衛(wèi)生護(hù)理產(chǎn)品用非織造材料結(jié)構(gòu)特征及發(fā)展趨勢(shì)

韓 愈，鮮孟森，姜靜文，徐玉康

蘇州大學(xué)紡織與服裝工程學(xué)院，江蘇 蘇州 215021

隨著人們社會(huì)生活質(zhì)量快速提高，健康生活逐漸成為人們社會(huì)生活的關(guān)注點(diǎn)，衛(wèi)生和便利是健康生活的基本要求，該生活理念促進(jìn)衛(wèi)生用品的消耗量持續(xù)增長(zhǎng)?；诂F(xiàn)有產(chǎn)業(yè)規(guī)模，衛(wèi)生用品多為嬰幼兒、女性和成人使用的一次性護(hù)理產(chǎn)品。2019年，三種用途的護(hù)理產(chǎn)品的市場(chǎng)結(jié)構(gòu)份額分別為42.8%、49.1%和8.1%，婦嬰衛(wèi)生用品仍為主導(dǎo)產(chǎn)品。

“十三五”期間，我國(guó)衛(wèi)生用品產(chǎn)業(yè)規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大，2015年市場(chǎng)規(guī)模為800.0億元，至2019年該市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到1165.3億元，年均增長(zhǎng)率超過10%，終端用品的消費(fèi)數(shù)量達(dá)1646.1億片，終端產(chǎn)品主要為嬰兒紙尿褲和女性衛(wèi)生巾。根據(jù)生活用紙委員會(huì)統(tǒng)計(jì)，2019年中國(guó)嬰幼兒紙尿褲和衛(wèi)生巾的銷售量分別為404.2億片和927.3億片，兩種產(chǎn)品的市場(chǎng)規(guī)模分別為499.0億元和290.2億元。2020年，由于疫情暴發(fā)，人們出行受到限制、產(chǎn)品流動(dòng)性大幅度受限制，在貨物運(yùn)輸受限的情況下，2020年我國(guó)吸收性衛(wèi)生用品的市場(chǎng)規(guī)模仍達(dá)1214億元，相較于2019年產(chǎn)業(yè)規(guī)模略有增加，其中成人失禁用品市場(chǎng)增長(zhǎng)顯著[1]。

1 衛(wèi)生用品關(guān)鍵性能指標(biāo)及要求

1.1 滲透性能

滲透性能用于評(píng)價(jià)衛(wèi)生用品的吸收特性，能夠直觀反映出衛(wèi)生產(chǎn)品的品質(zhì)，主要評(píng)價(jià)指標(biāo)包括三個(gè)方面：滑滲性能、回滲性能、滲漏性能。

（1）滑滲性能?；瑵B性能用于表征衛(wèi)生用品對(duì)液體的吸收速度，滑滲性能越好表明用品能夠快速吸收表面的液體、保持使用者皮膚干爽；滑滲性能較差的衛(wèi)生用品易致使使用者皮膚表面長(zhǎng)時(shí)間處于潮濕狀態(tài)、導(dǎo)致皮膚出疹等不適癥狀。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《紙尿褲（片、墊）》（GB/T 28004—2011）規(guī)定嬰兒紙尿褲及紙尿片的滑滲量分別應(yīng)低于25ml和35ml，成人紙尿片的滑滲量應(yīng)低于50ml。

（2）回滲性能和滲漏性能?；貪B性能用于表征吸收性衛(wèi)生用品對(duì)液體的吸收能力和鎖水能力，回滲性能越好，表明用品能夠?qū)⒁后w（一般為尿液）迅速吸入用品內(nèi)；回滲性能較差的用品將液體吸入所需時(shí)間較長(zhǎng)，易造成液體對(duì)使用者皮膚表面層的損害。

滲漏性能用于表征吸收性衛(wèi)生用品吸收能力，滲漏性能越好，表明衛(wèi)生用品對(duì)液體的滲漏量越小、使用者皮膚表面越干燥。

回滲性能和滲漏性能是紙尿褲性能評(píng)價(jià)的關(guān)鍵指標(biāo)，我國(guó)現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《紙尿褲（片、墊）》（GB/T 28004—2011）要求嬰兒紙尿褲的回滲量和滲漏量分別應(yīng)低于10.0g和1.0g，成人紙尿褲的回滲量和滲漏量分別應(yīng)低于30.0g和1.0g。

1.2 滲入量

滲入量用于評(píng)價(jià)衛(wèi)生用品內(nèi)液體側(cè)向流動(dòng)的能力，衛(wèi)生用品吸入一定量的液體后，將衛(wèi)生用品抬起，與水平面形成一定的傾斜角度，觀察衛(wèi)生用品內(nèi)液體的流動(dòng)特性。

