紙尿褲服用性能測評(píng)研究進(jìn)展

劉慧慧， 王云儀,3

(1. 東華大學(xué) 服裝與藝術(shù)設(shè)計(jì)學(xué)院， 上海 200051； 2. 東華大學(xué) 現(xiàn)代服裝設(shè)計(jì)與技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室， 上海 200051； 3. 同濟(jì)大學(xué)上海國際設(shè)計(jì)創(chuàng)新研究院， 上海 200092)

紙尿褲可視為具有液體吸控功能的特殊服裝，吸收區(qū)域由內(nèi)到外主要包括表面包覆層(面層、導(dǎo)流層)、吸收芯層、底膜。消費(fèi)者對紙尿褲的原始訴求是能夠快速吸收并存儲(chǔ)尿液，即具備良好的液態(tài)水吸收和防反滲性能，這主要取決于紙尿褲吸收芯層的液態(tài)水吸收控制能力。高吸水性樹脂(SAP)的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)上連接有強(qiáng)親水基團(tuán)，具有超強(qiáng)的吸水能力[1]，即使在外界有壓力的情況下，也不容易失水，具有良好的吸水性和保水性。20世紀(jì)80年代開始，大都用SAP與絨毛漿混合材料作為紙尿褲吸收芯層的主要填充材料。

紙尿褲表面包覆層材料與人體皮膚直接接觸，其手感影響人們購買和穿著紙尿褲時(shí)的直接感受。摩擦刺激(皮膚—皮膚，皮膚—紙尿褲)可能是尿布疹重要的誘發(fā)因素[2]，皮膚濕度增加，還會(huì)加大摩擦引起的傷害[3]，因此，表面包覆層材料要求手感柔軟、透氣性強(qiáng)。此外，表面包覆層是紙尿褲實(shí)現(xiàn)其功能的第一個(gè)環(huán)節(jié)，是整個(gè)吸液過程的開始，功能上起到將水分單向傳遞至吸收芯層的作用，強(qiáng)調(diào)導(dǎo)水、快干、防反滲等性能。目前常用的材料主要有熱風(fēng)黏合非織造布、聚烯烴(ES)或聚丙烯(PP)短纖熱軋法非織造布、PP紡粘法非織造布，也有使用水刺法非織造布、聚乙烯(PE)/PP(EP)雙組分非織造布和經(jīng)過親水整理的“紡粘+熔噴+紡粘”(SMS)非織造布[4]。對表面包覆層進(jìn)行結(jié)構(gòu)上的處理，如凹凸處理、打孔膜等，使面層材料的凹點(diǎn)與吸收芯層直接接觸或改變與皮膚的接觸面積，可達(dá)到加快液體傳導(dǎo)、減少回滲量、保持皮膚干爽的效果，是目前國內(nèi)外產(chǎn)品中常用的處理方式之一。對面層材料的后整理及新型功能性纖維的開發(fā)也在提升紙尿褲面層材料的親水性、透氣性[5]、抗菌性[6]等方面做出積極的貢獻(xiàn)。

紙尿布的底膜用于防止尿液滲出，起到隔離的作用[7-8]，主要的功能需求是良好的透氣防水性及抗拉伸撕裂性能。底膜主要是由PP透氣微孔薄膜或者熱軋非織造材料PE復(fù)合底膜材料組成?，F(xiàn)有研究主要嘗試通過材料和加工工藝的優(yōu)化，提升底膜材料的透氣性、彈性和柔軟性[9]。

此外，為防止尿液側(cè)漏，紙尿褲在開口部位均需要較好地貼合人體和具有一定的束緊功能，如立體護(hù)圍和防漏側(cè)邊的設(shè)計(jì)等。然而，紙尿褲在束緊的同時(shí)會(huì)加大對人體的壓力，可能造成血液受阻等隱患。同時(shí)，壓力不適也會(huì)加劇接觸刺激性[10]。適體性還會(huì)改變衣下微環(huán)境的大小與分布，以及通過改變紙尿褲開口的通風(fēng)性能，影響熱濕傳遞過程[11]。紙尿褲與人體間相對密閉的內(nèi)環(huán)境阻礙水分傳遞的同時(shí)，也降低了熱量向外界傳遞的能力，易形成高濕高熱衣下微環(huán)境，造成著裝人體的不適感，熱壓嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致人體產(chǎn)生疾病。

綜上，紙尿褲整體服用性能的測評(píng)應(yīng)是其投入使用前的關(guān)鍵步驟，直接影響穿著者的舒適與安全。由于紙尿褲特定的性能要求和特殊的結(jié)構(gòu)形態(tài)，其整體服用性能的測評(píng)涉及到水分管理能力、熱濕舒適性、接觸舒適性和適體舒適性等多個(gè)方面，且這些不同角度的功能設(shè)計(jì)相互影響，甚至存在一定程度的矛盾制約，例如，為滿足紙尿褲對水分管理能力的高要求，結(jié)構(gòu)或材料的選擇往往會(huì)帶來其他性能的削弱。本文基于紙尿褲水分管理能力、熱濕舒適性、接觸舒適性和適體舒適性間的矛盾統(tǒng)一關(guān)系，從當(dāng)前服裝舒適性常用的測評(píng)方法出發(fā)，結(jié)合紙尿褲本身的材料性能和技術(shù)特點(diǎn)，對適用于這一特殊服裝的相關(guān)測評(píng)標(biāo)準(zhǔn)和手段進(jìn)行討論，以期為紙尿褲安全舒適性能提升和產(chǎn)品優(yōu)化設(shè)計(jì)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和科學(xué)依據(jù)。

