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利用超声波技术制备弹性无纺布

写的:Aurizon超声学

全球婴儿和老年人纸尿裤市场正在增长。这是由中国和印度等人口大国的生活水平不断提高所推动的。制造商正在用创新技术迎接挑战。

到2024年底,婴儿纸尿裤垂直市场预计将达到704亿美元,增长4.1%。成人纸尿裤市场的增长速度超过了其他所有纸质家庭用品,部分原因是人口老龄化,但也因为使用此类产品的耻辱不复存在。根据Global Market Insights的行业分析报告,2015年一次性失禁产品市场规模超过80亿美元,预计到2024年将超过120亿美元。

不仅是纸尿裤和失禁产品的需求在增加,消费者还要求更多的舒适性和性能。制造商正在使用创新的新技术,生产出更柔软、更轻、更光滑的一次性纸尿裤和内衣,这些面料具有很高的弹性功能。对非织造织物性能的研究和开发带来了从脆到蓬松,从耐磨到舒缓,从可撕裂到极其耐用的选择。有了如此多的面料选择和转化技术,制造商有了很多选择。

一些传统的制造弹性非织造材料的方法包括当弹性股处于张力下时,在非织造布层之间用粘合剂粘接弹性股。一旦允许弹性股放松,非织造布的区域就会聚集起来,使非织造布具有弹性功能。然而,使用传统黏附方法制成的弹性非织造材料的耐用性不如人意,因为黏附键容易蠕变,这可能导致弹性的丧失。此外,用这些常规技术制造弹性非织造材料可能过于昂贵。因此,提供一种以更经济有效的方式制造更耐用的弹性非织造材料的系统变得很有用。

图1:30 kHz连续键合模块的典型配置。

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Aurizon Ultrasonics提供专利旋转超声弹性包裹装置(图1),使非织造产品的制造商能够创造更柔软,更薄,高性能的弹性织物。这种创新的解决方案改变了纸尿裤的设计,通过在腰带(图2)和腿袖口(图3)上提供精确的粘合,而不需要粘合剂的加强效果。随着粘合剂的消除,超声波弹性包埋工艺使得使用技术先进的更薄、吸收性更好的非织造织物构建尿布成为可能,允许转换器创建具有更好的悬垂性、弯曲性、压碎一致性、透气性和最大性能的弹性织物。

图2:使用弹性夹持工艺创建的16股弹性带。

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图3:纸尿裤上的弹性腿部袖口显示使用弹性包裹过程间歇粘合。

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图4:超声工艺在非织造材料中形成粘结点,非织造材料围绕着细长的、直径较小的弹性股。

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超声波工艺使用一个旋转的超声波喇叭和一个与喇叭非常接近的旋转砧,弹性夹在无纺布材料之间。在与牛角接触时,砧面在非织造材料中形成粘结点,非织造材料围绕着被拉长的弹性链。因此,它的直径比松弛链要小。当钢绞线被放松时,弹性材料会膨胀并夹在粘结点之间(图4)。使用粘合剂时常见的滑移或蠕变问题被消除了。最终,Aurizon的超声波包裹技术提供了较低的延伸张力,与优质品牌的纸尿裤粘合粘合剂。这种连接技术对纯弹性股性能的影响最小,允许在降低张力下股的刚度和最大化伸长率之间做出妥协(图5)。

超声波技术本身提供了许多好处,例如提高操作效率,节省材料成本,改善产品舒适性,更好的弹性性能和可持续性。

提高操作效率-通过消除操作和维护粘合剂涂抹设备的成本,劳动力和公用事业成本将降低。粘合剂应用过程需要大量的努力,昂贵的备件和劳动力来维护。喷胶过喷和打孔需要定期停机清洗。每次延迟都会导致生产时间的损失,并产生浪费流。

节约材料成本-超声波技术节省成本,可选用价格更低、重量更轻的无纺布材料和弹性,无需担心胶粘剂因加劲作用而渗胶或失去弹性性能。

图5:转换弹性无纺布样品的视图,使用680 decitex弹性纤维,13 gsm SMS在30 kHz粘接器上以457 mpm的速度创建。俯视图:面料无张力。中图:拉伸的织物。底图:砧面多槽图案。

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〇提高产品舒适度去除粘合剂,使成品更柔软,更透气。可以使用重量较轻的面料,这样最终的产品就会更薄,穿起来也不那么显色。

拉伸性能-超声连接的附着点靠近非附着的弹性股,允许接近纯粹的弹性性能。

增加可持续性-超声波键合需要更少的能量,因为它用高效的超声波能源取代了热熔输送和应用系统。当产品被丢弃时,垃圾填埋场中的毒素更少。

Aurizon的低维护设计具有较长的使用寿命,并基于具有刚性法兰的专利旋转声波极板。旋转功能提供了高速,可靠的解决方案,设计用于工艺和卷筒纸翻板。机器组件可以调整为连续和间歇过程。

高速-旋转超声波功能允许织物的高速转换,因为它通过过程的速度可达600 mpm。

健壮的解决方案-旋转动作与专有的防弹跳装置相结合,使工艺运行平稳,避免非织造拼接,弹性拼接和机器停止/启动等故障。

自定义设计系统可以根据现有工艺进行改造。可定制配置。

超声波技术的进步将同样适用于非织造布的其他新发展,包括“智能”织物、家用包装、土工布和防护服装。188金宝搏手机版网址它已被证明适用于需要用粉末填充粘接高层或将不同成分的织物粘接在一起的应用。还有更多的可能性尚未被发现。

参考资料:[1]Olivio, Tara:婴儿纸尿裤市场,非织造布行业,http://www.nonwovens-industry.com/issues/2017-01-01/view_features/the-baby-diapermarket-395612/,最后一次查看,201年5月23日。[2]海莫维茨,卡罗尔;科尔曼-洛克纳,劳伦:成人纸尿裤市场即将起飞,美国成人失禁服装的销量将在十年后与婴儿纸尿裤持平,彭博商业周刊,https://www.bloomberg.com/news/articles/2016-02-11/the-adult-diaper-market-is-aboutto-起飞,最后一次查看2017年5月23日。[3]全球市场洞察:一次性失禁产品市场规模,行业分析报告,区域展望(美国,德国,英国,意大利,俄罗斯,中国,印度,日本,韩国,巴西,墨西哥,沙特阿拉伯,阿联酋,南非),应用发展潜力,价格趋势,竞争市场份额和预测,2016 - 2024年,https://www.gminsights.com/methodology/upcoming-detail/disposableincontinence- Products - Market,最后查看2017年5月23日。[4]埃勒特;等:美国专利申请出版物,用于制造弹性非织造材料的仪器,Aurizon Ultrasonics, LLC,金伯利,WI(美国),申请号14/951,884,美国出版物2016/ 0288407a1, 2016年10月6日。

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