在节省成本的同时提升纸尿裤性能
一年前,我分享了一篇题为《短纤维与吸收芯完整性的悖论:神话还是现实?》的小文章。该文章被成千上万的纸尿裤行业专业人士阅读,随后还被一家浆粕制造商翻译成多种语言。在文中,我探讨了使用短纤维(如桉木绒毛浆)所带来的益处,包括提升吸收芯的毛细作用、改善导液性能(wicking)、降低纸尿裤厚度、减少包装成本以及提升感知柔软度。我还澄清了关于短纤维与吸收芯完整性的一些长期存在、近六十年来伴随行业发展的误解。许多人联系我,询问如何将这些理念付诸实践,尤其是希望获得一条在生产过程中即可应用的简单指导。下面,我将分享一些如何利用这些优势的建议,并解释为什么这是一种在提升纸尿裤性能的同时实现切实降本的机会。
纸尿裤的柔软度已不再只是差异化卖点,而是成为全球消费者最为关注的关键属性之一。为满足这一需求,新的非织造布技术被不断引入并持续演进。通常,柔软度通过更换更柔软的背膜材料、采用更高蓬松度或更高克重(GSM)的材料,以及应用 3D 纹理来实现,从而带来柔软触感。然而,高蓬松度材料也可能带来风险,例如纤维脱落,进而有可能进入婴儿口中。
不太为人所知的是,仅通过让吸收芯本身更加柔软,就能显著提升整体柔软度。许多人可能已经注意到,在保持整体结构不变的情况下,仅将吸收芯包覆材料替换为非织造布,就能带来轻微的改善。现在设想一下,如果让整个吸收芯都更加柔软,而不仅仅是其包覆层,会产生多大的影响。然而,单纯在不改变配方的情况下降低芯体密度并不是一个好方案:这会增加包装成本,并可能损害吸收芯的完整性。此外,这种做法也违背了当前市场的一些重要趋势,下面我将进一步说明。
提升柔软度的一种更有效方式,是在吸收芯中掺混桉木纤维。理想的添加比例取决于最终产品类型。面向低吸收量需求的产品,如女性卫生用品或加吸垫(booster pads),可以在不掺混松木纤维的情况下生产。不承受剧烈运动的产品,如护理垫(underpads)和宠物垫,也可以单独使用桉木绒毛浆,无需与松木绒毛浆混合。而对结构完整性要求更高的产品,如婴儿纸尿裤、拉拉裤(尤其是儿童使用时)或成人一次性内衣,则应采用短纤维与长纤维的混合方案,以在不牺牲稳定性的前提下获得柔软度。
采用双滚筒成型器生产的成人拉拉裤还具备一项额外优势:可以利用松木纤维与桉木纤维在不同层中的组合,形成密度梯度。通过增加桉木纤维的比例,提高纤维含量和芯体密度,可以在无需大量投入背膜升级的情况下,获得更紧实、更柔软的吸收芯。
全球范围内对更薄产品的偏好趋势十分明显。在成熟市场,消费者更青睐纤薄型纸尿裤,以获得更好的人体工学表现、更舒适的贴合度以及更佳的外观。对成人而言,这一需求更为关键:他们需要更加隐蔽、能维护尊严、并且便于在出行或通勤时携带的产品。在这一背景下,更薄的产品也更具经济性,因为它们可以降低物流和包装成本。然而,一个重要问题随之出现:纸尿裤的厚度究竟可以降低到什么程度?
在分析了数百条消费者评价并参与了美国的家庭使用测试后,我发现无绒毛浆吸收芯往往更早发生渗漏,尤其是在第二次吸液之后。要避免无绒毛浆吸收芯的早期渗漏,需要极其先进的工程设计,这对大多数工厂而言并不容易实现。根据我的经验,除非这些无绒毛浆吸收芯能通过适量的交联纤维(如卷曲纤维)进行平衡,或采用更高克重的 ADL,否则含有少量绒毛浆的纸尿裤在某些身体姿势下往往表现得更好。正因如此,尽管行业中存在少数参考案例,但我并未看到大量品牌去追求专门用于无绒毛浆纸尿裤的设备。短纤维与长纤维的混合能够带来自然优势,而无需完全放弃传统绒毛浆。
要最大化吸收芯的容量,必须提升芯体的利用效率。增加 ADL 有助于改善性能,但这是一种成本较高的方案,而且若应用范围过大,反而可能引发边缘渗漏。因此,ADL 应作为局部补强层,而非连续覆盖层。在不增加成本的前提下提升芯体毛细作用,是一种更高效的替代方案,而这正是桉木纤维混合方案优于单独使用松木纤维之处。通过缩小纤维间距、提高芯体密度,毛细作用得以增强。这是流体动力学中的一个已知现象:并非纤维本身在 удерж液体,而是纤维之间的空间。因此,采用短纤维的吸收芯通常效率更高——这一点虽然在实验室测试中不一定总能体现,但在使用假人进行最大承载量(MCBL)测试或真实使用测试时会非常明显。
消费者的另一项重要诉求是使用可持续材料。众所周知,在碳捕集方面,桉木相较松木具有更显著的环境优势。年轻树木的二氧化碳吸收速率高于成熟树木,这使得桉木较短的采伐周期在气候层面更具优势。更多地使用桉木,可以将采伐周期缩短至原来的三分之一,从而实现更多的再种植并提升净碳汇能力。我也相信,在未来几年内,纸尿裤的消费后回收将具备可行性,组件将被回收利用,而非进入填埋场或焚烧设施。一旦实现这一点,一次性纸尿裤的碳足迹有望进一步降低,甚至优于生物降解、焚烧或布尿裤等替代方案。
总而言之,通过在磨浆阶段混合桉木绒毛浆,可以实现成本节约。然而,必须在生产线上相应调整去蓬(debulking)参数。对于 50% 桉木与松木的混合方案,预计厚度可降低 15% 至 20%;在 100% 桉木的混合方案中,这一降幅可达 25% 至 30%,具体取决于浆料含水率和工厂条件。由于吸收芯具有天然回弹性,设备间隙的物理缩小并不一定与最终厚度降低完全一致,因此需要预留一定的误差空间。即便如此,在保守估算下,体积减少 15% 仍可在包装和分销环节实现至少 2% 的净节省,在无需与松木混合的情况下,这一节省幅度还可能更高。
在改变配方后,对吸收芯完整性的评估同样至关重要。如有需要,位于休斯敦的 Diaper Testing International 等机构可提供成本可控的独立测试。完整性热熔胶也可作为辅助方案使用。对于 50% 的混合方案,这类胶粘剂的使用通常很少或并非必需;而在桉木比例更高的混合方案中,可能需要通过特定胶粘剂进行补偿,这与行业中 SAP 用量从 40% 提升至 60% 时的情况类似。100% 桉木吸收芯也可能需要略厚的 ADL,以应对高密度芯体中预期的吸收速度下降。不过,预计这部分新增成本仍将低于因包装和分销减少所带来的节省,同时还能获得柔软度、吸收性能和可持续性方面的综合收益。
最后,不要在未在自身生产线上验证之前,就轻信任何理论假设——哪怕是我的观点。每一家工厂的运行条件都不尽相同。进行测试、测量并在真实条件下加以验证,或许是我今天能给出的最重要建议。
