杨阳 国际纸业

多年来，绒毛浆一直被用于卫生用品的吸收芯体、干法纸和擦拭巾等其他非织造布产品。同时，绒毛浆本身也在不断创新，逐步提高纤维性能，满足消费者的需求。例如，减少异味、保护皮肤健康、改善消费者体验、改进加工/生产流程等。其中，交联纤维将基于纤维素的创新提升到一个新的水平，具有出色的吸收性和液体管理能力，提高了绒毛浆的蓬松度和抗压性。图1所示为标准南方松绒毛浆纤维和交联的南方松绒毛浆纤维形态对比。

图1 标准南方松绒毛浆纤维和交联的南方松绒毛浆纤维形态对比

交联纤维是通过机械和化学方法永久地改变纤维结构而获得的，内部发生交联反应的纤维即使在完全润湿时也能保持弯曲，维持“线圈”形态，具有三维特性，不同于通常的平直结构。Helix™纤维是国际纸业开发的创新交联纤维，有助于改 进吸收性卫生用品的性能，如，可使吸收速度提升55%，缩短液体入渗时间；
改善产品30度倾斜放置时的液体扩散性能，使液体向上的扩散距离提升30%，明显减少产品漏液的风险。另外，Helix™纤维是100%可再生的、来源于负责任管理森林的天然纤维，具有可持续性。

Helix™纤维的优点体现在以下4个关键特性：亲水性、刚度、保水性/溶胀性和可持续性。这4个特性为吸收性产品的创新提供了帮助。

● 亲水性

木浆是天然的亲水性材料，而且Helix™纤维表面添加了“亲水”官能团，其亲水性更强。水滴与材料的接触角可以用来表示材料的亲水性，接触角越小表示亲水性越好，接触角越大表示亲水性越差（图2）。普通纤维素纤维的接触角为10°～30°，而Helix™纤维的接触角可以接近0°，所以亲水性更好，吸收性大幅提升。

图2 水滴与材料表面的接触角

● 刚度

纤维素纤维天然柔软，在潮湿时会塌陷，但可以通过增强它的刚度来改善其在干、湿状态下的性能。Helix™纤维经过永久性改性，卷曲的3D结构可以形成许多空隙和通路，利于液体的扩散和吸收。

图3所示为两个压缩的圆垫，分别是普通绒毛浆和Helix™绒毛浆，普通绒毛浆大多可以吸收40mL液体，而Helix™绒毛浆的吸液量可为普通绒毛浆的3倍。

图3 普通绒毛浆与Helix™绒毛浆吸液能力对比

● 保水性/溶胀性

纤维吸水后会溶胀，溶胀程度取决于保水性。普通绒毛浆纤维吸水后，具有比Helix™高得多的保水值，但是溶胀后影响液体的再次吸收。图4是两种类型的意大利面，用来比拟纤维吸水后的溶胀状态。左侧的代表普通的绒毛浆，吸水后溶胀，纤维会聚在一起，从而使中间的孔隙减少，再次加液时液体较难通过。右侧的螺旋状意大利面代表Helix™纤维，液体不会大量进入其细胞壁，Helix™纤维不会大幅溶胀，纤维间的空隙仍然保留，使液体可以自由扩散，在吸收芯体中得到更好的分布。

图4 两种类型的意大利面比拟纤维吸水后的溶胀状态

● 可持续性

在吸收性产品中使用可持续性的天然材料是一种趋势，尤其是实施限塑令的地区不断增多，使这种趋势更加明显，纤维素纤维将在这方面发挥重要作用。与普通绒毛浆相似，Helix™是由地球上丰富的可再生资源制成，人工种植林是一种具有显著潜力的自然气候解决方案，具有水过滤、空气清洁和碳固定等生态系统效益。

绒毛浆是传统芯体常用的材料，其在湿态下比较致密，可提高液体扩散速度并固定SAP。同时绒毛浆使产品更柔软，膨胀后还可以暂时储存液体。

与普通绒毛浆相比，Helix™具有如下优点：

● 在湿态下抗压缩：有利于管理初始液体摄入以减少早期泄漏，更多的孔隙空间可以提高液体吸收容量；

● 倾斜时的吸收能力更强，能够抵抗重力影响；

● 可以提高芯体利用率；

● 提高入渗速度。

Helix™在液体管控方面提供了额外的价值，可用于产品中多个不同的位置。以导流层为例，使用Helix™绒毛浆的导流层液体扩散性能优于普通绒毛浆导流层和非织造布导流层。

