不含絨毛漿超薄芯體新技術

Scott Smith 孫覺明 贏創(chuàng)特種化學（上海）有限公司

不含絨毛漿超薄芯體新技術

Ultra-Thin Fluffless Cores

Scott Smith 孫覺明 贏創(chuàng)特種化學（上海）有限公司

傳統(tǒng)芯體的優(yōu)劣

紙尿褲傳統(tǒng)芯體有比較多的孔狀結構，絨毛漿的毛細作用為其提供了很好的擴散性，能夠使液體快速地吸收和傳導。高吸收性樹脂（SAP）被固定在絨毛漿組成的矩陣中，使芯體具有較好的完整性，而且比較柔軟，手觸摸不到SAP的顆粒。

另外就是對SAP選擇的靈活性，如果SAP用量較少的話，可以選擇高吸收倍率、低通液性能的SAP。

隨著人們對紙尿褲的要求越來越高，傳統(tǒng)芯體的缺陷越來越明顯。由于用了較多的絨毛漿，紙尿褲比較厚，會顯得比較笨重，不能很好地貼合身體，因此舒適性比較差。同時因為它比較厚，體積比較大，導致運輸成本較高。

從生產方面來講，絨毛漿需要解纖，消耗大量的能源，而且好的芯體設計往往需要復雜的成型模輪系統(tǒng)，相對成本較高。

超薄芯體的優(yōu)劣

超薄芯體的紙尿褲舒適性比較好，適合穿在衣服里面，這一點對于成人紙尿褲來說至關重要。在包裝和運輸方面，超薄芯體紙尿褲體積較小，運輸成本也會降低，相同大小的貨架能擺放更多的產品。同時超薄芯體還可以作為市場差異化的一個宣傳要點。減少絨毛漿的使用量是節(jié)約成本的潛在因素。

當然，超薄芯體的設計可能會帶來一些問題：

● 芯體完整性：超薄芯體是用熱熔膠把非織造布和SAP粘合在一起，熱熔膠固定SAP的同時也影響吸收性能，并會增加成本；

● 滲透性：缺少快速滲透所需的空隙或孔洞，需要昂貴的導流層（ADL）材料配合；

● 液體擴散：無毛細作用和擴散通道，液體擴散和傳導性比較差，導致芯體利用效率低；

● 柔軟度：芯體較硬，不舒適；

● 合身性：芯體沒有伸縮性，合身性較差；

● SAP的限制：SAP選擇范圍比較窄，只能使用低吸收倍率、高通液性的SAP，而且要增加SAP用量以彌補吸收性能的不足。

贏創(chuàng)的解決方案

贏創(chuàng)在芯體方面做了一些研究，開發(fā)出一項新技術能夠克服以上的缺陷。

圖1 傳統(tǒng)設計超薄芯體結構對芯體成本的影響

傳統(tǒng)設計的超薄芯體中SAP用量越來越高，絨毛漿用量減少，成本降低，但是SAP含量很難超過70%～80%，要想超過這個限度，必須要有一個革命性的設計，但這需要投入很多的研發(fā)費用，總體核算下來，成本不一定省。

贏創(chuàng)的設計思路是做不含絨毛漿的超薄芯體?，F(xiàn)在市場上的不含絨毛漿復合芯體，通常SAP是被熱熔膠固定在非織造布纖維上，即使使用有彈性的熱熔膠，多多少少還是會影響SAP吸液后的膨脹能力。

對于這個問題，贏創(chuàng)的解決方案是把SAP顆粒分散開，不跟熱熔膠接觸，使其有一個自由空間，不影響吸收和膨脹。相比于傳統(tǒng)的復合芯體，這種新設計的芯體中有很多通道，能夠讓液體自由擴散，而且具有彈性，合身性會比較好。同時這個新設計對SAP的選擇沒有特別要求，可以根據(jù)需要選擇不同種類的SAP。重要的是，傳統(tǒng)的超薄芯體可能需要ADL幫助液體擴散，但是這個新設計不需要ADL，只需要一層普通的非織造布就夠了。圖2所示為不含絨毛漿芯體的工藝流程示意圖和芯體的外觀。

