王 穎，雷 成，吳 悅，張如全

(武漢紡織大學(xué) 紡織科學(xué)與工程學(xué)院，湖北 武漢 430200）

成人紙尿褲的內(nèi)環(huán)境溫度測試研究

王 穎，雷 成，吳 悅，張如全*

(武漢紡織大學(xué) 紡織科學(xué)與工程學(xué)院，湖北 武漢 430200）

紙尿褲的內(nèi)環(huán)境直接影響穿著者皮膚的健康。為探究成人紙尿褲的內(nèi)環(huán)境溫度的分布和變化，利用傳感器測試紙尿褲內(nèi)不同部位的溫度，分析實(shí)驗(yàn)者穿著紙尿褲后隨時(shí)間的增加，溫度、血壓、心跳的變化。結(jié)果表明：搭口式結(jié)構(gòu)的紙尿褲六分鐘內(nèi)溫度變化小于1℃，透氣性更好，適合長期臥床患者；內(nèi)褲式結(jié)構(gòu)的紙尿褲六分鐘內(nèi)溫度變化達(dá)到3℃左右，透氣性不好，但較貼身，適合能活動(dòng)的失禁人群白天使用。紙尿褲內(nèi)環(huán)境溫度分布十分不勻，臀部溫度最低，腹股溝隨時(shí)間延長溫度升高最為明顯，溫度變化最大。

成人紙尿褲；內(nèi)環(huán)境溫度；搭口式紙尿褲；拉拉褲；透氣性

成人紙尿褲是一次性使用的紙類尿失禁用品，成人護(hù)理產(chǎn)品之一。一般地，紙尿褲結(jié)構(gòu)上從內(nèi)向外分為三層，內(nèi)層緊貼皮膚，由無紡布制成；中間層為吸水絨毛漿和高吸水性樹脂（SAP）混合而成；外層是不透水的塑膠膜[1]。成人紙尿褲的受眾群主要是行動(dòng)不便、癱瘓、失禁的老年人或成年人，也有部分提供給那些特殊工種因長時(shí)間忙碌而不方便如廁的人[2]。2011—2015年，中國成人失禁用品市場的復(fù)合年均增長率為25%～30%[3]。但是與嬰幼兒紙尿褲相比，中國市場成人紙尿褲的專業(yè)生產(chǎn)廠家很少。目前關(guān)于成人紙尿褲的內(nèi)環(huán)境的文獻(xiàn)比較少，研究成人紙尿褲內(nèi)環(huán)境的溫度及其分布對指導(dǎo)紙尿褲的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有重要意義，這將提高成人紙尿褲的用量和市場滲透率[4-5]。

紙尿褲與衣服一樣，在穿著過程中由于其良好的封閉性與人體形成了一個(gè)與外界環(huán)境截然不同的微小環(huán)境，即“皮膚-紙尿褲-環(huán)境”微氣候[6]。雖然紙尿褲的使用有諸多優(yōu)點(diǎn)，但長時(shí)間穿戴，紙尿褲內(nèi)熱量積聚不散，會(huì)不利于皮膚的健康，因此加強(qiáng)紙尿褲的透氣性能是提高紙尿褲品質(zhì)的關(guān)鍵[7]。目前有關(guān)紙尿褲舒適性的研究較多地集中在主觀接觸舒適性的研究上，基于紙尿褲形成的微環(huán)境的紙尿褲熱濕舒適性的評價(jià)與研究較少，嚴(yán)重阻礙了紙尿褲朝著安全性和舒適性的方向發(fā)展[8]。本文通過真人試穿跑步的方法對比兩種不同類型的成人紙尿褲，探討不同類型成人紙尿褲的內(nèi)環(huán)境溫度的變化，推動(dòng)微氣候熱濕舒適性的探討以及相關(guān)的評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的建立。