图5 3种导流层液体扩散效果对比

用两款含有和不含有Helix™绒毛浆导流层的纸尿裤进行对比试验。两次分别加液85mL。由图6可知，第2次加液后，含Helix™的纸尿裤液体入渗时间明显缩短。

图6 含有和不含Helix™的纸尿裤吸液时间对比

具有如此独特性能的Helix™应该有更多的创新应用，我们开发了高性能的卷材，即Helix™复合材料。

● 复合芯体

将这种天然纤维制成的新型材料用于复合芯体，可减少芯体的层数，同时显著提高芯体性能，如图7所示，出色的入渗和液体管理能力、提高芯体利用率、实现潜在的原材料减量，包括减少塑料材料的应用。

图7 Helix™复合材料用于复合芯体显著提升性能

● 简单芯体

用Helix™复合材料包裹SAP可制成简单芯体（图8），与普通纸尿裤相比，使用这种简单芯体的纸尿裤性能显著提升。尤其是3次加液的入渗时间分别缩短65%、93%和96%（图9）。

图8 用Helix™复合材料制成的简单芯体

图9 使用Helix™简单芯体的纸尿裤与普通纸尿裤3次加液入渗时间、扩散长度和反渗情况对比

出色的扩散作用，尤其是对抗重力的毛细作用，能够更有效地分配液体，实现存储容量。除了Helix™纤维的pH值缓冲作用外，该复合材料还有助于防止液体反渗，避免刺激敏感皮肤。

综上所述，Helix™是一种创新纤维，一种高性能纤维素纤维，100%来自负责任管理的森林，能有效改进产品的液体管理能力以减少泄漏，有助于研发差异化产品和可持续性产品。

（1）Helix™纤维的长度范围是多少？

答：Helix™纤维长度通常在2.3～2.5mm之间。

（2）视频显示 Helix™纤维在吸收同等量的液体后，空隙扩大并且体积增加。由于中国消费者更倾向于纤薄的产品，这种现象对终端产品的厚度有什么影响吗？

答：纤维抵抗湿润状态下的压力可以保持孔隙体积，提供快速的液体渗入。实际的润胀，尺寸和厚度取决于多个因素，例如生产线类型或产品设计等。

（3）在吸收液体后，使用Helix™包裹层的纸尿裤样品的厚度是多少？与国产超薄复合芯体相比，Helix™的核心竞争力有哪些？

答：含有Helix™纤维的复合材料其设计是为了满足甚至超过现有商业产品对薄的要求。在吸收过程中，Helix™纤维抵抗液体的压力，SAP粒子吸液润胀。根据我们的实验室测试，使用含有Helix™纤维复合材料进行简化设计的芯体样品与使用多层复合芯体的商业产品表现一样好，甚至更好，特别是在吸液速度和液体管理方面。

（4）Helix™纤维可以和粘胶纤维或者涤纶纤维进行混合吗？混合比例有什么要求？

答：在含有Helix™的复合材料中，粘胶纤维或聚酯纤维可以作为基底，Helix™纤维作为复合材料的另一层。混合比例取决于产品的终端用途和期望的性能。

（5）如何对Helix™纤维进行加工梳理，是使用热风工艺还是水刺工艺？

答：使用解包机，Helix™纤维可以进行湿法成型和干法成型，例如可以用来生产干法纸和熔喷复合材料。Helix™纤维长度太短不能进行梳理，但是可以用在CP（梳理/木浆）复合生产线上。

（6）目前Helix™是以卷状的形式存在吗？如果是卷状的，它能否用普通的粉碎机来解纤？纤维在解纤过程中是否会被破坏？

答：Helix™纤维是浆包状的，不适用于绝大多数标准粉碎机。通常Helix™纤维需要在干的状态下使用传统的解包方式进行分离。含Helix™的卷状复合材料不能粉碎。

（7）Helix™纤维是如何生产的，是否经过了化学改性？它是一种植物纤维吗？

答：Helix™是经过物理和化学处理后形成的三维形态纤维，原料来自于美国南方松。

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