纺熔非织造布在卫生用品行业的应用及趋势

韩颖 张升友 漆小华 周杨 付显玲 葛继明 中国制浆造纸研究院有限公司

在卫生用品领域，常用的非织造布主要包括纺熔非织造布、热风非织造布、水刺非织造布，其中纺熔非织造布可分为：纺粘非织造布、熔喷非织造布、纺粘熔喷复合非织造布三种，是目前发展速度最快、技术最密集、生产效率最高、产量占比最大的非织造布[1]。

2020年暴发的新冠疫情，促使全球医用产品和其他个人防护用品需求激增，作为卫生用品主要材料的纺熔非织造布迎来了巨大的发展。随着新冠疫情逐步得到控制，全球医疗防护用品需求在2021年第3季度末出现下降，并在2021年第4季度出现急剧下降的情况。同时低人口出生率致使婴儿纸尿裤需求下降，如何化解过剩的产能和高质量发展将是未来纺熔非织造布市场面临的重要问题，因而开发和生产满足市场差异化需求的产品将是未来纺熔非织造布生产企业探索的重要课题。

掌握纺熔非织造布在卫生用品领域的应用现状、未来发展趋势，可为卫生用品纺熔非织造布生产企业的创新提供参考依据。

一 纺熔非织造布在卫生用品行业的应用

纺熔非织造布作为卫生用品的主要材料之一，被广泛应用在纸尿裤、防护服、口罩等产品，但不同卫生用品对材料的性能要求有所不同。其中纸尿裤在婴幼儿和成年失禁人群中得到大力推广，市场渗透率不断上升。以婴儿纸尿裤为例，从纸尿片到纸尿裤再到如今的拉拉裤，经过多次创新变革，纸尿裤的产品结构不断得到完善。但随着经济的增长，生活水平的提高，消费者对纸尿裤产品也提出了更高的要求，在给宝宝选择纸尿裤产品时，更多从纸尿裤的性能上考虑，比如纸尿裤服帖性好、超薄透气、柔软亲肤、时装化以及环保健康等，其中超薄、透气、柔软被广泛看重。以下重点以婴儿纸尿裤为例，介绍纺熔非织造布的应用。

1 在婴儿纸尿裤中的应用

1.1 面层

尿液最先接触到面层，所以要求面层吸水性好，能够将尿液快速吸收，并具有多次渗透性能，而且回渗少。由于面层直接与宝宝的皮肤接触，干爽舒适、棉质感和柔软也同样重要。用于面层的材料主要以热风非织造布、纺熔非织造布为主。热风非织造布柔软舒适，普通的纺熔非织造布不如热风非织造布柔软舒适，但是可以通过对配方和工艺的调整达到柔软的效果，并可以根据需要进行各种功能的后处理，所以在用作面层时有其独特的优势，表现如下：

● 起毛少。热风、热轧等非织造布由短纤维组成，易出现起毛问题，但是纺熔非织造布由长纤维组成，则不会出现起毛。

● 亲水效果好。纺熔非织造布在后期处理过程中，可以通过对原料选择和工艺的调整，达到更好的吸水效果，满足客户的不同要求。

● 强度高，手感柔软、舒适。

● 回渗量少，更加干爽，亲肤性好，印刷方便，易于定型[2]。

这些性能是纺熔非织造布跟其他非织造布相比显现出来的一些优势，常用于面层的纺熔非织造布主要使用具有SS、SSS、SSSS型结构的纺粘法产品，常用定量范围在13～23g/m2[1]。

1.2 底层

最初的纸尿裤，仅希望底层具备基本的防漏功能，因此多使用PE膜作为底层材料。但后来发展到较为成熟的时期，使用者对底层的要求不再局限于单一防漏，还需具有良好的触感、透气、对皮肤无刺激、无噪音的特点，同时为了适应宝宝好动的特点，还需要手感舒适柔软以及在多次摩擦后起毛少；另外，为了能够在生产过程中使设备正常运转，底层需要拥有更好的强力。

底层多使用热风或纺熔非织造布与PE膜复合。纺熔非织造布有较大的优势，主要体现在：

（1）强度高。纺熔非织造布由长纤维组成，纵横交织，强力较大，适用于正在成为发展趋势的高速设备。

（2）拒水效果好。

（3）手感柔软、舒适。纺熔非织造布通过工艺和配方的调整，会变得非常柔软舒适。

（4）起毛少。纺熔非织造布耐磨、低定量，由于强度较大，即使降低定量后依然性能较好，能够适应现在轻薄的发展趋势[2]。

目前市场上较常见的纸尿裤复合底层为SS、SSS、SSSS型纺粘法产品与透气膜复合的材料（SF），其定量范围一般在11～18g/m2[1]。

1.3 防漏隔边

防漏隔边的主要作用是防止侧漏，对防漏隔边材料要求拒水，有良好的触感（棉柔），对皮肤亲和无刺激，有较好的阻隔性，能有效防止侧漏，产品的静水压不低于13cm水柱。最初的防漏隔边一般使用纺粘非织造布，但纺粘非织造布的静水压只有6～8cm，现在对阻隔性的要求越来越高，静水压要求在13cm以上，甚至超过20cm。对手感的要求也不断提升，希望产品更加柔软，有棉质感[2]。到目前为止，绝大部分的防漏隔边材料是选用纺粘和熔喷复合的SMS、SMMS、SSMMS、SSMMMS非织造布，其定量范围一般在13～18g/m2[1]。

