高分子材料在一次性吸收卫生用品中的应用

近期，卫生巾品质问题引发关注，从头部品牌卫生巾实际长度与标示长度不一，到pH值偏碱性等争议不断。本文将分析卫生巾等一次性吸收卫生用品中所使用的高分子材料。

 

一、分类与结构

一次性吸收性卫生用品主要包括女性卫生用品、婴儿卫生用品与成人失禁用品。

 

 

一次性卫生用品通常由面层、导流层、吸液芯体层和底层组成。以下，将详细介绍各层先如今广泛应用的高分子材料。

 

左：传统一次性吸收用品结构示意图 ；右：双SAP复合芯体一次性吸收用品结构示意图　

 

二、面层材料与导流层材料

面层材料与使用者皮肤接触，当使用者体液（一般为尿液）向外排出时，面层材料最先与体液接触。然而，面层材料不具有吸收液体的能力，其关键功能是将液体向材料内部传导，因此面层材料需具有优异的液体传导、透水性能，使皮肤保持干燥清爽。

 

导流层材料位于面层和吸收芯体之间，起到加速液体扩散、穿透，减少液体回渗的作用。

 

目前，市售卫生用品面层和导流层一般为手感柔软的热风非织造材料，该材料采用ES双组分纤维，纤维经梳理成网、热黏合加固形成。

 

左：ES纤维；右：ES纤维热风非织造材料

 

ES双组分纤维

ES纤维是一个由两种不同成分的高分子材料（PP/PE、PET/PE、PP/PP）组合而生产出来的复合纤维，包括皮芯结构和对称结构，其中皮芯结构又分为同心圆结构和偏心圆结构。

ES纤维的截面形状

纤维截面在显微镜下的图片

 

ES热风非织造材料

ES纤维热风无纺布的黏合状态

 

ES纤维用于非织造布热黏合法加工。当梳理后的纤维网通过热性轧式或热性风贯通式结构进行热性黏合时，低熔点组分在不同纤维的交叉点上形成并熔融黏着，而冷却后，非交叉点的纤维仍保持自己原来的状态，这是作为一类“点黏合”而不是“面黏合”的形式。

 

由于ES纤维独特的皮芯结构，制成的无纺布（通称为热风无纺布）空间立体结构稳定、回弹性能好，空间的孔隙能够吸附和存储自身重量10倍以上的液体，连通孔隙促进尿液快速传递。所以该材料具有蓬松性、柔软性和优异的液体疏导性能。

 

近年来，热黏合法不断迅速发展，尤其在高档卫生巾、纸尿裤等行业的应用占据了其他无纺布无法替代的地位。

 

三、吸收芯层材料与底层材料

吸收芯层材料为一次性吸收卫生用品的关键材料，用来吸收、扩散、储存液体的部分，需要具备快速吸收、防漏、防回渗的特性。通常为高吸水树脂颗粒（SAP）和绒毛浆纤维混合后包覆于无尘纸或薄型非织造材料而形成的复合材料，其液体吸收效果直接影响一次性吸收卫生用品质量。

 

底层材料主要起到防漏作用，要有良好的耐水、防漏性，同时兼顾透气性。早期卫生用品主要采用密封性较好的塑料膜作为支撑层，后来常采用透气微孔膜作为支撑层以提高材料的通透性。

 

吸收层芯层材料

 

高吸水树脂颗粒（SAP）

高吸水树脂颗粒电镜图

 

高吸水树脂是一种具有三维网络状结构的高分子聚合物材料，通常含有羟基、羧基、氨基、酰胺基、磺酸基、亚磺酸基、磷酸基等亲水性基团，不溶于水，能够吸收大量水分并且在加压加热条件下还能够保持水分。

 

由于分子链中含有大量的吸水基团，可与水分子结合形成氢键以及物理吸附作用将大量水分子锁定在溶胀的凝胶网络中，在外力挤压或者加热等条件下依然保持水分。

 

但SAP吸水后会形成水凝胶，可能导致一次性吸收卫生用品变硬或出现结团隆起的现象，影响穿戴舒适性。

 

绒毛浆纤维

黑心棉与绒毛浆对比图

 

绒毛浆是一种用作吸水介质的纸浆，经过漂白，抽出有机溶剂抽出物等操作后的木浆、草浆。

 

传统结构的绒毛浆吸收芯体以一定比例的SAP和绒毛浆混合组成SAP/绒毛浆吸收芯体，绒毛浆可以在一定程度上固定SAP，并且绒毛浆的芯吸作用可以解决SAP吸液后的凝胶堵塞问题，同时削弱SAP吸液易结团隆起的现象。

 

四、结束语

对于未来的一次性吸收卫生用品, 新型面层在减小反渗量的同时将朝着凸型、环保等功能化方向发展。目前, 导流层以热风非织造材料为主, 今后, 热风复合导流层是一大发展趋势;与此同时, 打孔膜导流层也将逐渐进入市场。由于绒毛浆的原材料针叶木日渐减少, 未来吸收芯体将减少绒毛浆用量, 而以绿色、功能性纤维代替, 同时芯体也将朝着合成型发展。

 

参考文献

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