王文敏 上海嘉好膠粘制品有限公司
衛(wèi)生用品中后整理非織造布的粘接性能改善
The Improvement of Bonding Performance for After Finishing Nonwoven Fabric of Hygienic Products
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后整理非織造布是在普通非織造布的基礎(chǔ)上用不同的整理液或者助劑進(jìn)行后處理,使其具有親水、拒水、抗靜電、阻燃等特殊的功能。后整理可分為在線式和離線式的。在線式后整理是在正常的非織造布生產(chǎn)線中添加上漿設(shè)備和烘干設(shè)備,是從原材料到后整理的一體化生產(chǎn)過(guò)程。離線式指的是非織造布生產(chǎn)完成后,再通過(guò)放卷、上漿、烘干、收卷等工序進(jìn)行后加工制成后整理非織造布。上漿形式有噴淋式、添液輥上漿和母粒法。
通常,非織造布的生產(chǎn)工藝包括成網(wǎng)、加固、烘干、卷取等工序。浸漬非織造布主要是在成網(wǎng)之后通過(guò)浸漬槽,賦予它一些功能性,然后再烘干,做成浸漬非織造布。浸漬非織造布的特點(diǎn)就是工作液可根據(jù)不同的需要進(jìn)行調(diào)整,賦予非織造布不同的功能,相對(duì)噴淋式來(lái)說(shuō),功能性更強(qiáng)。
醫(yī)用非織造布復(fù)合材料,一般是用PE膜和非織造布進(jìn)行復(fù)合,PE膜通常是用透氣膜,非織造布通常是用紡粘或者紡粘熔噴布。它的主要用途是一次性醫(yī)療用品,包括手術(shù)衣、防護(hù)服、口罩等。按照工藝來(lái)說(shuō),復(fù)合的方式通常是用小螺旋或者纖維噴涂的方式將兩個(gè)材料粘接起來(lái),上膠量在2~7g/m2不等。
消費(fèi)者拿到一個(gè)產(chǎn)品,都會(huì)有一個(gè)最直觀的外觀和手感上的初步判斷。首先是表面無(wú)污染,其次是氣味低或者沒(méi)有氣味,另外還有手感柔和、平整度等基本指標(biāo)。
從專業(yè)的角度來(lái)講,對(duì)產(chǎn)品性能的最基本要求:
●較高的剝離強(qiáng)度;
●不反滲:無(wú)明顯的粘滯感;
●耐高溫老化:因?yàn)橹瞥傻尼t(yī)療用品有的需要長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)輸,有的需要作為戰(zhàn)略物資儲(chǔ)備,對(duì)熱熔膠的熱穩(wěn)定性要求較高,不能因?yàn)闀r(shí)間長(zhǎng)、溫度高就變色、變質(zhì)。
綜合以上的要求,醫(yī)用非織造布復(fù)合材料結(jié)構(gòu)膠應(yīng)具備以下條件(表1)。
表1 醫(yī)用非織造布復(fù)合材料結(jié)構(gòu)膠應(yīng)具備的條件
一些功能性需求比較強(qiáng)的醫(yī)用復(fù)合產(chǎn)品是用浸漬非織造布制成的,一般的衛(wèi)材結(jié)構(gòu)膠應(yīng)用在這一類的產(chǎn)品上面,剝離強(qiáng)度會(huì)稍微弱一點(diǎn),主要的原因是因?yàn)榻n非織造布的親水或拒水性比較強(qiáng),熱熔膠的粘接機(jī)理是通過(guò)熱熔膠浸潤(rùn)材料,然后兩個(gè)材料進(jìn)行復(fù)合,如果熱熔膠的浸潤(rùn)程度不夠,就無(wú)法達(dá)到粘合的效果。
這個(gè)問(wèn)題可以從生產(chǎn)工藝和熱熔膠產(chǎn)品兩個(gè)方面來(lái)解決。
生產(chǎn)工藝方面:最直接、最有效的方法是增加涂膠量,另外一種方法就是改變涂布方式。
熱熔膠產(chǎn)品方面:增加熱熔膠的浸潤(rùn)能力、增強(qiáng)熱熔膠的剝離強(qiáng)度、增強(qiáng)產(chǎn)品的塑性防止?jié)B膠、增強(qiáng)熱熔膠的抗老化性。
經(jīng)不斷改進(jìn),公司JM-3575熱熔膠各項(xiàng)性能得以提升,由圖1和圖2的測(cè)試結(jié)果可見(jiàn),JM-3575的剝離強(qiáng)度高于普通結(jié)構(gòu)膠,且具有較好的熱穩(wěn)定性和粘度保持率。
圖1 JM-3575與普通熱熔膠剝離強(qiáng)度對(duì)比
由實(shí)驗(yàn)可知,通過(guò)調(diào)整膠溫、霧化溫度、噴涂方式等噴涂工藝,只能微幅提升膠粘劑的剝離強(qiáng)度,這主要是因?yàn)榻n非織造布的浸潤(rùn)能力較差,所以針對(duì)浸漬非織造布或者后處理程度比較高的非織造布,應(yīng)該用浸潤(rùn)性比較好的熱熔膠。
