減少人工成本。

圖2 紙尿褲結構及8D芯體剖面圖

表1 8D芯體與現行復合芯體測試數據對比

從表1數據可見，8D芯體吸收速度均比現行的復合芯體快，其擴散長度平均增加20%，回滲量、吸收倍率也明顯比現行的復合芯體更佳。

1.2 新型木漿水刺布

近年來，為了適應離線和在線芯體的雙重需求，喬東推出了新型木漿水刺布等材料。新型木漿水刺布不僅克服了部分非織造布產品的局限性，增加了花色品種，大大拓寬了水刺非織造布的應用領域，而且促進了水刺技術乃至整個非織造布工藝的發展和提高。產品運用了木漿氣流成網與水刺復合技術，由于木漿價格低于水刺法常用的纖維，且吸濕性、擴散性和手感均很好，因此制成的新型木漿水刺布比全部用纖維生產的水刺布更具價格競爭力，但是，生產工藝對水過濾系統要求很高。新型木漿水刺布可用于醫用、紙尿褲和衛生巾芯體材料以及擦拭巾。

新型木漿水刺布的使用有助降低復合芯體的生產成本，減少生產過程中的粉塵污染，并且可降解。用于衛生材料領域，可加快液體下滲速度，同時增加液體擴散面積，大大降低表面回滲量，保持衛生用品表層干爽舒適。用新型木漿水刺布生產的復合芯體厚度、柔軟度等性能均優于傳統復合芯體。

表2 傳統干法紙復合芯體及新型木漿水刺布復合芯體的性能對比

1.3 無膠芯體

近年來，復合芯體市場出現一種新型材料——無膠芯體。無膠芯體不使用熱熔膠，以PP、PE在線形成蓬松的基材，分別嵌入絨毛漿、SAP，并通過加壓使熱熔性纖維互相交織結合一次成型。同時能根據需要，將絨毛漿和SAP分別增加1～2道或減少1～2道。無膠芯體最初應用在某國外品牌紙尿褲上，由于芯體不使用熱熔膠，紙尿褲透氣性高于傳統復合芯體紙尿褲，加上具有較高連結性，不易起坨，平整度相對較高。但是，也因為不含熱熔膠，紙尿褲吸液后容易產生斷層，手感也相對偏硬。無膠芯體目前剛面市，應用情況仍未明了，使用效果及消費者接受程度還有待市場驗證。

1.4 熱風復合芯體

近幾年，復合芯體的變革日新月異，芯體企業為滿足市場需求開發不同性能、針對不同人群的芯體技術，除以上介紹的新產品、新技術外，市場上還推出了熱風復合芯體，顧名思義，是以熱風布作為上下包裹布的芯體，中間撒播SAP，不含蓬松棉。熱風復合芯體結構精簡，更輕薄，但同時也因中間只含SAP，手感比普通復合芯體更硬，舒適度較差。

復合芯體在國內發展多年，現在紙尿褲中最廣泛應用的是5層芯體。從2010年起，5層復合芯體的市場份額逐年上升，據業內人士估算，至2018年，其市場份額達到45%以上。在衛生巾的應用方面，國內有部分衛生巾生產企業采用5層復合芯體或改良的5層芯體，而國外品牌于2019年陸續推出5層芯體衛生巾。

復合芯體近年的高速變革，創新發展，為市場提供了更趨多元化的選擇，不同特點的復合芯體相繼問世，意味著它從第4代走向第5代，未來隨著技術、研發能力的不斷提升，將促進復合芯體的進一步發展，使選擇更多元化。

2 復合芯體未來的發展趨勢

圖3 復合芯體未來發展的機遇和挑戰

中國全面實施二孩政策，80后、90后父母消費習慣與以往不同，中國紙尿褲市場的滲透率及規模仍處于持續增長的階段，龐大的市場規模等，這些因素對于芯體生產商而言是巨大的機遇。同時，必須專注產品研發，為市場提供高品質及創新的芯體產品。

