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技術(shù)文章
非織造布在吸收性衛(wèi)生用紡織品中的應(yīng)用
點擊次數(shù)：587 發(fā)布時間：2013-1-12
1987年1月18日，中國*條紡粘法非織造布生產(chǎn)線正式投產(chǎn)以來，中國非織造布工業(yè)發(fā)生了巨大的變化。根據(jù)國家*數(shù)據(jù)，2012年上規(guī)模產(chǎn)業(yè)用紡織品企業(yè)達到了1560家。中國紡織工業(yè)聯(lián)合會在《建設(shè)紡織強國綱要》提出用十年時間實現(xiàn)我國由紡織大國向紡織強國的轉(zhuǎn)變。國家的《產(chǎn)業(yè)用紡織品“十二五”發(fā)展規(guī)劃》指出在“十二五”期間，將重點加強醫(yī)療與衛(wèi)生用紡織品、過濾用紡織品、土工與建筑紡織品、交通工具用紡織品、安全與防護用紡織品和結(jié)構(gòu)增強用紡織品等六大類高性能產(chǎn)業(yè)用紡織品的建設(shè)。
衛(wèi)生用紡織品中zui主要的是吸收性衛(wèi)生用紡織品，2011年吸收性衛(wèi)生用紡織品的市場規(guī)模達到約463.8億元，比2010年增長了15.9%。其中，嬰兒紙尿片占39.8%，女性衛(wèi)生用品占56.7%，成人失禁用品占3.5%。
一、吸收性衛(wèi)生用紡織品的市場分析
根據(jù)統(tǒng)計，2011年中國嬰兒紙尿片總產(chǎn)量為195.5億片，總消費量為178.7億片?，F(xiàn)在中國人口的增長已經(jīng)放緩，近10年，每年新生人口基本在1600萬上下，2011年的新生人口1604萬，對比2010的新生人口1588萬只增加了16萬，預(yù)期以后新生人口的數(shù)量不會有太多變化。
2011年婦女衛(wèi)生巾的產(chǎn)量約717億片，消費量581億片。由于新生兒人口數(shù)量變化不大，使用婦女衛(wèi)生巾的適齡人口變化也不會很大。隨著人們生活水平的提高，嬰兒紙尿片及婦女衛(wèi)生巾的市場應(yīng)是平穩(wěn)增長。
2011年成人失禁紡織品產(chǎn)量約為9.37億片，，消費量約6.31億片。雖然成人失禁紡織品占吸收性衛(wèi)生用紡織品份量較少，但中國人口的老齡化在加劇，2012年7月10日，全國老齡工作委員會辦公室舉行新聞發(fā)布會，發(fā)布的《2010年中國城鄉(xiāng)老年人追蹤調(diào)查報告》顯示：截止2011年末，全國60歲及以上老年人口已達1.8499億，占總?cè)丝诘谋戎剡_13.7%，預(yù)計到2013年底，中國老年人口總數(shù)將超過2億，到2025年，老年人口總數(shù)將超過3億，2033年超過4億，平均每年增加1000萬老年人口。由于人們生活水平的提高及消費者對疾病衛(wèi)生保健的處理態(tài)度的變化，成人尿失禁紡織品將有巨大的市場發(fā)展空間。
紐約州奧爾巴尼透明度市場研究所，發(fā)布的市場報告《尿布市場——2011至2017年格局、趨勢、產(chǎn)業(yè)分析、規(guī)模、份額和預(yù)測》表示，到2017年，尿布市場的產(chǎn)值將達到632億美元。歐洲地區(qū)在尿布市場中擁有33.3%的zui大份額，其次是擁有22.5%的*的北美地區(qū)。不過，由于新興經(jīng)濟體的發(fā)展速度更快，北美地區(qū)預(yù)計會在不遠的將來失去地位，并將被亞太地區(qū)所超越。