1 水分管理能力測評(píng)

紙尿褲最基本的功能是快速吸收并儲(chǔ)存尿液，這就要求其具備良好的液態(tài)水吸收及防反滲性能。目前對紙尿褲水分管理能力的測評(píng)主要從3個(gè)角度展開：一是借助或參考現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)對紙尿褲的液體吸收能力和控制能力進(jìn)行靜態(tài)測評(píng)；二是使用水分管理測試儀等方法探究液態(tài)水分在紙尿褲多層結(jié)構(gòu)間的動(dòng)態(tài)傳遞過程；三是通過人體皮膚的生理指標(biāo)間接測評(píng)紙尿褲的水分控制能力。

1.1 靜態(tài)水分管理能力測評(píng)

國內(nèi)外制定了較多的標(biāo)準(zhǔn)用來評(píng)價(jià)紙尿褲的水分管理能力，如GB/T 28004—2011《紙尿褲(片、墊)》、QB/T 2493—2000《紙尿褲(含紙尿片/墊)》、ISO 11948-1—1996《吸尿器材 第1部分:整品檢驗(yàn)》等。其中，ISO 11948-1—1996自1996年頒布以來，被廣泛應(yīng)用于尿失禁紙尿褲吸水量的評(píng)價(jià)中。一些學(xué)者針對ISO 11948-1—1996的可重復(fù)性與可再現(xiàn)性展開了驗(yàn)證，結(jié)果均表明該標(biāo)準(zhǔn)具有良好的有效性[12-13]。

在針對紙尿褲導(dǎo)流層結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的研究中[14]，研究人員參照GB/T 8939—2008 《衛(wèi)生巾(含衛(wèi)生護(hù)墊)》測試了不同導(dǎo)流層結(jié)構(gòu)的嬰兒紙尿褲的吸收倍率，此外還測定了紙尿褲多次滲透回滲量、滲透液體下滲時(shí)間、多次滲透擴(kuò)散時(shí)間等指標(biāo)，討論了不同導(dǎo)流層結(jié)構(gòu)、材料紙尿褲間的性能差異。具有導(dǎo)流層結(jié)構(gòu)的紙尿褲可使液體快速滲透并減少回滲，但擴(kuò)散性能不佳，芯體利用率低，而面層凹凸點(diǎn)加打孔結(jié)構(gòu)可增大液體縱向和垂直方向的擴(kuò)散。基于該數(shù)據(jù)，作者設(shè)計(jì)了一種特殊結(jié)構(gòu)的復(fù)合導(dǎo)流層，以使液體縱向和垂直方向的擴(kuò)散達(dá)到平衡。

1.2 動(dòng)態(tài)水分傳遞能力測評(píng)

現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)了對紙尿褲基本使用性能的評(píng)價(jià)，但是水分在單層織物內(nèi)部和多層織物之間的傳遞過程仍不明確。對紙尿褲內(nèi)水分動(dòng)態(tài)傳遞過程的了解，有助于提升其材料、結(jié)構(gòu)等整體構(gòu)成設(shè)計(jì)水平，同時(shí)也能深入了解伴隨著水分?jǐn)U散和傳遞的熱量產(chǎn)生及傳遞，輔助紙尿褲穿著熱濕舒適性能的研究。

當(dāng)前紡織品織物動(dòng)態(tài)水分傳遞能力的測評(píng)，主要采用液態(tài)水管理系統(tǒng)(MMT)進(jìn)行[15]。該測試儀通過捕獲水分傳遞過程中的10個(gè)指標(biāo)(上下表面的潤濕時(shí)間、吸濕速率、最大潤濕半徑、擴(kuò)散速率，以及單向傳遞指數(shù)、液態(tài)水動(dòng)態(tài)傳遞指數(shù)等)，輸出織物內(nèi)水分含量隨時(shí)間變化曲線，定量觀測水分在單層織物內(nèi)部及多層織物間傳遞和擴(kuò)散過程。該方法被美國紡織化學(xué)和染色家協(xié)會(huì)(AATCC)納入測試標(biāo)準(zhǔn)中。我國相應(yīng)的測試標(biāo)準(zhǔn)有出入境檢驗(yàn)檢疫行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)SN/T 1 689.1—2005《多孔材料 液態(tài)水動(dòng)態(tài)傳遞性能的測定 第1部分：紡織品》。

然而有學(xué)者認(rèn)為紙尿褲內(nèi)SAP的填充，使紙尿褲的構(gòu)成結(jié)構(gòu)和普通織物有很大的區(qū)別，MMT的指標(biāo)體系并不完全適用于紙尿褲水分管理能力的評(píng)價(jià)[16]，因此，研究人員從紙尿褲面層材料的“水分含量-時(shí)間”動(dòng)態(tài)變化曲線中，篩選并重新定義了表面潤濕時(shí)間、最大水分含量、水分滯留量、水分積累速率、水分滲透速率及整體水分管理能力6個(gè)指標(biāo)描述紙尿褲動(dòng)態(tài)水分傳遞特點(diǎn)；然后又通過逐步回歸分析剔除，將其余5個(gè)指標(biāo)作為紙尿褲水分管理能力的評(píng)價(jià)指標(biāo)。

