Hygiene absorbent products including baby diapers, training pants, or adult incontinence are expected to grow significantly in the next decade. Key industry drivers are better body fit and enhanced comfort, and the expectation is that elastic components will become a key element in the construction of such articles. Dow Packaging & Specialty Plastics participates in the elastic films market, and this project aims to develop high-performance solutions based on Dow polymers to align with current market trends and to expand Dow portfolio for this type of elastic applications. In this study three blocks of solutions are investigated. The first are the cost-competitive solutions, with the purpose to develop one or more elastomers to position in the low-end value range of the market. Results show that EPDM (Ethylene-Propylene Diene Monomer) with relatively high diene content meet all the requirements to be positioned in this market segment. The second are the elastic breathable solutions, random PE copolymers which incorporate different polar functional groups. The objective with this class of materials is to position in the market an elastic solution able to be processed without anti-block, and breathable. Results show that the elasticity is acceptable, yet a customer validation is needed to ensure a proper suitability to their requirement. The last block of solutions are the outperforming ones. The objective is to improve the overall performance of an existing elastomer positioned by Dow for hygiene applications. Results show that encapsulating this resin in between two rigid skin layers allow, after activation, to obtain a solution with improved film handling, MD elongation at break, and MD tensile strength, maintaining the original elasticity. To update and confirm Dow’s knowledge, a market research (benchmarking) is also included in this study. Commercial Hygiene Absorbent articles are bought, dissected, and analyzed to identify the current solutions used by manufacturers and their mechanical-elastic performance.

I prodotti assorbenti per l'igiene, come i pannolini per bambini, i training pants e gli articoli per l'incontinenza degli adulti, sono destinati a crescere in modo significativo nel prossimo decennio. I fattori chiave nel loro sviluppo sono una migliore vestibilità e un maggiore comfort. Per questi motivi, si prevede che i componenti elastici diventeranno un elemento chiave nella costruzione di questi articoli. Dow Packaging & Specialty Plastics partecipa attivamente nel mercato dei film elastici e questo progetto mira a sviluppare soluzioni ad alte prestazioni basate sui polimeri Dow per allinearsi alle attuali tendenze del mercato e ampliare il portfolio Dow per questo tipo di applicazioni elastiche. In questo studio vengono analizzati tre blocchi di soluzioni. Il primo è costituito da soluzioni cost-competitive, con l'obiettivo di sviluppare uno o più elastomeri da posizionare nella fascia bassa di valore del mercato. I risultati mostrano che le resine EPDM (Ethylene-Propylene Diene Monomer) con un contenuto di diene relativamente alto soddisfano tutti i requisiti per essere posizionati in questo segmento di mercato. Le seconde sono le soluzioni elastiche traspiranti, basate copolimeri random a base PE che incorporano diversi gruppi funzionali polari. L'obiettivo con questa classe di materiali è posizionare sul mercato una soluzione elastica, in grado di essere processata senza additivi anti-bloccanti e traspirante I risultati dimostrano che l'elasticità è accettabile, ma è necessaria una validazione da parte del cliente per garantire l'idoneità alle sue esigenze. L'ultimo blocco di soluzioni è quello delle soluzioni sovraperformanti. L'obiettivo è migliorare le prestazioni complessive di un elastomero già esistente, venduto da Dow per le applicazioni in ambito salute e igiene. I risultati mostrano che l'incapsulamento di questa resina tra due strati “pelle” rigidi consente, dopo l'attivazione, di ottenere una soluzione con una migliore maneggevolezza, allungamento a rottura in MD e resistenza alla trazione in MD, mantenendo l'elasticità originale. Per aggiornare e confermare le conoscenze di Dow, questo studio include anche una ricerca di mercato (benchmarking). Gli articoli assorbenti commerciali per l’igiene vengono acquistati, sezionati e analizzati per identificare le soluzioni attualmente utilizzate dai produttori e le rispettive prestazioni meccano-elastiche.

