紡熔非織造布在衛(wèi)生用品行業(yè)的應用及趨勢

韓穎 張升友 漆小華 周楊 付顯玲 葛繼明 中國制漿造紙研究院有限公司

在衛(wèi)生用品領域，常用的非織造布主要包括紡熔非織造布、熱風非織造布、水刺非織造布，其中紡熔非織造布可分為：紡粘非織造布、熔噴非織造布、紡粘熔噴復合非織造布三種，是目前發(fā)展速度最快、技術最密集、生產效率最高、產量占比最大的非織造布[1]。

2020年暴發(fā)的新冠疫情，促使全球醫(yī)用產品和其他個人防護用品需求激增，作為衛(wèi)生用品主要材料的紡熔非織造布迎來了巨大的發(fā)展。隨著新冠疫情逐步得到控制，全球醫(yī)療防護用品需求在2021年第3季度末出現(xiàn)下降，并在2021年第4季度出現(xiàn)急劇下降的情況。同時低人口出生率致使嬰兒紙尿褲需求下降，如何化解過剩的產能和高質量發(fā)展將是未來紡熔非織造布市場面臨的重要問題，因而開發(fā)和生產滿足市場差異化需求的產品將是未來紡熔非織造布生產企業(yè)探索的重要課題。

掌握紡熔非織造布在衛(wèi)生用品領域的應用現(xiàn)狀、未來發(fā)展趨勢，可為衛(wèi)生用品紡熔非織造布生產企業(yè)的創(chuàng)新提供參考依據。

一 紡熔非織造布在衛(wèi)生用品行業(yè)的應用

紡熔非織造布作為衛(wèi)生用品的主要材料之一，被廣泛應用在紙尿褲、防護服、口罩等產品，但不同衛(wèi)生用品對材料的性能要求有所不同。其中紙尿褲在嬰幼兒和成年失禁人群中得到大力推廣，市場滲透率不斷上升。以嬰兒紙尿褲為例，從紙尿片到紙尿褲再到如今的拉拉褲，經過多次創(chuàng)新變革，紙尿褲的產品結構不斷得到完善。但隨著經濟的增長，生活水平的提高，消費者對紙尿褲產品也提出了更高的要求，在給寶寶選擇紙尿褲產品時，更多從紙尿褲的性能上考慮，比如紙尿褲服帖性好、超薄透氣、柔軟親膚、時裝化以及環(huán)保健康等，其中超薄、透氣、柔軟被廣泛看重。以下重點以嬰兒紙尿褲為例，介紹紡熔非織造布的應用。

1 在嬰兒紙尿褲中的應用

1.1 面層

尿液最先接觸到面層，所以要求面層吸水性好，能夠將尿液快速吸收，并具有多次滲透性能，而且回滲少。由于面層直接與寶寶的皮膚接觸，干爽舒適、棉質感和柔軟也同樣重要。用于面層的材料主要以熱風非織造布、紡熔非織造布為主。熱風非織造布柔軟舒適，普通的紡熔非織造布不如熱風非織造布柔軟舒適，但是可以通過對配方和工藝的調整達到柔軟的效果，并可以根據需要進行各種功能的后處理，所以在用作面層時有其獨特的優(yōu)勢，表現(xiàn)如下：

● 起毛少。熱風、熱軋等非織造布由短纖維組成，易出現(xiàn)起毛問題，但是紡熔非織造布由長纖維組成，則不會出現(xiàn)起毛。

● 親水效果好。紡熔非織造布在后期處理過程中，可以通過對原料選擇和工藝的調整，達到更好的吸水效果，滿足客戶的不同要求。

● 強度高，手感柔軟、舒適。

● 回滲量少，更加干爽，親膚性好，印刷方便，易于定型[2]。

這些性能是紡熔非織造布跟其他非織造布相比顯現(xiàn)出來的一些優(yōu)勢，常用于面層的紡熔非織造布主要使用具有SS、SSS、SSSS型結構的紡粘法產品，常用定量范圍在13～23g/m2[1]。

1.2 底層

最初的紙尿褲，僅希望底層具備基本的防漏功能，因此多使用PE膜作為底層材料。但后來發(fā)展到較為成熟的時期，使用者對底層的要求不再局限于單一防漏，還需具有良好的觸感、透氣、對皮膚無刺激、無噪音的特點，同時為了適應寶寶好動的特點，還需要手感舒適柔軟以及在多次摩擦后起毛少；另外，為了能夠在生產過程中使設備正常運轉，底層需要擁有更好的強力。