此外，有學(xué)者利用彩色鹽水動(dòng)態(tài)圖像分析系統(tǒng)研究紙尿褲的水分傳遞行為，可以客觀評(píng)價(jià)液態(tài)水分在垂直和水平方向的擴(kuò)散特性[17]。

1.3 人體生理反應(yīng)測評(píng)

除直接測量紙尿褲的吸收和防反滲性能外，一些學(xué)者通過紙尿褲覆蓋區(qū)域人體皮膚的生理指標(biāo)變化來間接評(píng)價(jià)紙尿褲的水分管理性能，主要探究其對人體皮膚的角質(zhì)層水合作用、角質(zhì)層屏障功能、皮膚pH值以及溫度的影響。

Wang等[18]進(jìn)行了成人和嬰幼兒試用實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)表面材質(zhì)經(jīng)過凹凸形狀處理的紙尿褲能減少皮膚角質(zhì)層的水合，抑制物質(zhì)的滲透，比市售商品具有相同或更高的安全性。

基于Li等[19]建立的皮膚含水量與環(huán)境相對濕度、空氣溫度、風(fēng)速、皮膚溫度的預(yù)測模型，有學(xué)者[20]提出了紙尿褲覆蓋區(qū)域皮膚角質(zhì)層的動(dòng)態(tài)可逆水合模型，建立了角質(zhì)層厚度與水分蒸發(fā)散失及暴露條件之間的函數(shù)，可用于預(yù)測瞬態(tài)條件下皮膚水合作用。研究發(fā)現(xiàn)紙尿布覆蓋區(qū)域皮膚的水合作用在一定范圍內(nèi)是可逆的，因此紙尿褲的定期更換十分重要。

綜上，從測評(píng)方法上看，上述3類方法在紙尿褲水分管理能力的評(píng)價(jià)中發(fā)揮著不同的作用。借助或參考現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)可簡便快速地判斷紙尿褲液態(tài)水分的吸收和控制能力，對于紙尿褲使用性能的評(píng)價(jià)具有重要的實(shí)用價(jià)值，而對揭示其內(nèi)部水分傳遞過程存在不足。以水分管理儀為代表的動(dòng)態(tài)水分傳遞能力測評(píng)則對上述不足作出補(bǔ)充，量化了水分在紙尿褲內(nèi)部的傳遞過程，并可直觀清晰地輸出結(jié)果，對于紙尿褲性能的提升和熱濕傳遞機(jī)制的研究大有裨益。紙尿褲性能測評(píng)的根本目的是提升其使用性能，更好保障穿著者安全，人體生理反應(yīng)測評(píng)揭示了紙尿褲對人體皮膚的影響，建立了紙尿褲性能和人體生理反應(yīng)之間的關(guān)系，對紙尿褲安全性能的提高有重要意義。從測評(píng)結(jié)果上看，紙尿褲良好的吸收性能、擴(kuò)散性能以及防反滲性能，主要通過表面包覆層、吸收芯層及其之間的配合來實(shí)現(xiàn)?，F(xiàn)有SAP與絨毛漿混合材料的應(yīng)用使紙尿褲具有卓越的吸收和液體保持性能，三維立體結(jié)構(gòu)的處理、材料的后整理以及新型纖維材料的開發(fā)提升了紙尿褲的擴(kuò)散性能和防反滲性能。整體來看，目前紙尿褲的液態(tài)水吸收能力和控制能力已能滿足正常的使用需求，現(xiàn)有研究主要以提升材料的環(huán)保性和穿著舒適性及輕薄化為主要目標(biāo)。

2 接觸舒適性測評(píng)

接觸舒適性是指人體皮膚與織物或服裝接觸作用時(shí)的一種生理感覺[21]，其作用形式往往為局部的刺激和壓迫，嚴(yán)重時(shí)會(huì)產(chǎn)生連鎖反應(yīng)，導(dǎo)致生理不適和心理不悅[22]。本文從手感和接觸刺激性兩方面分析紙尿褲接觸舒適性測評(píng)的現(xiàn)狀。

2.1 手感測評(píng)

織物手感的成因復(fù)雜，與其低應(yīng)力下的多項(xiàng)力學(xué)性能密切相關(guān)，顯著影響其接觸舒適性[23]。當(dāng)前紙尿褲手感的測評(píng)主要從紙尿褲面層材料的手感預(yù)測及紙尿褲潤濕后手感的變化兩方面展開。

目前，普遍通過紙尿褲面層材料的物理力學(xué)參數(shù)量化其手感，有研究人員[24-25]通過表面性能、壓縮性能、防反滲性能預(yù)測紙尿褲吸收區(qū)域及非吸收區(qū)域無紡布在干燥及潤濕狀態(tài)下的手感，并對該手感預(yù)測模型的精確度做出驗(yàn)證。后期有研究嘗試在此基礎(chǔ)上將男性西裝的手感預(yù)測方程進(jìn)行修正并引入紙尿褲面層材料的手感評(píng)定中[26]，結(jié)果表明，修正后的方程可以在較小誤差范圍內(nèi)預(yù)測紙尿褲面層材料的手感，且紙尿褲面層材料的手感與其整體手感具有顯著相關(guān)性。

