面层材料新技术——延江干爽全棉水刺非织造布

蔡吉祥 武丹聘 厦门延江新材料股份有限公司

1 前言

由于非织造布具有柔软、亲肤等特性，因而被广泛用于一次性卫生用品面层，并备受消费者关注。通常用于面层的非织造布包括：热风非织造布、纺粘非织造布和水刺非织造布等，其中水刺非织造布是通过高压水流对纤网进行连续喷射，在水力作用下，使纤网中的纤维发生位移而重新排列和相互缠结，使纤网得以加固而获得一定的物理机械性能。水刺非织造布具有强度高、手感柔软、悬垂性好、透气性好以及无化学粘合剂等特点，备受消费者青睐，被越来越多的用于卫生用品的面层。水刺非织造布相较于热风非织造布和纺粘非织造布手感更接近于布，尤其纤维为棉纤维，与人体接触时，纯棉触感更加亲肤舒适。但是棉纤维具有吸湿性强、潮感大的特性，会给人带来潮湿、粘连皮肤的感觉。

2 干爽全棉水刺非织造布

针对以上面层的缺陷，厦门延江新材料股份有限公司自主开发了一种用于吸收性卫生用品面层的干爽全棉水刺非织造布，如图1所示，该非织造布是双层结构：具有拒水涂层的拒水层和由亲水棉纤维组成的亲水层，其中：拒水层为干爽全棉水刺非织造布的表层，亲水层为干爽全棉水刺非织造布的底层。该干爽全棉水刺非织造布可以为平纹水刺非织造布、提花水刺非织造布或打孔水刺非织造布。

图1 干爽全棉水刺非织造布结构示意图

3 干爽全棉水刺非织造布的生产工艺

干爽全棉水刺非织造布的生产工艺，如图2所示，具体包括以下步骤：

图2 干爽全棉水刺非织造布生产工艺流程图

（1）将亲水棉纤维经过梳理机梳理后形成纤维网，然后经水刺工序处理，纤维网在水刺冲击力和反射作用力的双重作用下，纤维间发生位移、穿插、缠结、抱合，形成无数柔软的缠结点，从而将纤维网固结在一起形成水刺湿纤维网；

（2）将水刺湿纤维网先通过脱水装置进行脱水处理，形成含水率为80%～100%的水刺纤维网，然后经后处理工序使得拒水油剂在水刺纤维网的表面形成一层拒水膜；

（3）经后处理的水刺纤维网在热风烘箱烘干，其中：热风烘箱温度为80℃～110℃，形成表面层有拒水涂层的干爽全棉水刺非织造布。

4 干爽全棉水刺非织造布的性能

4.1 单向导湿

将1mL0.9%的生理盐水分别用胶头滴管滴在干爽全棉水刺非织造布的表层和底层，从图3和图4可以看出，当生理盐水滴在表层时，由于拒水涂层的表层表面能较小，使得生理盐水仅能向干爽全棉水刺非织造布厚度的Z方向渗透；而当生理盐水滴在底面时，由亲水棉纤维组成的底层的表面能较大，使得生理盐水既在干爽全棉水刺非织造布的底层上的X和Y方向扩散，又在干爽全棉水刺非织造布厚度的Z方向渗透。因此，当干爽全棉水刺非织造布用于吸收性卫生用品的面层使用时，体液接触表层时会沿干爽全棉水刺非织造布厚度的Z方向渗透，防止了体液在表层向四周扩散，通过重力作用和表面能级差异快速向下渗透，到达底层时又会在干爽全棉水刺非织造布的底层上的X和Y方向扩散，起到导流的作用，增加底层的吸收面积，从而提高吸收性卫生用品的吸收速度。

