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婴儿尿裤结构与吸收性能关系的研究

李悦  
【摘要】:随着时代的发展,人民生活水平的提高,纸尿裤的普及率也越来越高。虽然纸尿裤的使用优点诸多,但长时间穿戴很容易形成潮湿的环境,尤其在农村,纸尿裤的使用虽已逐渐增多,但更换频率却很低,婴儿皮肤长时间处在潮湿环境中,极易引发皮肤问题甚至会诱发尿布疹。因此,须加强纸尿裤的吸收渗透能力,以期获得在长时间使用情况下经多次液体渗透依然能保持优良性能的纸尿裤产品。 本课题首先选取了市面上常见的几种品牌的纸尿裤,分别编号为1#~6#,通过对其进行拆解分析以获得其主要结构面层、导流层、吸收芯层、防漏底膜的基本信息。然后对上述几种品牌的纸尿裤进行了多次液体渗透性能测试,根据各纸尿裤结构的不同对测试结果进行了分析。在此基础上,根据上述纸尿裤的性能所反映的液体在纸尿裤内扩散、渗透不够充分的问题设计了几种特殊结构的导流层,分别编号为1*~3*。最后将制备出的复合导流层材料应用于纸尿裤,对应编号为A~C,之后对导流层的应用效果进行了评价。通过大量的实验及分析研究,本课题得到了以下主要结论: (1)面层非织造材料较多采用ES纤维经热粘合加固,定量多在18~30g/m2范围内,厚度大多不超过0.5mm,目前立体结构的面层较为流行。纸尿裤多采用单层局部导流层,宽度均在7~9cm范围内,长度大多处在16~24cm范围内,定量均在30~45g/m2之间,厚度则分布在0.5~1mm范围内。导流层材料较多采用ES纤维经热风工艺加固,一般在纸尿裤中位于中部偏前的位置。纸尿裤吸收芯层较多为卫生纸包裹绒毛浆和SAP的混和体组成,SAP随机地分布在绒毛浆纤维间,各纸尿裤吸收芯体中SAP含量均在15%以上,其中以4#纸尿裤最高,约45%。纸尿裤的防漏底膜多采用PP热轧非织造布加PE透气微孔膜构成,各品牌纸尿裤底膜的最大孔径均小于4μm,小于水滴的最小直径20μm,故均具有防水透气的功能。 (2)各品牌的纸尿裤均具有非常好的吸收性能,吸去离子水的倍率均在25~35倍之间,吸人工尿液的倍率均在10~13倍之间,其中4#纸尿裤的吸收性能最好,对去离子水的吸收倍率高达34.22倍,对人工尿液的吸收倍率高达12.27倍。3#纸尿裤的回渗量及液体下渗时间均最小,经4次液体渗透的回渗量为9.27g,液体下渗时间为14.57s。4#纸尿裤的扩散性能最优,经4次液体渗透其背面扩散长度与表面扩散长度之比达到了0.92。 (3)本课题设计的复合导流层结构其上层为6D×51mmES纤维平行纤网,下层为粘胶、中空涤纶纤维混和纤网,通过热粘合及化学粘合剂加固。根据其下层结构中粘胶纤维和中空涤纶纤维的不同配比制备了三种导流层试样。经性能测试得出,随着导流层材料下层结构中粘胶纤维配比的增加,其厚度、MD/CD值、液体穿透时间、导流长度均逐渐减小,吸液倍率和持液倍率逐渐增大。其中下层结构中粘胶纤维和中空涤纶纤维的配比为70/30的2*导流层试样平衡了吸液和持液这两项性能,其吸液倍率和持液倍率之比达到了10.04,临时储液性能相对较优。 (4)与市面上常见纸尿裤相比,本课题所组装的纸尿裤试样的抗回渗性能有较大幅度的提高,最大回渗量为3.67g,小于市面上纸尿裤经4次液体渗透的回渗量;本课题组装的纸尿裤试样的背面扩散长度与表面扩散长度之比均高于市面上常见纸尿裤的平均水平,其中纸尿裤试样C经4次人工尿液渗透的背面扩散长度与表面扩散长度之比达到了0.97;本课题所组装的纸尿裤试样多次(2~4次)吸液的液体下渗时间均有较大幅度的缩减,其中纸尿裤试样C经4次人工尿液渗透的液体下渗时间低至9.59s。 根据实验及分析总结可以得出,纸尿裤具备立体结构的面层,引导液体在纵向扩散和竖直方向渗透达到高度平衡的导流层,以及吸收能力优良的吸收芯层,可获得较佳的吸收性能,即长时间使用经多次液体渗透后,纸尿裤依然保持吸收量大、反渗量小、吸收速度快的性能。


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