上述手感的預(yù)測是基于織物物理力學(xué)性能與人體主觀感受之間的關(guān)系，然而，有研究者[27]提出主觀手感評(píng)定時(shí)存在個(gè)體差異性大的缺點(diǎn)，通過反向傳播網(wǎng)絡(luò)和逐步回歸方法建立紙尿褲主觀手感和物理力學(xué)性能之間的關(guān)系，則可規(guī)避該誤差。

由于紙尿褲的尿液存儲(chǔ)功能，穿著者可能在一段時(shí)間內(nèi)穿著潤濕后的紙尿褲，尿液潤濕前后接觸感覺的變化也是值得研究的內(nèi)容。有學(xué)者[26]使用KES-F系統(tǒng)研究紙尿褲吸收尿液后手感的變化發(fā)現(xiàn)：紙尿褲吸收尿液后壓縮性能線性增加，手感變硬；熱導(dǎo)率和最大熱通量增加，冷感增加。有研究[28]用U-test萬能拉伸測試儀等設(shè)備代替KES-F測量系統(tǒng)，測量紙尿褲潤濕后壓縮性能和傳熱性能的變化，結(jié)果顯示2種方法測得的數(shù)據(jù)呈現(xiàn)出類似的變化趨勢。

2.2 接觸刺激測評(píng)

紙尿褲對人體皮膚的接觸刺激會(huì)影響穿著者的皮膚健康，尤其是對刺激承受能力顯著低于成人[29]的嬰幼兒群體。

嬰兒作為紙尿褲的主要穿著者之一，不具備語言表達(dá)能力，傳統(tǒng)的用于感覺評(píng)估的主觀測評(píng)方法很難實(shí)施。有學(xué)者[30]嘗試建立傳感器系統(tǒng)，通過紙尿褲對皮膚的接觸壓力和摩擦力量化其接觸刺激，后續(xù)又在此基礎(chǔ)上，研究了嬰兒穿著不同結(jié)構(gòu)紙尿褲時(shí)，接觸刺激隨其腿部運(yùn)動(dòng)的動(dòng)態(tài)變化[31]。結(jié)果發(fā)現(xiàn)接觸刺激的大小不僅與嬰兒腿部運(yùn)動(dòng)有關(guān)，還與紙尿褲的結(jié)構(gòu)有密切的聯(lián)系。

綜上所述，從測評(píng)內(nèi)容上看，紙尿褲接觸舒適性測評(píng)涉及到手感和接觸刺激兩個(gè)層面。紙尿褲手感主要取決于其面層材料，較少涉及復(fù)雜的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，可引入服裝手感測評(píng)體系進(jìn)行測評(píng)，輔助面層材料的篩選和優(yōu)化。而接觸刺激不僅與面層材料有關(guān)，還受到紙尿褲對人體的壓力、穿著者運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的影響，現(xiàn)有研究在量化紙尿褲對人體的接觸刺激以及記錄其動(dòng)態(tài)變化上取得了一定成果，但未能明確揭示接觸刺激對人體的安全范圍，及其與紙尿褲結(jié)構(gòu)參數(shù)的關(guān)系。目前紙尿褲接觸舒適性的提升主要通過面層材料的優(yōu)化來實(shí)現(xiàn)，面層材料的液態(tài)水分傳導(dǎo)、擴(kuò)散性能及防反滲性能的提升對紙尿褲的接觸舒適性有積極的影響，在此基礎(chǔ)上提升面層材料的柔軟性，或者賦予其抗菌等特殊功能還具有一定的研究空間。

3 熱濕舒適性測評(píng)

紙尿褲特殊的結(jié)構(gòu)和用途使其具有較為復(fù)雜的傳熱傳濕特點(diǎn)。同服裝類似，紙尿褲的熱傳遞特征及其與人體、環(huán)境之間的熱、濕耦合作用是穿著舒適性研究的側(cè)重點(diǎn)[32]。

3.1 織物系統(tǒng)內(nèi)的熱濕傳遞

干燥狀態(tài)下，紙尿褲的熱傳遞與一般織物熱傳遞原理相似，但傳遞阻力更大。尿液的吸收使得紙尿褲織物系統(tǒng)中的熱傳遞過程變得復(fù)雜，受到材料變形帶來的熱濕性能、服裝體積、織物內(nèi)部間隙量，以及衣下微氣候的溫濕度的變化等諸多因素的交互影響。

穿著者往往希望紙尿褲具有較低的保溫率，以減輕悶熱感。在紙尿褲保溫率的研究中，研究人員[33]通過搭建皮膚模型，模擬紙尿褲的實(shí)際穿著狀態(tài)，討論了影響紙尿褲保溫率的主要因素，包括：皮膚干濕狀態(tài)、與皮膚的接觸方式、紙尿褲種類等。結(jié)果表明干燥的皮膚、尿布與皮膚非直接接觸及較厚紙尿褲條件下，保溫率較高。

還有學(xué)者[34]使用S-SMART系統(tǒng)模擬和客觀測量的方法測量了2種類型紙尿褲(紙尿褲和可循環(huán)紙尿褲)的導(dǎo)熱系數(shù)(K)和最大熱通量(qmax)，以對比2種類型紙尿褲的熱傳遞性能，為紙尿褲環(huán)保性和舒適性的平衡設(shè)計(jì)及性能提升提供指導(dǎo)。

