幾種嬰兒衛生材料的結構和性能分析

張財進，楊 樹

(嘉興學院 南湖學院化紡系，浙江 嘉興 314000)

幾種嬰兒衛生材料的結構和性能分析

張財進，楊 樹*

(嘉興學院 南湖學院化紡系，浙江 嘉興 314000)

對目前市場上最為暢銷的三個品牌嬰兒紙尿褲的結構層次進行了剖析，分析了面層、導流層、吸收芯層和背層材料結構的異同，測試了面層的液體穿透能力、導流層對液體的導流性能、吸收芯層的液體吸收量及背層的透氣性能，分別得出了三個品牌嬰兒紙尿褲各自的性能特點和綜合表現。

嬰兒紙尿褲；結構層次；性能；綜合排名

隨著市場對嬰兒衛生材料需求的不斷提升，嬰兒紙尿褲也從最初滿足防漏、吸收尿液的單一功能，改進、提高為既防漏、吸尿又透氣、抗菌，且腰圍有伸縮彈性和三圍立體防漏隔邊等多種功能。為進一步滿足人們高質量的生活需求，國內外針對嬰兒紙尿褲的結構和性能進行了大量研究，包括各個層次結構的作用機理及吸液過程，非織造材料的應用，以及其接觸舒適性和抗菌性等[1-11]。目前我國的嬰兒紙尿褲市場處于快速成長期，市場發展潛力非常巨大，但國產紙尿褲的市場占有率很低[12-13]。為此，本課題針對目前市場上最為暢銷并享有消費者美譽的三種嬰兒紙尿褲，對其結構和性能進行了分析，探討其設計和性能特點，以指導未來國產紙尿褲的設計和生產。

1 試驗部分

1.1 紙尿褲選擇

本課題選擇的嬰兒紙尿褲品牌分別為Huggies好奇、Merries花王和Pampers幫寶適三個國外品牌，型號都為L(大號)，其試樣外觀如圖1所示。

1.2 紙尿褲解剖

1.2.1 好奇紙尿褲

將好奇紙尿褲從中間沿橫向剪開，小心分離各層，由上到下依次為面層、導流層、吸收芯層和背層，各層的外觀形態如圖2所示。

直觀上面層有許多的凹形溝壑，材質柔軟；導流層外觀與面層相差不大，厚度比面層厚；吸收芯層是由非織造布包覆SAP和絨毛漿而成；背層是由底膜和非織造布復合而成。

1.2.2 花王紙尿褲

花王紙尿褲的層次結構如圖3所示，其面層是由兩層非織造布黏合而成，第一層較厚且有密集的凸點，第二層較薄。導流層的表面結構與面層不一致，比較致密和厚實；吸收芯層是由吸水紙包覆吸收材料(絨毛漿和SAP)而成，較難分離；背層仍是由不透水的底膜制成。

1.2.3 幫寶適紙尿褲

從幫寶適紙尿褲中央橫向剪開時，發現該紙尿褲也有5層結構，在吸收芯層與導流層之間還存在一個夾層，該品牌是將夾層與導流層合并稱為導流層。在這三種紙尿褲的分離過程中，幫寶適紙尿褲各個層次的黏合性較弱，較好分離，所分離出來的各層次外觀見圖4。

直觀上幫寶適的面層較薄，柔軟度較差，手感不佳；導流層與其他兩種品牌相比較為特殊，是由導流布和一層較薄的絨毛漿及SAP共同組成；芯層是由非織造布包覆絨毛漿和SAP組成；背層是由底膜和非織造布復合而成。

1.3 性能測試

不同的結構層次需要滿足不同的功能，面層的主要功能是快速將液體從表面導入導流層和吸收芯層，主要測試其液體穿透時間；導流層的主要功能是將面層導入的液體在縱向最大化擴散，增大吸液效率，應測試其縱向擴散長度以表征其擴散能力；吸收芯層的主要功能是吸液保液，宜測試其吸收量；背層的功能是包覆整個紙尿褲以防止液體的流出，以及透氣性質量指標，因此測試其透氣率。

(1)液體穿透時間 依據GB/T 6529-2008對紙尿褲的面層樣品進行調濕和預調濕，采用由山東省紡織科學研究院研制的型號為LFY-244B全自動液體穿透試驗儀；依據國標GB/T24218.8-2010先將待測樣品平鋪在標準吸收墊上，隨后將定量模擬尿液(9 g/L氯化鈉溶液)滴在樣品表面，儀器記錄液體穿透樣品所需要時間。對每個品牌的面層各取不同位置的10個試樣，每個樣品測試10次。

