成人紙尿褲的內環境溫度測試研究

王 穎，雷 成，吳 悅，張如全

(武漢紡織大學 紡織科學與工程學院，湖北 武漢 430200）

成人紙尿褲的內環境溫度測試研究

王 穎，雷 成，吳 悅，張如全*

(武漢紡織大學 紡織科學與工程學院，湖北 武漢 430200）

紙尿褲的內環境直接影響穿著者皮膚的健康。為探究成人紙尿褲的內環境溫度的分布和變化，利用傳感器測試紙尿褲內不同部位的溫度，分析實驗者穿著紙尿褲后隨時間的增加，溫度、血壓、心跳的變化。結果表明：搭口式結構的紙尿褲六分鐘內溫度變化小于1℃，透氣性更好，適合長期臥床患者；內褲式結構的紙尿褲六分鐘內溫度變化達到3℃左右，透氣性不好，但較貼身，適合能活動的失禁人群白天使用。紙尿褲內環境溫度分布十分不勻，臀部溫度最低，腹股溝隨時間延長溫度升高最為明顯，溫度變化最大。

成人紙尿褲；內環境溫度；搭口式紙尿褲；拉拉褲；透氣性

成人紙尿褲是一次性使用的紙類尿失禁用品，成人護理產品之一。一般地，紙尿褲結構上從內向外分為三層，內層緊貼皮膚，由無紡布制成；中間層為吸水絨毛漿和高吸水性樹脂（SAP）混合而成；外層是不透水的塑膠膜[1]。成人紙尿褲的受眾群主要是行動不便、癱瘓、失禁的老年人或成年人，也有部分提供給那些特殊工種因長時間忙碌而不方便如廁的人[2]。2011—2015年，中國成人失禁用品市場的復合年均增長率為25%～30%[3]。但是與嬰幼兒紙尿褲相比，中國市場成人紙尿褲的專業生產廠家很少。目前關于成人紙尿褲的內環境的文獻比較少，研究成人紙尿褲內環境的溫度及其分布對指導紙尿褲的結構設計有重要意義，這將提高成人紙尿褲的用量和市場滲透率[4-5]。

紙尿褲與衣服一樣，在穿著過程中由于其良好的封閉性與人體形成了一個與外界環境截然不同的微小環境，即“皮膚-紙尿褲-環境”微氣候[6]。雖然紙尿褲的使用有諸多優點，但長時間穿戴，紙尿褲內熱量積聚不散，會不利于皮膚的健康，因此加強紙尿褲的透氣性能是提高紙尿褲品質的關鍵[7]。目前有關紙尿褲舒適性的研究較多地集中在主觀接觸舒適性的研究上，基于紙尿褲形成的微環境的紙尿褲熱濕舒適性的評價與研究較少，嚴重阻礙了紙尿褲朝著安全性和舒適性的方向發展[8]。本文通過真人試穿跑步的方法對比兩種不同類型的成人紙尿褲，探討不同類型成人紙尿褲的內環境溫度的變化，推動微氣候熱濕舒適性的探討以及相關的評價標準的建立。

1　實驗部分

1.1 實驗原料及儀器

三種品牌的紙尿褲，普通跑步機、傳感器、血壓計，紙尿褲數據見表1。

表1　三種品牌紙尿褲

血壓計：松下手腕式血壓計，型號為EW3006W。

跑步機：舒華多功能電動跑步機，型號為SH-M1。

傳感器：伊萊科防水型探頭式溫度傳感器，型號為CU50。

1.2 實驗方法

本試驗通過真人穿戴紙尿褲運動出汗，用汗液模擬尿液，將傳感器置于孔中，用膠帶固定數據線使其粘在紙尿褲上，打孔位置如圖1所示，在4個部位打孔：腹部，腹股溝，大腿根部，臀部。紙尿褲前端與人體小腹緊密貼合，中部位于人體腹股溝下，側邊則與大腿根部接觸，末端將整個臀部包裹。將跑步機的速度定為3km/h，時間定為6分鐘，每兩分鐘記錄數據。實驗者分泌汗液后，紙尿褲中水分分布不勻，影響熱濕傳遞，導致微氣候內的溫濕度分布不勻。