二、非織造布在吸收性紡織品中的應(yīng)用
非織造布在吸收性衛(wèi)生用紡織品的嬰兒紙尿片、婦女衛(wèi)生巾、成人失禁用品中的應(yīng)用是差不多的，以嬰兒紙尿片為例
圖１.嬰兒紙尿片結(jié)構(gòu)圖
如圖1，嬰兒紙尿片是由：表面層、吸收性層、防側(cè)漏護圍、彈性腰圍、魔術(shù)貼及防漏底層構(gòu)成，其中表面層和防漏底層可用到非織造布。婦女衛(wèi)生巾及成人失禁用品跟嬰兒紙尿片是差不多的，也是表面層和防漏底層可用到非織造布。
但是，普通紡粘、水刺及SMS等非織造布材料本身具有一定的拒水性，而吸收性紡織品的表面層是需要親水性的，需要尿液能夠穿透表面層，普通的非織造布不能直接用于表面層，需要擁有親水性的非織造布才能用于表面層。普通的非織造布雖具有一定的拒水性，但是不能*防水，也不能直接用于吸收性衛(wèi)生品的防漏底層，需要親水的非織造布材料，再在親水的非織造布材料上覆膜，讓其達到防漏的功能，才能用于防漏底層。
三、親水的性能
圖２.接觸角示意圖
如圖2，在固、液、氣三相交界處，自固、液界面經(jīng)過液體內(nèi)部到氣、液界面之間的夾角稱為接觸角，通常以θ表示。將一滴液體，放在一均勻平滑的固體表面上，一種情況是液體*展開覆蓋固體表面，另一種情況是液滴與固體表面形成一定角度留于表面上。液體在固體表面上接觸角與液體的張力σL、固體表面張力σS、及液固間的界面張力σLS之間滿足以下方程式：
σS=σLS+σL×COSθ
COSθ＝（σS－σLS）/σL
在非織造布的親水性能中，可將液體（水）的表面張力σL看作常數(shù)，θ＞90°，則液滴不能潤濕固體表面，亦即尿液不能穿透非織造布，如0°＜θ＜90°，則液滴可部分潤濕固體表面，亦即尿液能夠穿透非織造布。如θ=0°，則液滴在固體表面*擴散，非織造布的親水性zui大，即σS-σLS越大越好。非織造布的的生產(chǎn)原料是聚丙烯（PP），由于聚丙烯（PP）是非極性結(jié)構(gòu)，結(jié)晶度較高，分子排列規(guī)則，結(jié)構(gòu)致密，未經(jīng)處理的非織造布的接觸角達148°，所以本身具有一定的拒水性。
四、非織造布親水改性的方法
非織造布親水改性的方法有化學(xué)改性法和物理改性法，現(xiàn)在用得比較多的是物理改性法，物理改性法有共混改性法和后整理改性法。
1.共混改性法是將其他親水聚合物或表面活性劑與生產(chǎn)非織造布的原材料聚丙烯（PP）顆?；鞊?，使親水聚合物填入PP較大的球晶內(nèi)，使非織造布帶上親水的性能。
共混改性法可分為：
?。?）母粒法，將親水聚合物制成親水母粒，再與生產(chǎn)非織造布的原材料聚丙烯（PP）顆?；旌虾蠊餐廴诩徑z。
?。?）全造粒法，將親水聚合物與聚丙烯（PP）混合，用螺桿擠出機擠出造粒，制成親水的聚丙烯（PP）顆粒，再進行熔融紡絲。
（3）紡前注射法，將親水聚合物注射入螺桿擠出機，與聚丙烯（PP）熔體混合紡絲。
混合法的缺點是親水聚合物與聚丙烯（PP）有時會混合得不均勻，容易堵塞噴絲板，造成噴絲板的維修及更換。另外，還會引起可紡性問題，并絲及滴漿，一個極微小的漿滴，可引起整片非織造布的親水性能失敗，且不容易發(fā)現(xiàn)，造成質(zhì)量問題。
