三宅浩司 ㈱ 日本觸媒

紙尿褲產(chǎn)品用高吸收性樹脂（SAP）的功能及發(fā)展動向

Features and Trends of SAP Used in Diapers

三宅浩司 ㈱ 日本觸媒

根據(jù)調(diào)研可知，消費者對紙尿褲的舒適性和安全性非常看重。舒適性具體表現(xiàn)為紙尿褲產(chǎn)品可充分吸收尿液、無滲漏、長時間使用仍不產(chǎn)生滲漏、透氣性好和輕薄。安全性主要針對原材料而言。

一 紙尿褲產(chǎn)品中高吸收性樹脂（SAP）的特性

對應(yīng)表現(xiàn)在SAP上的特性即：吸水特性、粉體特性和安全性。吸水特性體現(xiàn)在吸收量、加壓吸收量和吸收速度上，必須根據(jù)紙尿褲的樣式進行設(shè)計。粉體特性體現(xiàn)在粒徑分布、堆積密度、質(zhì)量流量和水分等方面。安全性體現(xiàn)在pH值、殘留單體和重金屬方面。為此，日本高吸收性樹脂工業(yè)會制定了SAP的檢測方法及標(biāo)準(zhǔn)，見表1。

表1 SAP的檢測方法及標(biāo)準(zhǔn)

縱觀紙尿褲產(chǎn)品的發(fā)展歷程與SAP的對應(yīng)特性，可以發(fā)現(xiàn)在日本，生產(chǎn)企業(yè)對SAP的抗菌性也非常重視，如圖1所示，如今消費者愈發(fā)注重產(chǎn)品的多樣化，對清潔、除臭特性的需求不斷加強。因此，除安全性外，紙尿褲用SAP的抗菌性也是值得關(guān)注的指標(biāo)之一。

圖1 紙尿褲的發(fā)展歷程與SAP的特性

● 抗菌性

在日本，眾多抗菌產(chǎn)品被廣泛使用，如衛(wèi)生用品、洗潔劑、廚房用品、口罩等。經(jīng)過抗菌加工的紙尿褲產(chǎn)品上可使用日衛(wèi)聯(lián)的抗菌標(biāo)識，該標(biāo)識不僅限于紙尿褲，也同樣應(yīng)用于護墊、繃帶、口罩、濕巾等產(chǎn)品上?？咕a(chǎn)品的抗菌效果，依照J(rèn)IS L 1902（ISO 20743）和JIS Z 2801（ISO 22196）標(biāo)準(zhǔn)來檢測。日衛(wèi)聯(lián)基于JIS L1902對產(chǎn)品抗菌性進行評估，由于SAP吸收尿液后變?yōu)槟z狀，無法適用JIS L1902標(biāo)準(zhǔn)，因此高吸收性樹脂工業(yè)會與日衛(wèi)聯(lián)正在共同研發(fā)測量吸收尿液狀態(tài)下的SAP抗菌性試驗方法，檢測試驗包括對抗菌性、抗菌加工、抗菌活性值、抗菌效果和試驗菌的評估，見圖3。

圖2 日衛(wèi)聯(lián)發(fā)布的抗菌標(biāo)識

圖3 SAP抗菌試驗檢測指標(biāo)

具體試驗步驟如下：

（1）將SAP浸潤于含試驗菌的人工尿液中，并培養(yǎng)18h。

（2）加入培養(yǎng)基，分離試驗菌。

（3）測定菌落數(shù)。

（4）觀察實驗結(jié)果。

● 安全性

目前，使用聚丙烯酸鈉（CAS注冊號 9003-04-7）制成的SAP的安全性已廣為人知。為更好地監(jiān)管紙尿褲用SAP的產(chǎn)品品質(zhì)，高吸收性樹脂工業(yè)會制定了《紙尿褲用SAP自主標(biāo)準(zhǔn)》，涉及項目包括pH值、殘留單體、重金屬等指標(biāo)。

二 日本高吸收性樹脂工業(yè)會制定的SAP自主標(biāo)準(zhǔn)

Ⅰ適用范圍及成分

1. 適用范圍 本標(biāo)準(zhǔn)適用于紙尿褲等產(chǎn)品生產(chǎn)中使用的聚丙烯酸系SAP中，聚丙烯酸部分輕金屬鹽占到90%以上的為適用對象。

