紙尿褲透氣性能的討論

周劍發

（福建省漿紙質量監督檢驗站，福建 福州 350005）

隨著經濟的發展，人民生活水平的提高，紙尿褲以其良好的便利性，被越來越多的人所使用。尤其是目前國內進入二胎時代，以及將來的老年化社會，紙尿褲的使用量將會提高。現代紙尿褲是由多層非織造材料建立起來的一個液體吸控系統，按結構而言一般主要由表面包覆層、吸收芯層和底膜等組成[1]。在穿著紙尿褲的時候，紙尿褲和嬰兒皮膚表面會形成了區別于外界環境的密閉微氣候[2]。當人體排尿后，這個微氣候內的溫濕度就會有一定程度的上升，再加上尿液的刺激就有可能引起紅屁股等相應的癥狀，但是當紙尿褲有較好的透氣性能時，就有可能避免這種情況。

目前國家產品標準GB/T 28004-2011《紙尿褲（片、墊）》的檢測項目只有長度偏差、寬度偏差、條質量偏差、滲透性能、pH值、水分、衛生指標，并沒有規定透氣性能項目。從消費者的選購來看，他們認為紙尿褲越薄越透氣，廠家也傾向于設計柔薄型紙尿褲。因此，本文從紙尿褲的厚度和透氣度來綜合討論影響透氣性能的關鍵因素。

透氣度的定義為：按規定條件下，在單位時間和單位壓差下，通過單位面積紙或紙板的平均空氣流量。采用GB/T 458-2008《紙和紙板 透氣度的測定》的肖伯爾法，壓力差為（1.00±0.01）kpa，測試時間為120 s。

1 實驗部分

1.1 材料

1.1.1 材料與試劑

5個不同品牌紙尿褲，編號為1#、2#、3#、4#、5#；生理鹽水。

1.1.2 儀器與設備

紙和紙板透氣度測定儀（型號ZT-100）；

手持式便攜厚度計（PEACOCK 0.01mm）；

機械秒表；移液管；量筒。

2 實驗方法

2.1 厚度的測試

1#～5#紙尿褲各取10片，用厚度計測量厚度，取平均值，結果見表1。

2.2 透氣度的測試

按GB/T 458-2008《紙和紙板 透氣度的測定》的肖伯爾法來測試紙尿褲的透氣度，把測試樣的邊緣密封，以防空氣側漏。該儀器的測量頭是一個外徑6 mm，內徑3.57 mm的圓盤，測試面積為10 mm2，如圖1。將紙尿褲置于溫度為(23±1)℃、濕度為(50±1)%的環境中平衡。制作兩片和測量頭一致的橡膠片，將試樣裁切直徑10 mm的圓片，整齊地夾在兩個橡膠片中間，用封口膜將2片橡膠片及樣品的邊緣密封起來。測試過程中，橡膠片對齊測量頭。調整壓力差為(1.00±0.01)kpa，測試時間為120 s。測試結束取下試樣，小心將底膜剝離下來，同樣夾在兩個橡膠片之間，測試底膜透氣度。由于透氣度與恒定壓差和測試時間有良好的正比關系，且測試的數據都較小，因此不必按照標準給的公式來計算透氣度，只需對比120 s內透過的空氣量，即120 s內流過的空氣的體積，就能準確反映透氣度大小。測試10個數據，取平均值，測量數據見表2。測試示意圖如圖1。

圖1 測量頭形狀及測試示意圖

2.3 不同吸水狀態下的透氣度測試

參考GB/T 28004-2011紙尿褲回滲量測試方法，讓S、M、L號紙尿褲分別吸收40、60、80 mL生理鹽水2次，吸收間隔時間為5 min，然后將直徑11.0 cm濾紙置于試樣表面，同時在濾紙上壓上標準壓塊。以L號為例，假設吸收生理鹽水的面積固定為濾紙面積，則每次吸水量約為0.84 mL/cm2。

因此參考回滲量測試方法吸收生理鹽水的用量，在用透氣度測試儀夾緊試樣后，選擇用移液管移1 mL生理鹽水至試樣表面，間隔5 min讓試樣充分吸收后，然后按上述方法測透氣度，連續加生理鹽水5次，共5 mL，測試數據見表3。

3 結果分析與討論

表1 厚度測試結果（單位：mm）

表2 透氣度測試結果（單位：mL）

表3 不同吸水狀態下透氣度變化測試數據（單位：mL）

測試結果中厚度從高到低依次為1#、2#、5#、4#、3#，透氣度從高到低依次為1#、5#、3#、2#、4#。1#樣品厚度雖然最大，但是它的透氣性卻是最好的。

表2數據可以看出完整狀態下紙尿褲的透氣度與底膜的透氣度相差不大，這說明了決定紙尿褲透氣度的最關鍵部位是底膜，包覆層和吸收芯體對紙尿褲的透氣度的影響有限。

表3數據可以看出，不同編號的紙尿褲樣品均隨著對生理鹽水吸收量的增加，透氣度都小幅度下降，當吸收到飽和時，透氣度接近為零。從結構上分析，紙尿褲的芯體主要是由木漿作架構布滿高分子吸水材料，當絨毛漿和高分子完全吸水后整個芯體的空氣流通通道大部分被堵死，導致幾乎不透氣。當紙尿褲絨毛漿含量越高就具備能固定更多的吸水高分子的能力，即芯體越厚就能吸收更多的水，當紙尿褲吸收相同的水量時，其芯體未達到飽和吸收，這使芯體保留空氣流通通道而讓透氣度保持一定的水平，如表3中的1#樣品的測試數據。

4 結論

紙尿褲的透氣度取決于底膜的透氣度。底膜大部分是PE透氣底膜，而決定底膜透氣度大小在于底膜的孔數。由于底膜和吸收芯層之間用熱熔膠粘合起來，該工藝有可能導致底膜的孔洞被堵塞，進一步降低底膜的透氣度。要改善紙尿褲的透氣度，需要廠家研發更高透氣且不漏水的透氣底膜。紙尿褲生產過程中可以改進熱熔膠粘黏工藝，最大程度保留底膜的透氣性能。

紙尿褲在實際使用過程中盡管已經吸收了尿液，但是仍然可保持一定的透氣度，因此可以根據嬰兒的實際情況盡可能延長單片紙尿褲的使用時間，減少環境污染。

建議把透氣性能指標納入紙尿褲產品標準的考核項目。本文采用的透氣性能測試方法相對簡單并且數據直觀，同時上述方法涉及到的儀器均是普通的行業檢測儀器，只需再配置一個圓形取樣器及一個能密封的橡膠夾樣器，便可以制作規格一致且不側漏的待測樣品，檢測機構就能迅速開展該項目的檢測。