一次性卫生用非织造布制品湿态落絮测试方法的研究

雷李娜 石宇飞 吴波伟

（广州检验检测认证集团有限公司，广东广州 511447）

随着人们生活质量的不断提高，一次性卫生用非织造制品如湿巾、柔巾、一次性洗脸巾、压缩毛巾等产品已成为生活中常用的物品，其在日用品市场中占据的份额也越来越大。非织造布柔巾产品厚薄适中、前景好、单片成本低于传统毛巾，在性能、卫生性和价格上都具有一定的特点和优势，广泛应用于餐饮娱乐、美容健身、酒店、机场、医院、宾馆等公共场所，具有良好的适用性、安全性和卫生性。目前，国家发布的GB/T 27728-2011《湿巾》[1]、GB/T 40276-2021《柔巾》[2]，为湿巾、柔巾产品的质量控制提供了技术规范，由于湿巾类产品包含多种原料如非织造布、各类提取液、水等，GB/T 27728-2011《湿巾》未考核落絮项目；而柔巾属于干、湿两用产品，常用于擦拭手部、面部等其他部位，若使用过程中掉落颗粒物过多，则会随着手部或面部直接进入眼部或口腔，导致使用体验不佳。GB/T 40276-2021《柔巾》中通过样品在试验箱内经受扭转和压缩的综合作用的改型盖博（Gelbo）扭曲法，在扭曲过程中从试验箱中抽出空气，用尘埃粒子计数器对气流中的粒子计数[3]，以3 μm～25 μm 的粒径范围掉落的颗粒物总数的对数即落絮系数来表示产品干态落絮测试结果，该标准未对产品湿态落絮做出考核。本文通过对现行标准湿态落絮测试方法的分析评价，提出了新的可操作强且结果准确的测试方法，并通过试验验证确认该方法设计的合理性及测试结果的可靠性。

1 我国现行湿态落絮标准分析研究

1.1 国内外标准情况

目前，国内外暂无一次性卫生用非织造布制品湿态落絮的测试方法，在EN 1644-2:2000 Test methods for nonwoven compresses for medical use-Part 2:Finished compresses[4]、YY/T 0472.2-2004《医用非织造敷布试验方法 第2 部分：成品敷布》[5]的附录F 中有提到湿态落絮的测试，YY/T 0472.2修改采用了EN 1644-2 部分内容，上述两个标准均适用于成品敷布。

1.2 现行标准湿态落絮测试原理

将试样浸没于水中一段时间，洗去松散的纤维，然后将水过滤。从水中回收的微粒数量即为测得的湿态落絮数。

1.3 现行标准存在的问题

目前，在EN 1644-2:2000、YY/T 0472.2-2004 的附录F 中，选用三级去离子水作为测试液体，将成品敷布没入水中，液面盖过整个敷布，然后以300 Hz～350 Hz的频率振荡10 min后，无挤压垂直沥水，将制备好的测试液用1 μm 的格栅滤膜过滤，用显微镜观察并计数过滤膜上的微粒。该方法配置测试液过程中振动剧烈且时间长，不适用于柔巾类产品的测试，微粒计数仅针对1 μm 以上粒径，无法对1 μm 以下及各粒径范围的微粒进行计数，除此之外，由于在测试过程中用显微镜人为观察计数，人员差异对测试结果存在很大的影响，因此，该方法不适用于柔巾类产品湿态落絮的测试，显微镜人为计数不能精确地反映产品的落絮性能。

2 新方法的研究及验证

2.1 新方法的提出

本文阐述的湿态落絮测试以三级去离子水为测试本底液，将试样放入含有一定试样质量比三级水的锥形瓶中，经过摆动频率40 次/min，摆动距离50 mm 的摆洗机摆洗一定时间，然后将试样取出沥水制备出测试液。通过微粒分析仪对本底液、测试液3 μm～25 μm 粒径范围的粒子进行计数为C0、C1，由公式（1）和（2）计算出产品的湿态落絮C、湿态落絮系数L。

