纸尿裤透气性能的讨论

周剑发

（福建省浆纸质量监督检验站，福建 福州 350005）

随着经济的发展，人民生活水平的提高，纸尿裤以其良好的便利性，被越来越多的人所使用。尤其是目前国内进入二胎时代，以及将来的老年化社会，纸尿裤的使用量将会提高。现代纸尿裤是由多层非织造材料建立起来的一个液体吸控系统，按结构而言一般主要由表面包覆层、吸收芯层和底膜等组成[1]。在穿着纸尿裤的时候，纸尿裤和婴儿皮肤表面会形成了区别于外界环境的密闭微气候[2]。当人体排尿后，这个微气候内的温湿度就会有一定程度的上升，再加上尿液的刺激就有可能引起红屁股等相应的症状，但是当纸尿裤有较好的透气性能时，就有可能避免这种情况。

目前国家产品标准GB/T 28004-2011《纸尿裤（片、垫）》的检测项目只有长度偏差、宽度偏差、条质量偏差、渗透性能、pH值、水分、卫生指标，并没有规定透气性能项目。从消费者的选购来看，他们认为纸尿裤越薄越透气，厂家也倾向于设计柔薄型纸尿裤。因此，本文从纸尿裤的厚度和透气度来综合讨论影响透气性能的关键因素。

透气度的定义为：按规定条件下，在单位时间和单位压差下，通过单位面积纸或纸板的平均空气流量。采用GB/T 458-2008《纸和纸板 透气度的测定》的肖伯尔法，压力差为（1.00±0.01）kpa，测试时间为120 s。

1 实验部分

1.1 材料

1.1.1 材料与试剂

5个不同品牌纸尿裤，编号为1#、2#、3#、4#、5#；生理盐水。

1.1.2 仪器与设备

纸和纸板透气度测定仪（型号ZT-100）；

手持式便携厚度计（PEACOCK 0.01mm）；

机械秒表；移液管；量筒。

2 实验方法

2.1 厚度的测试

1#～5#纸尿裤各取10片，用厚度计测量厚度，取平均值，结果见表1。

2.2 透气度的测试

按GB/T 458-2008《纸和纸板 透气度的测定》的肖伯尔法来测试纸尿裤的透气度，把测试样的边缘密封，以防空气侧漏。该仪器的测量头是一个外径6 mm，内径3.57 mm的圆盘，测试面积为10 mm2，如图1。将纸尿裤置于温度为(23±1)℃、湿度为(50±1)%的环境中平衡。制作两片和测量头一致的橡胶片，将试样裁切直径10 mm的圆片，整齐地夹在两个橡胶片中间，用封口膜将2片橡胶片及样品的边缘密封起来。测试过程中，橡胶片对齐测量头。调整压力差为(1.00±0.01)kpa，测试时间为120 s。测试结束取下试样，小心将底膜剥离下来，同样夹在两个橡胶片之间，测试底膜透气度。由于透气度与恒定压差和测试时间有良好的正比关系，且测试的数据都较小，因此不必按照标准给的公式来计算透气度，只需对比120 s内透过的空气量，即120 s内流过的空气的体积，就能准确反映透气度大小。测试10个数据，取平均值，测量数据见表2。测试示意图如图1。

图1 测量头形状及测试示意图

2.3 不同吸水状态下的透气度测试

参考GB/T 28004-2011纸尿裤回渗量测试方法，让S、M、L号纸尿裤分别吸收40、60、80 mL生理盐水2次，吸收间隔时间为5 min，然后将直径11.0 cm滤纸置于试样表面，同时在滤纸上压上标准压块。以L号为例，假设吸收生理盐水的面积固定为滤纸面积，则每次吸水量约为0.84 mL/cm2。

因此参考回渗量测试方法吸收生理盐水的用量，在用透气度测试仪夹紧试样后，选择用移液管移1 mL生理盐水至试样表面，间隔5 min让试样充分吸收后，然后按上述方法测透气度，连续加生理盐水5次，共5 mL，测试数据见表3。

3 结果分析与讨论

表1 厚度测试结果（单位：mm）

表2 透气度测试结果（单位：mL）

表3 不同吸水状态下透气度变化测试数据（单位：mL）

测试结果中厚度从高到低依次为1#、2#、5#、4#、3#，透气度从高到低依次为1#、5#、3#、2#、4#。1#样品厚度虽然最大，但是它的透气性却是最好的。

表2数据可以看出完整状态下纸尿裤的透气度与底膜的透气度相差不大，这说明了决定纸尿裤透气度的最关键部位是底膜，包覆层和吸收芯体对纸尿裤的透气度的影响有限。

表3数据可以看出，不同编号的纸尿裤样品均随着对生理盐水吸收量的增加，透气度都小幅度下降，当吸收到饱和时，透气度接近为零。从结构上分析，纸尿裤的芯体主要是由木浆作架构布满高分子吸水材料，当绒毛浆和高分子完全吸水后整个芯体的空气流通通道大部分被堵死，导致几乎不透气。当纸尿裤绒毛浆含量越高就具备能固定更多的吸水高分子的能力，即芯体越厚就能吸收更多的水，当纸尿裤吸收相同的水量时，其芯体未达到饱和吸收，这使芯体保留空气流通通道而让透气度保持一定的水平，如表3中的1#样品的测试数据。

4 结论

纸尿裤的透气度取决于底膜的透气度。底膜大部分是PE透气底膜，而决定底膜透气度大小在于底膜的孔数。由于底膜和吸收芯层之间用热熔胶粘合起来，该工艺有可能导致底膜的孔洞被堵塞，进一步降低底膜的透气度。要改善纸尿裤的透气度，需要厂家研发更高透气且不漏水的透气底膜。纸尿裤生产过程中可以改进热熔胶粘黏工艺，最大程度保留底膜的透气性能。

纸尿裤在实际使用过程中尽管已经吸收了尿液，但是仍然可保持一定的透气度，因此可以根据婴儿的实际情况尽可能延长单片纸尿裤的使用时间，减少环境污染。

建议把透气性能指标纳入纸尿裤产品标准的考核项目。本文采用的透气性能测试方法相对简单并且数据直观，同时上述方法涉及到的仪器均是普通的行业检测仪器，只需再配置一个圆形取样器及一个能密封的橡胶夹样器，便可以制作规格一致且不侧漏的待测样品，检测机构就能迅速开展该项目的检测。