纸尿裤各层结构的作用及吸液机理分析.doc

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1、.纸尿裤各层结构的作用及吸液机理分析日期：2013-10-15徐小萍张寅江靳向煜(东华大学产业用纺织品教育部工程研究中心，上海，201600)摘要:介绍了纸尿裤各层结构的作用，对纸尿裤的面层、导流层、吸收芯层、背层和腿口防侧漏边等的吸液机理进行理论分析，阐述了尿液在整个纸尿裤系统中的吸液过程。从整体上把握纸尿裤的吸液原理有助于纸尿裤的设计及其材料的应用。关键词:纸尿裤，非织造材料，结构，作用，吸液机理　　纸尿裤产品自成功开发以来，凭借其方便、卫生、舒适等优点，迅速取代了传统尿布的地位。据第十九届生活用纸国际科技展览及会议上国际研讨会的报告称，2011年我国婴儿

2、纸尿裤总消费量为184.6亿元，比上年增长27.7%，占当年吸收性卫生用品的国内总销售额的39.8%。随着人民生活水平的提高，纸尿裤的价格日趋合理，人们越来越认可纸尿裤对宝宝的呵护作用。　　虽然纸尿裤使用方便，但长时间穿戴会形成一个潮湿的环境，不利于皮肤健康甚至会诱发尿布疹，因此加强纸尿裤的吸收渗透能力是提高纸尿裤品质的关键。在深入了解纸尿裤各层结构的作用及机理的基础上来开发高档新产品，对纸尿裤行业有着至关重要的作用。1纸尿裤各层结构　　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、魔术贴、氨纶丝以及将各

3、个部分黏合到一起的热熔胶黏合剂复合而成(如图1)。　　构成纸尿裤的各层结构都有其各自作用。面层常采用热风或热轧非织造材料，要求柔软、透气，还要使尿液快速渗透，保持贴肤面的干爽性;导流层主要采用由热塑性纤维或双组分纤维制成的热风非织造材料，要使尿液快速转移到吸收芯层的整个表面;吸收芯层由绒毛浆加高吸水树脂(SAP)组成，用于吸收大量液体;背层主要是聚丙烯(PP)透气微孔薄膜或者热轧非织造材料聚乙烯(PE)复合底膜，用于防止尿液的渗出，起到隔离的作用。2各层结构的吸液机理2．1面层　　面层直接与宝宝娇嫩皮肤接触，首先接受尿液，也是整个吸液过程的开始。但在实际中，面

4、层的吸液量几乎为零，只起到将尿液引导向芯层的透水作用，而非织造材料的原料、厚度、结构紧密程度对面层的透水性都有重要影响。从分子角度分析面层的透水原理，可以认为主要存在三种形式:纤维对水分子直接吸收，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。由于面层要求保持干燥，通常选用自身吸湿性小的疏水性纤维，即排除第一种透水方式，第二和第三两种方式为面层主要的透水方式。　　穿透时间为面层材料的一个重要衡量指标，而非织造材料的穿透时间与其自身结构有关。通常片材的孔型有贯通孔、封闭孔和半封闭孔三种形式。目前最常用的面层..材料为热风或者热轧非织造材料，热风非织造材料

5、具有良好的空间结构，液体通过多数孔曲折迂回穿过，即为贯通孔;而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，非织造材料的厚度变薄，主要为封闭孔和半封闭孔，延长了穿透时间。　　回渗量是面层材料的另一个重要指标。热轧非织造材料在轧点处由于被压实而使面密度增大，且轧点在面层正面呈凹面，而与导流层和吸收芯层接触的一面呈凸面。液体经面层和导流层下渗到吸收芯层中，会因受到外力而发生返渗，此时液体会最先与轧点形成的凸面接触，但因其纤维密度大，纤维间排列紧密而空隙小，能够阻碍液体上升，使其不易返渗。热风非织造材料的厚度在同等面密度下是热轧、纺粘和熔喷等非织造材

6、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。2．2导流层　　导流层是位于面层和吸收芯体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。与面层的热风非织造材料相比，导流层的热风非

7、织造材料韧而硬挺，纤维以纵向排列为主，纤维间的空隙较大，当液体透过面层到达导流层时，导流层的纤维网会立刻吸收液体，同时具有一定厚度的蓬松结构有利于把局部的液体迅速俘获，暂存后随即扩散，直到被芯层吸收。　　如图2所示:在传统的不带导流层的产品中，液体经过面层后直接进入芯层，液体的扩散主要在芯层进行，容易使芯层局部吸液量过大而形成凝胶阻塞，更增加了第二次、第三次液体下渗的难度，造成较大的回渗量;而在带有导流层的产品中，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

8、液体瞬间吸收而发生的局部凝胶阻塞现象。