1　實(shí)驗(yàn)部分

1.1 實(shí)驗(yàn)原料及儀器

三種品牌的紙尿褲，普通跑步機(jī)、傳感器、血壓計(jì)，紙尿褲數(shù)據(jù)見表1。

表1　三種品牌紙尿褲

血壓計(jì)：松下手腕式血壓計(jì)，型號(hào)為EW3006W。

跑步機(jī)：舒華多功能電動(dòng)跑步機(jī)，型號(hào)為SH-M1。

傳感器：伊萊科防水型探頭式溫度傳感器，型號(hào)為CU50。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

本試驗(yàn)通過真人穿戴紙尿褲運(yùn)動(dòng)出汗，用汗液模擬尿液，將傳感器置于孔中，用膠帶固定數(shù)據(jù)線使其粘在紙尿褲上，打孔位置如圖1所示，在4個(gè)部位打孔：腹部，腹股溝，大腿根部，臀部。紙尿褲前端與人體小腹緊密貼合，中部位于人體腹股溝下，側(cè)邊則與大腿根部接觸，末端將整個(gè)臀部包裹。將跑步機(jī)的速度定為3km/h，時(shí)間定為6分鐘，每兩分鐘記錄數(shù)據(jù)。實(shí)驗(yàn)者分泌汗液后，紙尿褲中水分分布不勻，影響熱濕傳遞，導(dǎo)致微氣候內(nèi)的溫濕度分布不勻。

圖1　紙尿褲測試部位

2　實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析

試樣1和試樣2為搭口式結(jié)構(gòu)的紙尿褲，具有對應(yīng)人體前腰的前腰圍部、對應(yīng)人體前胯的前跨圍部、對應(yīng)人體后腰的后腰圍部和對應(yīng)人體后胯的后胯圍部，前腰圍部與前胯圍部一體連接，后腰圍部與后胯圍部一體連接，前腰圍部與后腰圍部通過魔術(shù)貼可分和連接在一起，較寬松、透氣。試樣3拉拉褲是像內(nèi)褲一樣為整體結(jié)構(gòu)，采用與普通紙尿褲相同的材料和結(jié)構(gòu)，固定效果好，與人體緊貼，透氣性不好。拉拉褲的腰圍彈性帶由腰圍彈性部件形成，分別從紙尿褲前后身片的一側(cè)接合端至另一側(cè)接合端，并沿上下方向向隔邊相互平行間隔排列；彎曲彈性帶由多個(gè)彎曲彈性部件形成，其覆蓋外裝片的邊緣部、吸收主體以及腰圍彈性帶包圍的該裝片的整個(gè)區(qū)域。

2.1 紙尿褲微氣候內(nèi)的溫度分布

表2　試樣1的平均溫度表

由表2可知，實(shí)驗(yàn)者在實(shí)驗(yàn)開始前的四個(gè)部位溫度分別為29.27℃、29.05℃、28.76℃、27.65℃，臀部溫度最低；兩分鐘后，四個(gè)部位的溫度變化都很小，差別不大；四分鐘后，實(shí)驗(yàn)者臀部溫度仍舊最低，各個(gè)部位溫度變化都不明顯；六分鐘實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，各個(gè)部位變化仍不明顯。實(shí)驗(yàn)者血壓和心跳上升，都在正常值內(nèi)。體液排出之后，熱濕迅速在紙尿褲微氣候內(nèi)傳遞，兩者的傳遞過程相互影響、相互作用，多數(shù)情況下屬于共同傳遞的過程。當(dāng)材料中有水分時(shí)，熱傳遞包括蒸發(fā)引起的潛熱傳遞和伴隨液態(tài)水傳遞引起的熱量損失，同時(shí)水分也會(huì)影響熱阻和濕阻的大小。紙尿褲導(dǎo)流層影響紙尿褲內(nèi)微氣候的分布，實(shí)驗(yàn)者跑步后出汗，由于重力的作用，體液集中在腹股溝，而臀部離腹股溝較遠(yuǎn)，受影響小，所以臀部溫度最低，腹股溝溫度較高。該紙尿褲為搭口式紙尿褲，透氣性較好，適合長期臥床的患者使用。

