卫生护理产品用非织造材料结构特征及发展趋势

韩 愈，鲜孟森，姜静文，徐玉康

苏州大学纺织与服装工程学院，江苏 苏州 215021

随着人们社会生活质量快速提高，健康生活逐渐成为人们社会生活的关注点，卫生和便利是健康生活的基本要求，该生活理念促进卫生用品的消耗量持续增长。基于现有产业规模，卫生用品多为婴幼儿、女性和成人使用的一次性护理产品。2019年，三种用途的护理产品的市场结构份额分别为42.8%、49.1%和8.1%，妇婴卫生用品仍为主导产品。

“十三五”期间，我国卫生用品产业规模持续扩大，2015年市场规模为800.0亿元，至2019年该市场规模达到1165.3亿元，年均增长率超过10%，终端用品的消费数量达1646.1亿片，终端产品主要为婴儿纸尿裤和女性卫生巾。根据生活用纸委员会统计，2019年中国婴幼儿纸尿裤和卫生巾的销售量分别为404.2亿片和927.3亿片，两种产品的市场规模分别为499.0亿元和290.2亿元。2020年，由于疫情暴发，人们出行受到限制、产品流动性大幅度受限制，在货物运输受限的情况下，2020年我国吸收性卫生用品的市场规模仍达1214亿元，相较于2019年产业规模略有增加，其中成人失禁用品市场增长显著[1]。

1 卫生用品关键性能指标及要求

1.1 渗透性能

渗透性能用于评价卫生用品的吸收特性，能够直观反映出卫生产品的品质，主要评价指标包括三个方面：滑渗性能、回渗性能、渗漏性能。

（1）滑渗性能。滑渗性能用于表征卫生用品对液体的吸收速度，滑渗性能越好表明用品能够快速吸收表面的液体、保持使用者皮肤干爽；滑渗性能较差的卫生用品易致使使用者皮肤表面长时间处于潮湿状态、导致皮肤出疹等不适症状。国家标准《纸尿裤（片、垫）》（GB/T 28004—2011）规定婴儿纸尿裤及纸尿片的滑渗量分别应低于25ml和35ml，成人纸尿片的滑渗量应低于50ml。

（2）回渗性能和渗漏性能。回渗性能用于表征吸收性卫生用品对液体的吸收能力和锁水能力，回渗性能越好，表明用品能够将液体（一般为尿液）迅速吸入用品内；回渗性能较差的用品将液体吸入所需时间较长，易造成液体对使用者皮肤表面层的损害。

渗漏性能用于表征吸收性卫生用品吸收能力，渗漏性能越好，表明卫生用品对液体的渗漏量越小、使用者皮肤表面越干燥。

回渗性能和渗漏性能是纸尿裤性能评价的关键指标，我国现行标准《纸尿裤（片、垫）》（GB/T 28004—2011）要求婴儿纸尿裤的回渗量和渗漏量分别应低于10.0g和1.0g，成人纸尿裤的回渗量和渗漏量分别应低于30.0g和1.0g。

1.2 渗入量

渗入量用于评价卫生用品内液体侧向流动的能力，卫生用品吸入一定量的液体后，将卫生用品抬起，与水平面形成一定的倾斜角度，观察卫生用品内液体的流动特性。

渗入量是卫生用品在出厂前必须检测的指标，渗入量越小表明卫生用品对内存液体的密封性越好，有利于使用者皮肤保持干燥、清爽。

1.3 吸收倍率

吸收倍率用于分析卫生用品对液体吸收和储存量的大小，吸收倍率越高，表明卫生用品能够存储更多的液体，产品的使用价值越高。目前商业化卫生用品均具有较高的液体吸收倍率，用品能够吸收超过自身重量50倍的液体，甚至100倍，这与功能性吸收材料的应用相关。

1.4 菌类性能指标

由于婴幼儿身体免疫力较弱，纸尿裤用品还需进行菌类含量检测以评估该用品卫生等级。国家强制性标准《一次性使用卫生用品卫生标准》（GB 15979—2002）规定卫生用品细菌菌落总数普通级和消毒级分别应低于200cfu/g和100cfu/g，对于大肠杆菌、致病性化脓菌不应被检测出来，同时该标准对真菌也有相应的要求。

1.5 外观质量

现行标准《医护级婴幼儿纸尿裤（片）》（T/NAHIEM 001—2017）对卫生护理用品的外观特性也提出评价指标，即纸尿裤及纸尿片/垫外观完整、洁净、结构稳固、与皮肤接触部分应柔软、穿戴舒适感好。