滲入量是衛(wèi)生用品在出廠前必須檢測(cè)的指標(biāo)，滲入量越小表明衛(wèi)生用品對(duì)內(nèi)存液體的密封性越好，有利于使用者皮膚保持干燥、清爽。

1.3 吸收倍率

吸收倍率用于分析衛(wèi)生用品對(duì)液體吸收和儲(chǔ)存量的大小，吸收倍率越高，表明衛(wèi)生用品能夠存儲(chǔ)更多的液體，產(chǎn)品的使用價(jià)值越高。目前商業(yè)化衛(wèi)生用品均具有較高的液體吸收倍率，用品能夠吸收超過自身重量50倍的液體，甚至100倍，這與功能性吸收材料的應(yīng)用相關(guān)。

1.4 菌類性能指標(biāo)

由于嬰幼兒身體免疫力較弱，紙尿褲用品還需進(jìn)行菌類含量檢測(cè)以評(píng)估該用品衛(wèi)生等級(jí)。國(guó)家強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)《一次性使用衛(wèi)生用品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》（GB 15979—2002）規(guī)定衛(wèi)生用品細(xì)菌菌落總數(shù)普通級(jí)和消毒級(jí)分別應(yīng)低于200cfu/g和100cfu/g，對(duì)于大腸桿菌、致病性化膿菌不應(yīng)被檢測(cè)出來(lái)，同時(shí)該標(biāo)準(zhǔn)對(duì)真菌也有相應(yīng)的要求。

1.5 外觀質(zhì)量

現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《醫(yī)護(hù)級(jí)嬰幼兒紙尿褲（片）》（T/NAHIEM 001—2017）對(duì)衛(wèi)生護(hù)理用品的外觀特性也提出評(píng)價(jià)指標(biāo)，即紙尿褲及紙尿片/墊外觀完整、潔凈、結(jié)構(gòu)穩(wěn)固、與皮膚接觸部分應(yīng)柔軟、穿戴舒適感好。

2 衛(wèi)生用品結(jié)構(gòu)及材料特征

目前，衛(wèi)生護(hù)理用品結(jié)構(gòu)為多層非織造材料經(jīng)復(fù)合加工制成，衛(wèi)生用品與人體皮膚接觸的為面層，接下來(lái)依次為導(dǎo)流層、吸收芯層、支撐層和防側(cè)漏邊層，每層非織造材料具有不同的性能[2]。

2.1 面層

面層與使用者皮膚接觸，當(dāng)使用者體液（一般為尿液）向外排出時(shí)，面層最先與體液接觸。然而，面層不具有吸收液體的能力，其關(guān)鍵功能是將液體向材料內(nèi)部傳導(dǎo)，因此面層具有優(yōu)異的液體傳導(dǎo)、透水性能，使皮膚保持干燥清爽。

目前，市售衛(wèi)生用品面層一般為手感柔軟的熱風(fēng)非織造材料，該材料采用ES雙組分纖維，纖維經(jīng)梳理成網(wǎng)、熱黏合加固形成蓬松度高、透氣性好、手感柔軟的ES熱風(fēng)非織造材料。ES熱風(fēng)非織造材料優(yōu)異性能歸因于該材料空間立體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、回彈性能好，空間的孔隙能夠吸附和存儲(chǔ)自身重量10倍以上的液體，連通孔隙促進(jìn)尿液快速傳遞，賦予該材料優(yōu)異的液體疏導(dǎo)性能。

2.2 導(dǎo)流層

導(dǎo)流層是位于面層和吸收芯體之間的一層特殊的非織造材料，具有親水、液體穿透速度快、液體擴(kuò)散性好等特點(diǎn)。

目前導(dǎo)流層普遍采用熱風(fēng)非織造材料雖然價(jià)格稍高，但因其具有較高的蓬松度和優(yōu)異的吸液性能，并具有極好的抗回滲性而被廣泛應(yīng)用，是目前導(dǎo)流層材料市場(chǎng)的主流材料。

2.3 吸收芯層

吸收芯層為紙尿褲的關(guān)鍵材料，其液體吸收效果直接影響衛(wèi)生用品質(zhì)量，該芯層結(jié)構(gòu)特征為兩層非織造材料包裹一定質(zhì)量的高吸水材料。

早期吸收性衛(wèi)生用品的吸收芯層為木漿芯體（俗稱絨毛漿），主要由絨毛漿和高吸水樹脂（SAP）混合形成，在生產(chǎn)過程中一次成型。木漿芯體的優(yōu)點(diǎn)為吸收性強(qiáng)，不易漏尿，能滿足嬰兒排便護(hù)理的基本需求，不足之處在于容易起坨、斷層[3]。為消除絨毛漿芯體存在的缺陷，人們將無(wú)塵紙?zhí)砑又两q毛漿與SAP混合物中，再經(jīng)黏結(jié)復(fù)合制成新型吸收芯體。該吸收芯體更輕薄、透氣性更好，但由于其沒有添加木漿紙導(dǎo)致吸收速度慢，容易側(cè)漏和后漏。

