1. 寧波出入境檢驗(yàn)檢疫局國家紡織服裝檢測重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，浙江 寧波 315100；2. 北侖出入境檢驗(yàn)檢疫局，浙江 寧波 315800

一次性衛(wèi)生用品也稱吸收性用即棄產(chǎn)品，其英文名為“Absorbent Disposable Products”，包括衛(wèi)生巾、衛(wèi)生護(hù)墊、嬰兒尿布、成人紙尿褲和其他成人失禁用品等。在中國，一次性衛(wèi)生用品在改革開放后快速發(fā)展，各類產(chǎn)品從無到有，生產(chǎn)和消費(fèi)均持續(xù)增長，市場滲透率不斷上升。2015年，中國一次性衛(wèi)生用品市場繼續(xù)保持增長勢頭，各類產(chǎn)品的消費(fèi)量都比2014年有較大增長(特別是嬰兒紙尿褲、成人紙尿褲)，一次性衛(wèi)生用品的市場規(guī)模(市場總銷售額)達(dá)到約766.9 億元，比2014年增長12.3%，各類衛(wèi)生巾、衛(wèi)生護(hù)墊、紙尿褲、成人失禁用品產(chǎn)量達(dá)到1 616.8億片[1]。

回滲性主要指包括紙尿褲(片、墊)、衛(wèi)生巾等一次性衛(wèi)生用品吸收液體后，在一定壓力下液體滲出的性能。一次性衛(wèi)生用品的回滲性越好，其吸收液體后滲出的液體量就越少，使得人體皮膚在一次性衛(wèi)生用品使用期間保持良好的干燥性，從而降低患皮膚病和滋生微生物的風(fēng)險(xiǎn)。

目前，回滲性的測試主要依據(jù)GB/T 28004—2011《紙尿褲(片、墊)》[2]，采用人工操作方式(簡稱“人工法”)進(jìn)行。首先讓測試樣品吸收一定量的液體，然后以一定壓力將已知質(zhì)量的濾紙壓在測試樣品上一定時(shí)間，最后取下濾紙并稱取其質(zhì)量，濾紙?jiān)黾拥馁|(zhì)量即為測試樣品的回滲性測試結(jié)果。一般情況下，人工法完成一次測試的時(shí)間為30 min左右，測試過程中存在精確度不高、操作復(fù)雜、效率低下等問題。本文對回滲性自動(dòng)測試設(shè)備的工作原理、基本結(jié)構(gòu)及設(shè)備性能與參數(shù)等內(nèi)容進(jìn)行介紹，并通過試驗(yàn)驗(yàn)證其在一次性衛(wèi)生用品回滲性測試中的準(zhǔn)確性和有效性。

1 人工法測試原理

將測試樣品放置在測試臺(tái)面上，分兩次添加相同體積的液體，靜置一定時(shí)間后，添加標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量的壓塊和已知質(zhì)量(m0)的濾紙，一定時(shí)間后去除壓塊和濾紙，稱取此時(shí)的濾紙質(zhì)量(m1)，濾紙質(zhì)量差(m1-m0)就是測試樣品的回滲量。

2 回滲性自動(dòng)測試設(shè)備

2.1 工作原理

回滲性自動(dòng)測試設(shè)備通過稱量紙尿褲等測試樣品加液后加壓前后的質(zhì)量減少量，表征一次性衛(wèi)生用品的回滲性?；貪B性自動(dòng)測試設(shè)備工作原理：

根據(jù)測試標(biāo)準(zhǔn)要求，采用根據(jù)PLC編輯的預(yù)設(shè)測試控制程序，對設(shè)備的各個(gè)組成部分進(jìn)行控制。利用計(jì)量泵控制加液體積，機(jī)械手臂及標(biāo)準(zhǔn)壓塊完成自動(dòng)加壓，計(jì)時(shí)系統(tǒng)控制加液時(shí)間和間隔時(shí)間；具備通信功能的電子天平自動(dòng)稱量加液后測試樣品在加壓前與加壓后的質(zhì)量，并自動(dòng)計(jì)算質(zhì)量差，即為測試樣品的回滲量。

2.2 基本結(jié)構(gòu)

回滲性自動(dòng)測試設(shè)備基本結(jié)構(gòu)如圖1所示，其硬件部分主要包括給液系統(tǒng)、加壓稱量系統(tǒng)和計(jì)時(shí)系統(tǒng)。

1—給液系統(tǒng)；2—加壓稱量系統(tǒng)；3—計(jì)時(shí)系統(tǒng)圖1 回滲性自動(dòng)測試設(shè)備基本結(jié)構(gòu)示意

2.2.1 給液系統(tǒng)

給液系統(tǒng)由恒溫儲(chǔ)液箱、計(jì)量泵、流速控制器、加液管組成。其中，恒溫儲(chǔ)液箱用于儲(chǔ)存液體，配有自動(dòng)溫控系統(tǒng)，可將待測液體加熱并恒定在設(shè)定溫度，以模擬人體溫度；計(jì)量泵及流速控制器的作用是根據(jù)測試樣品規(guī)格，控制加液體積總量和加液速度；加液管與計(jì)量泵相連，具備萬向可調(diào)性，可保證液體恰當(dāng)準(zhǔn)確地添加到測試樣品上。

2.2.2 加壓稱量系統(tǒng)