織物吸收水分后熱傳導(dǎo)性能將發(fā)生改變，研究表明紙尿褲吸收水分后，熱導(dǎo)率和最大熱通量增加，保溫性降低[33-35]。

一項(xiàng)采用真人作為實(shí)驗(yàn)對象的研究[34]對比了人體處于不同活動(dòng)水平下紙尿褲吸收層和紙尿褲覆蓋區(qū)域皮膚的溫濕度，結(jié)果發(fā)現(xiàn)織物優(yōu)越的熱濕傳遞能力是覆蓋區(qū)域皮膚溫濕度降低的主要影響因素。

與普通織物不同，紙尿褲內(nèi)SAP顆粒在吸收水分時(shí)會(huì)抑制水分子的活動(dòng)性，而當(dāng)水分達(dá)到一定量時(shí)，SAP顆粒急劇膨脹，發(fā)生碰撞摩擦重新釋放自由水分子[36]。針對該特殊性，有學(xué)者[37]討論了紙尿褲吸收芯層由濕度變化引起的熱傳導(dǎo)性能的變化。通過干燥狀態(tài)下吸收芯層的導(dǎo)熱率、紙漿纖維和水的有效導(dǎo)熱率、紙漿纖維和水的密度、吸收芯層的吸水量計(jì)算吸收芯層在潤濕狀態(tài)下的導(dǎo)熱率。結(jié)果表明：當(dāng)SAP顆粒吸收了大約一歲嬰兒所排出的尿液量后，其導(dǎo)熱性能迅速增加，最大熱通量值升高了2.5倍，導(dǎo)熱率升高了1.4倍。該研究有助于揭示紙尿褲熱傳遞機(jī)制及評(píng)估SAP顆粒使用性能。

3.2 微氣候內(nèi)熱濕傳遞

服裝衣下微氣候在服裝系統(tǒng)的熱濕傳遞中起著關(guān)鍵的作用。紙尿褲的密閉性能良好，其衣下微小環(huán)境[38]中的熱濕傳遞因其對流通道的阻斷而對人體著裝舒適感的影響更為顯著。

有學(xué)者[39]自行構(gòu)建了一個(gè)恒溫站立的假人試驗(yàn)平臺(tái)，探索紙尿褲微氣候內(nèi)溫濕度的分布。通過模擬嬰兒排尿，測試紙尿褲在多次尿濕情況下衣下微環(huán)境內(nèi)溫濕度的分布和變化。

微氣候溫濕度等特征受到紙尿褲的結(jié)構(gòu)、材料、穿著者的狀態(tài)等多種因素的影響。研究表明[40]，搭口式紙尿褲相對內(nèi)褲式紙尿褲更易于散熱散濕，適用于臥床患者或夜間使用。Yayoi 等[11]使用示蹤氣體法和可模擬嬰兒腿部運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)(見圖1)，發(fā)現(xiàn)紙尿褲微環(huán)境的通風(fēng)性影響其熱濕傳遞過程，而通風(fēng)性又與紙尿褲結(jié)構(gòu)、材料以及嬰兒運(yùn)動(dòng)狀態(tài)之間具有密切關(guān)系。

圖1 可運(yùn)動(dòng)?jì)雰杭偃薋ig.1 Moving infant manikin

文獻(xiàn)[38]討論了紙尿褲物理性能和微氣候內(nèi)溫濕度分布之間的關(guān)系發(fā)現(xiàn)，透濕率、放濕干燥率與紙尿褲熱濕舒適性有明顯的相關(guān)性。研究人員還采用主觀感受溫濕度方案得到了溫濕度舒適范圍圖，該研究對紙尿褲微氣候熱濕舒適性評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的建立提供參考。

目前，紙尿褲熱濕舒適性的測評(píng)在熱傳遞特征、監(jiān)測微氣候內(nèi)溫濕度的變化規(guī)律上取得一定進(jìn)展，而多層結(jié)構(gòu)間的傳熱傳濕規(guī)律仍不明確，動(dòng)態(tài)熱濕傳遞數(shù)學(xué)模型尚未建立。紙尿褲熱濕舒適性受到織物傳熱傳濕能力及紙尿褲結(jié)構(gòu)的顯著影響，表面包覆層材料優(yōu)越的導(dǎo)濕快干性可提升熱濕舒適性，而紙尿褲厚度及其與皮膚間相對密閉的空間則會(huì)對人體的熱濕舒適性產(chǎn)生消極的影響，因此，紙尿褲的熱濕舒適性與紙尿褲的吸收、防側(cè)漏性能存在一定的矛盾關(guān)系，未來研究應(yīng)注重這2部分功能的平衡以提升紙尿褲整體服用性能。

4 適體舒適性測評(píng)

適體舒適性是指服裝與人體復(fù)雜曲面相吻合的程度，包括服裝的尺寸合體性與運(yùn)動(dòng)自由度等，與作用于人體表面的壓力大小有關(guān)[32]。

目前，有較多從結(jié)構(gòu)方面提高紙尿褲適體性的專利。例如，易固定、可調(diào)整尺碼的嬰兒紙尿褲[41]，在尿布本體一端的吸水芯體兩側(cè)防側(cè)漏圍邊上設(shè)有位置相對的尿布系帶孔，可根據(jù)嬰兒各生長時(shí)期的圍度變化進(jìn)行調(diào)節(jié)，增大適用范圍。

