提升一次性衛生用品透氣性的方案探索

一次性衛生用品是指為達到人體生理衛生或衛生保健（抗菌或抑菌）目的，使用一次后即丟棄、與人體直接或間接接觸的各種日常生活用品[1]。一次性衛生用品包括吸收性衛生用品和非吸收性衛生用品，本文主要研究對象為吸收性衛生用品（以下簡稱一次性吸收用品），主要包括嬰兒護理用品，成人失禁用品和女性護理用品。

一直以來，國內外廠商對于一次性吸收用品宣傳廣告的關鍵詞多集中在：自由、羽感、輕盈、呼吸、森林、空氣、氧氣、小涼風等，這些關鍵詞都與透氣緊密相關；市場和消費者也一直鐘情于透氣產品，《2023嬰童尿褲行業趨勢白皮書》顯示：安全/透氣/吸水等基礎性能是紙尿褲消費者的核心關注點；根據2023年中國造紙協會生活用紙專業委員會發布的公開資料：女性護理用品的創新關鍵詞：天然纖維、無膠芯體、透氣、抑菌、包裝新穎；嬰兒護理用品的創新關鍵詞：柔軟透氣、中國風、卡通圖案包裝。

透氣性是反映一次性吸收用品使用舒適度的一個重要指標，透氣性不好的產品會讓使用者產生悶熱感、黏連感，甚至瘙癢感[2-3]。Duygu Gozen等在討論紙尿褲紅疹時認為，引起紙尿褲紅疹的原因是紙尿褲與人體形成的狹小空間缺少新鮮空氣，加上潮濕和排泄物的刺激[4]。

一次性吸收用品的透氣解析

一次性吸收用品的結構通常包括透液面層、中間吸收芯體和不透液底層，其中部分中低端產品上不透液底層為非透氣性聚乙烯膜，這種非透氣性聚乙烯膜雖然可以確保產品的功能性（使用期間，吸液不漏），但降低了產品的舒適性（透氣率低，潮濕悶熱感強）。而市場上部分中高端品牌的防漏底層已經由非透氣性聚乙烯膜改為了透氣性聚乙烯膜，但是產品透氣性的改善非常有限，如表1可知：使用了PE透氣膜后，一次性吸收用品的整體透氣率，干濕態介于0.03～2.1mm/s，屬于微透氣。

表2可以清楚的看出PE透氣膜是導致一次性吸收用品透氣率偏低的最主要原因。

PE透氣膜是目前市面上一次性吸收用品應用最廣泛的底層材料，主要由PE基材填充CaCo3顆粒（1～10μm）構成，在機械拉伸作用下，PE基材與CaCo3顆粒之間發生界面剝離，顆粒周圍就形成了相互連通的蜿蜒曲折的孔隙或通道，正是這些孔隙或通道產生了透氣功能[5]。經過測試得知，這些孔洞的直徑約0.1～0.5μm，孔隙率約25%～40%。由于生產工藝和產品性能的限制，在不透液的前提下，PE透氣膜的透氣率一般在0.1～1.0mm/s，遠低于面層和芯體的透氣率（＞1，000mm/s）。微米級顆粒狀CaCo3幫助PE膜具備高阻水性和微透氣性。

故即使采用了PE透氣膜，消費者對于一次性吸收用品的透氣性仍不滿意，也發起了關于悶熱、潮濕、紅屁股、瘙癢、濕疹等問題的投訴，且更傾向于購買市場上的輕薄型產品，但通過數據分析我們可以得知：一次性吸收用品的透氣性與整體的厚薄非正相關，而與底層的透氣性關聯度更高。

因而在確保產品功能性的前提下，市場亟需一種可以大幅提高一次性吸收用品透氣性的材料。

不透液底層透氣技術的嘗試

在一次性吸收用品發展初期，不透液底層為非透氣性聚乙烯膜，隨著對舒適性的要求提高，透氣性聚乙烯膜逐漸占據市場的主流（2000年左右），發展出平紋透氣膜、壓紋透氣膜、非織造布與PE復合透氣膜等。酒窩狀壓紋PE透氣底膜常用于衛生巾等女性護理用品底層，打孔熱風布+PE復合透氣膜常用于紙尿褲等嬰兒/成人護理用品底層。

非織造布開孔和PE膜壓紋技術可以帶來視覺上的透氣感，但不能實際增加產品的透氣性能。

現有PE透氣膜常使用流延工藝進行生產，2008年國內已出現了PE透氣膜吹膜工藝，部分品牌的一次性吸收用品底層已開始使用吹膜工藝生產的PE透氣膜。

吹膜工藝可以制作更低定量的PE透氣膜。通過調整配方和工藝，使用吹膜工藝生產PE透氣膜，可以實現高透濕（+20%）和低定量（-30%），但不能增加材料的透氣性[6]。