為實(shí)現(xiàn)高吸液的芯層設(shè)計(jì)目標(biāo)，人們將傳統(tǒng)芯體結(jié)構(gòu)中的中間層再加入一層薄型非織造材料，并采用熱熔膠將SAP顆粒與該非織造材料復(fù)合。該結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理為通過其中大量的高分子材料來(lái)保證吸液效果，吸液后整體膨脹，與膠黏合平整、不起坨，吸液后仍能保持原有的形狀。然而，該芯層存在透氣性較差且產(chǎn)業(yè)化成本較高的缺陷。

近些年，預(yù)制多層芯體應(yīng)運(yùn)而生，其精細(xì)化的分層技術(shù)能有效增強(qiáng)芯體吸收量，各層高分子分別發(fā)揮著吸收、導(dǎo)流、擴(kuò)散、鎖水等作用。預(yù)制多層芯體多達(dá)8層，其中有3層為均勻分布的吸水高分子，含量可達(dá)70%以上。芯體在吸收尿液后，超高含量的吸水高分子能夠牢牢鎖住水分，不易反滲，實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間保持干爽。預(yù)制芯體較多的結(jié)構(gòu)層并不影響該芯體的輕薄、柔軟、透氣性能。

2.4 底部支撐層

底部支撐層的功能是防止尿液滲出，早期衛(wèi)生用品主要采用密封性較好的塑料膜作為支撐層，后來(lái)常采用透氣微孔膜作為支撐層以提高材料的通透性。有企業(yè)將干法紙與透氣底膜復(fù)合用作支撐層以提高柔軟性能，該復(fù)合材料產(chǎn)業(yè)化成本較高。目前，紡黏非織造布因成本較低、耐磨性好且可以做到非常柔軟、輕薄，成為支撐層用的主體材料[4]。

2.5 防側(cè)漏邊

衛(wèi)生用品與腿口接觸的防側(cè)漏邊層一般為SMS非織造材料，具有較高的抗靜水壓，其拒水整理是在非織造材料表面涂覆一層低表面張力乳液使得水滴無(wú)法穿透涂層以實(shí)現(xiàn)拒水效果，然而該方法加工制備的拒水SMS材料質(zhì)地剛硬，使用者腿部易產(chǎn)生紅腫?，F(xiàn)行產(chǎn)品采用帶有褶皺的彈性繃帶為腿口防側(cè)漏隔邊層，該材料質(zhì)地柔軟、力學(xué)性能較優(yōu)異、與使用者身體貼合程度高。

3 衛(wèi)生用非織造材料發(fā)展

目前商業(yè)化衛(wèi)生護(hù)理用品雖能滿足消費(fèi)者的初級(jí)需求，但產(chǎn)品自身仍存在一定的缺陷，這要求衛(wèi)生用品結(jié)構(gòu)材料進(jìn)一步發(fā)展以賦予產(chǎn)品更多功能，進(jìn)而提高產(chǎn)品的綜合性能。衛(wèi)生用品結(jié)構(gòu)材料的發(fā)展引起企業(yè)和科研的高度關(guān)注。

3.1 面層

王婭等[5]將蠶絲短纖維混入ES熱風(fēng)非織造材料，再將該混合纖維經(jīng)梳理成網(wǎng)、水刺加固制成復(fù)合型紙尿褲面層用非織造材料，該材料具有優(yōu)異的力學(xué)性能、透氣性能、液體快穿透等特點(diǎn)，符合衛(wèi)生用品要求。袁傳剛等[6]將Lyocell與甲殼素纖維混入ES熱風(fēng)非織造材料、制備出具有高透氣性和吸水性能的衛(wèi)生用品面層用非織造材料，此外，該材料具有優(yōu)異的抑制病菌的功能。膜類導(dǎo)流具有較好的抗回滲性。Thompson[7]將疏水纖維膜應(yīng)用在面層中，通過改變膜中毛細(xì)管的數(shù)量和維度來(lái)達(dá)到快速吸收的效果。美國(guó)寶潔采用涂覆技術(shù)開發(fā)出一款用于防糞便黏附的功能性面層材料，該材料具有較大的孔隙尺寸（＞0.1mm2）且開孔率高（＞12%），能夠保證使用者皮膚長(zhǎng)久干爽。日本尤妮佳公司（Unicharm）開發(fā)了一種衛(wèi)生用吸收性面層，將低密度PE長(zhǎng)絲平行排列在復(fù)合結(jié)構(gòu)的ES纖維網(wǎng)上，在軟化溫度下經(jīng)過帶有金字塔形錐體的軋輥熱軋得到具有三維波浪狀的面層材料，改善材料的柔軟度和透氣性能，同時(shí)優(yōu)化面層材料對(duì)液體的傳導(dǎo)性能。日本花王公司研發(fā)一種凸型復(fù)合面層材料，采用兩層都向肌膚面拱起成波浪形，該材料能夠進(jìn)一步提高產(chǎn)品的柔軟度和透氣性能。

