浅析纸尿裤闭合系统发展现状和新趋势

刘　振　毛席俊　吴　琪　3M中国有限公司

浅析纸尿裤闭合系统发展现状和新趋势

Analysis on the Statuses and Trend of Diaper Fastening System

刘振毛席俊吴琪3M中国有限公司

近些年，伴随着纸尿裤市场的不断增长，与纸尿裤相关的材料新技术也迎来飞速发展。目前纸尿裤种类繁多，主要有开放式的纸尿裤和闭合式的拉拉裤等。本文主要介绍，开放式纸尿裤闭合系统的发展以及未来新趋势。

1　纸尿裤闭合系统主要组成

我们所说的开放式纸尿裤闭合系统，主要包括以下部分（见图1）：前腰贴，左右腰贴和弹性腰围。整个闭合系统约占纸尿裤生产成本的15%，其质量和性能与纸尿裤产品的品质息息相关。完美的闭合系统的设计，对纸尿裤穿着的舒适性至关重要，也有助于保持纸尿裤良好的贴身性，有效防止侧漏和后漏，使得婴幼儿穿着纸尿裤时也可以行动自如。

图1　开放式的纸尿裤闭合系统结构

2　纸尿裤闭合系统发展及现状

2.1前腰贴和左右腰贴材料技术的发展及现状

随着新型材料科技的发展，开放式纸尿裤的闭合系统发展也经历了多个阶段。早期的纸尿裤使用的是聚丙烯薄膜前腰贴与复合胶带左右腰贴搭配的方式，有效解决了纸尿裤的穿着问题，但是复合胶带多次使用后，胶面容易受污染，造成胶的粘性下降，其剥离和剪切效果会变弱，而且容易粘皮肤，很难做到多次使用。目前少数低端的纸尿裤仍然使用该结构。3M公司发挥其技术创新能力，利用其特有的微复制技术，推出了新型的魔术扣产品（如图2 a和b），可以实现每平方英寸内有上千个蘑菇头均匀分布，而且蘑菇头形状非常均一，与前腰贴搭配时性能更稳定。这种魔术扣与前腰贴搭配的方式，可以反复多次使用，而且搭配的剪切和剥离效果较好，受到消费者广泛欢迎。

图2　魔术扣和前腰贴显微镜视图

可反复使用的魔术扣出现后，前腰贴材料也有了多种新发展，其中使用最多的是聚丙烯材料编织型的网状前腰贴，与魔术扣搭配使用时（图2c），其剥离和剪切性能较好，但是塑料感较强且不够柔软。3M公司利用其特有的挤出粘合技术，推出了柔绒型前腰贴（图2d），该材料表面柔软性和手感好，绒感强，搭配魔术扣时剥离和剪切性能好，可有效提高纸尿裤穿着的安全性和舒适性。现阶段，非织造布前腰贴得到广泛的应用，与柔绒型前腰贴相比，其成本更有优势，但是其剥离和剪切性能以及稳定性均不如柔绒型前腰贴。

为了满足纸尿裤产品差异化的需求，魔术扣产品也形成了不同的复合产品形式，主要有Y型复合魔术扣，S切型复合魔术扣，还有使用弹性大耳朵复合的魔术扣等（见图3）。现阶段，纸尿裤生产设备自动化程度有了较大提高，越来越多的生产厂家使用在线复合的魔术扣，设计出更多的左右腰贴结构。

图3　魔术扣系统发展

2.2弹性腰围材料技术的发展及现状

弹性腰围材料的拉伸性能和回弹性能，直接影响纸尿裤腰部舒适性，如果性能不好还会导致背部尿液后漏的风险。早期的弹性腰围选用成本较低的泡棉材料，这种弹性材料拉伸性能和回弹性较差，现在已基本不再使用。为了提高弹性腰围材料的拉伸性能，保持较好的回弹效果，提高纸尿裤腰部舒适性和安全性，3M公司创新研发了F型和B型弹性薄膜产品，弹性薄膜最大拉伸可以达到2倍以上，且不会出现“缩颈”现象（见图4）。