加壓稱量系統(tǒng)由加壓系統(tǒng)和稱量系統(tǒng)組成。加壓系統(tǒng)主要包括標(biāo)準(zhǔn)壓塊和機(jī)械手臂(圖2)。標(biāo)準(zhǔn)壓塊用于產(chǎn)生規(guī)定的壓強(qiáng)，使液體能夠回滲到濾紙上；機(jī)械手臂由氣源驅(qū)動(dòng)，根據(jù)預(yù)設(shè)測試控制程序的指令，自動(dòng)完成在測試樣品上放置標(biāo)準(zhǔn)壓塊，并在一定加壓時(shí)間后自動(dòng)取走標(biāo)準(zhǔn)壓塊的動(dòng)作。稱量系統(tǒng)主要由具有通信功能的電子天平組成，用于根據(jù)預(yù)設(shè)程序記錄不同時(shí)間節(jié)點(diǎn)測試樣品的質(zhì)量，并自動(dòng)計(jì)算質(zhì)量差。

圖2 加壓系統(tǒng)示意

2.2.3 計(jì)時(shí)系統(tǒng)

計(jì)時(shí)系統(tǒng)主要由數(shù)字計(jì)時(shí)器組成，根據(jù)預(yù)設(shè)控制程序?qū)右簳r(shí)間、加液后靜置時(shí)間、加壓時(shí)間等時(shí)段進(jìn)行計(jì)時(shí)，可自由設(shè)置各個(gè)時(shí)段的運(yùn)行時(shí)間和間隔時(shí)間(精確至百毫秒)。

2.3 主要系統(tǒng)功能與參數(shù)

2.3.1 給液系統(tǒng)

給液系統(tǒng)具備自動(dòng)編輯加液程序功能，可以編輯加液次數(shù)、每次加液體積(精度為0.5 mL)和加液間隔時(shí)間。此外，給液系統(tǒng)還具有溫度控制功能，將液體溫度控制在接近人體溫度，符合一次性衛(wèi)生用品的真實(shí)使用溫度。

2.3.2 加壓稱量系統(tǒng)

根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)測試要求，加壓系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)壓塊直徑為100 mm、質(zhì)量為1.2 kg，用于產(chǎn)生1.5 kPa的壓強(qiáng)?；貪B性自動(dòng)測試設(shè)備使用的標(biāo)準(zhǔn)壓塊經(jīng)改進(jìn)后可與濾紙形成一體化組合，實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)壓塊與濾紙的同步添加和移除。稱量系統(tǒng)的電子天平具備RS232通信端口，其可傳輸預(yù)設(shè)控制程序的指令和稱量數(shù)據(jù)。

2.3.3 計(jì)時(shí)系統(tǒng)

計(jì)時(shí)系統(tǒng)的計(jì)時(shí)器能準(zhǔn)確記錄標(biāo)準(zhǔn)壓塊的下壓時(shí)間及加液間隔時(shí)間(精度為0.01 s)，完成一次測試所需時(shí)間為11 min。

3 試驗(yàn)驗(yàn)證

3.1 目的與方法

為了驗(yàn)證回滲性自動(dòng)測試設(shè)備的穩(wěn)定性和回滲性測試結(jié)果的準(zhǔn)確性，取相同批次的紙尿褲作為測試樣品，分別采用回滲性自動(dòng)測試設(shè)備(簡稱“設(shè)備法”)與人工法測試其回滲性。

試驗(yàn)步驟：依據(jù)GB/T 28004—2011《紙尿褲(片、墊)》中附錄A.3.1的要求，分兩次添加0.9%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))NaCl溶液，間隔時(shí)間5 min，靜置5 min后迅速添加標(biāo)準(zhǔn)壓塊和已知質(zhì)量的濾紙(直徑110 mm)，加壓1 min后取走標(biāo)準(zhǔn)壓塊和濾紙。

設(shè)備法采用回滲性自動(dòng)測試設(shè)備，自動(dòng)完成加液、稱量、標(biāo)準(zhǔn)壓塊放置/移除、加壓等操作，自動(dòng)計(jì)算得到測試樣品加液后加壓前后的質(zhì)量差值作為回滲性測試結(jié)果。

人工法采用天平稱量加壓前與加壓后的濾紙質(zhì)量，通過計(jì)算得到濾紙加壓前后的質(zhì)量差值作為回滲性測試結(jié)果。

分別選取兩個(gè)品牌(A、B)的嬰幼兒紙尿褲和成人紙尿褲各5件作為測試樣品。嬰幼兒紙尿褲每次加液體積為40.0 mL，成人紙尿褲每次加液體積為150.0 mL。

3.2 試驗(yàn)結(jié)果

測試樣品共20件，分4組，每組各5件，分別用設(shè)備法與人工法測試回滲量(m1～m5)，測試結(jié)果見表1。

表1 設(shè)備法與人工法測試結(jié)果

從表1可以看到，在兩種加液體積下，設(shè)備法和人工法的測試結(jié)果差異不大，最大偏差為0.36 g；設(shè)備法的精密度均小于10.0%，普遍優(yōu)于人工法，完全能夠滿足測試要求。

另外，設(shè)備法完成一次測試所需時(shí)間為11 min，人工法完成一次測試所需時(shí)間為30 min左右，因此前者的測試效率較后者提高了近2倍，可大幅減少時(shí)間和人工成本。

4 結(jié)論

(1) 回滲性自動(dòng)測試設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，在不同加液體積下，對比設(shè)備法與人工法的回滲性測試結(jié)果，兩種方法的測試結(jié)果的偏差值均小于兩種方法的測試結(jié)果的平均值的10%，結(jié)果準(zhǔn)確可靠。

(2) 設(shè)備法的測試結(jié)果的精密度均小于10.0%，且普遍高于人工法。

(3) 設(shè)備法完成一次測試所需時(shí)間僅為11 min，人工法完成一次測試所需時(shí)間為30 min左右，因此設(shè)備法的測試效率較人工法可提高近2倍，其時(shí)間和人工成本大幅降低。