底層多使用熱風或紡熔非織造布與PE膜復合。紡熔非織造布有較大的優(yōu)勢，主要體現(xiàn)在：

（1）強度高。紡熔非織造布由長纖維組成，縱橫交織，強力較大，適用于正在成為發(fā)展趨勢的高速設備。

（2）拒水效果好。

（3）手感柔軟、舒適。紡熔非織造布通過工藝和配方的調整，會變得非常柔軟舒適。

（4）起毛少。紡熔非織造布耐磨、低定量，由于強度較大，即使降低定量后依然性能較好，能夠適應現(xiàn)在輕薄的發(fā)展趨勢[2]。

目前市場上較常見的紙尿褲復合底層為SS、SSS、SSSS型紡粘法產品與透氣膜復合的材料（SF），其定量范圍一般在11～18g/m2[1]。

1.3 防漏隔邊

防漏隔邊的主要作用是防止側漏，對防漏隔邊材料要求拒水，有良好的觸感（棉柔），對皮膚親和無刺激，有較好的阻隔性，能有效防止側漏，產品的靜水壓不低于13cm水柱。最初的防漏隔邊一般使用紡粘非織造布，但紡粘非織造布的靜水壓只有6～8cm，現(xiàn)在對阻隔性的要求越來越高，靜水壓要求在13cm以上，甚至超過20cm。對手感的要求也不斷提升，希望產品更加柔軟，有棉質感[2]。到目前為止，絕大部分的防漏隔邊材料是選用紡粘和熔噴復合的SMS、SMMS、SSMMS、SSMMMS非織造布，其定量范圍一般在13～18g/m2[1]。

1.4 芯體包裹層

芯體包裹層的作用主要是防止高吸收性樹脂（SAP）和絨毛漿松散、外漏。最初是用吸水襯紙作為包覆層，有親水效果，稍微柔軟即可。但使用中存在一些問題，一是吸液后芯層斷裂，由于襯紙濕強度低，濕水后易斷裂；二是吸液后部分SAP結團和絨毛漿分離，特別是沒加導流層的紙尿褲，尿液分布不均勻時，容易結塊；三是柔軟度不夠。因此對包覆層提出了新的要求，即吸液后不斷裂，吸液更快，回滲更少，更加柔軟舒適。相較于吸水襯紙，紡熔非織造布應用于包覆層時有其獨有的優(yōu)勢，近年來發(fā)展很快，用量有不斷上升的趨勢，主要優(yōu)點如下[2]：

（1）薄而輕。吸水襯紙的定量一般為17～18g/m2，紡熔非織造布一般為10～13g/m2，現(xiàn)在發(fā)展到8～10g/m2，更加輕薄。

（2）強度高。紡熔非織造布的強度更大。

（3）親水效果好。生產吸水襯紙的親水效果是木漿本身具有親水性，但紡熔非織造布可以通過添加表面活性劑，達到更快的吸水效果。

（4）透氣性好。紡熔非織造布（SMS）不僅透氣性好，而且它由超細纖維組成，致密性也較好。

（5）成本相當。

1.5 腰圍

腰圍所用非織造布需具備強力好、起毛少、織物感強等特點，目前主要采用紡粘非織造布。柔軟蓬松、耐磨、透氣性好是腰圍的發(fā)展趨勢[3]。常用S、SS、SSS和SSSS結構的紡粘法產品，定量范圍在11～18g/m2之間[4]。

1.6 前腰貼

前腰貼需具備強度高、易粘貼、不起毛、剝離強度大等特點。以前多采用水刺非織造布與膜復合的材料，或采用紡粘非織造布與膜復合再壓紋的材料，成本都較高，現(xiàn)已逐步被紡熔非織造布所取代，強度高、手感舒適、美觀大方是前腰貼的發(fā)展方向[3]。

1.7 左右貼

左右貼需具備強度高、均勻性好、柔軟舒適等特點。以前多采用水刺非織造布，如今紡熔非織造布因成本較低已成為市場的主流[3]。

1.8 導流層

導流層處在面層之下，其作用是加速液體穿透和擴散、減少液體回滲。導流層所用非織造布需具備親水、液體穿透快、液體擴散好等特點。早期主要使用紡粘非織造布或打孔膜作為導流層，但近年主要采用熱風非織造布或化學粘合非織造布[3]。

