焦勇 上海豐格無紡布有限公司，ITW 玳納特

怎樣讓紙尿褲更干爽

Make Diapers Dryer

焦勇 上海豐格無紡布有限公司，ITW 玳納特

編者按：2014年5月14—16日，生活用紙國際研討會在成都召開，上海豐格無紡布有限公司做了關(guān)于怎樣讓紙尿褲更干爽的精彩演講，從紙尿褲產(chǎn)品使用的透氣膜、芯層結(jié)構(gòu)、SAP、導(dǎo)流層和面層材料等方面進行了深入分析，本刊根據(jù)演講錄音進行了編輯整理，供讀者參考。

紙尿褲使用的三大要求是不漏、干爽和舒適。

不漏

近幾年，國內(nèi)紙尿褲生產(chǎn)企業(yè)通過對生產(chǎn)設(shè)備、工藝技術(shù)以及產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的改進，使紙尿褲產(chǎn)品的滲漏問題得到了大大的改善，有些紙尿褲產(chǎn)品可以達到100%不后漏、不側(cè)漏。

干爽

國內(nèi)紙尿褲生產(chǎn)企業(yè)產(chǎn)品的干爽問題目前還沒有得到完全解決，這與國內(nèi)現(xiàn)有的生產(chǎn)技術(shù)有關(guān)，也與目前的行業(yè)標(biāo)準以及檢測方法不能真實反映產(chǎn)品性能有關(guān)系。

一、尿布疹的主要成因：紙尿褲吸收尿液后是否干爽

我們先引用國外衛(wèi)生用品行業(yè)資深專家的論文中，對紙尿褲使用性能的客觀描述的摘要：滲漏率最高的紙尿褲被認為吸收能力最低，吸收能力并不取決于實驗室測試的理論吸收能力數(shù)據(jù)。對紙尿褲吸收能力的測試，全球沒有統(tǒng)一的標(biāo)準，各個企業(yè)有自己的測試方法和測試液體。嬰兒由于吃了不同的東西，所排出的尿液的成分不完全一樣，紙尿褲的吸收能力也因此不同，所以測試的液體和方法越接近人體的實際情況，測試的結(jié)果會越準確；但是當(dāng)兩種紙尿褲的滲漏率相似時（注：大多數(shù)高檔嬰兒紙尿褲已經(jīng)能夠達到1%或更低的滲漏率），手感較干爽的紙尿褲則被認為吸收能力更高。

尿布疹產(chǎn)生的最主要原因是由于皮膚長時間與高水分含量的濕氣接觸。紙尿褲越干爽，那么與使用者皮膚接觸的濕氣就會越少，引發(fā)尿布疹的機會就越少。

二、如何讓紙尿褲更干爽

以下4個基本因素影響紙尿褲的干爽性，包括使用合格的透氣膜、紙尿褲芯體高吸收性樹脂（SAP）的合理分布、優(yōu)質(zhì)導(dǎo)流層和優(yōu)質(zhì)面層材料。

1、使用合格的透氣底膜

（1）透氣膜的透氣原理

目前國內(nèi)生產(chǎn)的大部分紙尿褲都使用透氣底膜。底膜要真正透氣，就要有合格的透氣率。膜的透氣率對紙尿褲的干爽度有較大的影響。

透氣膜的透氣孔是通過化學(xué)方法在膜上形成的空隙，孔在膜上的分布要多且均勻，孔的尺寸要合適（透氣孔尺寸在0.1～10μm間），不能太大，否則要透水（水滴尺寸在100～3,000μm間），也不能太小，否則水汽也透不出去（水蒸氣尺寸在0.00034μm左右）。研究測試結(jié)果表明，用了透氣膜之后，紙尿褲透出去的水汽占吸收量的4%～5%，而且透出去的這部分水不是與SAP結(jié)合的那部分水，而是與皮膚直接接觸的那部分水，所以透氣膜的使用非常利于紙尿褲的干爽。

圖1 透氣膜透氣的示意圖

圖2 顯微鏡下放大1000倍觀察兩種透氣膜的透氣孔分布情況

透氣膜有兩種成形方法：吹膜法和流延法。

（2）透氣膜的上膠方式影響透氣性能

透氣底膜一面要與吸收芯體貼合在一起，另一面要復(fù)合非織造布，貼合和復(fù)合都需要上膠，但是上膠的方式會直接影響膜的透氣率。目前廠家選擇的上膠方式有三種：