有學(xué)者[42]提出了一種可預(yù)測穿著中紙尿褲形態(tài)的模型，該模型通過有限元計(jì)算、幾何映射、動(dòng)態(tài)計(jì)算等方法，根據(jù)紙尿褲的紙樣、材料特性和嬰兒體型來預(yù)測紙尿褲穿著時(shí)的形態(tài)，并計(jì)算其與人體之間的距離，模擬結(jié)果如圖2所示。該方法可作為紙尿褲適體性研究的參考方法，并可支持衣下微環(huán)境形態(tài)的進(jìn)一步量化研究。

圖2 紙尿褲穿著形態(tài)模擬圖Fig.2 Simulated diaper shape.(a) Front view； (b) Side view； (c) Top view

紙尿褲適體舒適性與其水分管理能力、接觸感覺以及熱濕舒適性能密切相關(guān)，然而，這方面的研究在理論和實(shí)驗(yàn)上均顯不足，符合紙尿褲穿著形態(tài)和服用性能的主觀評(píng)價(jià)標(biāo)尺及壓力舒適范圍還未提出。

5 紙尿褲各項(xiàng)服用性能的關(guān)系

紙尿褲的液態(tài)水分管理能力決定了其對尿液的吸收及控制能力，即其基本功能的實(shí)現(xiàn)，且對紙尿褲接觸舒適性和熱濕舒適性產(chǎn)生一系列影響，應(yīng)是性能測評(píng)的前提和首要模塊；接觸舒適性和熱濕舒適性極大影響穿著者的舒適性及生理健康，是紙尿褲整體服用性能測評(píng)的主體部分；而適體舒適性可影響紙尿褲的基礎(chǔ)功能、接觸舒適性及熱濕舒適性，是紙尿褲整體服用性能測評(píng)時(shí)不可忽視的潛在影響因素，圖3示出各性能間的交互關(guān)系。

圖3 各性能關(guān)系圖Fig.3 Relation schema of four performances

6 結(jié)束語

本文從水分管理能力、接觸舒適性、熱濕舒適性、適體舒適性4個(gè)方面概括了紙尿褲整體服用性能測評(píng)的研究進(jìn)展。上述4個(gè)方面的性能直接影響穿著者的舒適與安全且存在復(fù)雜的交互影響，因此紙尿褲整體服用性能的測評(píng)對產(chǎn)品性能的優(yōu)化具有重要意義。下列問題的深入研究將有助于提升服用性能測評(píng)的有效性、合理性和完整性。

1)揭示紙尿褲多層系統(tǒng)的熱濕傳遞機(jī)制。紙尿褲多層結(jié)構(gòu)間熱濕傳遞原理與織物類似，但由于其使用時(shí)會(huì)吸收大量含有熱量的尿液，且材料和結(jié)構(gòu)上均具有密閉性要求，導(dǎo)致熱濕傳遞過程要比織物更復(fù)雜。目前關(guān)于紙尿褲多層結(jié)構(gòu)間熱濕傳遞的研究主要集中在測量內(nèi)環(huán)境的溫濕度分布上，而在熱濕傳遞機(jī)制及模型建立上存在不足。

2)搭建專業(yè)的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)和測量儀器。由于紙尿褲特殊的服裝形態(tài)和特定的穿著人群，使得普通假人和主觀穿著實(shí)驗(yàn)等常規(guī)測試手段不能直接應(yīng)用于紙尿褲的性能測評(píng)。許多學(xué)者根據(jù)其研究目的自行搭建了一些實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，但是目前還沒有專用于紙尿褲舒適性評(píng)價(jià)的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，這也是未來進(jìn)行穩(wěn)定可靠的紙尿褲實(shí)驗(yàn)測評(píng)的重要課題。

3)建立紙尿褲舒適性評(píng)價(jià)體系。服裝不同性能之間均存在相互關(guān)聯(lián)和內(nèi)在制約，且對不同種類的服裝而言，這種內(nèi)在關(guān)聯(lián)的表現(xiàn)不同。對于具有特殊功能的紙尿褲而言，其性能之間的相互作用機(jī)制尚不明晰，需要建立科學(xué)合理的評(píng)價(jià)體系和評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，才能為功能平衡的產(chǎn)品研發(fā)提供參考和依據(jù)。

參考文獻(xiàn)：

[1] 宋喆. 耐鹽性高吸水樹脂的研究[D]. 沈陽：沈陽工業(yè)大學(xué), 2012: 7.

SONG Zhe. Studies of Salt Tolerance super absorbent resin [D]. Shenyang:Shenyang University of Technology, 2012:7.

[2] BERG R W, MILLIGAN M C, SARBAUGH F C. Association of skin wetness and pH with diaper dermatitis[J]. Pediatric Dermatology, 1994, 11(1): 18-20.

[3] KYUNG Hwa Hong, SOO Chang Kim, TAE Jin Kang. Effect of abrasion and absorbed water on the handle of nonwovens for disposable diapers[J]. Textile Research Journal, 2005, 75(7): 544-550.

[4] 趙學(xué)玉, 邢明杰. 嬰兒紙尿褲面層材料的發(fā)展[J]. 山東紡織科技, 2016, 57(5): 48-50.

ZHAO Xueyu, XING Mingjie.Development of baby diapers surface materials [J].Shandong Textile Science and Technology, 2016, 57(5): 48-50.

[5] 陳大鵬. 無紡布瞬吸孔紙尿褲: 201855363U[P]. 2011-06-08.