(2)縱向擴散長度 依據GB/T 6529-2008對紙尿褲的導流層樣品進行調濕和預調濕，采用山東省紡科院研制的衛生巾滲透性能測試儀；在標準溫濕度下依據QB/T 2493-2000測試液體在縱向擴散的最長距離。每個試樣測試5次，取其平均值。

(3)液體吸收量 根據標準GB/T 6529-2008對所測的芯層樣品進行調濕和預調濕，采用參照標準GB/T 24218.6-2010設計的裝置測試，試樣在經規定浸沒時間和瀝去過量液體后，測定試樣實際吸收的液體量，并以液體質量占吸收材料的質量百分率LAC表示。每種品牌測試5個試樣，取平均值。

(1)

式中mk——調濕后試樣的質量(g)；mn——吸液后試樣的質量(g)。

(4)透氣率 根據標準GB/T6529-2008對三個品牌紙尿褲的背層進行調濕和預調濕，采用YG-461E型織物透氣量測試儀，按照標準GB/T5453-1997對背層材料進行透氣率測定；設定壓差為100kPa，噴嘴型號0.8φ。每個樣品取10個不同部位進行測試，取平均值。

2 結果和分析

2.1 層次結構特征

對比三種紙尿褲的剖析過程和結果可得出：

(1)分離難易度 幫寶適紙尿褲相對比較好分離，其各層次間黏合力度較弱；而花王紙尿褲是三種品牌中最難分離的，其面層與芯層有較大面積的黏合，且芯層是由吸水紙包覆SAP和絨毛漿，吸水紙比較薄、脆，容易粘在面層使芯層破裂。好奇紙尿褲則在兩者之間，黏合度適中。

(2)面層 三種紙尿褲的面層厚度大小依次為花王>好奇>幫寶適。其中花王紙尿褲面層是凸點設計，增加了厚實感，在吸液同時提高了干爽度；好奇紙尿褲的面層是溝壑形設計，厚實感沒花王的強，但其功能在于快速將液體導離表面，為表面的干爽提供保證；幫寶適的面層是普通的網狀結構設計，厚度較薄，手感較前兩種稍硬，對液體的快速導離無特別設計。

(3)導流層 導流層長度從大到小依次為花王>好奇>幫寶適，厚度大小依次是幫寶適>花王>好奇。幫寶適的導流層是在一層非織造布導流層下面還有一層較薄的SAP和絨毛漿混合吸收層，結構新穎；花王紙尿褲的導流層比較厚實，也是三種導流層中長度最長的；好奇紙尿褲的導流層較薄，但其蓬松度好。

(4)吸收芯層 花王紙尿褲芯層是由一層吸收紙包覆SAP和絨毛漿制作而成，芯層與導流層和面層的黏合度較大，不易拆分；好奇紙尿褲和幫寶適紙尿褲的芯層是由非織造布包覆而成，但前者的非織造布較厚實，后者的芯層與面層和導流層的黏合程度最差易于分離，好奇則居中。

(5)背層 三種都是由底膜和非織造布復合而成，復合的牢固性由強到弱依次為花王>好奇>幫寶適。

2.2 液體穿透時間

三個品牌紙尿褲面層的液體穿透時間測試結果，如表1所示。

表1 紙尿褲面層的液體穿透時間 單位：s

由表1可知，穿透時間由快到慢依次為花王、好奇、幫寶適。基于面層功能為快速將液體導入紙尿褲內部，故花王紙尿褲面層的功效是這三種品牌面層中最好的。

2.3 縱向擴散長度

圖5是三個品牌紙尿褲導流層縱向擴散長度的測試結果，表明縱向擴散長度由長到短依次為幫寶適、花王、好奇。即幫寶適導流層更容易使面層導入的尿液沿著導流層進行縱向擴散，以更充分地利用芯層，提高其吸收效率。

2.4 液體吸收量

圖6是三個品牌紙尿褲吸收芯層的液體吸收量測試結果，表明紙尿褲芯層的平均質量百分率LAC由大到小依次為幫寶適、花王、好奇。即幫寶適紙尿褲吸收芯層的吸收能力是最強的。但三種品牌紙尿褲芯層的吸收量相差不大，吸液范圍在1 200%～1 400%之間，在實際使用中都能保證吸收一定的液體量。