★條狀涂布：

這是不提倡的一種上膠方式，因為這種上膠方式存在以下缺點：

a．涂布刮槍必須與對溫度很敏感的透氣膜接觸，生產(chǎn)線低速時刮槍必須離開材料，否則會燙斷透氣膜，因此會使產(chǎn)品的廢品率增加；

b．透氣膜涂膠的部分完全失去透氣性能，大大降低紙尿褲的透氣性。即使是隔條涂，透氣率至少也降低50%；

c．條狀涂布方式的用膠量多，因此產(chǎn)品的柔軟度會降低，手感也比較差。

★螺旋噴膠：

這是非接觸組合螺旋噴膠，膠絲較粗，螺旋膠量不均勻，同等剝離強度條件下，上膠量較大，對產(chǎn)品的透氣性能及柔軟度都會有影響。

★?噴膠：

這是目前用的最多的也是最理想的一種上膠方式，這種噴膠方式在同等黏合強度下，上膠量最小，膠絲分布均勻。對產(chǎn)品的透氣性及柔軟度影響最小。

圖3 不同的上膠方式

2、紙尿褲芯體中高吸收性樹脂（SAP）的合理分布

（1）SAP與絨毛漿混合要均勻，否則會影響產(chǎn)品品質(zhì)；

（2）SAP在芯體中的分布要合理，否則會造成SAP的浪費。

吸收芯體的結(jié)構(gòu)包括以下三種：

★傳統(tǒng)三明治型

即SAP被夾在上下兩層絨毛漿之間，這種芯體的優(yōu)點是液體的擴散區(qū)域長，上層的絨毛漿儲液效果好；但缺點是上層的絨毛漿用量不可太多，否則絨毛漿吸液后，擠壓會使吸進的液體返出來，造成紙尿褲表面潮濕，容易引發(fā)紅屁股和尿布疹；同時SAP的使用量不能太多，否則SAP吸液后膨脹，容易產(chǎn)生膠體阻塞，造成下面的SAP和絨毛漿無法再吸收液體。

圖4 三明治型芯體結(jié)構(gòu)示意圖

★SAP和絨毛漿均勻混合型

這種芯體是SAP與絨毛漿均勻混合，吸液效果比三明治型要好得多。優(yōu)點是液體的擴散區(qū)域較長，但是比傳統(tǒng)三明治型要短；缺點是容易側(cè)漏，干爽性較差，不適合做超薄型的紙尿褲。

圖5 均勻混合型芯體結(jié)構(gòu)示意圖

圖6 階梯撒粉型芯體結(jié)構(gòu)示意圖

★階梯撒粉型

這種芯體的吸液性能最好，適合做超薄紙尿褲。其結(jié)構(gòu)特點是從導(dǎo)流層往下，SAP的量由少到多，絨毛漿則相反由多到少，這種結(jié)構(gòu)保證液體的擴散性能好，吸液后不會形成膠體阻塞，可多次吸收尿液并不易反滲；最底層有一層薄的絨毛漿層，這層絨毛漿是在成型鼓的吸風(fēng)力的作用下，形成像編織的毛衣結(jié)構(gòu)一樣，有一定的強度，這樣保證吸收液體后，芯層不會斷裂，同時也保證SAP顆粒不會刺破防漏底膜。