1.4 芯体包裹层

芯体包裹层的作用主要是防止高吸收性树脂（SAP）和绒毛浆松散、外漏。最初是用吸水衬纸作为包覆层，有亲水效果，稍微柔软即可。但使用中存在一些问题，一是吸液后芯层断裂，由于衬纸湿强度低，湿水后易断裂；二是吸液后部分SAP结团和绒毛浆分离，特别是没加导流层的纸尿裤，尿液分布不均匀时，容易结块；三是柔软度不够。因此对包覆层提出了新的要求，即吸液后不断裂，吸液更快，回渗更少，更加柔软舒适。相较于吸水衬纸，纺熔非织造布应用于包覆层时有其独有的优势，近年来发展很快，用量有不断上升的趋势，主要优点如下[2]：

（1）薄而轻。吸水衬纸的定量一般为17～18g/m2，纺熔非织造布一般为10～13g/m2，现在发展到8～10g/m2，更加轻薄。

（2）强度高。纺熔非织造布的强度更大。

（3）亲水效果好。生产吸水衬纸的亲水效果是木浆本身具有亲水性，但纺熔非织造布可以通过添加表面活性剂，达到更快的吸水效果。

（4）透气性好。纺熔非织造布（SMS）不仅透气性好，而且它由超细纤维组成，致密性也较好。

（5）成本相当。

1.5 腰围

腰围所用非织造布需具备强力好、起毛少、织物感强等特点，目前主要采用纺粘非织造布。柔软蓬松、耐磨、透气性好是腰围的发展趋势[3]。常用S、SS、SSS和SSSS结构的纺粘法产品，定量范围在11～18g/m2之间[4]。

1.6 前腰贴

前腰贴需具备强度高、易粘贴、不起毛、剥离强度大等特点。以前多采用水刺非织造布与膜复合的材料，或采用纺粘非织造布与膜复合再压纹的材料，成本都较高，现已逐步被纺熔非织造布所取代，强度高、手感舒适、美观大方是前腰贴的发展方向[3]。

1.7 左右贴

左右贴需具备强度高、均匀性好、柔软舒适等特点。以前多采用水刺非织造布，如今纺熔非织造布因成本较低已成为市场的主流[3]。

1.8 导流层

导流层处在面层之下，其作用是加速液体穿透和扩散、减少液体回渗。导流层所用非织造布需具备亲水、液体穿透快、液体扩散好等特点。早期主要使用纺粘非织造布或打孔膜作为导流层，但近年主要采用热风非织造布或化学粘合非织造布[3]。

2 在其他一次性医用非织造布制品中的应用

纺粘非织造材料经抗菌、抗静电等处理后，具有抗菌、抗静电等性能，可用作无菌外科手术服、消毒包布等普通医用防护用品。近年来，PE/PP双组分纺粘非织造材料因手感柔软、穿着舒适性好等优点，在许多高档阻隔防护材料领域替代了传统聚丙烯纺粘非织造材料。

将纺粘（S）和熔喷（M）非织造材料在线复合为SMS（或SMMS）复合非织造材料，综合了纺粘非织造布的高强耐磨的新特性以及熔喷非织造布的高效过滤及阻隔性能，经过抗菌等功能后整理，在手术衣、防护服、手术垫巾等阻隔防护领域广泛应用[5]。

二 卫生用品用纺熔非织造布的发展趋势

中国一次性卫生用品行业正面临消费观念改变，产品在快速向高端升级，但同时由于中国的地域广、消费层次多、收入差距大等发展不均衡的原因，产品仍将继续向中低端市场延伸。非织造布技术的发展，为卫生用品生产提供了技术和产品创新的基础；卫生用品对材料的更高要求，也将成为促进非织造技术转型升级的新动能。

非织造布材料正朝手感更加柔软、蓬松、轻薄、纤维细旦化、功能多样、绿色环保的方向发展。其中双组分纺粘产品，高蓬松纺粘产品，更加柔软、蓬松、干爽、丝滑的产品，可降解产品以及各种功能性非织造布将成为重要的发展目标，以满足不同细分市场的需求。

1 低成本、高速化，提高生产灵活性

卫生用品的用即弃性决定了其必须是经济可行的，也就是不仅是物美，还要价廉。当今原料、能源价格持续上涨促使卫生用品材料生产商必须不断地通过优化管理、降低能耗、提高生产效率来应对和发展。设备的先进性、高速化和低能耗是降低生产成本的关键。

要提高产品性能、提高生产速度，单模头或者少模头已经满足不了高速设备的生产需要，现在的高速纺熔非织造布设备，从原来的单头、双头、3个模头，发展到5个甚至是7～8个模头，通过增加模头，使新设备在生产效率和产品转换上更加灵活、更有优势。如何通过快速换模，更换花色或压纹，满足不同消费者的要求，是降低企业成本和提高灵活性的一项重要任务，也是设备创新发展的重要目标[2]。

