徐海娟，方世晨，李欣欣，劉萬軍，3

（1.東華大學(xué) 產(chǎn)業(yè)用紡織品教育部工程研究中心，上海 201620；2.東華大學(xué) 紡織面料技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，上海 201620；3.上海納米生物材料與再生醫(yī)學(xué)工程技術(shù)研究中心，上海 201620）

紙尿褲，又稱尿不濕，是嬰幼兒在成長(zhǎng)過程中常用的產(chǎn)品之一。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，父母的育兒理念不斷發(fā)生改變，對(duì)嬰兒紙尿褲也提出了更高、更好的要求[1]，紙尿褲性能成為了嬰兒父母選購(gòu)產(chǎn)品時(shí)重點(diǎn)關(guān)注的因素之一。雖然嬰兒紙尿褲為育兒父母提供了極大便利，但嬰兒長(zhǎng)時(shí)間穿戴紙尿褲引發(fā)尿布疹等問題依然無法避免，嚴(yán)重影響著嬰兒健康[2]。

尿布疹是嬰兒最常見的皮膚疾病之一。據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，2 歲以下兒童的尿布疹發(fā)病率約為36%[3]。隨著嬰兒紙尿褲產(chǎn)品的升級(jí)，嚴(yán)重尿布疹的發(fā)病率已從60%降至29%[4]。尿布疹產(chǎn)生的原因是嬰兒在長(zhǎng)期穿戴紙尿褲時(shí)，臀部形成了封閉的“皮膚—紙尿褲—環(huán)境”微氣候，糞便中的細(xì)菌不斷分解尿液，釋放出尿酸、氨等物質(zhì)，使整個(gè)環(huán)境處于堿性狀態(tài)引起皮膚潰爛，進(jìn)而形成尿布疹[2-3,5]。嚴(yán)重的尿布疹會(huì)引發(fā)多種疾病，影響嬰兒的健康成長(zhǎng)。此外，市場(chǎng)上的嬰兒紙尿褲質(zhì)量參差不齊，導(dǎo)致消費(fèi)者無法很好地選擇產(chǎn)品。因此，本研究測(cè)試分析了市場(chǎng)上4 款主流嬰兒紙尿褲的應(yīng)用性能，重點(diǎn)評(píng)價(jià)了嬰兒紙尿褲的滑移性、回滲性和擴(kuò)散性能，旨在為企業(yè)研發(fā)新產(chǎn)品提供新思路，為消費(fèi)者選擇心儀的紙尿褲提供參考。

1 國(guó)內(nèi)現(xiàn)行紙尿褲標(biāo)準(zhǔn)及評(píng)價(jià)依據(jù)

以“紙尿褲”為關(guān)鍵詞在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)全文公開系統(tǒng)上進(jìn)行搜索，可以獲取我國(guó)紙尿褲的現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)。目前，我國(guó)嬰兒紙尿褲所參照的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)有：GB/T 28004.1—2021《紙尿褲 第1 部分：嬰兒紙尿褲》、GB/T 22875—2018《紙尿褲和衛(wèi)生巾用高吸收性樹脂》等。其中，GB/T 28004.1—2021 特別針對(duì)嬰兒使用的紙尿褲，明確了嬰兒紙尿褲產(chǎn)品使用的標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)產(chǎn)品的回滲量、滲漏量、pH 值等性能提出了具體要求[6]。除了以上的標(biāo)準(zhǔn)之外，在實(shí)驗(yàn)室中測(cè)試嬰兒紙尿褲性能時(shí)還會(huì)參考GB/T 24218.6—2010《紡織品 非織造布試驗(yàn)方法 第6 部分：吸收性的測(cè)定》、GB/T 24218.13—2010《紡織品 非織造布試驗(yàn)方法 第13 部分：液體多次穿透時(shí)間的測(cè)定》、GB/T 24218.14—2010 《紡織品 非織造布試驗(yàn)方法 第14 部分：包覆材料返濕量的測(cè)定》等。本文對(duì)嬰兒紙尿褲的液體穿透時(shí)間、滑移量、回滲量等進(jìn)行了測(cè)試，參考的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)主要包括GB/T 24218.13—2010、GB/T 28004.1—2021 等。