（3）對SAP顆粒大小的要求

顆粒大小不同，其吸液速度、吸液量、鎖水性也不同。從紙尿褲的使用性能考慮，不主張選擇吸液速度快的顆粒小的SAP。是它的鎖水性差，擠壓后液體會被壓出。

圖7 顆粒較小的SAP吸液后情況

圖8 顆粒較大的SAP吸液后情況

圖8中SAP顆粒較大，芯體吸液后能看出像鹽或糖一樣的顆粒狀結(jié)晶體。SAP顆粒大，可多次吸液，吸液量大，吸液速度雖然沒有顆粒小的SAP快，但其鎖水性好。

3、導(dǎo)流層對紙尿褲干爽性的重要作用

在題目為《優(yōu)化紙尿褲吸收能力的途徑》的國外論文中提到：生產(chǎn)紙尿褲必須使用ADL，但中國生產(chǎn)的紙尿褲中，發(fā)現(xiàn)了一種極端的情況，就是仍然有一些紙尿褲沒有使用，其吸收芯層混合料中SAP用量幾乎占40%或者更多，僅錯誤地使用了定量為15g/m2左右的紡粘法彩色非織造布制成的輔助內(nèi)層充當(dāng)ADL，這種輔助內(nèi)層不具備ADL的功能，紡粘法非織造布有壓花紋，壓過的花紋部分是不透水的，所以沒有導(dǎo)流作用，這對消費者也是一種誤導(dǎo)。

★導(dǎo)流層的三大要求：

（1）導(dǎo)流：能夠引導(dǎo)液體向縱向擴散，即將液體向長度方向分散，避免液體集中在一個圓形區(qū)域。所以導(dǎo)流層生產(chǎn)中，要對纖維進行縱向梳理，才能達到導(dǎo)流效果。

（2）防反滲：能夠迅速吸收液體；導(dǎo)流層的纖維間形成的孔隙形狀像喇叭口，所以使液體容易下滲至芯體，受擠壓后又不易反滲；這樣的導(dǎo)流層至少要雙梳理的2層結(jié)構(gòu)。

（3）臨時儲液：這是紙尿褲保持干爽對導(dǎo)流層最重要的要求，這個要求往往被國內(nèi)的生產(chǎn)企業(yè)忽視。越是超薄紙尿褲，其SAP含量高，由于SAP吸收液體是需要時間的，所以需要的導(dǎo)流層越厚，這樣導(dǎo)流層有足夠的時間來儲存、疏散和分配液體到芯層中，才能保證SAP充分吸收液體而不會再反滲。

★什么樣的導(dǎo)流層最好？

不能簡單地判斷哪種導(dǎo)流層最好，選擇導(dǎo)流層應(yīng)該與芯體搭配，不同的芯體搭配不同的導(dǎo)流層，最適合的就是最好的。圖9為3種導(dǎo)流層產(chǎn)品的比較。

圖9 3種導(dǎo)流層產(chǎn)品

★導(dǎo)流層在紙尿褲上的作用：

紙尿褲配合優(yōu)質(zhì)導(dǎo)流層，能大大增強產(chǎn)品的吸收能力、干爽度。

（1）有合格導(dǎo)流層的芯體結(jié)構(gòu)及吸液情況

液體通過面層材料后，由于有導(dǎo)流層的作用，液體隨著導(dǎo)流層中纖維的縱橫向擴散，然后滲透進入吸收芯體，這樣，增大了吸收芯體的吸液面積（特別是在縱向），由此，吸收芯層可第2次、第3次繼續(xù)吸收液體，從而保持尿褲的干爽。這樣才是優(yōu)質(zhì)的好的產(chǎn)品。

圖10 有合格導(dǎo)流層的芯體機構(gòu)及吸液情況示意圖

（2）無導(dǎo)流層或使用不合格導(dǎo)流層的芯體結(jié)構(gòu)及吸液情況

液體通過面層材料后，由于沒有導(dǎo)流層的擴散作用，液體只能在小面積范圍內(nèi)滲透進入吸收芯體。沒有導(dǎo)流層的芯體結(jié)構(gòu)雖然液體滲透速度快，但吸液面積小，造成吸液這部分區(qū)域呈現(xiàn)液體飽和狀態(tài)，由此很難再進行第2次、第3次繼續(xù)吸收液體，從而使紙尿褲的干爽度很低。