2.后整理法，是通過對普通非織造布上漿，讓普通的非織造布帶上親水的活性整理液、助劑，再經(jīng)過烘干，使整理液、助劑固著在非織造布的表面，即可讓普通的非織造布帶上親水的性能。如用親水基和疏水基組成的兩性表面活性劑作非織造布的親水后整理助劑，疏水基和非織造布的表面結(jié)合，而親水劑朝外，連續(xù)的親水基讓接觸角接近為零，讓非織造布帶上親水的性能。
非織造布上漿有三種形式：噴淋式、Kissroll添液輥及泡法給濕。噴淋式成本低，占的位置小，但上漿的效果不太好，特別是有一兩個噴嘴壞了的時候無法發(fā)覺，造成上漿不均勻。Kissroll添液輥上漿及泡沫給濕，上漿效果好，但設(shè)備較貴，占的位置大。烘干設(shè)備是烘箱，按照不同的親水后整理工藝要求，需要一定的烘干溫度、一定的烘干時間，烘箱需要能調(diào)整溫度，烘干的時間由生產(chǎn)線生產(chǎn)的速度及烘箱中非織造布的長度決定。烘箱中的氣流要均勻，很多劣質(zhì)或自制的烘箱里氣流紊亂，容易造成非織造布烘干過程中變形，好的烘箱要有分配氣流的裝置，使非織造布的烘干達到理想的效果，且節(jié)能。
后整理法方法簡便、效果好、成本低廉，缺點是耐久性比較差，經(jīng)過3次水洗后透水時間會增加1.5倍。但吸收性衛(wèi)生用紡織品都是一次性的，后整理法剛好適用于吸收性衛(wèi)生用紡織品。
五、抗菌的性能與改性
由于寶寶的尿液中帶有細菌，細菌分解尿素，會產(chǎn)生氨。氨是一種堿性物質(zhì)，對皮膚有很大的刺激性。會讓寶寶的屁股長一種鮮紅的紅斑，醫(yī)學(xué)上稱“尿布皮炎”，俗稱“紅屁股”。嚴重時會皮膚糜爛破潰，脫皮流水，感染了可產(chǎn)生膿皰。
對嬰兒紙尿片中的非織造布作抗菌的后整理，可有效抑制尿布皮炎的發(fā)生。后整理的方法跟親水后整理方法是相似的，也是將抗菌的藥液、助劑加到非織造布上，再進行烘干，非織造布即帶上抗菌的功能，達到有效抑菌的效果。抗菌的后整理與親水的后整理也可將兩種藥液、助劑同浴一起完成后整理。
隨著新的非織造布技術(shù)、改性技術(shù)、親水聚合物、功能性整理劑、新的后整理上漿設(shè)備、烘干設(shè)備及新的生產(chǎn)工藝的面世，非織造布在吸收性衛(wèi)生用紡織品上的應(yīng)用會有更大的發(fā)展。
衛(wèi)生用紡織品中zui主要的是吸收性衛(wèi)生用紡織品，2011年吸收性衛(wèi)生用紡織品的市場規(guī)模達到約463.8億元，比2010年增長了15.9%。其中，嬰兒紙尿片占39.8%，女性衛(wèi)生用品占56.7%，成人失禁用品占3.5%。
一、吸收性衛(wèi)生用紡織品的市場分析
根據(jù)統(tǒng)計，2011年中國嬰兒紙尿片總產(chǎn)量為195.5億片，總消費量為178.7億片?，F(xiàn)在中國人口的增長已經(jīng)放緩，近10年，每年新生人口基本在1600萬上下，2011年的新生人口1604萬，對比2010的新生人口1588萬只增加了16萬，預(yù)期以后新生人口的數(shù)量不會有太多變化。
2011年婦女衛(wèi)生巾的產(chǎn)量約717億片，消費量581億片。由于新生兒人口數(shù)量變化不大，使用婦女衛(wèi)生巾的適齡人口變化也不會很大。隨著人們生活水平的提高，嬰兒紙尿片及婦女衛(wèi)生巾的市場應(yīng)是平穩(wěn)增長。