通过图5弹性薄膜和泡棉的拉伸应力–应变曲线对比发现，泡棉作为弹性腰围使用时，其初始打开力更大，弹性薄膜作为弹性腰围使用，应力–应变曲线平缓，达到同样的拉伸率需要的力更小，使用者舒适度更高。弹性薄膜的两次拉伸闭合曲线基本重合，表明弹性形变回复程度高，保证纸尿裤不会松弛、滑落。目前，纸尿裤设备生产能力的迅速提升，使得氨纶丝在弹性腰围上得到广泛应用。氨纶丝材料成本低，且拉伸性能好，现阶段得到广泛认可。有些纸尿裤产品在设计结构时，没有使用背后腰部弹性，而是将弹性材料与左右腰贴结合，设计出特有的弹性大耳朵结构的纸尿裤产品。

图4　泡棉和弹性膜100%拉伸情况下对比

图5　弹性薄膜和泡棉拉伸应力-应变曲线

3　闭合系统发展的新趋势

纸尿裤产品越来越追求“柔软性”和“轻薄化”的人性化理念，同时这也是纸尿裤闭合系统现阶段主要发展方向。为了提高魔术扣产品的柔软性，3M公司专门开发了超柔型魔术扣，该种魔术扣是目前可见到的最薄最柔软的魔术扣产品，搭配前腰贴有优异的剥离和剪切效果，有效提高纸尿裤使用者的舒适性。这种超薄型魔术扣的出现，符合纸尿裤轻薄化和柔软化的趋势，左右腰贴魔术扣更柔软，消费者使用时手感更好，有效防止损伤婴儿皮肤。

图6　带有图案的新型复合魔术扣

为了降低纸尿裤生产成本，不使用前腰贴的纸尿裤结构也受到越来越多人的关注。经过多次试验改进，我们发现该产品结构可以使用如图6的新型魔术扣技术（带图案的魔术扣），直接将复合魔术扣与纸尿裤底膜复合的非织造布搭配使用，就可以满足纸尿裤的性能要求。魔术扣产品的技术进步，使得这种新型闭合系统的设计理念得以实现。

与传统的复合魔术扣相比，带有图案的新型复合魔术扣，可以保持更平滑的持续的剥离效果（见图7），在性能上更适合用于直接搭配底膜复合非织造布的纸尿裤产品结构，直接搭配纸尿裤的底膜非织造布使用时，完全可以满足纸尿裤的性能要求。同时，这种带有图案的复合魔术扣结构，既可以带来更好的产品外观，又使纸尿裤的差异化得到明显提升。

目前，国内拉拉裤市场增长较快，拉拉裤主要使用氨纶丝全弹性腰围的方式。随着弹性薄膜技术的突破，机械方向（MD方向）拉伸弹性膜也开始用于拉拉裤（如图8），这种新型拉拉裤设计，比传统拉拉裤更接近内裤的外观和穿着体验，极大地改善了穿着舒适度。同时，大大改善使用者的私密性，对于成人纸尿裤使用者，尤其是对轻度失禁的成人来说，使用这种类似内裤的纸尿裤，可以有效帮助其减少心理负担。

图8　a为传统型拉拉裤，b为机械方向拉伸弹性薄膜结构的拉拉裤

图7　带有图案的新型魔术扣（蓝色）与普通魔术扣（红色）剥离性能对比

4　综述

新材料科技的发展，对纸尿裤产品性能提高起到了关键作用，有助于设计出更加人性化的理想的纸尿裤产品。“柔软性”和“轻薄化”仍然是现阶段纸尿裤主要发展趋势，纸尿裤闭合系统也需要更多创新。在纸尿裤市场竞争日趋“白热化”的背景下，更完美的闭合系统对提高纸尿裤品牌差异化和消费者认知度有巨大推动作用。3M会持续投资研发创新，提高精益生产，给消费者提供独特的高品质产品，继续引领纸尿裤闭合系统的技术发展。