另，對于紙尿褲等產(chǎn)品，特指以下對象。

· 紙尿褲（嬰幼兒用及成人用）

· 尿液吸收墊片類

2. 成分 本品為以較少交聯(lián)的聚丙烯酸部分輕金屬鹽作為主要成分的SAP。

本品主成分主要有以下幾種化合物：

· 丙烯酸-丙烯酸鈉共聚物

· 丙烯酸-丙烯酸鉀共聚物

· 淀粉接枝聚丙烯酸鈉

Ⅱ 物理、化學(xué)性試驗及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)

1. 性狀

本品呈白色粉末或纖維狀，接近無臭無味。

本品吸水后膨脹，幾乎不溶。

本品幾乎不溶于有機溶劑。

熔點=200℃以上（分解）。

2. 確認(rèn)試驗（試劑、試液以日本藥典收錄的一般試驗法為準(zhǔn)。）

［通用試驗項目]

將0.5g本品加入100mL生理鹽水中，攪拌混合10min后，靜置1min，使用事先校準(zhǔn)好的pH測量計于液面處進行測量，其pH值為4.4～7.8。

3.純度試驗（標(biāo)準(zhǔn)品、試劑、試液以日本藥典收錄的一般試驗法為準(zhǔn)。）

（1）重金屬

取本品1.0g，按照日本藥典收錄的一般試驗法-重金屬試驗法第2法進行操作，完成試驗。在比對液中加入2.0mL的鉛標(biāo)準(zhǔn)液。

標(biāo)準(zhǔn)：需在20ppm以下。

（2）熒光

在暗處以紫外線（主波長：365nm）照射本品時，不應(yīng)觀察到顯著熒光。

（3）殘留單體

準(zhǔn)確量出1.0g本品，并加入200mL生理鹽水中，攪拌混合1h后，過濾，取濾液作為受檢材料。

另外再準(zhǔn)確稱取丙烯酸（純度99.5%以上）0.10g，加入100mL生理鹽水中，再取其1mL加入生理鹽水中調(diào)制出200mL的標(biāo)準(zhǔn)溶液。

分別取受檢材料、標(biāo)準(zhǔn)溶液各20～100μL，按高效液相色譜分析（HPLC）法進行試驗。將數(shù)據(jù)處理機中得出的受檢材料峰值面積計為A，標(biāo)準(zhǔn)溶液峰值面積計為A0。

標(biāo)準(zhǔn)：A不可超過A0=＞1,000mg/kg以下

（參考分析條件）

流動相：10%乙腈；90%磷酸水溶液（H3PO4:0.085wt%aq.）

色譜柱：C18等

流量：1.0cm3/min

檢出：210nm（UV）

為改善性能，SAP中會加入多種添加劑和輔料?？咕鷦┑炔糠痔砑觿┑奶砑恿侩m小，卻可能帶來比較大的影響，因而有必要對添加劑本身的產(chǎn)品安全性進行原料安全性確認(rèn)。根據(jù)高吸收性樹脂工業(yè)會制定的自主標(biāo)準(zhǔn)：

● 在添加到SAP中之前，必須對新原料的安全性進行評估。

● 通過數(shù)據(jù)庫（文獻、報告書等）中的信息，對新原料的安全性進行評估。如是否存在致癌性、致敏性、基因毒性、生殖毒性等。

● 評估中若發(fā)生問題，則不可投入使用。

● 信息無法獲取的情況下，對具有生物活性的化合物（抗菌劑等）采取不使用原則，或是進行毒性試驗評估其安全性；對于無生物活性的化合物，需使用加入新材料后制成的SAP進行毒性試驗以評估其安全性。

三 總結(jié)

● 紙尿褲用SAP存在吸水特性、粉體特性、安全性上要求，這些要求的具體規(guī)定是基于ISO、JIS等發(fā)布的測定方法。

● 在日本，除以上特性外，對SAP的抗菌性亦有一定要求，高吸收性樹脂工業(yè)會與日衛(wèi)聯(lián)正在聯(lián)合進行試驗方法的研發(fā)。

● SAP抗菌加工中使用的抗菌劑即便量極少也可對生物產(chǎn)生影響，因而在投入生產(chǎn)使用前，需遵循高吸收性樹脂工業(yè)會自主標(biāo)準(zhǔn)對其安全性進行評估。

（邢婉娜整理）