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什么是導(dǎo)流槽？

導(dǎo)流槽是指吸收性衛(wèi)生用品芯體中長(zhǎng)而窄的縱向凹陷結(jié)構(gòu)，中空或比芯體其他部位密度低，不含SAP，可以位于吸收芯層內(nèi)部或者之上，經(jīng)常連接面層和底層材料（在一些新型芯層結(jié)構(gòu)中，口袋狀或其他凸起之間的部分不是傳統(tǒng)的導(dǎo)流槽）。

導(dǎo)流槽并不是新出現(xiàn)的結(jié)構(gòu)，甚至在SAP之前就被應(yīng)用于衛(wèi)生用品芯層設(shè)計(jì)中，早期主要是在護(hù)墊中出現(xiàn)，通過(guò)壓花工藝制成。2010年之前，導(dǎo)流槽相關(guān)的技術(shù)進(jìn)展和專利數(shù)量都比較少，2010年之后，隨著衛(wèi)生用品超薄化的發(fā)展，導(dǎo)流槽相關(guān)專利和商業(yè)化應(yīng)用的數(shù)量都有了較大的增長(zhǎng)。

圖1 1975—2016年與導(dǎo)流槽相關(guān)的專利申請(qǐng)數(shù)量

圖2 歐洲和亞洲市場(chǎng)部分衛(wèi)生用品導(dǎo)流槽設(shè)計(jì)

在衛(wèi)生用品中加入導(dǎo)流槽有3個(gè)原因：

● 改善液體擴(kuò)散性能。液體擴(kuò)散始終是吸收性衛(wèi)生用品性能的一個(gè)重要指標(biāo)，隨著衛(wèi)生用品越來(lái)越薄，絨毛漿用量大幅減少，如何實(shí)現(xiàn)良好的液體擴(kuò)散也受到更多的重視。導(dǎo)流槽是解決這一問(wèn)題的一個(gè)很好選擇，而且隨著吸收芯體吸液膨脹，導(dǎo)流槽會(huì)變得更加明顯，顯著提升縱向的液體擴(kuò)散。理論上，導(dǎo)流槽可以帶來(lái)更快的吸液速度，更低的回滲和更好的芯層利用率。

● 提高舒適性。帶有導(dǎo)流槽的衛(wèi)生用品在襠部會(huì)有清晰的折痕，吸液后下墜臃腫的情況有所緩解。

圖3 帶有導(dǎo)流槽的紙尿褲下墜臃腫情況有所緩解

● 另外，帶有導(dǎo)流槽的產(chǎn)品還提供了差異化的宣傳點(diǎn)，目前市場(chǎng)上有些產(chǎn)品的廣告語(yǔ)就突出了導(dǎo)流槽宣傳，有些還在面層上標(biāo)出導(dǎo)流槽的輪廓，使消費(fèi)者容易辨識(shí)。

但是，導(dǎo)流槽的結(jié)構(gòu)也存在一些限制：阻礙了SAP吸液后的膨脹空間，特別是在襠部，可能會(huì)降低產(chǎn)品整體吸液量。

圖4 導(dǎo)流槽結(jié)構(gòu)可能會(huì)降低整體吸液量

另外，導(dǎo)流槽中液體的流向受重力影響很大，可能會(huì)導(dǎo)致液體集中擴(kuò)散至某一部分。以嬰兒紙尿褲為例，如果寶寶躺下，尿液很可能順著通道流向腰圍處，造成漏尿的潛在風(fēng)險(xiǎn)；如果處于站立姿勢(shì)，尿液則可能積聚在襠部。

圖5 導(dǎo)流槽中液體流向受重力的影響

吸收芯層性能對(duì)比測(cè)試

為了進(jìn)一步驗(yàn)證導(dǎo)流槽的優(yōu)缺點(diǎn)，對(duì)帶有和不帶導(dǎo)流槽的紙尿褲芯體性能進(jìn)行了對(duì)比測(cè)試。測(cè)試的紙尿褲樣品除了導(dǎo)流槽外，芯體其他結(jié)構(gòu)相同。

圖6 吸液和保液能力測(cè)試結(jié)果

吸液和保液能力測(cè)試結(jié)果顯示，由于導(dǎo)流槽阻礙了芯體膨脹空間，不帶導(dǎo)流槽的產(chǎn)品最大吸液能力高出12%，保液能力高出6%。

圖7 仰臥和俯臥時(shí)最大吸液能力測(cè)試結(jié)果

圖8 回滲量測(cè)試結(jié)果（使用贏創(chuàng)KANGA弧形測(cè)試儀器）

通過(guò)模仿人體仰臥和俯臥時(shí)產(chǎn)品最大吸液能力的測(cè)試結(jié)果可知，不帶導(dǎo)流槽的產(chǎn)品在使用者處于仰臥時(shí)漏尿前吸液量高出25%，而俯臥時(shí)高21%。

兩種結(jié)構(gòu)的芯層在弧形測(cè)試時(shí)回滲性能表現(xiàn)是相似的。

在吸收速度方面，第一次加液時(shí)，不帶導(dǎo)流槽的芯層吸收速度稍快，第二次加液兩種芯層吸收速度相當(dāng)，第三次加液帶導(dǎo)流槽的芯層吸收速度明顯較快。這證明了吸收芯體越膨脹，導(dǎo)流槽功能越明顯，加速了液體吸收。