2 實(shí)驗(yàn)部分

2.1 實(shí)驗(yàn)樣品及試劑

實(shí)驗(yàn)樣品：實(shí)驗(yàn)所選用的4 款嬰兒紙尿褲從淘寶網(wǎng)絡(luò)購(gòu)物平臺(tái)購(gòu)買，品牌名稱及系列分別為花王（cloud thin 系列）、大王（維E 環(huán)貼系列）、優(yōu)貝舒（自然優(yōu)趣系列）和舒比奇（維E 敏感肌系列），產(chǎn)品型號(hào)均為S 型腰貼式紙尿褲，嬰兒紙尿褲的基本信息見表1。

表1 所選嬰兒紙尿褲的基本信息

實(shí)驗(yàn)試劑：本實(shí)驗(yàn)所需要的尿液試劑用生理鹽水溶液模擬，濃度為0.9%（w/v）NaCl（純度為99%）。稀便試劑用黏度相似的液體模擬，由于具體成分為企業(yè)機(jī)密，因此不予公布。藍(lán)色食用色素購(gòu)買自山東省，由FLEUR COULEUR 公司生產(chǎn)；濾紙直徑為18cm、9cm，生產(chǎn)公司為遼寧撫順皎潔有限公司。

2.2 實(shí)驗(yàn)方法

2.2.1 液體穿透時(shí)間測(cè)試

參照GB/T 24218.13—2010 《紡織品 非織造布試驗(yàn)方法 第13 部分：液體多次穿透時(shí)間的測(cè)定》，將5mL的0.9%NaCl 溶液勻速倒入YG814D 型液體穿透儀內(nèi)，用電測(cè)法測(cè)量全部液體透過非織造布試樣所需的時(shí)間，記錄電子計(jì)時(shí)器上的時(shí)間。每個(gè)樣品測(cè)試3 組數(shù)據(jù)，計(jì)算平均值。

2.2.2 滑移量測(cè)試

參照GB/T 28004—2011 《紙尿褲（片、墊）》，在夾角為25 °的斜面板下方放置無塵紙，并將嬰兒紙尿褲固定在斜面板上，注入40mL 的0.9%NaCl 溶液或10mL的稀便試劑，經(jīng)過一定時(shí)間后，測(cè)量吸收溶液或稀便試劑后無塵紙的質(zhì)量。每個(gè)樣品測(cè)試3 組數(shù)據(jù)，計(jì)算平均值。

2.2.3 回滲量測(cè)試

參照GB/T 28004.1—2021 《紙尿褲 第1 部分：嬰兒紙尿褲》，將NaCl 溶液或稀便試劑傾倒在嬰兒紙尿褲上，2min 后，測(cè)量在1.2kg 標(biāo)準(zhǔn)壓塊加壓30s 后返回面層的液體量。其中，稀便測(cè)試每個(gè)樣品注液1 次，注液量為10mL，尿液測(cè)試每個(gè)樣品注液3 次，每次注液量為40mL，注液間隔為2min。每個(gè)樣品測(cè)試3 組數(shù)據(jù)，計(jì)算平均值。

2.2.4 擴(kuò)散性測(cè)試

擴(kuò)散性測(cè)試包括測(cè)量尿液、稀便試劑在注液結(jié)束之后的擴(kuò)散長(zhǎng)度（MD 值）、擴(kuò)散寬度（CD 值）以及擴(kuò)散面積，在滑移量和回滲量測(cè)試結(jié)束后用ImageJ 軟件定量分析視頻截圖。每個(gè)樣品測(cè)試3 組數(shù)據(jù)，計(jì)算平均值。

3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析

3.1 嬰兒紙尿褲的基本結(jié)構(gòu)