CHEN Dapeng. Non-woven instant sucker diaper: 201855363U[P]. 2011-06-08.

[6] 袁傳剛, 韓旭. 功能型紙尿褲表層材料的開發(fā)及其性能研究[J]. 產(chǎn)業(yè)用紡織品, 2008, 26(8): 6-8.

YUAN Chuangang, HAN Xu. Study on the development and properties of diapers functional surface mate-rials[J]. Technical Textile, 2008, 26 (8): 6-8.

[7] 徐小萍, 張寅江,靳向煜. 紙尿褲各層結(jié)構(gòu)的作用及吸液機(jī)理分析[J]. 產(chǎn)業(yè)用紡織品, 2013(5): 19-23.

XU Xiaoping, ZHANG Yinjiang, JIN Xiangyu. Analysis of the functions and imbibition mechanism of disposable diaper′s each layer[J]. Technical Textiles, 2013(5): 19-23.

[8] 王雨, 錢曉明. 嬰兒紙尿褲各層結(jié)構(gòu)的研究現(xiàn)狀及市場發(fā)展[J]. 紡織導(dǎo)報(bào), 2016(12): 66-69.

WANG Yu, QIAN Xiaoming. Research status and market development of baby diaper′s each layer[J]. China Textile Leader, 2016(12): 66-69.

[9] 周珍琪, 丁志勤. 一種復(fù)合無紡布： 201120300749.X[P]. 2012-05-09.

ZHOU Zhenqi, DONG Zhiqin. A composite non-woven: 201120300749.X [P]. 2012-05-09.

[10] NOMATA T, OKUYAMA T, TANAKA M. Evaluation of contact stimuli by diapers forinfants: relationship between contact stimuli and walking motion[J]. International Symposium on Applied Electromagnetics & Mechanics, 2012, 39(1): 479-485.

[11] SATSUMOTO Yayoi, HAVENITH George. Evaluation of overall and local ventilation in diapers[J]. Textile Research Journal, 2010, 80(17): 1859-1871.

[12] COTTENDEN A M, ROTHWELL J G, LEANDER H, et al. An investigation of the repeatability and reproducibility of ISO 11948-1 (the Rothwell method) for measuring the absorption capacity of incontinence pads[J]. Medical Engineering & Physics, 2002, 24(2): 159-163.

[13] COTTENDEN A M, FADER M J, PETTERSSON L, et al. How well does ISO 11948-1 (the Rothwell method) for measuring the absorption capacity of incontinence pads in the laboratory correlate with clinical pad performance[J]. Medical Engineering & Physics, 2003, 25(7): 603-613.

[14] 李悅. 嬰兒尿褲結(jié)構(gòu)與吸收性能關(guān)系的研究[D].上海: 東華大學(xué), 2015:24-44.

LI Yue. Study on the relationship between structure and absorbility of baby diapers[D]. Shanghai: Donghua University, 2015: 22-44.

[15] HU Junyan, LI Yi, YEUNG Kwokwing, et al. Moisture management tester: a method to characterize fabric liquid moisture management properties[J]. Textile Research Journal, 2005, 75(1): 57-62.

[16] FENYE Meng, SAU Fun Frency Ng, CHI Leung Patrick Hui, et al. An objective method to characterize moisture management properties of disposable diapers[J]. Textile Research Journal, 2011, 81(16): 1641-1654.

[17] YANG Xiaoqi, YANG Minzhuang, MATSUDAIRA Mitsuo, et al. Examination of water transfer characteristics in disposable diapers by colored salt water[J]. Textile Machinery Society of Japan, 2004, 57(10): 100-105.

[18] WANG Xuemin, ZOU Ying, TAN Yimei, 等. 凹凸形狀表面材質(zhì)紙尿褲的有效性評(píng)價(jià)[C]//2014全國中西醫(yī)結(jié)合皮膚性病學(xué)術(shù)年會(huì)論文匯編. 南昌: 中國中西醫(yī)結(jié)合學(xué)會(huì)皮膚性病專業(yè)委員會(huì), 2014: 59.

WANG Xuemin, ZOU Ying, TAN Yimei, et al. Effectiveness evaluation of diaper with concavo convex shape and surface texture[C]// 2014 National Integrated Dermatology and Venereology Annual Conference Proceedings. Nanchang: Chinese Society of Integrative Medicine Dermatology Professional Committee, 2014: 59.

[19] LI X, JOHNSON R, WEINSTEIN B, et al. Dynamics of water transport and swelling in human stratum co-rneum[J]. Chemical Engineering Science, 2015, 138: 164-172.

[20] SAADATMAND M, STONE K J, VEGA V N, et al. Skin hydration analysis by experiment and computer simulations and its implications for diapered skin[J]. Skin Research & Technology, 2017: 1-14.

[21] 戴晉明, 任玉杰. 防水透氣織物舒適性[M]. 北京: 中國紡織出版社, 2003: 48-51.

DAI Jinming, REN Yujie. Comfort of Proofed Breathable Fabric[M]. Beijing: China Textile & Apparel Press, 2003: 48-51.

[22] 張雪峰. 貼身類服裝的主觀接觸舒適性與其織物手感的相關(guān)性研究[D]. 上海：東華大學(xué), 2004: 6.

ZHANG Xuefeng. Study on the relationship between close-fitting garment subjective tactile comfort and it′s fabric handle[D]. Shanghai:Donghua University, 2004: 6.