3.2 導(dǎo)流層

提高導(dǎo)流速度、擴(kuò)大導(dǎo)流面積、液體均勻分布是導(dǎo)流層的發(fā)展趨勢(shì)。為提高導(dǎo)流層材料的綜合性能，人們研發(fā)出不同結(jié)構(gòu)的導(dǎo)流層。

（1）雙層復(fù)合導(dǎo)流層。專利US6479415B1公布一種采用高聚物纖維與纖維素纖維制成復(fù)合結(jié)構(gòu)的導(dǎo)流層，高聚物纖維層能夠快速吸附并傳輸液體，纖維素纖維層可大幅度降低產(chǎn)品的反滲量。專利US7204907B2介紹了一種能夠有效改善衛(wèi)生用品的液體傳輸及鎖水功能的三維開孔型非織造材料。劉超等[8]設(shè)計(jì)一種由纖維規(guī)整排列和無(wú)規(guī)排列的纖維層交替復(fù)合而成的導(dǎo)流層和阻尼層，這兩種纖維層疊合可制成液體傳輸性能好的復(fù)合導(dǎo)流層材料。上海豐格無(wú)紡布有限公司研發(fā)雙層結(jié)構(gòu)導(dǎo)流層，包括縱向梳理纖維層和橫向梳理纖維層，縱向纖維層與表層接觸，橫向蓬松纖維與吸收芯層接觸，液體快速下滲至吸收芯體，同時(shí)不會(huì)反滲到透水表層，一定程度上使用者的皮膚舒適度較佳。

（2）穿孔膜導(dǎo)流層。導(dǎo)流層含有通透孔能夠提高液體傳導(dǎo)速率，能夠降低產(chǎn)品原料使用量、促進(jìn)產(chǎn)品的超薄化發(fā)展。美國(guó)卓德嘉公司研發(fā)了克重為26g/m2的AquiDry PlusTM薄膜導(dǎo)流層，相較于常規(guī)導(dǎo)流層材料，該特殊結(jié)構(gòu)導(dǎo)流層的液體傳輸速率提高25%、產(chǎn)品表面濕度降低30%。

3.3 吸收芯層

（1）減少絨毛漿的使用量。絨毛漿源自天然的針葉木，針葉木的大量使用造成原材料價(jià)格大幅度上漲，制約紙尿褲的發(fā)展。因此，人們提倡去絨毛漿，采用非木材纖維或絲束為原材料，或采用可生物降解/可回收再利用的材料。

（2）合成型芯體。常規(guī)吸收芯體采用在線混合技術(shù)混合SAP和絨毛漿，工藝流程長(zhǎng)且產(chǎn)品綜合性能低。合成型芯體將成為主流發(fā)展趨勢(shì)，采用先制備芯體、再?gòu)?fù)合其他材料的加工技術(shù)以提高工藝效率，精簡(jiǎn)工藝流程，衛(wèi)生用品也具有較好的柔軟性，生產(chǎn)成本降低。

4 結(jié)束語(yǔ)

目前我國(guó)一次性衛(wèi)生護(hù)理材料市場(chǎng)滲透率仍低于國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家，隨著我國(guó)人口年齡結(jié)構(gòu)的變化，成人失禁用品將迎來(lái)新的發(fā)展機(jī)遇；另外，國(guó)家放開三胎政策，在一定程度上將刺激嬰幼兒衛(wèi)生護(hù)理用品的需求量增長(zhǎng)。

在衛(wèi)生護(hù)理用品整個(gè)市場(chǎng)，國(guó)內(nèi)企業(yè)應(yīng)基于自身?xiàng)l件，優(yōu)化發(fā)展策略以占據(jù)更多份額，可實(shí)施如下發(fā)展措施：（1）依靠研發(fā)力量，優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，加強(qiáng)產(chǎn)品自身競(jìng)爭(zhēng)力；（2）引進(jìn)先進(jìn)檢測(cè)技術(shù)，加強(qiáng)產(chǎn)品質(zhì)量檢測(cè)，做出讓消費(fèi)者放心的產(chǎn)品；（3）增加銷售渠道。除傳統(tǒng)銷售渠道外還應(yīng)增加其他渠道,如微商、淘寶、京東等電商平臺(tái)。