2.5 透氣率

三個品牌紙尿褲的三種背層的透氣率測試結果如圖7所示，表明其透氣率由大到小依次為幫寶適、好奇、花王。

2.6 綜合性能

將好奇、花王、幫寶適三個品牌四個層次的各項性能排名總結在表2中，綜合排名采取各性能指標排名名次相加的方式，得分最少的排名最高。

3 結論

對目前市場上最暢銷的三個品牌嬰兒紙尿褲進行的結構層次和性能測試分析，可得到以下結論：

(1)花王紙尿褲面層的液體穿透時間最短，好奇紙尿褲其次，最后為幫寶適紙尿褲。液體吸收效率高，液體接觸皮膚表面的時間短，舒適性好。

(2)幫寶適紙尿褲導流層能使液體在縱向上擴散最長，平均擴散長度達到19.2cm，大大提高了吸收芯層的使用效率。

(3)幫寶適紙尿褲吸收芯層的吸收量最大，花王和好奇紙尿褲也相差不大，其使用功能都能滿足消費需求。

(4)在都滿足防水的前提下，背層透氣率最大的是幫寶適，其余兩種的透氣率相差不大。透氣性略微領先也是很好的賣點。

(5)在綜合表現上最佳的是幫寶適，其次為花王紙尿褲，再次為好奇紙尿褲。

[1] 王 歡.熱風穿透粘合復合導流層結構與性能研究[D].上海：東華大學, 2010.

[2] 袁傳剛，韓 旭.功能型紙尿褲表層材料的開發及其性能研究[J].產業用紡織品,2008,26(8):6-8.

[3] 徐小萍,張寅江,靳向煜，等.紙尿褲各層結構的作用及吸液機理分析[J].產業用紡織品,2013,31(5):19-23.

[4] 池玲晨，靳向煜.SMS與SS紡粘法非織造布用于紙尿褲防側漏的性能研究[J].非織造布,2006,14(6):45-47.

[5]JurgRupp.Spunbond&meltblownnonwovens[J].TextileWorld,2008,158(3):38-40.

[6]Philip，Hardy.檢測嬰兒紙尿褲吸收芯層的新方法[J]. 陳海昌,譯.生活用紙, 2010，(2):40-45.

[7] 金平良,柯勤飛,鐘 磊.局部親水整理聚丙烯紡粘非織造布探討[J].非織造布，2010,18(6):12-14.

[8] 劉 菁.尿不濕的服用舒適性探討[J].武漢科技學院報,2007,20(6):23-26.

[9] 李 仲.紙尿布熱濕舒適性測評[J].青海大學學報,2006,24(1):61-63.

[10]SungHoonJeong,YunHwanHwang,SungChulYi.AntibacterialpropertiesofpaddedPP/PEnonwovensincorporatingnano-sizedsilvercolloids[J].JournalofMaterialsScience,2005，40:5 413-5 418.

[11]金 偉.高分子吸收樹脂的性能及作用[J]. 生活用紙，2003，(4):35-36.

[12]徐小萍.紙尿褲各層結構研究進展及市場發展[J].紡織導報，2013，(3):83-86.

[13]江曼霞.中國嬰兒用即棄尿褲的生產與應用[J]. 非織造布, 2001，(2):32-33.

Analysis on the Structure and Performance of Infants′ Sanitary Materials

ZHANG Cai-jin, YANG Shu*

(Chemical and Textile Department，Nanhu College, Jiaxing University, Jiaxing 314000, China)

The structural layer of three most salable brands of baby diapers on the market was analyzed. The materials structure of the surface layer, guide layer, absorption core layer and back layer was studied. The liquid penetration ability of surface layer, the liquid flow guiding performance of guide layer, the liquid absorption amount of absorption core layer and the air permeability of back layer were tested. The properties characteristics and comprehensive ranking of all products were acquired.

infant diapers; structural layer; performance; comprehensive ranking

2016-09-22；

2016-11-28

國家自然科學青年基金(51403078)；浙江省教育廳科研項目(Y201226223)

張財進(1993-)，男，本科在讀，研究方向為紡織材料結構特征與性能關系。

*通信作者：楊 樹(1985-),女，博士，講師，研究方向為紡織材料，E-mail：yangshu5678@163.com。

TS941.4

A

1673-0356(2016)12-0040-04