[23] 李俊, 王曉瓊, 張雪峰, 等. 服裝接觸舒適性與其織物手感的相關(guān)性研究[J]. 青島大學(xué)學(xué)報(bào)(工程技術(shù)版), 2006, 21(1): 65-70.

LI Jun, WANG Xiaoqiong, ZHANG Xuefeng, et al. Research on relativity between clothing comfort and fabric handle[J]. Journal of Qiingdao Univer-sity (Engineering and Technology Edition), 2006, 21(1): 65-70.

[24] YOKURA Hiroko, NIWA Masako. Objective hand evaluation of non-wovens used for nappies[J]. International Journal of Clothing Science and Technology, 1997, 9(3): 207-213.

[25] YOKURA Hiroko, NIWA Masako. Objective hand measurement of materials used for disposable diapers[J]. International Journal of Clothing Science and Technology, 2000, 12(2): 184-192.

[26] YOKURA Hiroko, NIWA Masako. Objective hand measurement of nonwovens used for top sheet disposable diapers[J]. International Journal of Clothing Science and Technology, 2002, 14(3/4): 230-237.

[27] YAMAN Necla, SENOL Fikri M, GURKAN Pelin. Applying artificial neural networks to total hand evaluation of disposable diapers[J]. Journal of Engineered Fibers and Fabrics, 2011, 6(1): 38-44.

[28] YAMAN N, SENOL M F, TAYYAR A E. Alternative test methods for assessing mechanical properties of disposable diapers[J]. Fibres & Textiles in Eastern Europe, 2007, 15(2): 80-84.

[29] ATHERTON D J. The aetiology and management of irritant diaper dermatitis[J]. Journal of the European Academy of Dermatology and Venereology Blackwell Science, 2001, 15(S):1-4

[30] NOMATA T, OKUYAMA T, TERAOKA H, et al. Quantification of a contact stimulus by diapers[J]. Proc Spie, DOI:10.1117/12.858310.

[31] NOMATA T, OKUYAMA T, TANAKA M. Evaluation of contact stimuli by diapers forinfants: relationship between contact stimuli and walking motion[J]. International Journal of Applied Electromagnetics & Mechanics, 2012, 39(1): 479-485.

[32] 張渭源. 服裝舒適性與功能[M]. 北京: 中國紡織出版社, 2011: 12, 129.

ZHANG Weiyuan. Clothing Comfort and Function[M]. Beijing: China Textile & Appareal Press, 2011: 12, 129.

[33] 李仲. 尿布保溫性的基礎(chǔ)研究[J]. 青海師專學(xué)報(bào)(教育科學(xué)), 2006, 26(5): 60-63.

LI Zhong. Basic study on diapers thermal insu-lation[J]. Journal of Qinghai Teachers College (Edu-cation Science), 2006, 26(5): 60-63.

[34] GUO Yueping, FRENCY S F N, PATRICK C L, et al. Heat and mass transfer of adult incontinence briefs in computational simulations and objective measure-ments[J]. International Journal of Heat and Mass Transfer, 2013, 64(7): 133-144.

[35] YOKURA Hiroko, NIWA Masako. Changes in disposable diaper properties caused by wetting[J]. Textile Research Journal, 2000, 70(2): 135-142.

[36] 李建穎. 高吸水與高吸油性樹脂[M]. 北京: 化學(xué)工業(yè)出版社, 2005: 11.

LI Jianying. High Water Sbsortion and High Oil Absortion Resign[M]. Beijing: Chemical Industry Press, 2005: 11.

[37] YOKURA H, NIWA M. Heat transfer properties of absorbed cores in water-absorbing hygiene products[J]. Sen I Kikai Gakkaishi, 2004, 57(9): 89-94.

[38] 張思云. 紙尿褲熱濕舒適性的評(píng)價(jià)與研究[D].上海: 東華大學(xué), 2014: 16.

ZHANG Siyun. Evaluation and study on thermal and moisture comfort of diapers[D]. Shanghai: Donghua University, 2014: 16.

[39] 張思云, 靳向煜. 紙尿褲微氣候內(nèi)溫濕度的測試與分析[J]. 產(chǎn)業(yè)用紡織品, 2014(8): 22-27.

ZHANG Siyun, JIN Xiangyu. Test and analysis of micro climate temperature and humidity under diapers[J]. Technical Textiles, 2014(8): 22-27.

[40] 王穎, 雷成, 吳悅, 等. 成人紙尿褲的內(nèi)環(huán)境溫度測試研究[J]. 武漢紡織大學(xué)學(xué)報(bào), 2016, 29(3): 39-42.

WANG Ying, LEI Cheng, WU Yue, et al. Study on the temperature measurement of internal climate under adult diapers[J]. Journal of Wuhan Textile University, 2016, 29 (3): 39-42.

[41] 李望秀, 李華新. 一種易固定、可調(diào)整尺碼的嬰兒紙尿片: 201620055807.X[P]. 2016-06-22.

LI Wangxiu, LI Huaxin. An easy fixed, adjustable baby diaper: 201620055807.X[P]. 2016-06-22.

[42] HORIBA Yosuke, INUI Shigeru, MAEDA Yuki, et al. Prediction of diaper shape while worn by using finite element method: focus on posture of open legs wearing tape-type baby disposable diaper[J]. Fiber, 2014, 70(8): 180-186.