2 在其他一次性醫(yī)用非織造布制品中的應用

紡粘非織造材料經抗菌、抗靜電等處理后，具有抗菌、抗靜電等性能，可用作無菌外科手術服、消毒包布等普通醫(yī)用防護用品。近年來，PE/PP雙組分紡粘非織造材料因手感柔軟、穿著舒適性好等優(yōu)點，在許多高檔阻隔防護材料領域替代了傳統(tǒng)聚丙烯紡粘非織造材料。

將紡粘（S）和熔噴（M）非織造材料在線復合為SMS（或SMMS）復合非織造材料，綜合了紡粘非織造布的高強耐磨的新特性以及熔噴非織造布的高效過濾及阻隔性能，經過抗菌等功能后整理，在手術衣、防護服、手術墊巾等阻隔防護領域廣泛應用[5]。

二 衛(wèi)生用品用紡熔非織造布的發(fā)展趨勢

中國一次性衛(wèi)生用品行業(yè)正面臨消費觀念改變，產品在快速向高端升級，但同時由于中國的地域廣、消費層次多、收入差距大等發(fā)展不均衡的原因，產品仍將繼續(xù)向中低端市場延伸。非織造布技術的發(fā)展，為衛(wèi)生用品生產提供了技術和產品創(chuàng)新的基礎；衛(wèi)生用品對材料的更高要求，也將成為促進非織造技術轉型升級的新動能。

非織造布材料正朝手感更加柔軟、蓬松、輕薄、纖維細旦化、功能多樣、綠色環(huán)保的方向發(fā)展。其中雙組分紡粘產品，高蓬松紡粘產品，更加柔軟、蓬松、干爽、絲滑的產品，可降解產品以及各種功能性非織造布將成為重要的發(fā)展目標，以滿足不同細分市場的需求。

1 低成本、高速化，提高生產靈活性

衛(wèi)生用品的用即棄性決定了其必須是經濟可行的，也就是不僅是物美，還要價廉。當今原料、能源價格持續(xù)上漲促使衛(wèi)生用品材料生產商必須不斷地通過優(yōu)化管理、降低能耗、提高生產效率來應對和發(fā)展。設備的先進性、高速化和低能耗是降低生產成本的關鍵。

要提高產品性能、提高生產速度，單模頭或者少模頭已經滿足不了高速設備的生產需要，現(xiàn)在的高速紡熔非織造布設備，從原來的單頭、雙頭、3個模頭，發(fā)展到5個甚至是7～8個模頭，通過增加模頭，使新設備在生產效率和產品轉換上更加靈活、更有優(yōu)勢。如何通過快速換模，更換花色或壓紋，滿足不同消費者的要求，是降低企業(yè)成本和提高靈活性的一項重要任務，也是設備創(chuàng)新發(fā)展的重要目標[2]。

2 細旦化、低定量，節(jié)約原料

越來越薄是吸收性衛(wèi)生用品的發(fā)展趨勢，在滿足基本性能的基礎上，薄型化產品對節(jié)約原料，減少資源消耗，改善產品使用性能具有重要意義。

纖維細度變小，對提高非織造布產品的均勻性、柔軟度、斷裂強度，降低延伸性等方面都有很大的幫助[2]。

為了降低纖維的細度，許多公司加強對牽伸器、噴絲板孔徑、冷卻條件等工藝進行研究，將紡絲細度降低到1.1dtex左右甚至更低，手感和柔軟性有了明顯的提高。

另一方面，一些公司從創(chuàng)新工藝方法入手，發(fā)展了新型紡粘技術。美國Ason公司將熔噴技術融合到紡粘技術中，其主要特點是8,000m/min以上的高速拉伸、230℃左右的高溫拉伸、短程拉伸和壓推牽伸技術，紡絲纖度可達0.78dtex以下。如采用熔融指數(shù)700的PP切片，可紡出0.22dtex或更細的長絲。這樣生產出的PP紡粘布單絲極細，完全可代替熔噴非織造布，而強度又可達到紡粘水平[6]。

