改善紙尿褲等衛生用品透氣性的探討

穿戴紙尿褲時，如果面層潮濕，紙尿褲與皮膚之間的濕熱會加劇人體皮膚的水合作用，皮膚屏障層容易被破壞，嚴重時還會引起濕疹；而干爽的紙尿褲則可以及時把尿液傳遞并鎖在吸收芯體中，把尿液的熱量以及體熱傳遞至紙尿褲外。因此，干爽透氣對紙尿褲的舒適體驗尤為重要。

1" " 影響紙尿褲干爽性、透氣性的因素

紙尿褲由多種材料構成，主要包括：親水面層、立體護圍、吸收芯體、熱熔膠、透氣膜、氨綸絲等，如圖1所示：

從紙尿褲的截面結構可知，使用過程中產生的熱量、水汽，是從與皮膚接觸的親水面層，向外傳遞至導流層、吸收芯體、最后透過透氣膜與底層非織造布逸散到環境中，這是一個串聯的傳導途徑，任何一層材料都會影響熱量和水汽的傳導。其中對紙尿褲干爽性影響最大的是親水面層、導流層、吸收芯體的設計與材料選用；而對紙尿褲透氣性影響最大的是吸收芯體與透氣膜。

一般來說，有導流層設計的紙尿褲產品，其干爽性有更好的體驗，但現在市面上的大部分中低端嬰兒紙尿褲產品都已經取消了導流層設計，面層材料直接將尿液傳遞至吸收芯體，原導流層對液體的定向導流與擴散功能由面層與吸收芯體共同分擔，這也對面層材料與吸收芯體設計提出了更高的要求。

為了讓紙尿褲更加透氣，吸收芯體有向薄型化發展的趨勢，但也并不是越薄越好。若紙尿褲的吸收芯體只采用SAP作為吸液材料，而且分布密集的話，表層SAP吸液膨脹后容易出現凝膠阻塞現象，液體難以繼續快速下滲。因此，目前的芯體吸液材料大多采用SAP與絨毛漿纖維混合的形式，讓絨毛漿纖維混雜在SAP之間，液體可以沿著絨毛漿纖維持續快速擴散與下滲，讓紙尿褲面層保持干爽。

透氣膜處于吸收芯體的下方，具有防水透氣的作用，因其定量較低，力學性能差，容易變形或被破壞，因此，還會在透氣膜的底面貼合一層非織造布。透氣膜的主要功能是阻液與透氣，可以阻隔多余的液體，防止其滲出紙尿褲，并將紙尿褲內的熱量與水汽通過透氣膜上的微孔傳遞至紙尿褲外。

由于材料的阻隔性與透氣性兩者間存在此消彼長的關系，因此，并不意味著透氣膜的阻隔性能越高越好，因為阻隔性越好，則透氣性會越差，穿著紙尿褲時便會有悶熱感。

2" " 提升紙尿褲的干爽性、透氣性能的途徑

（1）親水面層

市場上的紙尿褲，在2014年之前，親水面層材料以PP紡粘/熱軋非織造布為主，到現在2024年，則以PE/PET短纖梳理成網熱風非織造布為主，形成這樣市場局面的原因比較多，但更多是由熱風非織造布的原料與工藝決定的：由PE/PET雙組分短纖維梳理成網，熱風穿透固結的熱風非織造布觸感細膩，較紡粘非織造布有更好的蓬松感。

為了提升親水面層材料的干爽性，首先要注意選用多次親水特性好的油劑，以保證面層即使是經多次便溺，液體依然可以快速下滲。其次是控制好親水油劑的上油量。若親水油劑的上油量大，親水面層材料的親水性能好，但返滲量也會變大，干爽性變差。

如果親水面層材料的上油量偏大，將提高親水油劑遷移到立體護圍材料的機率，增加出現側漏的風險。若親水油劑的上油量偏少，返滲量會較小，干爽性更好，但面層的親水性能變差，液體穿透時間變長、甚至呈現拒水性。因此，平衡、控制好面層材料的親水油劑上油量尤為重要。

另外，通過立體壓花或打孔整理，可增強面層材料的立體感，減少面層材料與人體皮膚的接觸面積，增大面層材料與尿液的瞬時接觸面積，使尿液的下滲速度更快，從而讓人體感覺干爽。

（2） 導流層

導流層夾于親水面層與吸收芯體之間，具有親水、導流、擴散液體的作用，常見的導流層材料有粗旦熱風非織造布、化學粘合非織造布、粗旦PP紡粘/熱軋非織造布等，其中以粗旦熱風布為主。導流層材料通過定向導流作用，快速把從親水面層滲下的尿液引向吸收芯體兩端，同時向兩側擴散，使尿液均勻、快速被芯體吸收，避免芯體局部起坨。另外，因用于導流層的材料纖維較粗、有一定的厚度與蓬松性，可將面層材料與吸收芯體有效分隔開，有助于提升紙尿褲產品的干爽體驗。

通過結構設計與化學處理，還可進一步提升導流層材料的定向導流與擴散能力，并減少回滲。例如，可設計具有毛細管大小差異，或親水性能差異的上、下兩層疊合式導流層，或利用表面改性整理技術，使導流層材料正反面的親水性有較大差異，都可以實現尿液的定向傳遞，減少回滲量。在目前市場上很多紙尿褲產品取消導流層設計的背景下，這種設計思路也同樣適用于親水面層材料。

