纸尿裤的结构组成、吸收原理和总体的设计

发表于 2015-4-20 20:27:20

本帖最后由红月亮于 2015-4-20 20:37 编辑

纸尿裤是由多层非织造材料建立起来的一个液体吸控系统，主要由面层、导流层、吸收芯层、底膜、腿口防侧漏边等部分复合而成。分析和了解液体在纸尿裤整体环境中的吸收原理，加强对纸尿裤整体吸收应有总体的设计，是生产纸尿裤最重要的技术突破口。
　　一、面层
面层直接与婴儿皮肤接触，首先接受尿液，也是整个吸液过程的开始。但在实际中，面层的的吸液量几乎为零，只起到将尿液导向吸收芯层的透水作用，非织造材料的原料、厚度、结构紧密程度对面层的透水性都有重要影响。由于面层要求保持干燥，所以应选用自身吸湿性小的疏水性纤维制备，利用纤维与纤维间的毛细管作用以及水压迫水分子透过织物空隙。穿透时间是衡量面层材料的重要衡量指标，推荐使用的面层材料为经过亲水后整理的热风或者热轧非织造材料，热风非织造材料具有良好的空间结构，液体通过多数孔曲折迂回穿过。热轧非织造材料中纤维分布较规则，经热轧后轧点周围纤维相互固结，缩短穿透时间。回渗量是面层材料的另一个重要指标。热风非织造材料的厚度在同等面密度下是纺粘和熔喷等非织造材料的3～5倍，良好的空间结构增加了纤维间的空隙，而一定的厚度又使得液体回升通道变得复杂，也能作为阻止液体返渗的屏障，从而降低液体的回渗量。

发表于 2015-4-20 20:27:51

二、导流层
导流层是位于面层和吸收芯层之间的一层特殊的非织造材料，其作用是使纸尿裤快速、有效、均匀地吸收液体，避免过去因SAP局部吸收量过大而形成的阻塞现象，减少纸尿裤回渗量。目前导流层普遍采用热风、纺粘、热轧等非织造材料，其中热风非织造材料虽然价格稍高，但因其具有一定的厚度和蓬松度能暂存自身质量10倍以上的液体，并具有极好的抗回渗性而被广泛应用，是目前导流层材料市场的发展主流。带有导流层的婴儿纸尿裤，液体经面层后先进入导流层，导流层可暂存液体，延缓液体下渗，液体沿着导流层纵向排列的纤维向纵向扩散，芯层由于增加了吸收面积而得到充分利用，有效防止大量液体瞬间吸收而发生的局部凝胶阻塞现。

发表于 2015-4-20 20:28:33

三、吸收芯层
吸收芯层是纸尿裤的关键结构部位，其吸收量的大小直接影响到纸尿裤吸液质量。目前纸尿裤的吸收芯层主要由纺粘非织造材料包裹SAP吸水材料和绒毛浆混合物组成。SAP能吸收质量为自身质量数百倍至数千倍的水分，或者数十倍至数百倍的盐水，而且在适当的压力下，吸入的水也不会被挤出。纸尿裤的液体吸收性能不仅与SAP含量、SAP与纸浆的混合状态有关，还与纸浆中纤维的线密度、纤维间的空隙度及表层材质有关。未来纸尿裤的吸收芯层材质将会朝着多元化方向变革，也会加入更多纤维材质，例如，竹能婴儿纸尿裤使用竹炭作为芯片，以达到祛除异味、自动调湿等功效。另一个吸收芯层的变革是针对尿液泄漏情况的变革，即3D芯层几何结构。3D芯层几何结构与扁平芯层的普通纸尿裤相比，能够降低尿液侧漏的几率，但3D几何机构对于非织造布的要求较高。

发表于 2015-4-20 20:29:27

四、背层
纸尿裤的背层直接与人体皮肤接触，要求应具有以下性质：良好的气体透过性；较好的防漏水性；较好的拉伸性能和抗撕裂性能；良好的柔软性等，纸尿裤的背层材料推荐使用透气微孔膜和复合底膜。微孔是微孔薄膜最关键的部分，微孔孔径大小及其分布都影响着微孔膜的功能。由于水滴的最小直径约为20μm，而水蒸气分子的直径仅为0．0004μm左右，利用两者直径的差异，让微孔直径介于两者之间，从而使微孔膜具有防水透气的作用。复合底膜集合了流延膜良好的柔软性和防水性，也具有非织造材料的强度和透气性，更是可以扩大原有压纹膜的应用领域，提高产品的附加值。

发表于 2015-4-20 20:30:14

五、腿口防侧漏边
腿口防侧漏边用于大腿口两边，连接面层，用于防止尿液因不能及时渗透下去而从侧面溢出。一般情况下，腿口防侧漏边推荐使用拒水PP纺粘法非织造材料和SMS结构的非织造材料。SMS非织造材料经过拒水整理后，会在织物表面吸附一层能使其表面张力低于水的表面张力的物质，使水在SMS非织造材料上的接触角大于90°而达到拒水的效果。
　　此外，腿口防侧漏边对于整理剂的需求量很大，常用的拒水整理剂有长链烷烃化合物、有机硅聚合物及有机氟整理剂。由于SMS非织造材料具有较高的抗静水压，因而其拒水效果也较好。对于纸尿裤防侧漏边的非织造材料，耐静水压只要不低于1.2kPa即可，普通15g/m2的SMS复合非织造材料耐静水压通常可达到1.5kPa，因此用于腿口防侧漏边的SMS非织造材料的面密度只需15g/m2左右，甚至更低就能达到要求。

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