图3 干爽全棉水刺非织造布的表层

图4 干爽全棉水刺非织造布的底层

4.2 表面液体残留面积小

将1mL0.9%的生理盐水分别用胶头滴管滴在普通全棉非织造布和干爽全棉水刺非织造布的表层，从图5和图6可以看出，当生理盐水滴在干爽全棉水刺非织造布表层时，由于拒水涂层的表层表面能较小，有效阻止生理盐水在表层上的X和Y方向扩散，从而在表层的液体残留面积较小，而普通全棉水刺非织造布的表面能较大，使得生理盐水在普通全棉水刺非织造布的表层上的X和Y方向扩散，从而在表层的液体残留面积较大。因此，当干爽全棉水刺非织造布用于吸收性卫生用品的面层时，由于表层的液体残留面积较小，既增加了吸收性卫生用品的干爽性，也提高了吸收性卫生用品的隐血性。

图5 普通全棉水刺非织造布

图6 干爽全棉水刺非织造布

4.3 回渗量小

检测样品：普通平纹全棉水刺非织造布、平纹干爽全棉水刺非织造布、打孔干爽全棉水刺非织造布和3D plus干爽全棉水刺非织造布（通过3D plus延江专利生产的3D打孔压花复合水刺非织造布）及分别用上述非织造布作为面层生产而成的卫生巾手工样。

检测仪器：EDANA Lister渗透仪、EDANA Rewet测试仪、天平，标准放液漏斗、标准压块Φ100mm，质量为（1.25±0.002）kg

检测液体：0.9%生理盐水，标准合成液（参照GB/T 39391-2020附录B）

检测方法：

（1）参照EDANA 151.3-02回渗量检测标准，采用0.9%生理盐水通过EDANA Lister渗透仪和EDANA Rewet测试仪进行回渗测试。

（2）将5mL标准合成液通过放液漏斗，使标准合成液自由地流到卫生巾手工样的表面，并同时开始计时（测试时溶液不应从试样两侧溢出），5min后，迅速将已知质量的Φ110 mm滤纸若干层（以顶层滤纸无吸液为止）放到试样表面，同时将标准压块压在滤纸上，重新开始计时，加压1min时将标准压块移去，用天平称量试样表面滤纸的质量，计算出回渗量1，静置5min后，重复以上步骤，得到回渗量2。

检测结果如表1所示，回渗量越小干爽性越好。

表1 回渗量检测结果

由表1可以看出，普通平纹全棉水刺非织造布的回渗量较大，而干爽全棉水刺非织造布系列产品，即平纹干爽全棉水刺非织造布、打孔干爽全棉水刺非织造布和3D plus干爽全棉水刺非织造布的回渗量均较小。这主要是由于干爽全棉水刺非织造布的表面是拒水油剂形成的拒水膜，表层为拒水层，其表面能较小，而底层为亲水层，其表面能较大。在受到外界压迫时，从芯层被挤压出的液体由于干爽全棉水刺非织造布的表层和底层的表面能差异，使得液体更容易在亲水层扩散，而很难再回渗到干爽全棉水刺非织造布的表层，从而提高了吸收性卫生用品干爽性。打孔干爽全棉水刺非织造布由于具有开孔结构，更有利于液体从开孔通道快速渗透到芯层，减少了液体残留，因此比平纹干爽全棉水刺非织造布更加干爽。而3D plus干爽全棉水刺非织造布不仅具有开孔结构而且下层还复合一层非织造布，从而使得液体更加难以返回其表层，所以干爽性更好。

5 结论

采用新技术方案生产的干爽全棉水刺非织造布，经打孔、压花等后处理工序，不但能够有效减少与人体的接触面积，体液也可以通过开孔快速下渗到吸收层，进一步减少了表面的液体残留面积，从而进一步提高干爽性。同时拒水涂层中还包含乳木果油、蜂蜡、荷荷巴油、芦荟、茶油精华等具有亲肤效果的功能性组分，在与人体接触时可以起到亲肤护肤的效果。也可以在拒水涂层中添加抗菌抑菌的组分，使得该干爽全棉水刺非织造布具有抗菌抑菌的功效，防止皮肤过敏现象的发生。