行业动态
首页 > 行业动态
一次性卫生用非织造材料的研究进展(三) —— 可冲散性非织造材料加工技术
发布者:产业用及无纺布展 | 发布日期:2021/5/28 11:12:14

 

  随着人们生活水平的快速提高和科技的不断进步,人们的生活习惯在不断地发生变化。湿巾逐渐成为人们生活中必不可少的清洁卫生用品。特别是新冠肺炎疫情爆发以来,洁净、卫生、消毒类湿巾用量快速提升。随着一次性卫生用品用量的不断增加,其在给人们带来健康便利生活的同时,也慢慢地带来了一些环境问题。每年国内湿巾的消耗量就有数十万吨,这势必会给环境带来很大负担。特别是湿厕巾被发明和市场化以来,如何更好地适应使用场景并符合排水管道等市政排污设施的要求成为市场的关注点,这也对可冲散湿巾产品的可冲散性、降解性等指标提出了更高的要求。

 

  
  可冲散材料的研究始于20世纪80年代,本世纪初逐渐开始商业化生产。据报道,目前全球可冲散湿巾占整体湿巾市场总量的5%左右,中国内地的可冲散湿巾市场占比更小,没有大量的商业化产品。在原材料的选择方面,可冲散非织造材料主要选择天然纤维和再生纤维素纤维,比如木浆纤维、棉纤维、粘胶纤维、莱赛尔纤维等,这类纤维具有较好的可生物降解性,属于环保型纤维。另外,要使材料达到可冲散性,纸浆纤维至少需达到70%以上。根据INDA/EDANA《评价用即弃非织造布产品可冲散性导则》修订版,早期较多标注可冲散的产品很难符合要求,特别是含有合成纤维的产品,在降解性能上无法达到要求。

 

  
  可冲散非织造布在成网工艺上主要有梳理成网、气流成网和湿法成网 3 种工艺,目前全球发展最快和采用最多的为湿法成网水刺加固工艺。
  
  梳理成网一般需要纤维的长度较长,多采取功能性纤维生产,随着可冲散标准要求的不断提高,梳理成网的产品很难通过可冲散检测,该工艺方法生产的可冲散产品已逐渐被市场淘汰。气流成网则是通过气流将梳理出来的单纤输送到接收帘上,最后形成纤维网,与梳理成网相比,纤维排列方面更加随机,力学性能基本显示各向同性的特点。湿法成网和造纸工艺类似,将纤维和水按一定比例在打浆机中打浆形成浆料,再均匀地涂覆在网帘上,去除掉多余水分以后就形成了纤维网。湿法成网工艺所用的纤维在这 3 种成网方式中长度是最短的,而且在均匀性上也相对更好。
  
  经过以上 3 种成网方式制备出来的纤维还需经过一道最为重要的工序,即对纤维网进行加固,使可冲散非织造布产品既拥有较好的湿态使用性,同时也具有可冲散性能。目前可冲散非织造布常见的加固工艺主要有化学黏合、热黏合和水刺 3 种方法。化学黏合法加固可冲散非织造布的关键是使用特殊的黏合剂,要求黏合剂在水流剪切冲刷下能被溶解,纤维变为分散状态。该法所采用的黏合剂种类对产品的可冲散性好坏起到决定性作用,化学试剂的安全性和刺激性也是需要考虑的重点。
  
  热黏合法可冲散非织造布是将少量可加热熔融的纤维和纤维素纤维混合加工成纤网,通过热轧或热风的加热方式使纤维熔融将纤维素纤维黏合加固。可加热熔融的纤维一般有ES纤维、聚乳酸纤维(PLA)、聚乙烯纤维和聚丙烯纤维等。但是热熔纤维一般不符合100%可生物降解,如果大量使用,不可降解的纤维将会在污水处理系统中堆积,加大污水处理负担。但随着可降解PLA、聚对苯二甲酸-己二酸丁二醇酯(PBAT)等材料的发展,热黏合法全降解材料也将有良好的发展空间。
  
  水刺法加固可对上文提到的 3 种成网方式形成的纤维网进行加固,其是采用高压水射流对纤维网进行水刺,纤维网中的纤维在水射流的穿刺下发生位移,同时部分水射流在托网帘阻挡作用下重新弹射穿刺纤维网,使纤维发生位移并相互抱合、缠结,纤维网得到加固。水刺法加固是一种物理柔性加固,不损伤纤维,产品也具有更高的安全性。水刺加固法需要合适的水刺工艺参数,保证生产过程较低的流失率和超短纤维具有合适的缠结度,最终产品拥有合适的湿强和可冲散性。