除了上述工藝之外，有技術繞開了PE透氣膜生產工藝的限制，采用非織造布生產工藝來制備透氣不透液底層。

如圖3所示：拒水型紡熔復合非織造布，常用于醫衛行業。通過多層設計及結構優化的SMS非織造布，具有超高透氣的特色[2]，但實際使用中發現其定量高，不耐壓，易滲漏，主要原因在于孔徑大，纖維間粘合強度低，需根據使用場景持續改善。

除了上述的幾種技術外，還有雙向拉伸微孔膜、閃蒸法微孔膜、重離子微孔膜（核微孔膜）等，但因性能和成本的限制，現階段均不適用于一次性吸收用品領域。

KWUBN透氣布

錦琪昶于2022年向市場推出KWUBN透氣布，用以解決一次性吸收用品底層高透氣的行業難題。

KWUBN透氣布采用“5S-CBC”核心技術，具有高透氣、強阻隔、超柔軟的特點，同時用可吹滅蠟燭，來表征材料的透氣性能。

如表3所示：相比于PE透氣膜，KWUBN透氣布擁有更低的定量（可以減少材料使用量）、更高的縱橫向斷裂強力（更適合下游廠家高速生產，＞600pcs/min）、高靜水壓（靜水壓一定程度上反映材料的阻水能力，靜水壓高，材料的防滲漏能力強）和高透氣度。

為了更好表征材料的透氣性，我們設計了吹蠟燭測試：如圖4所示，實驗員隔著透氣不透液底層向對面吹氣，觀察蠟燭火焰是否有波動或熄滅。

測試結果見表4，KWUBN透氣布本身，以及做成一次性吸收用品后，無論是干態還是濕態條件，都可以輕易吹滅蠟燭，而PE透氣膜在這些條件下，都無法吹滅蠟燭，這個結果直觀地體現了KWUBN透氣布的高透氣性。

一次性吸收用品在使用過程中，和使用者皮膚表面會形成區別于外界環境的密閉微氣候，這個微氣候內的溫濕度會隨著排泄物的產生而出現一定程度的上升，特別是尿液或者經血的排出，會在瞬間產生濕熱氣體。而高透氣的底層可促進微氣候內外部空氣流通，利于排濕降熱，提高舒適度[7]。

《GBT 28004.1—2021 紙尿褲 第1部分：嬰兒紙尿褲》對紙尿褲的滲漏量提出了要求（衛生巾國標暫未有明確的數據指標，一般默認為在使用期間吸液不漏）[8]，滲漏量（Leakage）是指試樣吸收一定量的測試溶液后，在一定的壓力下，透過防漏底膜的測試溶液的質量。如表5可知，KWUBN透氣布與PE透氣膜用于一次性吸收用品的滲漏量基本一致，都符合國標要求。

為了表征KWUBN透氣布與PE透氣膜的透氣不透液性能，我們設計了氣泡測試：如圖5所示，從容器底部向上鼓入空氣，氣體會穿過中間待測試底層的微孔，在液體中產生一系列的氣泡，同時液體不會沿著微孔滴落至容器底部。

測試結果表明：使用KWUBN透氣布的一次性吸收用品，可以產生連續不斷的氣泡，而使用PE透氣膜的一次性吸收用品只有很少的氣泡產生，雙方都沒有液體滲漏，但透氣性出現明顯差異，KWUBN透氣布有更高的透氣性。

參考文獻

[1] 《GB/T 15979-2002 一次性使用衛生用品衛生標準》.

[2] 艾志偉，楊曉偉，賈耀芳. 透氣防滲漏非織造復合材料在衛生巾上的應用 [J]. 中華紙業， 2022.

[3] 郭盛，徐金霞，陸東東. 紙尿褲透氣性能的測試 [J]. 紙和造紙， 2017， 36 （06）： 36-38.

[4] Duygu Gozen， Seda Caglar， Sema Bayraktar， Funda Atici. Diaper dermatitis care of newborns human breast milk or barrier cream [J]. Journal of Clinical Nursing， 2013， 23： 515-523.

[5] 袁廣勝，劉海育. 聚乙烯微孔透氣膜專用料的制備與性能研究 [J]. 河南化工， 2022， 39 （08）： 27-31.

[6] 謝懷興，周開德，容土光，等. 成型工藝對聚烯烴透氣膜性能的影響 [J]. 塑料工業， 2008.

[7] 張思云. 紙尿褲熱濕舒適性的評價與研究[D]. 東華大學， 2014.

[8] 鄧攀，胡國會，陳仁鳳，等. 一種PE膜材料滲漏性能檢測方法[P]. 貴州省： CN202210042245.5， 2022-04-12.