（3） 吸收芯體

吸收芯體是紙尿褲各部位結構材料中質量占比最大的組成部分，可快速擴散、吸收、并鎖住從面層或導流層滲透下來的尿液；即使紙尿褲受到擠壓，也能確保無尿液反滲至面層。

常見的吸收芯體是絨毛漿與SAP混合后被包裹于上、下親水包覆材料所形成的具有一定厚度的吸液材料。常見的親水包覆材料主要有親水SMS非織造布以及衛生紙兩種，而在實際應用過程中，因衛生紙的濕強差，芯體吸液后容易發生斷裂現象，故目前的包覆材料以親水SMS非織造布為主。

在確保親水SMS材料能將SAP可靠包覆的前提下，通過降低SMS的定量規格，降低SMS中的M層占比，包覆材料可更快地將尿液擴散、并傳遞至絨毛漿纖維或SAP。使紙尿褲經歷便溺后，也能更快恢復干爽。

理論上，吸收芯體越薄，透氣性越好，穿著紙尿褲越舒適，但對于大部分不含絨毛漿的蓬松熱風布＋SAP復合芯體，雖然輕薄，但因結構問題，吸收尿液后，SAP變成凝膠狀，紙尿褲變硬，透氣性變差，而且普遍存在首次吸液速度快，隨后吸液速度下降的問題。

而添加適當低比例的絨毛漿纖維的芯體在吸液方面的表現更加均衡，可避免SAP吸液膨脹后出現凝膠阻塞的現象，讓液體可以沿著絨毛漿纖維及其芯吸作用繼續擴散、下滲，可實現芯體在擁有較薄厚度的同時，還具有較高的吸液、鎖液能力，使面層保持干爽。

目前，隨著與傳統的疊層復合（Lamination）技術不同的纖維混雜（Hybrid）技術的發展與應用，熔噴/木漿/熔噴纖維的混雜技術（簡稱MPM技術）得到了推廣應用，由這種MPM技術與SAP混雜制造的復合芯體，已體現出更薄的結構，更好的吸液、鎖液性能，為改善紙尿褲的干爽透氣性能提供了新的解決方案。

（4）透氣膜

紙尿褲等一次性衛生用品上使用的透氣膜一般是指含有碳酸鈣（CaCO3）的PE微孔透氣膜，孔徑集中分布于2～3μm的范圍。而水滴的最小直徑約20μm，比透氣膜的最大孔徑大，因此，水滴無法透過透氣膜；而水蒸氣分子直徑約0.0004μm，遠小于透氣膜的最小孔徑，水汽分子可以自由透過。因此，這種PE透氣膜具有良好的防水透氣功能。

除PE透氣膜外，構成紙尿褲的其他材料，如面層材料、導流層、吸收芯體等都要具有較好的透氣性，而整條紙尿褲的透氣性瓶頸在于底層的透氣膜。因此，透氣膜是決定紙尿褲透氣性能的關鍵因素。

要提高尿褲的透氣性，最直接的辦法是降低透氣膜的定量規格，另外，也有部分紙尿褲廠家與紡熔非織造布廠家合作研發，期望采用高靜水壓SMS材料替代PE透氣膜，但SMS材料在動態擠壓作用下，大概率會存在漏液問題。

因此，若要采用SMS做底膜材料，需要重新設計紙尿褲的吸收芯體結構，以確保尿液在下滲過程中已經完全被芯體材料吸收、鎖住，沒有多余的尿液抵達SMS底層材料，這樣才能保證紙尿褲無滲液問題，但這會導致芯體結構復雜，厚度較大，讓紙尿褲看起來笨重，無論是產品的賣相、還是使用體驗都未有出眾之處，所以用SMS材料替代PE透氣膜這一理念，一直未能在紙尿褲產品中獲得商業化推廣。

3" " 紙尿褲干爽透氣的新技術、新材料

人對紙尿褲的直接干爽體驗在于親水面層，但面層的干爽特性是面層、導流層以及吸收芯體協同作用的結果。只有讓尿液快速下滲、擴散，并將尿液鎖在吸收芯體內才能提高制品的干爽透氣性。因此，對紙尿褲的干爽性研究，并不局限于親水面層材料，還需要注意相鄰的其他結構材料。

對于一條紙尿褲來說，比較理想的狀態是輕薄透氣，尿液在面層下滲時，不擴散，只在導流層以及芯體上擴散，這樣可以最大程度保持面層的原始干爽性。

為了盡量達到這種理想效果，相關的定向導流與擴散技術，在高端紙尿褲產品的面層與導流層材料上得到了推廣應用；對吸收芯體的分區、分層結構設計以及不同SAP與絨毛漿的配比、混合均勻性等也有了更多的研究與實踐。

對于決定紙尿褲透氣性的透氣膜，除了直接降低PE透氣膜定量規格外，寄望于采用高靜水壓SMS替代PE透氣膜的設想在短期內難以實現，但也可考慮采用其他的微孔膜來替代，如低至2～3g/m2的PTFE膜。