表3　試樣2的平均溫度表

由表3可知，實(shí)驗(yàn)者在實(shí)驗(yàn)開始前的四個(gè)部位溫度分別為28.94℃、28.74℃、29.04℃、28.00℃，溫度相差較?。粌煞昼姾?，腹股溝溫度上升最多，其他三個(gè)部位溫度變化不大；四分鐘后腹股溝溫度最高且變化最大，達(dá)到3.38℃，其他三個(gè)部位變化不大；六分鐘實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，腹股溝溫度最高，臀部溫度最低，腹部溫度較前一次上升最多，其他部位變化不大。實(shí)驗(yàn)者心跳血壓上升，都在正常值內(nèi)。紙尿褲為多層結(jié)構(gòu)材料。體液首先接觸面層，并沿著非織造材料橫向擴(kuò)散，然后體液穿透面層向?qū)Я鲗訑U(kuò)散，最后被吸收芯層吸收。其中SAP顆粒的分布和導(dǎo)流層的作用直接影響紙尿褲微氣候內(nèi)的溫度分布。吸收芯體是由絨毛漿和SAP混合制成的，首先絨毛漿通過毛細(xì)管的作用將液體迅速吸收、擴(kuò)散，接著紙漿纖維中的液體被SAP吸收，紙漿回復(fù)到干燥狀態(tài)后進(jìn)行下一次吸液，而SAP吸收體液后形成膠體物，能夠鎖住液體不被擠出。實(shí)驗(yàn)者跑步出汗，腹股溝汗液最多，所以腹股溝溫度最高。此紙尿褲為搭口式，較透氣，適合晚上臥床的人一直使用以及普通失禁的人晚上使用。

表4　試樣3的平均溫度表

由表4可知，實(shí)驗(yàn)者在實(shí)驗(yàn)開始前的四個(gè)部位溫度分別為31.76℃、33.34℃、30.63℃、28.08℃，腹部溫度最高；兩分鐘后，四個(gè)部位溫度變化都不大；四分鐘后，腹部溫度開始降低，但四個(gè)部位的溫度變化仍然不大；六分鐘實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，臀部溫度最低，腹股溝溫度最高且變化最明顯，其他部位溫度變化不明顯。實(shí)驗(yàn)者心跳血壓上升，都在正常值內(nèi)。由于紙尿褲導(dǎo)流層的分散作用，汗液在紙尿褲中迅速向四周擴(kuò)散，但由于重力的作用，腹股溝的尿液最多，所以腹股溝溫度最高，變化明顯，而臀部由于距離腹股溝較遠(yuǎn)，汗液很少擴(kuò)散到臀部，臀部受汗液影響最小，因而溫度最低。拉拉褲透氣性不好，適合能活動(dòng)的失禁人群白天使用。

圖2　兩種紙尿褲的腹股溝平均溫度曲線圖

2.2 紙尿褲微氣候內(nèi)的溫度變化

熱量的傳遞是動(dòng)態(tài)的，溫度會(huì)不斷地發(fā)展變化。熱量可以通過熱傳導(dǎo)、熱輻射、對流傳熱以及蒸發(fā)散熱四種形式向四周傳遞，微氣候內(nèi)熱量不斷變化，則溫度不斷變化。

由于腹股溝的溫度較具有代表性，為了了解紙尿褲微氣候內(nèi)的溫度變化規(guī)律，將試穿紙尿褲時(shí)人體腹股溝平均溫度繪制成折線圖，如圖2，以觀察溫度變化趨勢。

對比分析兩種類型紙尿褲，搭口式的紙尿褲腹股溝的溫度上升變化較小，六分鐘內(nèi)變化低于1℃，這是因?yàn)榇羁谑郊埬蜓澥茄空迟N式的，腹股溝較寬松，不貼膚，體液流動(dòng)性較大，不會(huì)完全集中在腹股溝，較透氣，熱量散失較快，因而溫度變化較小。搭口式紙尿褲適合晚上臥床的人一直使用以及普通失禁的人晚上使用。