嬰兒紙尿褲是一個(gè)多層次、多結(jié)構(gòu)、多材料的復(fù)雜吸收結(jié)構(gòu)[7-9]。通常而言，嬰兒紙尿褲由面層、導(dǎo)流層、吸收芯層和底膜從上至下依次排列構(gòu)成，見圖1（a）。其中，面層快速捕捉液體并向下輸送，導(dǎo)流層將下滲的液體迅速向四周擴(kuò)散，接著吸收芯層吸收并鎖住大部分液體，最后由底膜作為保護(hù)屏障，防止尿液溢漏弄臟嬰兒衣物[8,10]。為了獲取紙尿褲的詳細(xì)結(jié)構(gòu)，本研究對(duì)所選4 款產(chǎn)品進(jìn)行了拆解，分析了每層結(jié)構(gòu)所用材料。如圖1（b）～（e）所示，所選紙尿褲結(jié)構(gòu)存在一定的差異。4 款紙尿褲均有面層、吸收芯層、底膜和底層結(jié)構(gòu)，但是花王、優(yōu)貝舒和舒比奇在面層和吸收芯層之間有一層紡粘布，而大王沒有這一結(jié)構(gòu)。在拆解過程中，發(fā)現(xiàn)該層紡粘布可以有效固定吸收芯層中的SAP 顆粒，防止其從芯層兩端滑出。

圖1 嬰兒紙尿褲的基本結(jié)構(gòu)

接著，本研究對(duì)所選紙尿褲的面層進(jìn)行了分析。在這4 款紙尿褲中，所有面層均為熱風(fēng)粘合非織造布，但各面層的結(jié)構(gòu)和圖案存在差異，見圖2（a）～（d），大王面層采用熱軋工藝，面層表面可以清晰地看到熱軋點(diǎn)結(jié)構(gòu)，見圖2（b），而花王、優(yōu)貝舒和舒比奇紙尿褲的面層均有大網(wǎng)孔結(jié)構(gòu)，見圖2（a）、（c）、（d），大孔的直徑分別為1.1mm、1.0mm 和0.6mm，見圖2（e）。此外，花王和優(yōu)貝舒的面層由6 個(gè)大孔形成正六邊形圖案，并且打孔工藝將中間的材料擠壓形成了三維凸起結(jié)構(gòu)，它們的面層上分別有4380 個(gè)和6804 個(gè)大孔；舒比奇面層由14 個(gè)大孔形成菱形圖案，共有6612 個(gè)大孔，見圖2（e）。本研究還對(duì)所選紙尿褲的面層進(jìn)行了液體穿透時(shí)間測(cè)試，舒比奇產(chǎn)品的液體穿透時(shí)間最短，為8.73±0.38s，見圖2（f），表明其面層的液體穿透性最強(qiáng)，這與舒比奇面層擁有較多的大孔相關(guān)。

圖2 嬰兒紙尿褲的面層、吸收芯層結(jié)構(gòu)及性能

對(duì)于所選紙尿褲的吸收芯層而言，它們?cè)诮Y(jié)構(gòu)和材料上各有不同。結(jié)構(gòu)上，花王吸收芯層呈三明治形狀，上下層為水刺布，中間層為熱風(fēng)布，芯層的左右兩層還空余出了吸收通道，為吸液之后膨脹留出了空間。大王、舒比奇吸收芯層的最外層材料直接將芯層完全包裹，而優(yōu)貝舒芯層的最外層除了包裹材料之外，還多了一層水刺布。材料上，大王的吸收芯層由絨毛漿和SAP 組成，且最外層包裹材料為無塵紙，而其余紙尿褲的吸收芯層由兩層SAP 構(gòu)成，中間由熱風(fēng)無紡布隔開，該層熱風(fēng)布結(jié)構(gòu)蓬松，可以將SAP 呈網(wǎng)狀分布，嵌在纖維之間?；ㄍ鹾蛢?yōu)貝舒的最外層包裹材料為紡粘布，而舒比奇的最外層包裹材料為水刺布。此外，本研究還量化了所選嬰兒紙尿褲的重量分布。結(jié)果表明，在所選紙尿褲中，吸收芯層所占比重最大，約為50%?；ㄍ醍a(chǎn)品的重量為13.70g，在4 種產(chǎn)品中重量最輕，而其余產(chǎn)品的重量相差不大。所選紙尿褲的底膜均為多孔PE 膜，在使用過程中起到了防止排泄物滲漏的作用。在底膜的下方還有一層熱風(fēng)非織造布，可提高紙尿褲與皮膚接觸時(shí)的舒適性。

