紙尿褲透氣性能的討論

周劍發(fā)

（福建省漿紙質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)站，福建 福州 350005）

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人民生活水平的提高，紙尿褲以其良好的便利性，被越來(lái)越多的人所使用。尤其是目前國(guó)內(nèi)進(jìn)入二胎時(shí)代，以及將來(lái)的老年化社會(huì)，紙尿褲的使用量將會(huì)提高。現(xiàn)代紙尿褲是由多層非織造材料建立起來(lái)的一個(gè)液體吸控系統(tǒng)，按結(jié)構(gòu)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(shí)候，紙尿褲和嬰兒皮膚表面會(huì)形成了區(qū)別于外界環(huán)境的密閉微氣候[2]。當(dāng)人體排尿后，這個(gè)微氣候內(nèi)的溫濕度就會(huì)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(yīng)的癥狀，但是當(dāng)紙尿褲有較好的透氣性能時(shí)，就有可能避免這種情況。

目前國(guó)家產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)GB/T 28004-2011《紙尿褲（片、墊）》的檢測(cè)項(xiàng)目只有長(zhǎng)度偏差、寬度偏差、條質(zhì)量偏差、滲透性能、pH值、水分、衛(wèi)生指標(biāo)，并沒(méi)有規(guī)定透氣性能項(xiàng)目。從消費(fèi)者的選購(gòu)來(lái)看，他們認(rèn)為紙尿褲越薄越透氣，廠家也傾向于設(shè)計(jì)柔薄型紙尿褲。因此，本文從紙尿褲的厚度和透氣度來(lái)綜合討論影響透氣性能的關(guān)鍵因素。

透氣度的定義為：按規(guī)定條件下，在單位時(shí)間和單位壓差下，通過(guò)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(cè)定》的肖伯爾法，壓力差為（1.00±0.01）kpa，測(cè)試時(shí)間為120 s。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 材料

1.1.1 材料與試劑

5個(gè)不同品牌紙尿褲，編號(hào)為1#、2#、3#、4#、5#；生理鹽水。

1.1.2 儀器與設(shè)備

紙和紙板透氣度測(cè)定儀（型號(hào)ZT-100）；

手持式便攜厚度計(jì)（PEACOCK 0.01mm）；

機(jī)械秒表；移液管；量筒。

2 實(shí)驗(yàn)方法

2.1 厚度的測(cè)試

1#～5#紙尿褲各取10片，用厚度計(jì)測(cè)量厚度，取平均值，結(jié)果見表1。

2.2 透氣度的測(cè)試

按GB/T 458-2008《紙和紙板 透氣度的測(cè)定》的肖伯爾法來(lái)測(cè)試紙尿褲的透氣度，把測(cè)試樣的邊緣密封，以防空氣側(cè)漏。該儀器的測(cè)量頭是一個(gè)外徑6 mm，內(nèi)徑3.57 mm的圓盤，測(cè)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(huán)境中平衡。制作兩片和測(cè)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(gè)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(lái)。測(cè)試過(guò)程中，橡膠片對(duì)齊測(cè)量頭。調(diào)整壓力差為(1.00±0.01)kpa，測(cè)試時(shí)間為120 s。測(cè)試結(jié)束取下試樣，小心將底膜剝離下來(lái)，同樣夾在兩個(gè)橡膠片之間，測(cè)試底膜透氣度。由于透氣度與恒定壓差和測(cè)試時(shí)間有良好的正比關(guān)系，且測(cè)試的數(shù)據(jù)都較小，因此不必按照標(biāo)準(zhǔn)給的公式來(lái)計(jì)算透氣度，只需對(duì)比120 s內(nèi)透過(guò)的空氣量，即120 s內(nèi)流過(guò)的空氣的體積，就能準(zhǔn)確反映透氣度大小。測(cè)試10個(gè)數(shù)據(jù)，取平均值，測(cè)量數(shù)據(jù)見表2。測(cè)試示意圖如圖1。

圖1 測(cè)量頭形狀及測(cè)試示意圖

2.3 不同吸水狀態(tài)下的透氣度測(cè)試

參考GB/T 28004-2011紙尿褲回滲量測(cè)試方法，讓S、M、L號(hào)紙尿褲分別吸收40、60、80 mL生理鹽水2次，吸收間隔時(shí)間為5 min，然后將直徑11.0 cm濾紙置于試樣表面，同時(shí)在濾紙上壓上標(biāo)準(zhǔn)壓塊。以L號(hào)為例，假設(shè)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(cè)試方法吸收生理鹽水的用量，在用透氣度測(cè)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(cè)透氣度，連續(xù)加生理鹽水5次，共5 mL，測(cè)試數(shù)據(jù)見表3。

3 結(jié)果分析與討論

表1 厚度測(cè)試結(jié)果（單位：mm）

表2 透氣度測(cè)試結(jié)果（單位：mL）

表3 不同吸水狀態(tài)下透氣度變化測(cè)試數(shù)據(jù)（單位：mL）

測(cè)試結(jié)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(shù)據(jù)可以看出完整狀態(tài)下紙尿褲的透氣度與底膜的透氣度相差不大，這說(shuō)明了決定紙尿褲透氣度的最關(guān)鍵部位是底膜，包覆層和吸收芯體對(duì)紙尿褲的透氣度的影響有限。

表3數(shù)據(jù)可以看出，不同編號(hào)的紙尿褲樣品均隨著對(duì)生理鹽水吸收量的增加，透氣度都小幅度下降，當(dāng)吸收到飽和時(shí)，透氣度接近為零。從結(jié)構(gòu)上分析，紙尿褲的芯體主要是由木漿作架構(gòu)布滿高分子吸水材料，當(dāng)絨毛漿和高分子完全吸水后整個(gè)芯體的空氣流通通道大部分被堵死，導(dǎo)致幾乎不透氣。當(dāng)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(dāng)紙尿褲吸收相同的水量時(shí)，其芯體未達(dá)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(cè)試數(shù)據(jù)。

4 結(jié)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(shù)。由于底膜和吸收芯層之間用熱熔膠粘合起來(lái)，該工藝有可能導(dǎo)致底膜的孔洞被堵塞，進(jìn)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(fā)更高透氣且不漏水的透氣底膜。紙尿褲生產(chǎn)過(guò)程中可以改進(jìn)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(shí)際使用過(guò)程中盡管已經(jīng)吸收了尿液，但是仍然可保持一定的透氣度，因此可以根據(jù)嬰兒的實(shí)際情況盡可能延長(zhǎng)單片紙尿褲的使用時(shí)間，減少環(huán)境污染。

建議把透氣性能指標(biāo)納入紙尿褲產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的考核項(xiàng)目。本文采用的透氣性能測(cè)試方法相對(duì)簡(jiǎn)單并且數(shù)據(jù)直觀，同時(shí)上述方法涉及到的儀器均是普通的行業(yè)檢測(cè)儀器，只需再配置一個(gè)圓形取樣器及一個(gè)能密封的橡膠夾樣器，便可以制作規(guī)格一致且不側(cè)漏的待測(cè)樣品，檢測(cè)機(jī)構(gòu)就能迅速開展該項(xiàng)目的檢測(cè)。