圖2 不含絨毛漿芯體新技術: Elastec

芯體為網(wǎng)格狀的彈性材料，SAP被固定在沒有熱熔膠的“口袋”內，使得SAP能夠自由膨脹并且不會發(fā)生凝膠堵塞，網(wǎng)格的尺寸可以根據(jù)SAP的吸收能力以及預先設定的芯體大小進行優(yōu)化。圖3所示為Elastec新技術芯體吸收尿液前后的變化。

圖3 Elastec新技術芯體的網(wǎng)格結構

圖4 Elastec新技術芯體與市場上其他芯體的液體擴散性對比

圖4 所示為Elastec新技術芯體與市場上其他芯體的液體擴散性對比，不同的顏色表示加液體次數(shù)不同，可見Elastec新技術芯體使用率非常高。

表1 現(xiàn)行低吸收倍率SAP與新一代高吸收倍率SAP的性能對比

傳統(tǒng)的不含絨毛漿芯體對SAP的要求相對較高，必須使用通液性非常好的SAP，這樣的SAP保水量較低，必須用更多的SAP來彌補。而Elastec新技術芯體可以使用高保水量的SAP，如FAVOR?max 2000，能夠減少30%左右的SAP用量。

Elastec新技術克服了前面講的傳統(tǒng)復合芯體的不足之處，可以得到更高的吸收量，并節(jié)約更多的成本。

圖5 Elastec新技術芯體生產工藝示意圖

圖5 所示為Elastec新技術生產芯體的過程。將非織造布包裹在成型桿上并密封成管狀，在松緊線上噴涂熱熔膠，通過擴張成型桿（截面方向）把松緊線粘到非織造布上（有無拉伸都可以）形成網(wǎng)格狀，噴膠形式的選擇非常靈活。

圖6 含絨毛漿芯體和不含絨毛漿芯體成本對比

在制成的網(wǎng)格中間加入SAP，松緊線上的熱熔膠僅僅和非織造布接觸，不會和SAP接觸，然后與另外一層非織造布復合形成具有彈性的網(wǎng)格狀的芯體。

從成本方面來看，現(xiàn)有超薄紙尿褲可能要支付一些專利費用，但是通過成本的節(jié)約能夠抵消這部分費用，包括包裝成本的節(jié)約、物流成本的節(jié)約、貨架空間的節(jié)約等。

然而傳統(tǒng)超薄芯體紙尿褲，SAP含量達到70%～80%已經(jīng)是極限，但是在此基礎上Elastec新技術芯體能夠做到SAP含量更多。通過改進，新技術已經(jīng)實現(xiàn)更好的手感、更好的合身性、更多的設計選項、更多SAP選項等。其最新改進成果是可以實現(xiàn)雙層芯體結構（圖7），圖中紅色點和藍色點表示不同的兩層復合芯體層，它們能夠疊加在一起，但是疊加的時候上下兩層SAP之間是分開的。

圖7 通過Elastec新技術改進的雙層芯體結構

這種雙層芯體結構的材料選擇余地非常大，可以是親水的/拒水的；有/無彈性線；非織造布可以是紡粘、SMS或短纖等等；打孔膜、復合材料或衛(wèi)生紙等等都可以選擇?！翱诖钡某叽缈梢愿鶕?jù)芯體的大小、SAP的膨脹能力、設計的需求、手感等要求不受限制地調整；松緊度也是可以任意調整的。

傳統(tǒng)在線成型的紙尿褲需要一個成型鼓，使用新技術可以去掉這個成型鼓，新的復合裝置可以無縫連接到現(xiàn)有紙尿褲生產線上。

Elastec新技術已進入中試階段，既可在線制作芯體，也可離線制作芯體，離線制作時一條復合芯體生產線可供一條紙尿褲生產線，也可同時供2條紙尿褲生產線，甚至最多供4條紙尿褲生產線。

（孫靜整理）