3.2 防側(cè)漏性能

為了量化所選紙尿褲的防側(cè)漏性能，本研究進(jìn)行了尿液和稀便滑移測(cè)試?；菩酝ㄟ^滑移量表征，滑移量是指定量液體流經(jīng)嬰兒紙尿褲表面時(shí)未被吸收而滑流掉的質(zhì)量，可以反映出產(chǎn)品處于斜面狀態(tài)時(shí)瞬間吸收排泄物的能力，滑移量越少則表明該紙尿褲出現(xiàn)側(cè)漏情況的概率越小，其防側(cè)漏性能越好。

3.2.1 尿液滑移量

所選4 款紙尿褲的尿液滑移量測(cè)試結(jié)果如圖3（a）所示，由數(shù)據(jù)可知尿液滑移量在0～1.54±0.29g 之間。其中，優(yōu)貝舒、舒比奇紙尿褲的尿液滑移量分別為0.56±0.08g、1.54±0.29g，而花王、大王紙尿褲的尿液滑移量為0g。上述性能差異與紙尿褲的尿液吸收和擴(kuò)散性能密切相關(guān)，其中尿液在優(yōu)貝舒、舒比奇紙尿褲上的尿液擴(kuò)散面積僅有27.99±3.86cm2、39.86±1.44cm2，尿液滑落至底部的時(shí)間僅為0.32s、0.71s，表明其尿液吸收和擴(kuò)散性能較差；而尿液在花王、大王紙尿褲上的擴(kuò)散性較好，它們的擴(kuò)散面積分別達(dá)到了93.75±9.08cm2、108.08±13.41cm2，且未發(fā)生尿液滑落，如圖3（b）和（c）所示。

圖3 尿液滑移量測(cè)試

3.2.2 稀便滑移量

對(duì)于稀便測(cè)試而言，所選紙尿褲的稀便滑移量在3.67±0.52g～6.28±0.42g 之間，測(cè)試結(jié)果見圖4（a）。與尿液滑移量測(cè)試結(jié)果類似，花王紙尿褲的稀便滑移量也是所選產(chǎn)品中最少的，為3.67±0.52g。而舒比奇紙尿褲的尿液滑移量最高，但稀便滑移量?jī)H有3.70±0.47g。此外，優(yōu)貝舒紙尿褲的尿液滑移量中等，但稀便滑移量達(dá)到了6.28±0.42g，為所選產(chǎn)品的最大值，其稀便滑落時(shí)間最短，僅為0.94s，見圖4（b），表明優(yōu)貝舒紙尿褲的稀便吸收性能較差。值得注意的是，如圖3（b）、圖4（c）所示，稀便在紙尿褲上的擴(kuò)散面積遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于尿液，擴(kuò)散面積在12.48±0.36cm2～20.42±2.69cm2之間，表明尿液和稀便在嬰兒紙尿褲上的擴(kuò)散機(jī)制有所不同，稀便基本不沿寬度方向擴(kuò)散，而尿液可以擴(kuò)散到紙尿褲的整個(gè)寬度。

圖4 稀便滑移量測(cè)試

3.3 抗回滲性能

為了評(píng)估嬰兒排尿后紙尿褲保持干爽的能力，本研究用尿液和稀便測(cè)試了所選產(chǎn)品的回滲性和擴(kuò)散性。在測(cè)試過程中，尿液注射了3 次，每次40mL，稀便注射了1 次，每次10mL。回滲性通過回滲量表征，回滲量指嬰兒紙尿褲吸水后在壓力作用下液體返回表面的質(zhì)量，是反映嬰兒紙尿褲保持干爽能力的重要參數(shù)?；貪B量越小表明在壓力作用下紙尿褲附著在嬰兒臀部上的排泄物越少，紙尿褲越干爽，尿布疹的發(fā)病率越低。擴(kuò)散性是指紙尿褲在吸收排泄物之后在表面的擴(kuò)散長(zhǎng)度和面積，擴(kuò)散性強(qiáng)的紙尿褲可以有效減少尿液在紙尿褲上的局部聚集，也可以降低紙尿褲的回滲量。