圖1　紙尿褲測試部位

2　實驗結果與分析

試樣1和試樣2為搭口式結構的紙尿褲，具有對應人體前腰的前腰圍部、對應人體前胯的前跨圍部、對應人體后腰的后腰圍部和對應人體后胯的后胯圍部，前腰圍部與前胯圍部一體連接，后腰圍部與后胯圍部一體連接，前腰圍部與后腰圍部通過魔術貼可分和連接在一起，較寬松、透氣。試樣3拉拉褲是像內褲一樣為整體結構，采用與普通紙尿褲相同的材料和結構，固定效果好，與人體緊貼，透氣性不好。拉拉褲的腰圍彈性帶由腰圍彈性部件形成，分別從紙尿褲前后身片的一側接合端至另一側接合端，并沿上下方向向隔邊相互平行間隔排列；彎曲彈性帶由多個彎曲彈性部件形成，其覆蓋外裝片的邊緣部、吸收主體以及腰圍彈性帶包圍的該裝片的整個區域。

2.1 紙尿褲微氣候內的溫度分布

表2　試樣1的平均溫度表

由表2可知，實驗者在實驗開始前的四個部位溫度分別為29.27℃、29.05℃、28.76℃、27.65℃，臀部溫度最低；兩分鐘后，四個部位的溫度變化都很小，差別不大；四分鐘后，實驗者臀部溫度仍舊最低，各個部位溫度變化都不明顯；六分鐘實驗結束后，各個部位變化仍不明顯。實驗者血壓和心跳上升，都在正常值內。體液排出之后，熱濕迅速在紙尿褲微氣候內傳遞，兩者的傳遞過程相互影響、相互作用，多數情況下屬于共同傳遞的過程。當材料中有水分時，熱傳遞包括蒸發引起的潛熱傳遞和伴隨液態水傳遞引起的熱量損失，同時水分也會影響熱阻和濕阻的大小。紙尿褲導流層影響紙尿褲內微氣候的分布，實驗者跑步后出汗，由于重力的作用，體液集中在腹股溝，而臀部離腹股溝較遠，受影響小，所以臀部溫度最低，腹股溝溫度較高。該紙尿褲為搭口式紙尿褲，透氣性較好，適合長期臥床的患者使用。

表3　試樣2的平均溫度表

由表3可知，實驗者在實驗開始前的四個部位溫度分別為28.94℃、28.74℃、29.04℃、28.00℃，溫度相差較小；兩分鐘后，腹股溝溫度上升最多，其他三個部位溫度變化不大；四分鐘后腹股溝溫度最高且變化最大，達到3.38℃，其他三個部位變化不大；六分鐘實驗結束后，腹股溝溫度最高，臀部溫度最低，腹部溫度較前一次上升最多，其他部位變化不大。實驗者心跳血壓上升，都在正常值內。紙尿褲為多層結構材料。體液首先接觸面層，并沿著非織造材料橫向擴散，然后體液穿透面層向導流層擴散，最后被吸收芯層吸收。其中SAP顆粒的分布和導流層的作用直接影響紙尿褲微氣候內的溫度分布。吸收芯體是由絨毛漿和SAP混合制成的，首先絨毛漿通過毛細管的作用將液體迅速吸收、擴散，接著紙漿纖維中的液體被SAP吸收，紙漿回復到干燥狀態后進行下一次吸液，而SAP吸收體液后形成膠體物，能夠鎖住液體不被擠出。實驗者跑步出汗，腹股溝汗液最多，所以腹股溝溫度最高。此紙尿褲為搭口式，較透氣，適合晚上臥床的人一直使用以及普通失禁的人晚上使用。

表4　試樣3的平均溫度表

由表4可知，實驗者在實驗開始前的四個部位溫度分別為31.76℃、33.34℃、30.63℃、28.08℃，腹部溫度最高；兩分鐘后，四個部位溫度變化都不大；四分鐘后，腹部溫度開始降低，但四個部位的溫度變化仍然不大；六分鐘實驗結束后，臀部溫度最低，腹股溝溫度最高且變化最明顯，其他部位溫度變化不明顯。實驗者心跳血壓上升，都在正常值內。由于紙尿褲導流層的分散作用，汗液在紙尿褲中迅速向四周擴散，但由于重力的作用，腹股溝的尿液最多，所以腹股溝溫度最高，變化明顯，而臀部由于距離腹股溝較遠，汗液很少擴散到臀部，臀部受汗液影響最小，因而溫度最低。拉拉褲透氣性不好，適合能活動的失禁人群白天使用。

