纸尿裤“微气候”温湿度关系及影响因素研究

2019-01-17杨锦祥湖南舒比奇生活用品有限公司

生活用纸 2019年1期

王欢杨锦祥湖南舒比奇生活用品有限公司

1 背景

尿液对婴儿皮肤的刺激是产生红屁屁的主要原因，纸尿裤吸液后，SAP锁住大部分尿液，但仍有部分尿液会进入皮肤与纸尿裤面层之间的“密闭空间”，影响“微气候”。纸尿裤吸收一定量液体后，存液能力大大下降，在受到压力作用后，尿液易返渗，使“微气候”急剧变化，对婴儿皮肤产生刺激。

2 数据分析

2.1 透湿性能

表1为4款纸尿裤样品的透湿性能检测数据。其中，样品1和样品4为舒比奇公司产品，样品2和样品3为市场上的竞品。测试条件为温度23℃，空气相对湿度55%。

表1 纸尿裤样品透湿性能

由表1可以看出，样品2、样品3的湿度最大值明显高于样品1。因人体感觉舒适的相对湿度为低于70%[1]。纸尿裤“微气候”温湿度趋于稳定值（2h后），样品2、样品3湿度仍处于相对较高的值，使纸尿裤处于湿冷环境，不利于宝宝皮肤健康，舒适性差。舒比奇公司纸尿裤样品1的最高湿度与2 h后湿度均为试验对比4项中最低，因此夜晚使用亦能够保持较好的舒适度。

2.2 温湿度曲线

舒比奇公司分两次进行大数据采集测试，第一次采集了4种样品，第二次采集了16种样品，具体实验数据如下。

● 样品1温湿度曲线分析

图1 样品1A和1B的温湿度变化情况

图1 为样品1纸尿裤A、B在第15min、30min、60min、90min和120min时的温湿度曲线图。可以看出，样品1稳定后的湿度相比于初始值增加了22%，温度变化在1℃左右，湿度在吸液后第15min内突变至最大值，同时温度相应小幅度上升，从15min后开始，湿度逐渐降低，最终趋于稳定，而温度在34.5min左右时升至最大值，在略微浮动后趋于稳定。

● 样品2温湿度曲线分析

图2 样品2A和2B的温湿度变化情况

图2 为样品2纸尿裤A、B在15min、30min、60min、90min和120min时的温湿度曲线图。样品A吸液后，湿度在15min内剧变至最大值96.6%RH，而温度在15min后仍在继续上升，至30min时升至最大值34.5℃，随后逐渐降低最终趋于稳定。湿度落差值16.4%RH。样品B吸液后，湿度在15min内剧变至最大值95.1%RH，15min之后温湿度逐渐降低，最终趋于稳定。湿度落差值14.8%RH。温度落差值1.1℃。

● 样品3温湿度曲线分析

图3 样品3A和3B的温湿度变化情况

图3 所示，样品A吸液后，湿度在0～11min左右处于稳定状态，从11～15min剧变至最大湿度94.2%RH。同时，温度随着湿度的剧增而缓慢提升，温度在30min左右升至最大值34.9℃，随后温湿度逐渐降低最终趋于稳定。样品B的温湿度变化相比于A的不同点在于，B吸液后湿度便立即开始变化，伴随着上下波动缓慢上升，在湿度曲线波动消失后，温度曲线随机也出现了小幅度波动。随后在15min左右湿度骤变至最大值94.4%RH，温度在30min左右升至最大值。30min后，温湿度逐渐降低，最终趋于稳定。

● 样品4温湿度曲线分析

图4 样品4A和4B的温湿度变化情况

如图4，样品A于15min内湿度到达最大值，总体与其他产品无差别。样品B的变化曲线中，湿度于吸液后8 min开始有小幅度增长，随后在14～15min剧增至最大湿度，随着时间的增长逐渐降低，最终趋于稳定。而温度在湿度剧增时小幅升高，于30min左右升至最高温度后，逐渐降低并趋于稳定。

对样品1～4的实验结果进行总结，发现样品在吸液后会经过两个阶段：第一阶段，液体在非织造布纤维表面传递，吸收速度快，扩散时间短。第二阶段，液体在纤维内部传递，由于水分进入纤维内部引起其结构的变化，纤维在经历过第一阶段后，容水能力迅速降低，导致水分在纤维内部扩散较慢，所以平衡时间较长。

上述实验的多个温湿度曲线图中，在第一阶段，湿度在短时间快速上升至最高点，基本呈线性变化，第二阶段湿度缓慢降低，最终趋于一个稳定值，呈指数变化。

由于人工尿液的温度高于纸尿裤“微气候”初始温度，所以温度随着湿度的增加而增加。而当纸尿裤内“密闭空间”水分逐渐蒸发散热，温度则随着湿度的减小而减小。通过测试发现无论国产/跨国品牌纸尿裤，复合芯体/绒毛浆芯体，其温度变化均不大，主要集中在湿度变化上，因此可以推断：不同纸尿裤对婴儿皮肤的影响程度不同，在温湿度方面主要取决于湿度的不同。为进一步确定这一推断正确与否，扩大了样品数进行实验，主要研究湿度的变化（表2）。测试条件为温度23℃，空气相对湿度55%，每种样品测试5片，去掉最低值和最高值得出表2数据。

表2 纸尿裤样品湿度变化汇总表

续表

图5 样品1～16的湿度平均落差

2.3 不同芯体定量对湿度的影响

由表2可看出，芯体定量与纸尿裤透湿性能并无正相关的关系。例如样品3的芯体定量为440g/m2，平均落差为11.4%RH；样品4的芯体定量为480g/m2，平均落差为16%RH，比样品3湿度落差大；但样品5的芯体定量为580g/m2，平均落差为13.3%RH，湿度落差又低于样品4，因而有此结论。

2.4 底膜印刷对湿度的影响

由于纸尿裤的透湿性能主要依靠底层PE膜的透气程度，而油墨印刷可能导致PE膜透气孔的透气量不均。分析数据得知：排序前3名的纸尿裤PE膜为部分印刷或白膜，因此印刷面的大小对纸尿裤整体透湿性能具有一定直接影响。编号12和15的两款产品都是全版印刷，因芯体种类不同，因此透气性有差异。

2.5 底层材料打孔对湿度的影响

由表2可知，底层非织造布打孔与纸尿裤透湿性能具有正相关的关系。样品4的测试结果为目前市场上纸尿裤吸收尿液后最接近人体最适宜湿度值的产品，且湿度落差最大。除此之外，所有测试产品中底层为打孔非织造布的，湿度落差排名均较为靠前。同时，打孔非织造布的基材种类也对湿度有一定影响。本实验中样品1、2虽然也使用的非定位膜，但是为了解决与热风非织造布粘胶性不高这一问题，通过改变原料配比降低了PE膜的透气量，导致可通过的湿气量大幅度降低，因此排名靠后。另，本次测试产品中的施胶量差异不大，因此无法断定喷胶方式与施胶量对纸尿裤透湿性能的影响程度。