3.3.1 尿液回滲量

對(duì)于尿液測(cè)試而言，所選4 款紙尿褲的尿液回滲量在2.39±0.52g～3.31±0.47g 之間，見圖5（a）。其中，吸收芯層采用絨毛漿、SAP 混合的大王紙尿褲回滲量最高，達(dá)到了3.31±0.47g，表明與絨毛漿相比，SAP 的鎖水性更好。所選4 款嬰兒紙尿褲的CD 值相似，而擴(kuò)散面積和MD 值有明顯差異。由圖5（b）～（c）可知，所有測(cè)試樣品的MD 值、CD 值、擴(kuò)散面積從第1 次到第3 次注射均有增加。如圖5（c）所示，在所有測(cè)試樣品中，花王產(chǎn)品表現(xiàn)出最好的擴(kuò)散性能，3 次注液均具有最大的擴(kuò)散面積，分別為166.64±2.53cm2、207.89±0.43cm2、235.80±5.10cm2。由于花王產(chǎn)品具有良好的尿液擴(kuò)散性能，所以其尿液回滲量最小，為2.39±0.52g。舒比奇、優(yōu)貝舒紙尿褲的擴(kuò)散性能次之，尿液回滲量分別為2.74±0.16g、2.82±0.19g。上述測(cè)試數(shù)據(jù)表明，嬰兒紙尿褲的回滲量與產(chǎn)品的擴(kuò)散性能、紙尿褲的鎖水性能密切相關(guān)，出色的擴(kuò)散性能和優(yōu)異的鎖水性能可以有效降低產(chǎn)品的回滲量，保持產(chǎn)品的干爽性。

圖5 尿液回滲量測(cè)試

3.3.2 稀便回滲量

對(duì)于稀便測(cè)試而言，所選4 款紙尿褲的稀便回滲量在1.43± 0.01g～2.38±0.18g 之間，見圖6（a）。其中大王紙尿褲稀便回滲量最低，花王、優(yōu)貝舒紙尿褲次之，舒比奇紙尿褲最高。與尿液不同，稀便因黏度大，幾乎無法在紙尿褲面層上擴(kuò)散，見圖6（b）～（c），所選紙尿褲的擴(kuò)散面積在20.27± 0.59cm2～24.01±0.33cm2之間?；ㄍ醍a(chǎn)品的擴(kuò)散面積最小，優(yōu)貝舒產(chǎn)品的擴(kuò)散面積最大，見圖6（c），因此可以推測(cè)，稀便回滲量與稀便擴(kuò)散面積無直接關(guān)系。在所選的紙尿褲中，舒比奇紙尿褲的稀便回滲量最多，達(dá)到了2.38±0.18g，其原因可能是面層網(wǎng)孔直徑較小（0.6mm），無法很好地吸收稀便，同時(shí)其面層也缺少可以吸收稀便的三維凸點(diǎn)空間結(jié)構(gòu)，因此增加了稀便回滲量。

圖6 稀便回滲量測(cè)試

4 結(jié)語(yǔ)

本研究通過分析市場(chǎng)上4 款嬰兒紙尿褲的結(jié)構(gòu)與材料性能，重點(diǎn)從滑移性、回滲性和擴(kuò)散性等角度評(píng)價(jià)分析了紙尿褲的應(yīng)用性能。研究表明，嬰兒紙尿褲的滑移量和回滲量與紙尿褲對(duì)排泄物的擴(kuò)散性能有較大關(guān)系；紙尿褲面層的三維凸點(diǎn)結(jié)構(gòu)或大網(wǎng)孔設(shè)計(jì)有利于快速吸收排泄物。在所選用的紙尿褲中，花王、大王產(chǎn)品的防尿液側(cè)漏性能最好，尿液滑移量為0g，花王紙尿褲的稀便滑移量也最少，為3.67±0.52g?；ㄍ醍a(chǎn)品的尿液回滲量最小，為2.39±0.52g，在注液后保持干爽的效果最好。本研究有望為企業(yè)研發(fā)新品提供新思路，為消費(fèi)者選擇合適的紙尿褲提供參考。