2011年成人失禁紡織品產(chǎn)量約為9.37億片，，消費量約6.31億片。雖然成人失禁紡織品占吸收性衛(wèi)生用紡織品份量較少，但中國人口的老齡化在加劇，2012年7月10日，全國老齡工作委員會辦公室舉行新聞發(fā)布會，發(fā)布的《2010年中國城鄉(xiāng)老年人追蹤調(diào)查報告》顯示：截止2011年末，全國60歲及以上老年人口已達1.8499億，占總?cè)丝诘谋戎剡_13.7%，預(yù)計到2013年底，中國老年人口總數(shù)將超過2億，到2025年，老年人口總數(shù)將超過3億，2033年超過4億，平均每年增加1000萬老年人口。由于人們生活水平的提高及消費者對疾病衛(wèi)生保健的處理態(tài)度的變化，成人尿失禁紡織品將有巨大的市場發(fā)展空間。
紐約州奧爾巴尼透明度市場研究所，發(fā)布的市場報告《尿布市場——2011至2017年格局、趨勢、產(chǎn)業(yè)分析、規(guī)模、份額和預(yù)測》表示，到2017年，尿布市場的產(chǎn)值將達到632億美元。歐洲地區(qū)在尿布市場中擁有33.3%的zui大份額，其次是擁有22.5%的*的北美地區(qū)。不過，由于新興經(jīng)濟體的發(fā)展速度更快，北美地區(qū)預(yù)計會在不遠的將來失去地位，并將被亞太地區(qū)所超越。
二、非織造布在吸收性紡織品中的應(yīng)用
非織造布在吸收性衛(wèi)生用紡織品的嬰兒紙尿片、婦女衛(wèi)生巾、成人失禁用品中的應(yīng)用是差不多的，以嬰兒紙尿片為例
圖１.嬰兒紙尿片結(jié)構(gòu)圖
如圖1，嬰兒紙尿片是由：表面層、吸收性層、防側(cè)漏護圍、彈性腰圍、魔術(shù)貼及防漏底層構(gòu)成，其中表面層和防漏底層可用到非織造布。婦女衛(wèi)生巾及成人失禁用品跟嬰兒紙尿片是差不多的，也是表面層和防漏底層可用到非織造布。
但是，普通紡粘、水刺及SMS等非織造布材料本身具有一定的拒水性，而吸收性紡織品的表面層是需要親水性的，需要尿液能夠穿透表面層，普通的非織造布不能直接用于表面層，需要擁有親水性的非織造布才能用于表面層。普通的非織造布雖具有一定的拒水性，但是不能*防水，也不能直接用于吸收性衛(wèi)生品的防漏底層，需要親水的非織造布材料，再在親水的非織造布材料上覆膜，讓其達到防漏的功能，才能用于防漏底層。
三、親水的性能
圖２.接觸角示意圖
如圖2，在固、液、氣三相交界處，自固、液界面經(jīng)過液體內(nèi)部到氣、液界面之間的夾角稱為接觸角，通常以θ表示。將一滴液體，放在一均勻平滑的固體表面上，一種情況是液體*展開覆蓋固體表面，另一種情況是液滴與固體表面形成一定角度留于表面上。液體在固體表面上接觸角與液體的張力σL、固體表面張力σS、及液固間的界面張力σLS之間滿足以下方程式：
σS=σLS+σL×COSθ
COSθ＝（σS－σLS）/σL
在非織造布的親水性能中，可將液體（水）的表面張力σL看作常數(shù)，θ＞90°，則液滴不能潤濕固體表面，亦即尿液不能穿透非織造布，如0°＜θ＜90°，則液滴可部分潤濕固體表面，亦即尿液能夠穿透非織造布。如θ=0°，則液滴在固體表面*擴散，非織造布的親水性zui大，即σS-σLS越大越好。非織造布的的生產(chǎn)原料是聚丙烯（PP），由于聚丙烯（PP）是非極性結(jié)構(gòu)，結(jié)晶度較高，分子排列規(guī)則，結(jié)構(gòu)致密，未經(jīng)處理的非織造布的接觸角達148°，所以本身具有一定的拒水性。