圖9 吸收速度測(cè)試結(jié)果（使用贏創(chuàng)KANGA弧形測(cè)試儀器）

圖10 液體擴(kuò)散面積測(cè)試結(jié)果（使用贏創(chuàng)KANGA弧形測(cè)試儀器）

在液體擴(kuò)散面積方面，帶導(dǎo)流槽的芯層在第一次加液時(shí)擴(kuò)散面積較大，但是隨著加液次數(shù)增加，擴(kuò)散面積的優(yōu)勢(shì)逐漸消失。這主要是因?yàn)椋啻挝汉?，?dǎo)流槽內(nèi)液體流向受重力的影響較大，擴(kuò)散范圍受到影響，相對(duì)集中。

如果采用平板測(cè)試，那么帶有導(dǎo)流槽的芯體在多次返滲、吸收速度和液體擴(kuò)散性方面都具有更好的表現(xiàn)。第一次加液時(shí)，帶有導(dǎo)流槽的芯體吸收速度并沒(méi)有優(yōu)勢(shì)，但是隨著芯體吸液膨脹，導(dǎo)流槽更加明顯，吸液速度也加快。

圖11 返滲量、吸液速度和液體擴(kuò)散面積平板測(cè)試結(jié)果

通過(guò)測(cè)試實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，帶有導(dǎo)流槽的芯體結(jié)構(gòu)有優(yōu)勢(shì)但也有局限，生產(chǎn)商在進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)，需要綜合考慮，盡量通過(guò)整體設(shè)計(jì)來(lái)達(dá)到性能平衡。

導(dǎo)流槽對(duì)SAP的要求

在設(shè)計(jì)吸收芯體時(shí)，需要選擇與整體結(jié)構(gòu)要求相符的SAP，導(dǎo)流槽的加入改變了芯體對(duì)SAP性能的要求，但并不代表不再需要SAP具有透氣性或壓力下吸收性，這是因?yàn)椋?/p>

● 導(dǎo)流槽只是芯體結(jié)構(gòu)的一小部分，不能完全解決液體擴(kuò)散問(wèn)題，大部分液體仍要通過(guò)芯體內(nèi)部擴(kuò)散，液體必須能夠在吸收芯體內(nèi)部流動(dòng)。

● 液體在芯體中可以通過(guò)不受重力控制的芯吸和毛細(xì)管吸收，而導(dǎo)流槽內(nèi)的液體流動(dòng)完全受重力控制。

● 液體不能一直儲(chǔ)存在導(dǎo)流槽中，一旦進(jìn)入芯體，就需要有別的材料將其吸收。

● 很多帶有導(dǎo)流槽的吸收芯體膨脹空間有限，膨脹后的芯體內(nèi)部壓力增大，會(huì)導(dǎo)致更嚴(yán)重的凝膠阻塞。因此，SAP的透氣性和壓力下吸收性能非常重要。

另外，SAP的吸收速度對(duì)帶有導(dǎo)流槽的吸收芯體也至關(guān)重要。在導(dǎo)流槽中流動(dòng)的液體必須迅速被芯層吸收并鎖住，如果SAP吸收速度太慢，可能導(dǎo)致漏液，或者液體受重力作用發(fā)生集聚。而SAP吸收速度太快，液體可能會(huì)被一小塊區(qū)域集中吸收（通常是襠部），芯體利用率降低。

因?yàn)椴煌a(chǎn)品吸收芯層的特點(diǎn)各有不同，對(duì)SAP的性能要求也就會(huì)不同，因此生產(chǎn)商需要與SAP供應(yīng)商密切合作，選擇各項(xiàng)性能達(dá)到平衡的材料。

超薄芯體需要導(dǎo)流槽嗎？

吸收性衛(wèi)生用品的超薄化趨勢(shì)在近年來(lái)越來(lái)越顯著，歐洲、中東和非洲地區(qū)紙尿褲產(chǎn)品芯層中的SAP含量從2001年的約30%增長(zhǎng)到2018年的60%左右，無(wú)絨毛漿超薄吸收芯層的應(yīng)用正在增加，導(dǎo)流槽可以幫助超薄衛(wèi)生用品實(shí)現(xiàn)良好的液體擴(kuò)散。

產(chǎn)品變薄是為了解決性能、原料、結(jié)構(gòu)和環(huán)境等一系列問(wèn)題，而導(dǎo)流槽只能幫助解決其中的一部分。在設(shè)計(jì)超薄產(chǎn)品時(shí)，還有其他一些選擇可以代替導(dǎo)流槽發(fā)揮作用，例如口袋式結(jié)構(gòu)、更好/更厚的導(dǎo)流層，多層吸收芯層結(jié)構(gòu)、改進(jìn)復(fù)合工藝等。

結(jié)論

● 導(dǎo)流槽只是改善超薄芯層性能的一個(gè)選擇，還有很多其他有效的方法。

● 導(dǎo)流槽不是對(duì)產(chǎn)品的所有性能都有提升作用。

● 產(chǎn)品整體設(shè)計(jì)非常關(guān)鍵，可以充分利用各部分的優(yōu)勢(shì)，并規(guī)避不利因素。

● SAP等原料的選擇必須能夠支持整體設(shè)計(jì)需求。不同超薄芯體結(jié)構(gòu)對(duì)SAP的要求不同，只有選擇性能合適的SAP才能發(fā)揮整體結(jié)構(gòu)的作用。