式中，C为试样湿态落絮个数，C1为测试液中落絮个数，C0为测试本底液中落絮个数，L为试样湿态落絮个数的对数值即湿态落絮系数。

2.2 影响因素

通过分析一次性卫生用非织造产品的特性，总结出可能影响湿态落絮的因素主要包括以下几点。

2.2.1 纤维成分

目前，市面上流通的柔巾产品纤维成分主要为100%棉纤维、100%粘胶纤维、60%粘胶纤维+40%聚酯纤维，由于不同纤维在结构、形态、性能方面存在各自的特点，以棉纤维、粘胶纤维、聚酯纤维为例，棉纤维的长度一般在10 mm～50 mm 之间，直径10 μm～20 μm 之间，其表面由于在生长过程中受到外界环境的影响存在纵向条纹和横向裂纹，纤维表观形貌如图1所示，这也意味着棉纤维产品在使用过程中，纤维间的摩擦会释放出一定量的微粒。粘胶纤维是以天然纤维为原料，经碱化、老化、磺化、湿法纺丝等工序制成，其表面圆滑，横截面为不规则的锯齿状，纵向平直有沟渠，有明显不均匀的皮芯结构，纤维表观形貌如图2 所示，由于其圆滑的表层结构，纤维间摩擦释放的微粒会较少；聚酯纤维是由有机二元酸和二元醇缩聚而成的聚酯经纺丝所得的合成纤维，常规聚酯纤维表面光滑，横截面接近圆形，纤维表观形貌如图3 所示，由于聚酯纤维与粘胶纤维混合使用，不同纤维间的摩擦也会增加微粒的释放。因此，不同纤维表层结构会影响产品湿态落絮。

图1 棉纤维表观形貌

图2 粘胶纤维表观形貌

图3 聚酯纤维表观形貌

2.2.2 生产工艺

柔巾产品均采用水刺无纺布工艺，利用高压微细水流喷射到一层或多层纤维网上，让纤维之间互相缠绕，自然打结，形成无纺布，该工艺能够较大程度地去除产品上的微小杂质。常见的柔巾产品主要分为平纹和珍珠纹，平纹的表面比较光滑、轻薄，和皮肤接触更加柔软和亲肤、温和不刺激，使用的时候可以减少和皮肤的摩擦，建议敏感肌肤使用；珍珠纹表面有一个个的圆形凸起，能和皮肤更好地接触，增加和皮肤之间的摩擦力，浸湿后韧性增加，不容易被拉扯断，清洗效果更好。两种不同纹路的柔巾，珍珠纹由于圆形凸起的设计相较平纹有效面积及摩擦会增大，因而会增加落絮的释放。

2.2.3 测试本底液

对于湿态落絮测试，本底液的选择，直接会影响测试结果的准确性。经测试，自来水大于等于1.0 μm 粒径的颗粒约10 000 个，而三级水大于等于1.0 μm 粒径的颗粒约500 个。根据GB/T 6682-2008《分析实验室用水规格和试验方法》[6]要求，实验室水一般分为一级水、二级水、三级水，其中三级水用于一般化学分析试验，因此湿态落絮选用三级水进行测试会提高测试结果的准确性。

2.2.4 摆洗时间

除了上述几个因素之外，配置测试液时摆洗时间的选择也会影响产品微粒的释放，如时间太短，摆洗不充分，微粒不能完全释放，影响测试结果的准确性；时间太长，微粒已经无法释放，影响测试效率。

2.3 试验验证

由于纤维成分、生产工艺、测试本底液、摆洗时间可能对湿态落絮产生影响，为了验证湿态落絮测试结果的准确性，选取6 款已知成分、生产工艺、试样面积、单位面积质量的柔巾产品进行数据验证，湿态落絮结果如表1 所示。

由表1 可以看出不同因素对湿态落絮测试结果的影响，从纤维成分方面来看，不同纤维表面结构对湿态落絮影响较大，聚酯纤维表面光滑，与表面较圆滑的粘胶纤维混合使用，纤维间的摩擦较小，因而60%粘胶纤维+40%聚酯纤维柔巾产品湿态落絮系数小，100%粘胶纤维柔巾次之，100%棉纤维柔巾湿态落絮系数较大。从产品工艺方面来看，平纹柔巾表面光滑，摩擦小，湿态落絮系数小；珍珠纹柔巾凸点增加测试面积，摩擦大，湿态落絮系数较大。从摆洗时间方面来看，摆洗1 min 柔巾微粒未完全释放，湿态落絮系数小；摆洗3 min 和摆洗5 min，湿态落絮系数接近，意味着摆洗3 min 产品微粒已完全释放，测试结果准确可靠。

3 结论

本文通过分析国内外湿态落絮标准情况，提出了较真实模拟柔巾产品实际应用情形的湿态落絮测试方法，通过分析纤维成分、生产工艺、测试本底液、摆洗时间这四个因素对湿态落絮可能产生的影响，验证了该方法的可行性，期望该方法的提出可以为企业的产品质量提升提供借鉴。