拉拉褲腹股溝的溫度變化較大，六分鐘內(nèi)變化達(dá)到3℃左右，這是由于拉拉褲的固定效果好，與人體的腰部緊貼，長時(shí)間穿著會(huì)感到不適，透氣性較差，腰部易捂出汗液，汗液會(huì)沾到吸水襠部上，加之體液會(huì)集中在腹股溝，不易流動(dòng)，不透氣，熱量散失慢，所以拉拉褲溫度變化較大。拉拉褲適合能活動(dòng)的失禁人群白天使用。

3　結(jié)論

本實(shí)驗(yàn)用溫度傳感器測試成人紙尿褲的內(nèi)環(huán)境溫度，記錄3種不同品牌的成人紙尿褲的溫度，通過對比分析數(shù)據(jù)，比較這3種紙尿褲的性能差異，舒適性差異，探討成人紙尿褲的舒適度差異，紙尿褲的內(nèi)環(huán)境的溫度分布差異。

（1）對比分析三種品牌的結(jié)構(gòu)，拉拉褲較緊身貼膚，但是在大腿根部摩擦較多，容易讓人產(chǎn)生瘙癢感，透氣性不好，適合能活動(dòng)的失禁人群白天使用；搭口式紙尿褲比較寬松，不太貼膚，但是在腿根部摩擦小，透氣性較好，適合晚上臥床的人一直使用以及普通失禁的人晚上使用。

（2）在同種條件下，不同品牌相比較，內(nèi)環(huán)境溫度分布十分不勻，在腹部，腹股溝，大腿根部和臀部這四個(gè)部位中，總是腹股溝隨時(shí)間延長溫度升高最為明顯，溫度變化最大，臀部溫度最低。

[1] 徐小萍，張寅江，靳向煜．紙尿褲個(gè)層結(jié)構(gòu)的作用及吸液機(jī)理分析[J]．產(chǎn)業(yè)用紡織品，2013，(05)：19-23．

[2] 伍夢堯．成人紙尿褲的前景與現(xiàn)實(shí)[J]．紡織科學(xué)研究，2014，（9）：30-31．

[3] 錢明霞．如何把握成人失禁用品市場的發(fā)展機(jī)遇[J]．生活用紙，2015，（9）：43-44．

[4] 姚東．成人失禁用品：市場認(rèn)知度有待提高[J]．紡織服裝周刊，2013，（22）：28-29．

[5] Tim Wright． Restoring Consumer Continence：and other trends in the Adult Incontinence Care Market[J]．Nonwovens Industry，2013，(3)：11．

[6] 張思云．紙尿褲熱濕舒適性的評價(jià)與研究[D]．上海：東華大學(xué)，2014．5-68．

[7] 李悅，吳海波．嬰兒紙尿褲性能探討[J]．生活用紙，2014，（13）：35-38．

[8] 張思云，靳向煜．紙尿褲內(nèi)溫濕度的測試與分析[J]．產(chǎn)業(yè)用紡織品，2014，(08)：22-27．

Study on Temperature of Adult Diapers’ Internal Environment

WANG Ying，LEI Cheng，WU Yue，ZHANG Ru-quan
(School of Textile Science and Engineering, Wuhan Textile University, Wuhan Hubei 430200, China)

Diaper internal environment affects the wearer’s skin health directly. Using sensors to test the temperature of diapers ‘different parts, through the analysis of temperature, blood pressure, heart rate changing with the increasing time, the experimenter wears diapers to explore distributions and variations of adult diapers’ internal environment temperature. The results show that within six minutes the temperature change of waist pants is less than 1℃ and they have good air permeability, so they are for long-term bedridden patients; whereas that of pull pants ‘temperature change reaches around 3℃ and they have bad air permeability, but they are more skin fit, so they are for the mobile incontinence using during the day. The temperature distributions of diapers internal environment are very uneven, hip temperature is the lowest, and with the increasing time crotch’s temperature is rising and has a huge change.

adult diapers; internal environment; waist pants; pull pants; air permeability

TS176+.4

A

2095－414X(2016)03－0039－04

張如全（1966-），男，教授，研究方向：智能紡織品、功能非織造布.

湖北省自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目（2013CFA090）.