四、非織造布親水改性的方法
非織造布親水改性的方法有化學(xué)改性法和物理改性法，現(xiàn)在用得比較多的是物理改性法，物理改性法有共混改性法和后整理改性法。
1.共混改性法是將其他親水聚合物或表面活性劑與生產(chǎn)非織造布的原材料聚丙烯（PP）顆?；鞊?，使親水聚合物填入PP較大的球晶內(nèi)，使非織造布帶上親水的性能。
共混改性法可分為：
?。?）母粒法，將親水聚合物制成親水母粒，再與生產(chǎn)非織造布的原材料聚丙烯（PP）顆?；旌虾蠊餐廴诩徑z。
?。?）全造粒法，將親水聚合物與聚丙烯（PP）混合，用螺桿擠出機擠出造粒，制成親水的聚丙烯（PP）顆粒，再進行熔融紡絲。
（3）紡前注射法，將親水聚合物注射入螺桿擠出機，與聚丙烯（PP）熔體混合紡絲。
混合法的缺點是親水聚合物與聚丙烯（PP）有時會混合得不均勻，容易堵塞噴絲板，造成噴絲板的維修及更換。另外，還會引起可紡性問題，并絲及滴漿，一個極微小的漿滴，可引起整片非織造布的親水性能失敗，且不容易發(fā)現(xiàn)，造成質(zhì)量問題。
2.后整理法，是通過對普通非織造布上漿，讓普通的非織造布帶上親水的活性整理液、助劑，再經(jīng)過烘干，使整理液、助劑固著在非織造布的表面，即可讓普通的非織造布帶上親水的性能。如用親水基和疏水基組成的兩性表面活性劑作非織造布的親水后整理助劑，疏水基和非織造布的表面結(jié)合，而親水劑朝外，連續(xù)的親水基讓接觸角接近為零，讓非織造布帶上親水的性能。
非織造布上漿有三種形式：噴淋式、Kissroll添液輥及泡法給濕。噴淋式成本低，占的位置小，但上漿的效果不太好，特別是有一兩個噴嘴壞了的時候無法發(fā)覺，造成上漿不均勻。Kissroll添液輥上漿及泡沫給濕，上漿效果好，但設(shè)備較貴，占的位置大。烘干設(shè)備是烘箱，按照不同的親水后整理工藝要求，需要一定的烘干溫度、一定的烘干時間，烘箱需要能調(diào)整溫度，烘干的時間由生產(chǎn)線生產(chǎn)的速度及烘箱中非織造布的長度決定。烘箱中的氣流要均勻，很多劣質(zhì)或自制的烘箱里氣流紊亂，容易造成非織造布烘干過程中變形，好的烘箱要有分配氣流的裝置，使非織造布的烘干達到理想的效果，且節(jié)能。
后整理法方法簡便、效果好、成本低廉，缺點是耐久性比較差，經(jīng)過3次水洗后透水時間會增加1.5倍。但吸收性衛(wèi)生用紡織品都是一次性的，后整理法剛好適用于吸收性衛(wèi)生用紡織品。
五、抗菌的性能與改性
由于寶寶的尿液中帶有細菌，細菌分解尿素，會產(chǎn)生氨。氨是一種堿性物質(zhì)，對皮膚有很大的刺激性。會讓寶寶的屁股長一種鮮紅的紅斑，醫(yī)學(xué)上稱“尿布皮炎”，俗稱“紅屁股”。嚴重時會皮膚糜爛破潰，脫皮流水，感染了可產(chǎn)生膿皰。
對嬰兒紙尿片中的非織造布作抗菌的后整理，可有效抑制尿布皮炎的發(fā)生。后整理的方法跟親水后整理方法是相似的，也是將抗菌的藥液、助劑加到非織造布上，再進行烘干，非織造布即帶上抗菌的功能，達到有效抑菌的效果。抗菌的后整理與親水的后整理也可將兩種藥液、助劑同浴一起完成后整理。
隨著新的非織造布技術(shù)、改性技術(shù)、親水聚合物、功能性整理劑、新的后整理上漿設(shè)備、烘干設(shè)備及新的生產(chǎn)工藝的面世，非織造布在吸收性衛(wèi)生用紡織品上的應(yīng)用會有更大的發(fā)展。