熱穩(wěn)定性能在實(shí)際生產(chǎn)中非常重要,如出現(xiàn)設(shè)備故障或者臨時(shí)性停機(jī),而熱熔膠一直在膠箱里處于加熱狀態(tài),這時(shí)就要求熱熔膠具有一定的熱穩(wěn)定性。另外做成成品后,可能要有一個(gè)長(zhǎng)期儲(chǔ)存或者運(yùn)輸過(guò)程,也會(huì)對(duì)膠的熱穩(wěn)定性有一定要求。
圖2 JM-3575的熱穩(wěn)定性和粘度保持率
3.1表層復(fù)合
JM-3575可用于紙尿褲/片表層的復(fù)合。一般紙尿褲的表層結(jié)構(gòu)是熱風(fēng)非織造布與導(dǎo)流層或者芯體包覆非織造布復(fù)合,采用Ω噴涂、小螺旋噴涂或者其他纖維噴涂方式,用膠量約為1~3g/m2。
圖3 JM-3575用于紙尿褲/片表層復(fù)合時(shí)的剝離強(qiáng)度
相對(duì)于普通結(jié)構(gòu)膠,JM-3575在粘接強(qiáng)度方面具有一定的優(yōu)勢(shì)。它具有良好的浸潤(rùn)能力、剝離強(qiáng)度大能夠保證粘接強(qiáng)度、涂膠量低不影響手感、塑性比較強(qiáng),不會(huì)造成表層的粘滯感。
3.2JM-3575可用于紙尿褲/片的邊封、端封
一般的邊封和端封結(jié)構(gòu)都是用親水布、拒水布以及流延膜等材料粘接而成,施膠工藝有噴涂、刮涂、線涂等方式。邊封和端封如果粘接不牢可能會(huì)造成側(cè)漏、滲漏以及粘皮膚等不良現(xiàn)象。
邊封、端封等敏感部位的強(qiáng)度,是大多數(shù)消費(fèi)者判斷紙尿褲好壞的直接依據(jù)之一。該部位粘接不好可能會(huì)導(dǎo)致液體的滲漏,JM-3575在后處理非織造布的粘接方面,具有一定的強(qiáng)度優(yōu)勢(shì),無(wú)論浸潤(rùn)能力還是剝離強(qiáng)度都比普通結(jié)構(gòu)膠稍好。所以在表層復(fù)合、邊封、端封以及應(yīng)用到親水或者拒水非織造布的部位,使用JM-3575,對(duì)提高粘接強(qiáng)度都有一定的幫助。另外,針對(duì)市場(chǎng)上反映的立體護(hù)圍的端封處會(huì)粘皮膚的問(wèn)題,使用無(wú)觸粘的聚烯烴產(chǎn)品能夠有效解決這個(gè)問(wèn)題。
綜上所述,JM-3575是一款浸潤(rùn)性強(qiáng)、剝離強(qiáng)度高的產(chǎn)品,適用于醫(yī)用復(fù)合材料的粘接,同時(shí)在紙尿褲/片的邊封、端封以及后處理程度比較高的非織造布粘接部位也有很好的應(yīng)用。
互動(dòng)問(wèn)答
問(wèn):您好,剛才講到熱熔膠未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)是適當(dāng)降低它的稀稠度,請(qǐng)問(wèn)一下,現(xiàn)在主要的熱熔膠的熔膠溫度是多少?未來(lái)可能降低到更低的施膠溫度是多少?現(xiàn)在行業(yè)里面,這兩種不同的溫度大概占的比重是多少?
答:我們的產(chǎn)品分為中溫產(chǎn)品、中低溫產(chǎn)品以及低溫產(chǎn)品。低溫產(chǎn)品的施膠溫度在110℃~120℃,125℃左右,中低溫的大概高10℃~20℃,中溫產(chǎn)品大概150℃~160℃。當(dāng)然也有一些特殊的產(chǎn)品施膠溫度可能更高,根據(jù)不同客戶的需求。
我公司的低溫產(chǎn)品約占30%的份額,中低溫大概20%,中溫產(chǎn)品大概占一半。
問(wèn):中溫產(chǎn)品跟低溫產(chǎn)品怎么區(qū)分,是不是PE膜用的膠就是低溫產(chǎn)品,紙尿褲結(jié)構(gòu)膠就是中溫產(chǎn)品,是這樣嗎?
答:這要看需求,目前PE復(fù)合膜大部分用低溫產(chǎn)品。因?yàn)楝F(xiàn)在產(chǎn)品的材料越來(lái)越薄,越來(lái)越柔軟,如果使用溫度比較高的話,可能會(huì)對(duì)產(chǎn)品本身造成破壞,所以建議盡量用較低的溫度,在使用過(guò)程中,也減少了老化的風(fēng)險(xiǎn)?,F(xiàn)在紙尿褲產(chǎn)品通常使用中溫或者中低溫產(chǎn)品,因?yàn)榭蛻舻氖褂昧?xí)慣已經(jīng)形成。其實(shí),低溫結(jié)構(gòu)膠也可以用于紙尿褲產(chǎn)品,不影響使用效果。
問(wèn):熱熔膠可以降解嗎?就是說(shuō)它用于衛(wèi)生巾或紙尿布之后,如果想讓整個(gè)產(chǎn)品都能夠降解,熱熔膠可以嗎?有沒(méi)有解決辦法?如果有的話,這種產(chǎn)品什么時(shí)候上市?