圖11 無導(dǎo)流層或使用不合格導(dǎo)流層的芯體結(jié)構(gòu)及吸液情況示意圖

★導(dǎo)流層質(zhì)量和成本的影響因素：

（1）纖維：不同種類的纖維，會有不同的導(dǎo)流效果；

（2）層次結(jié)構(gòu)：單層結(jié)構(gòu)或雙層結(jié)構(gòu)，所使用的生產(chǎn)設(shè)備不同；

（3）定量：不同定量的導(dǎo)流層，其性能也不同。定量高的導(dǎo)流層，其儲液量大，導(dǎo)液能力強，紙尿褲的干爽性就好；

（4）纖維梳理：導(dǎo)流層生產(chǎn)的梳理方式，直接影響滲透和反滲效果；

（5）生產(chǎn)工藝：有膠黏型、熱風(fēng)型以及立體結(jié)構(gòu)導(dǎo)流層；

（6）蓬松度：即導(dǎo)流層的厚度。相同定量的導(dǎo)流層，如果蓬松度高，那吸液、導(dǎo)液的性能就好；

（7）助劑：使用一次性親水助劑和使用多次性親水助劑，其導(dǎo)流層的透水性能差別很大。

★噴膠方式對導(dǎo)流層擴散效果的影響：

實驗證明，液體在非交叉的Ω噴膠方式的導(dǎo)流層上比螺旋噴膠方式的導(dǎo)流層上擴散長度增加37%左右。

圖12 導(dǎo)流層生產(chǎn)中的兩種噴膠方式

★目前國內(nèi)紙尿褲的液體擴散現(xiàn)狀及比較

（1）國內(nèi)無導(dǎo)流層紙尿褲：吸液后，表面摸上去是濕的，干爽性很差（見圖13）。

圖13 無導(dǎo)流層紙尿褲吸液后的情況

（2）紙尿褲搭配不同導(dǎo)流層的液體擴散長度對比：加相同量的生理鹽水，放置相同時間，紅線區(qū)域內(nèi)是液體擴散長度（圖14左邊，表面潮濕；圖14右邊，表面干爽）。

圖14 不同導(dǎo)流層紙尿褲液體擴散后的情況

（3）有無導(dǎo)流層的液體擴散狀況對比：A為有導(dǎo)流層紙尿褲，B為無導(dǎo)流層紙尿褲。紅線區(qū)域標(biāo)識為擴散區(qū)域，對比結(jié)果顯示：相對于沒有導(dǎo)流層的紙尿褲，有導(dǎo)流層的紙尿褲擴散面積更大，擴散長度更長（圖15）。

圖15 有無導(dǎo)流層的液體擴散狀況對比

★目前中國企業(yè)使用導(dǎo)流層存在的問題：

（1）不重視導(dǎo)流層的作用：對導(dǎo)流層的功能認識不夠，只考慮價格而使用導(dǎo)流作用很差的導(dǎo)流層；片面認為增加SAP用量就能夠提高吸收能力，而實際情況是如果沒有好的導(dǎo)流層，SAP的功能也不能充分發(fā)揮出來；如果使用好的導(dǎo)流層，也可以減少SAP的用量，從而可以降低成本。

（2）單一強調(diào)下滲速度：對液體的擴散和SAP吸收液體需要一定的時間認識不夠。

（3）測試方法錯誤：目前的一些測試方法不準確，不能夠真實反映產(chǎn)品的實際使用效果。

（4）市場上的導(dǎo)流層品質(zhì)參差不齊。

4、面層材料的發(fā)展趨勢

面層材料呈立體化結(jié)構(gòu)。圖16是國外立體結(jié)構(gòu)面層材料的產(chǎn)品，壓紋的形狀有菱形、水波紋形等?；ㄍ豕镜拿鎸硬牧系牧Ⅲw結(jié)構(gòu)花紋是有專利和自主知識產(chǎn)權(quán)的。

圖16 國外立體面料產(chǎn)品

圖17是國內(nèi)企業(yè)豐格公司生產(chǎn)的立體面料，稱之為珍珠面料，也是擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的。有大小凸點，大凸點較小凸點柔軟。凸點是由模具擠壓出來的。

圖17 豐格公司珍珠面料

圖18是珍珠面料的橫截面圖：可以看出是雙層結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)可以增加擴散導(dǎo)流和臨時儲液的功能。

圖18 豐格珍珠面料橫截面圖

珍珠立體面料的特點：

（1）珍珠狀凸（凹）點，大大減少皮膚接觸面積，增加透氣性能。

（2）增加表面的吸收面積，使吸液更快。

（3）凸（凹）點下面為空心，能防反滲，增加產(chǎn)品臨時儲液性能。

（4）細膩不易起毛，下層具有導(dǎo)流、擴散性能。

（5）同一位置下液流量較大時，能不斷吸收。

（6）吸附便便的能力也更強，不易擴散。

（張玉蘭 整理）