Development of new elastic film solutions for hygiene market

GALLI, SIMONE
2021/2022

Abstract

Hygiene absorbent products including baby diapers, training pants, or adult incontinence are expected to grow significantly in the next decade. Key industry drivers are better body fit and enhanced comfort, and the expectation is that elastic components will become a key element in the construction of such articles. Dow Packaging & Specialty Plastics participates in the elastic films market, and this project aims to develop high-performance solutions based on Dow polymers to align with current market trends and to expand Dow portfolio for this type of elastic applications. In this study three blocks of solutions are investigated. The first are the cost-competitive solutions, with the purpose to develop one or more elastomers to position in the low-end value range of the market. Results show that EPDM (Ethylene-Propylene Diene Monomer) with relatively high diene content meet all the requirements to be positioned in this market segment. The second are the elastic breathable solutions, random PE copolymers which incorporate different polar functional groups. The objective with this class of materials is to position in the market an elastic solution able to be processed without anti-block, and breathable. Results show that the elasticity is acceptable, yet a customer validation is needed to ensure a proper suitability to their requirement. The last block of solutions are the outperforming ones. The objective is to improve the overall performance of an existing elastomer positioned by Dow for hygiene applications. Results show that encapsulating this resin in between two rigid skin layers allow, after activation, to obtain a solution with improved film handling, MD elongation at break, and MD tensile strength, maintaining the original elasticity. To update and confirm Dow’s knowledge, a market research (benchmarking) is also included in this study. Commercial Hygiene Absorbent articles are bought, dissected, and analyzed to identify the current solutions used by manufacturers and their mechanical-elastic performance.
BITINIS, NATACHA
CARBONELL , ALBERT
ING - Scuola di Ingegneria Industriale e dell'Informazione
4-mag-2023
2021/2022
I prodotti assorbenti per l'igiene, come i pannolini per bambini, i training pants e gli articoli per l'incontinenza degli adulti, sono destinati a crescere in modo significativo nel prossimo decennio. I fattori chiave nel loro sviluppo sono una migliore vestibilità e un maggiore comfort. Per questi motivi, si prevede che i componenti elastici diventeranno un elemento chiave nella costruzione di questi articoli. Dow Packaging & Specialty Plastics partecipa attivamente nel mercato dei film elastici e questo progetto mira a sviluppare soluzioni ad alte prestazioni basate sui polimeri Dow per allinearsi alle attuali tendenze del mercato e ampliare il portfolio Dow per questo tipo di applicazioni elastiche. In questo studio vengono analizzati tre blocchi di soluzioni. Il primo è costituito da soluzioni cost-competitive, con l'obiettivo di sviluppare uno o più elastomeri da posizionare nella fascia bassa di valore del mercato. I risultati mostrano che le resine EPDM (Ethylene-Propylene Diene Monomer) con un contenuto di diene relativamente alto soddisfano tutti i requisiti per essere posizionati in questo segmento di mercato. Le seconde sono le soluzioni elastiche traspiranti, basate copolimeri random a base PE che incorporano diversi gruppi funzionali polari. L'obiettivo con questa classe di materiali è posizionare sul mercato una soluzione elastica, in grado di essere processata senza additivi anti-bloccanti e traspirante I risultati dimostrano che l'elasticità è accettabile, ma è necessaria una validazione da parte del cliente per garantire l'idoneità alle sue esigenze. L'ultimo blocco di soluzioni è quello delle soluzioni sovraperformanti. L'obiettivo è migliorare le prestazioni complessive di un elastomero già esistente, venduto da Dow per le applicazioni in ambito salute e igiene. I risultati mostrano che l'incapsulamento di questa resina tra due strati “pelle” rigidi consente, dopo l'attivazione, di ottenere una soluzione con una migliore maneggevolezza, allungamento a rottura in MD e resistenza alla trazione in MD, mantenendo l'elasticità originale. Per aggiornare e confermare le conoscenze di Dow, questo studio include anche una ricerca di mercato (benchmarking). Gli articoli assorbenti commerciali per l’igiene vengono acquistati, sezionati e analizzati per identificare le soluzioni attualmente utilizzate dai produttori e le rispettive prestazioni meccano-elastiche.
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