3 可降解，節(jié)能環(huán)保

近年來，衛(wèi)生用品原材料、能源價格持續(xù)上漲，環(huán)保壓力日益加大，作為衛(wèi)生用品主要材料的非織造布的環(huán)保性日益受到重視。目前接近90%的紡熔非織造布是由石油基產品PP、PET制成，在自然環(huán)境下無法降解，因此其廢棄物處置造成了諸多環(huán)境問題[1]，開發(fā)可降解非織造布材料是重要發(fā)展方向。

很多衛(wèi)生用品和紡熔非織造布生產商都在致力于環(huán)境友好型產品的開發(fā)，并通過技術創(chuàng)新、設備改造、運輸管理、產品薄型化和新原料應用等方式力爭將碳足跡降至最輕，并使產品實現(xiàn)可生物降解。

新型聚合物聚乳酸（PLA）因具有100%生物可降解性和優(yōu)良生物相容性等特點，已成功躋身21世紀新一代“綠色”纖維之列。但目前除口罩外的一次性衛(wèi)生用品PLA熔噴非織造布還停留在實驗研究階段，未見產業(yè)化生產。

除PLA外，其他可降解材料的紡粘非織造布也不斷涌現(xiàn)。美國杜邦公司從谷物中提取的可生物降解的1，3-丙烷基聚合物Sorona用于紡粘非織造布；美國Ason和Eastman公司的可生物降解Eastar bio聚酯纖維紡粘非織造布，產品曾在美國獲獎；新型的茂金屬絡合物催化合成的聚烯烴彈性聚合物可用于生產彈性紡粘非織造布；美國Eastman公司開發(fā)了 PCT、PBT聚酯紡粘非織造布；Toray公司開發(fā)了聚苯撐硫醚（PPS）紡粘非織造布[6]。

4 材料更加蓬松、柔軟，提高舒適性

隨著市場競爭的日益激烈和消費者需求的不斷提高，人們對紙尿褲的要求不僅僅滿足于吸尿防漏的性能上，對手感柔軟舒適的要求也越來越高。因此，非織造布生產商設法通過現(xiàn)有設備改造、改善配方的辦法提高非織造布的手感[2]。

2017年Reicofil第五代設備推出，設備的設計、生產速度、產量和產品性能都達到了一個較高的水平，設備的運行速度達到1,200m/min，但再度提升的空間不大。于是，近幾年來，針對市場對非織造布柔軟度越來越高的要求，Reicofil設備在雙組分結構上下了不少功夫，從皮芯型雙組分的纖維結構，到現(xiàn)在的并列型雙組分的纖維結構，產品的柔軟度和蓬松度得到很大提升。隨著紡熔非織造布設備的不斷升級，將推動紡熔非織造布產品性能不斷提高，從而滿足了下游一次性衛(wèi)生用品行業(yè)的發(fā)展需求。

5 材料后處理多樣化，提升功能性

為了滿足人們對衛(wèi)生用品多元化的需求，非織造布在具有親水性、拒水性、防漏性等功能外，還可以通過添加抗菌劑、護膚劑及各類香型助劑等增加非織造布功能性。

三 結語

紡熔非織造材料作為最具成本效益和擁有高度靈活性的非織造布技術，其市場始終保持著強勁增長，盡管水刺、針刺、熱風及熱粘合等技術全力追趕，但紡熔非織造材料依舊占據了整個市場的最大份額。

在衛(wèi)生用品領域，紡熔非織造布在嬰兒紙尿褲、一次性醫(yī)用非織造布材料等產品中應用廣泛，衛(wèi)生用品用紡熔非織造布的主要發(fā)展趨勢是低成本、高速化、提高生產靈活性，細旦化、低定量、節(jié)約原料、可降解，材料更加蓬松、柔軟，材料后處理多樣化。

2020年的新冠疫情，促進了紡熔非織造布的大量投資，造成目前紡熔非織造布產能過剩，市場競爭越來越激烈。隨著原料成本上漲以及環(huán)保要求的日益提高，差異化發(fā)展將是紡熔非織造布企業(yè)取得更多市場份額的關鍵。在市場和技術進步兩方面因素的推動下，利用更先進的技術，生產更高產量、更細纖維旦數(shù)、更高能源效率、更環(huán)保材料的紡熔非織造布，滿足不斷變化的市場需求，將是紡熔非織造布企業(yè)不斷努力的目標。