中國人均GDP的提高，成就了一批新生代中產階級，而這群80后、90后也步入成為父母的階段，他們對于母嬰產品的追求，除了關注設計美觀外，品質、使用感、方便度都是重要的考慮因素，因此他們愿意花錢使用更好的產品，對中、高端產品的需求較高。作為芯體生產商，洞察市場趨勢，了解消費者需求，做好產品，才能抓住機遇。

經過多年的發展，紙尿褲已不再是簡單的材料組合，而是各種材料的相互配合和支撐。復合芯體作為紙尿褲的核心材料，需要滿足消費者的各種需求。近年相關調查顯示，消費者更看重紙尿褲的親膚感，輕薄、干爽成為重要指標之一。此外，復合芯體功能性的研發不可忽視，在薄的同時，要做到產品吸水能力的穩定。另外全球綠色環保趨勢逐漸影響人類生活，國家的十三五規劃中大力提倡綠色環保產業，紙尿褲作為一次性用品，也在努力順應現今社會對環保的追求，包括使用更多可降解材料，通過技術的改良降低SAP的使用比例，以及在不影響性能的前提下，改良復合芯體的原材料，如干法紙、非織造布等趨于輕量化，使復合芯體的生產和應用逐漸趨向綠色化。而未來如何使用更環保的原材料取代現有不可降解的材料，如何降低能源消耗也是重點的研發方向。

圖4 復合芯體未來的需求趨勢

復合芯體雖然是中國特有的材料，但將來不會只局限于國內市場，復合芯體的高性能、柔軟度也逐漸受到外資品牌的關注，已對周邊國家的紙尿褲市場產生了較強的影響。喬東的復合芯體產品也被韓國、俄羅斯等國家及其他東南亞、南亞國家和地區接受，已經有不少品牌開始推廣。通過近幾年的技術革新及材料研發，使紙尿褲更薄、更柔、更優的復合芯體產品，成為全球發展的主流。

對于復合芯體生產企業而言，將來的發展需要在合理布局的基礎上，適時開發在線的芯體材料并結合行業需求推出新的復合芯體及材料，將企業整合成一個復合芯體全產業鏈的服務和生產型企業，從原來單一生產產品的供求關系延伸到上下游合作、人才管理輸出合作，實現行業共贏。

Q&A問答

1.目前市場上除了5層復合芯體，還有更新型或者更多層的復合芯體嗎？

答：目前有3層、4層、7層芯體，選擇用多少層的芯體往往是產品設計者根據終端消費者的不同使用需求確定的。復合芯體也在不斷發展迭代，行業里還有無膠芯體、熱風復合芯體等。

2.國外市場復合芯體的應用情況如何，哪些地區接受度比較高？

答：復合芯體目前在國外的應用還比較少，絨毛漿芯體還是主流。但目前韓國、日本、印度以及一些東南亞國家市場已經有復合芯體產品在售，這會是復合芯體全球化的突破口。

3.復合芯體中SAP利用率怎樣？

答：復合芯體存在擴散長度的缺陷，建議成品增加寬度，縮短長度以增加利用率。

4.8 D芯體中SAP定點撒播能解釋一下嗎，怎么定點？在產品上有什么優勢表現？

答：定點撒播就是根據設計要求，將SAP由平鋪均勻分布改為單點均勻分布，使SAP與SAP之間呈“井”字型分布。這樣可以加快擴散。定點撒播更符合使用需求，也更經濟。

5.復合芯體面層SAP跟下層SAP最理想的結構用料配比是什么？

答：上層使用擴散型SAP、下層使用吸收型SAP，可以使芯體發揮最大的作用。

6.復合芯體對比絨毛漿混合芯體最大的問題是成本高，有什么辦法能解決？

答：通過在線生產可以解決成本的問題。其實，衡量成本高低的標準應該是消費者是否愿意為復合芯體比絨毛漿混合芯體體現出來的優勢而買單，如果愿意，成本就是合理的。