圖2　兩種紙尿褲的腹股溝平均溫度曲線圖

2.2 紙尿褲微氣候內的溫度變化

熱量的傳遞是動態的，溫度會不斷地發展變化。熱量可以通過熱傳導、熱輻射、對流傳熱以及蒸發散熱四種形式向四周傳遞，微氣候內熱量不斷變化，則溫度不斷變化。

由于腹股溝的溫度較具有代表性，為了了解紙尿褲微氣候內的溫度變化規律，將試穿紙尿褲時人體腹股溝平均溫度繪制成折線圖，如圖2，以觀察溫度變化趨勢。

對比分析兩種類型紙尿褲，搭口式的紙尿褲腹股溝的溫度上升變化較小，六分鐘內變化低于1℃，這是因為搭口式紙尿褲是腰部粘貼式的，腹股溝較寬松，不貼膚，體液流動性較大，不會完全集中在腹股溝，較透氣，熱量散失較快，因而溫度變化較小。搭口式紙尿褲適合晚上臥床的人一直使用以及普通失禁的人晚上使用。

拉拉褲腹股溝的溫度變化較大，六分鐘內變化達到3℃左右，這是由于拉拉褲的固定效果好，與人體的腰部緊貼，長時間穿著會感到不適，透氣性較差，腰部易捂出汗液，汗液會沾到吸水襠部上，加之體液會集中在腹股溝，不易流動，不透氣，熱量散失慢，所以拉拉褲溫度變化較大。拉拉褲適合能活動的失禁人群白天使用。

3　結論

本實驗用溫度傳感器測試成人紙尿褲的內環境溫度，記錄3種不同品牌的成人紙尿褲的溫度，通過對比分析數據，比較這3種紙尿褲的性能差異，舒適性差異，探討成人紙尿褲的舒適度差異，紙尿褲的內環境的溫度分布差異。

（1）對比分析三種品牌的結構，拉拉褲較緊身貼膚，但是在大腿根部摩擦較多，容易讓人產生瘙癢感，透氣性不好，適合能活動的失禁人群白天使用；搭口式紙尿褲比較寬松，不太貼膚，但是在腿根部摩擦小，透氣性較好，適合晚上臥床的人一直使用以及普通失禁的人晚上使用。

（2）在同種條件下，不同品牌相比較，內環境溫度分布十分不勻，在腹部，腹股溝，大腿根部和臀部這四個部位中，總是腹股溝隨時間延長溫度升高最為明顯，溫度變化最大，臀部溫度最低。

[1] 徐小萍，張寅江，靳向煜．紙尿褲個層結構的作用及吸液機理分析[J]．產業用紡織品，2013，(05)：19-23．

[2] 伍夢堯．成人紙尿褲的前景與現實[J]．紡織科學研究，2014，（9）：30-31．

[3] 錢明霞．如何把握成人失禁用品市場的發展機遇[J]．生活用紙，2015，（9）：43-44．

[4] 姚東．成人失禁用品：市場認知度有待提高[J]．紡織服裝周刊，2013，（22）：28-29．

[5] Tim Wright． Restoring Consumer Continence：and other trends in the Adult Incontinence Care Market[J]．Nonwovens Industry，2013，(3)：11．

[6] 張思云．紙尿褲熱濕舒適性的評價與研究[D]．上海：東華大學，2014．5-68．

[7] 李悅，吳海波．嬰兒紙尿褲性能探討[J]．生活用紙，2014，（13）：35-38．

[8] 張思云，靳向煜．紙尿褲內溫濕度的測試與分析[J]．產業用紡織品，2014，(08)：22-27．

Study on Temperature of Adult Diapers’ Internal Environment

WANG Ying，LEI Cheng，WU Yue，ZHANG Ru-quan
(School of Textile Science and Engineering, Wuhan Textile University, Wuhan Hubei 430200, China)

Diaper internal environment affects the wearer’s skin health directly. Using sensors to test the temperature of diapers ‘different parts, through the analysis of temperature, blood pressure, heart rate changing with the increasing time, the experimenter wears diapers to explore distributions and variations of adult diapers’ internal environment temperature. The results show that within six minutes the temperature change of waist pants is less than 1℃ and they have good air permeability, so they are for long-term bedridden patients; whereas that of pull pants ‘temperature change reaches around 3℃ and they have bad air permeability, but they are more skin fit, so they are for the mobile incontinence using during the day. The temperature distributions of diapers internal environment are very uneven, hip temperature is the lowest, and with the increasing time crotch’s temperature is rising and has a huge change.

adult diapers; internal environment; waist pants; pull pants; air permeability

TS176+.4

A

2095－414X(2016)03－0039－04

張如全（1966-），男，教授，研究方向：智能紡織品、功能非織造布.

湖北省自然科學基金重點項目（2013CFA090）.