2 卫生用品结构及材料特征

目前，卫生护理用品结构为多层非织造材料经复合加工制成，卫生用品与人体皮肤接触的为面层，接下来依次为导流层、吸收芯层、支撑层和防侧漏边层，每层非织造材料具有不同的性能[2]。

2.1 面层

面层与使用者皮肤接触，当使用者体液（一般为尿液）向外排出时，面层最先与体液接触。然而，面层不具有吸收液体的能力，其关键功能是将液体向材料内部传导，因此面层具有优异的液体传导、透水性能，使皮肤保持干燥清爽。

目前，市售卫生用品面层一般为手感柔软的热风非织造材料，该材料采用ES双组分纤维，纤维经梳理成网、热黏合加固形成蓬松度高、透气性好、手感柔软的ES热风非织造材料。ES热风非织造材料优异性能归因于该材料空间立体结构稳定、回弹性能好，空间的孔隙能够吸附和存储自身重量10倍以上的液体，连通孔隙促进尿液快速传递，赋予该材料优异的液体疏导性能。

2.2 导流层

导流层是位于面层和吸收芯体之间的一层特殊的非织造材料，具有亲水、液体穿透速度快、液体扩散性好等特点。

目前导流层普遍采用热风非织造材料虽然价格稍高，但因其具有较高的蓬松度和优异的吸液性能，并具有极好的抗回渗性而被广泛应用，是目前导流层材料市场的主流材料。

2.3 吸收芯层

吸收芯层为纸尿裤的关键材料，其液体吸收效果直接影响卫生用品质量，该芯层结构特征为两层非织造材料包裹一定质量的高吸水材料。

早期吸收性卫生用品的吸收芯层为木浆芯体（俗称绒毛浆），主要由绒毛浆和高吸水树脂（SAP）混合形成，在生产过程中一次成型。木浆芯体的优点为吸收性强，不易漏尿，能满足婴儿排便护理的基本需求，不足之处在于容易起坨、断层[3]。为消除绒毛浆芯体存在的缺陷，人们将无尘纸添加至绒毛浆与SAP混合物中，再经黏结复合制成新型吸收芯体。该吸收芯体更轻薄、透气性更好，但由于其没有添加木浆纸导致吸收速度慢，容易侧漏和后漏。

为实现高吸液的芯层设计目标，人们将传统芯体结构中的中间层再加入一层薄型非织造材料，并采用热熔胶将SAP颗粒与该非织造材料复合。该结构设计原理为通过其中大量的高分子材料来保证吸液效果，吸液后整体膨胀，与胶黏合平整、不起坨，吸液后仍能保持原有的形状。然而，该芯层存在透气性较差且产业化成本较高的缺陷。

近些年，预制多层芯体应运而生，其精细化的分层技术能有效增强芯体吸收量，各层高分子分别发挥着吸收、导流、扩散、锁水等作用。预制多层芯体多达8层，其中有3层为均匀分布的吸水高分子，含量可达70%以上。芯体在吸收尿液后，超高含量的吸水高分子能够牢牢锁住水分，不易反渗，实现长时间保持干爽。预制芯体较多的结构层并不影响该芯体的轻薄、柔软、透气性能。

2.4 底部支撑层

底部支撑层的功能是防止尿液渗出，早期卫生用品主要采用密封性较好的塑料膜作为支撑层，后来常采用透气微孔膜作为支撑层以提高材料的通透性。有企业将干法纸与透气底膜复合用作支撑层以提高柔软性能，该复合材料产业化成本较高。目前，纺黏非织造布因成本较低、耐磨性好且可以做到非常柔软、轻薄，成为支撑层用的主体材料[4]。

2.5 防侧漏边

卫生用品与腿口接触的防侧漏边层一般为SMS非织造材料，具有较高的抗静水压，其拒水整理是在非织造材料表面涂覆一层低表面张力乳液使得水滴无法穿透涂层以实现拒水效果，然而该方法加工制备的拒水SMS材料质地刚硬，使用者腿部易产生红肿。现行产品采用带有褶皱的弹性绷带为腿口防侧漏隔边层，该材料质地柔软、力学性能较优异、与使用者身体贴合程度高。