2 细旦化、低定量，节约原料

越来越薄是吸收性卫生用品的发展趋势，在满足基本性能的基础上，薄型化产品对节约原料，减少资源消耗，改善产品使用性能具有重要意义。

纤维细度变小，对提高非织造布产品的均匀性、柔软度、断裂强度，降低延伸性等方面都有很大的帮助[2]。

为了降低纤维的细度，许多公司加强对牵伸器、喷丝板孔径、冷却条件等工艺进行研究，将纺丝细度降低到1.1dtex左右甚至更低，手感和柔软性有了明显的提高。

另一方面，一些公司从创新工艺方法入手，发展了新型纺粘技术。美国Ason公司将熔喷技术融合到纺粘技术中，其主要特点是8,000m/min以上的高速拉伸、230℃左右的高温拉伸、短程拉伸和压推牵伸技术，纺丝纤度可达0.78dtex以下。如采用熔融指数700的PP切片，可纺出0.22dtex或更细的长丝。这样生产出的PP纺粘布单丝极细，完全可代替熔喷非织造布，而强度又可达到纺粘水平[6]。

3 可降解，节能环保

近年来，卫生用品原材料、能源价格持续上涨，环保压力日益加大，作为卫生用品主要材料的非织造布的环保性日益受到重视。目前接近90%的纺熔非织造布是由石油基产品PP、PET制成，在自然环境下无法降解，因此其废弃物处置造成了诸多环境问题[1]，开发可降解非织造布材料是重要发展方向。

很多卫生用品和纺熔非织造布生产商都在致力于环境友好型产品的开发，并通过技术创新、设备改造、运输管理、产品薄型化和新原料应用等方式力争将碳足迹降至最轻，并使产品实现可生物降解。

新型聚合物聚乳酸（PLA）因具有100%生物可降解性和优良生物相容性等特点，已成功跻身21世纪新一代“绿色”纤维之列。但目前除口罩外的一次性卫生用品PLA熔喷非织造布还停留在实验研究阶段，未见产业化生产。

除PLA外，其他可降解材料的纺粘非织造布也不断涌现。美国杜邦公司从谷物中提取的可生物降解的1，3-丙烷基聚合物Sorona用于纺粘非织造布；美国Ason和Eastman公司的可生物降解Eastar bio聚酯纤维纺粘非织造布，产品曾在美国获奖；新型的茂金属络合物催化合成的聚烯烃弹性聚合物可用于生产弹性纺粘非织造布；美国Eastman公司开发了 PCT、PBT聚酯纺粘非织造布；Toray公司开发了聚苯撑硫醚（PPS）纺粘非织造布[6]。

4 材料更加蓬松、柔软，提高舒适性

随着市场竞争的日益激烈和消费者需求的不断提高，人们对纸尿裤的要求不仅仅满足于吸尿防漏的性能上，对手感柔软舒适的要求也越来越高。因此，非织造布生产商设法通过现有设备改造、改善配方的办法提高非织造布的手感[2]。

2017年Reicofil第五代设备推出，设备的设计、生产速度、产量和产品性能都达到了一个较高的水平，设备的运行速度达到1,200m/min，但再度提升的空间不大。于是，近几年来，针对市场对非织造布柔软度越来越高的要求，Reicofil设备在双组分结构上下了不少功夫，从皮芯型双组分的纤维结构，到现在的并列型双组分的纤维结构，产品的柔软度和蓬松度得到很大提升。随着纺熔非织造布设备的不断升级，将推动纺熔非织造布产品性能不断提高，从而满足了下游一次性卫生用品行业的发展需求。

5 材料后处理多样化，提升功能性

为了满足人们对卫生用品多元化的需求，非织造布在具有亲水性、拒水性、防漏性等功能外，还可以通过添加抗菌剂、护肤剂及各类香型助剂等增加非织造布功能性。

三 结语

纺熔非织造材料作为最具成本效益和拥有高度灵活性的非织造布技术，其市场始终保持着强劲增长，尽管水刺、针刺、热风及热粘合等技术全力追赶，但纺熔非织造材料依旧占据了整个市场的最大份额。

在卫生用品领域，纺熔非织造布在婴儿纸尿裤、一次性医用非织造布材料等产品中应用广泛，卫生用品用纺熔非织造布的主要发展趋势是低成本、高速化、提高生产灵活性，细旦化、低定量、节约原料、可降解，材料更加蓬松、柔软，材料后处理多样化。

2020年的新冠疫情，促进了纺熔非织造布的大量投资，造成目前纺熔非织造布产能过剩，市场竞争越来越激烈。随着原料成本上涨以及环保要求的日益提高，差异化发展将是纺熔非织造布企业取得更多市场份额的关键。在市场和技术进步两方面因素的推动下，利用更先进的技术，生产更高产量、更细纤维旦数、更高能源效率、更环保材料的纺熔非织造布，满足不断变化的市场需求，将是纺熔非织造布企业不断努力的目标。