答:目前用在衛(wèi)生巾、紙尿布的膠大部分不能降解。現(xiàn)在大家都在研發(fā)可生物降解的熱熔膠,但是還沒(méi)有實(shí)際生產(chǎn)。一方面它的降解性能還存在缺陷,另一方面是成本問(wèn)題,還有,可生物降解熱熔膠在高溫下的穩(wěn)定性不是很好。不過(guò),未來(lái)熱熔膠會(huì)朝著這個(gè)方向發(fā)展。
問(wèn):我們生產(chǎn)過(guò)程當(dāng)中遇到過(guò)一個(gè)問(wèn)題,不同的材料,比如說(shuō)親水布跟拒水布,用同一款膠,生產(chǎn)工藝是一樣的,但是就會(huì)出現(xiàn)剝離強(qiáng)度的差異,您對(duì)這方面有沒(méi)有什么經(jīng)驗(yàn),通過(guò)什么方式解決更好一點(diǎn)?
答:我們?cè)趯?shí)驗(yàn)室做實(shí)驗(yàn)也經(jīng)常會(huì)發(fā)生這種狀況,因?yàn)椴牧系奶幚矸绞讲灰粯?,每一家非織造布供?yīng)商所做的親水或者疏水處理的程度不一樣,導(dǎo)致了在生產(chǎn)過(guò)程中粘結(jié)強(qiáng)度的變化。遇到剝離強(qiáng)度比較弱的情況,通常的做法就是增加產(chǎn)品的浸潤(rùn)性。如果親水劑含量過(guò)多,剛生產(chǎn)出來(lái)沒(méi)事,但是隨著時(shí)間的推移,慢慢會(huì)出現(xiàn)親水劑的轉(zhuǎn)移,導(dǎo)致剝離強(qiáng)度變?nèi)?,這種情況我們通常是通過(guò)調(diào)整工藝,比如說(shuō)把膠溫稍微提高一點(diǎn)點(diǎn),把熱風(fēng)稍微降低一點(diǎn)點(diǎn),通過(guò)這樣的方式來(lái)調(diào)整剝離強(qiáng)度。
問(wèn):我剛才這個(gè)問(wèn)題可能跟膠貼有關(guān)系,我們用同樣的膠貼,跟材料結(jié)合的時(shí)候,就發(fā)現(xiàn)這個(gè)問(wèn)題,應(yīng)該用什么方式好一些?
答:前幾天正好遇到這樣一個(gè)案例,就是用不同的膠水,也出現(xiàn)這樣的狀況。首先膠水本身的浸潤(rùn)強(qiáng)度決定了粘貼不同材料的時(shí)候,會(huì)有牢度的差別。另外,它對(duì)粘接材料也是有一些要求的,比方說(shuō),同樣的一個(gè)膠貼粘到不同的非織造布上面,剝離強(qiáng)度的差異是很明顯的。所以這種情況下,可以從膠和材料兩方面共同去找原因。當(dāng)然,我們作為膠的供應(yīng)商,會(huì)推薦合適的產(chǎn)品來(lái)配合客戶現(xiàn)有的一些材料。
問(wèn):我接著他的問(wèn)題再問(wèn)一下,從你們的經(jīng)驗(yàn)來(lái)看,親水和拒水非織造布哪一種容易粘?
答:根據(jù)實(shí)驗(yàn)室的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,親水布稍微難粘一點(diǎn),但是不同的材料,材料定量不一樣,材料表面處理不一樣,可能情況還是有些差異的。
問(wèn):我還有兩個(gè)疑問(wèn),一個(gè)是剛剛您說(shuō)的都是結(jié)構(gòu)膠,如果用于衛(wèi)生巾的背膠,哪一種膠更合適,比較牢固,又不容易轉(zhuǎn)移?非織造布與透氣膜復(fù)合,哪一種膠更合適?
答:現(xiàn)在衛(wèi)生巾使用透氣底膜的比較多,建議使用剝離力適中、抗老化性能好的透氣膜專用背膠。另外,非織造布復(fù)合透氣膜這個(gè)產(chǎn)品有兩個(gè)特性,一個(gè)是PE膜的定量比較低,所以我個(gè)人認(rèn)為是適合用低溫的結(jié)構(gòu)膠來(lái)做。另一個(gè),透氣膜跟非透氣膜差別比較大,透氣膜的填料含量稍微高一點(diǎn),它可能會(huì)吸收膠里油的成分,導(dǎo)致產(chǎn)品看起來(lái)有點(diǎn)臟臟的,甚至有可能影響剝離強(qiáng)度。所以建議用復(fù)合透氣膜專用膠,低溫產(chǎn)品。
(孫靜整理)