3 卫生用非织造材料发展

目前商业化卫生护理用品虽能满足消费者的初级需求，但产品自身仍存在一定的缺陷，这要求卫生用品结构材料进一步发展以赋予产品更多功能，进而提高产品的综合性能。卫生用品结构材料的发展引起企业和科研的高度关注。

3.1 面层

王娅等[5]将蚕丝短纤维混入ES热风非织造材料，再将该混合纤维经梳理成网、水刺加固制成复合型纸尿裤面层用非织造材料，该材料具有优异的力学性能、透气性能、液体快穿透等特点，符合卫生用品要求。袁传刚等[6]将Lyocell与甲壳素纤维混入ES热风非织造材料、制备出具有高透气性和吸水性能的卫生用品面层用非织造材料，此外，该材料具有优异的抑制病菌的功能。膜类导流具有较好的抗回渗性。Thompson[7]将疏水纤维膜应用在面层中，通过改变膜中毛细管的数量和维度来达到快速吸收的效果。美国宝洁采用涂覆技术开发出一款用于防粪便黏附的功能性面层材料，该材料具有较大的孔隙尺寸（＞0.1mm2）且开孔率高（＞12%），能够保证使用者皮肤长久干爽。日本尤妮佳公司（Unicharm）开发了一种卫生用吸收性面层，将低密度PE长丝平行排列在复合结构的ES纤维网上，在软化温度下经过带有金字塔形锥体的轧辊热轧得到具有三维波浪状的面层材料，改善材料的柔软度和透气性能，同时优化面层材料对液体的传导性能。日本花王公司研发一种凸型复合面层材料，采用两层都向肌肤面拱起成波浪形，该材料能够进一步提高产品的柔软度和透气性能。

3.2 导流层

提高导流速度、扩大导流面积、液体均匀分布是导流层的发展趋势。为提高导流层材料的综合性能，人们研发出不同结构的导流层。

（1）双层复合导流层。专利US6479415B1公布一种采用高聚物纤维与纤维素纤维制成复合结构的导流层，高聚物纤维层能够快速吸附并传输液体，纤维素纤维层可大幅度降低产品的反渗量。专利US7204907B2介绍了一种能够有效改善卫生用品的液体传输及锁水功能的三维开孔型非织造材料。刘超等[8]设计一种由纤维规整排列和无规排列的纤维层交替复合而成的导流层和阻尼层，这两种纤维层叠合可制成液体传输性能好的复合导流层材料。上海丰格无纺布有限公司研发双层结构导流层，包括纵向梳理纤维层和横向梳理纤维层，纵向纤维层与表层接触，横向蓬松纤维与吸收芯层接触，液体快速下渗至吸收芯体，同时不会反渗到透水表层，一定程度上使用者的皮肤舒适度较佳。

（2）穿孔膜导流层。导流层含有通透孔能够提高液体传导速率，能够降低产品原料使用量、促进产品的超薄化发展。美国卓德嘉公司研发了克重为26g/m2的AquiDry PlusTM薄膜导流层，相较于常规导流层材料，该特殊结构导流层的液体传输速率提高25%、产品表面湿度降低30%。

3.3 吸收芯层

（1）减少绒毛浆的使用量。绒毛浆源自天然的针叶木，针叶木的大量使用造成原材料价格大幅度上涨，制约纸尿裤的发展。因此，人们提倡去绒毛浆，采用非木材纤维或丝束为原材料，或采用可生物降解/可回收再利用的材料。

（2）合成型芯体。常规吸收芯体采用在线混合技术混合SAP和绒毛浆，工艺流程长且产品综合性能低。合成型芯体将成为主流发展趋势，采用先制备芯体、再复合其他材料的加工技术以提高工艺效率，精简工艺流程，卫生用品也具有较好的柔软性，生产成本降低。

4 结束语

目前我国一次性卫生护理材料市场渗透率仍低于国外发达国家，随着我国人口年龄结构的变化，成人失禁用品将迎来新的发展机遇；另外，国家放开三胎政策，在一定程度上将刺激婴幼儿卫生护理用品的需求量增长。

在卫生护理用品整个市场，国内企业应基于自身条件，优化发展策略以占据更多份额，可实施如下发展措施：（1）依靠研发力量，优化产品结构，加强产品自身竞争力；（2）引进先进检测技术，加强产品质量检测，做出让消费者放心的产品；（3）增加销售渠道。除传统销售渠道外还应增加其他渠道,如微商、淘宝、京东等电商平台。