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1、,纸尿裤导流层性能研究东华大学 李曼,主要内容,主要内容,研究背景导流层性能及影响因素导流层结构设计导流层测试纸尿裤性能评价指标,研究背景,导流层研究开发意义,SAP本身吸水后膨胀，如果芯层中其含量超过一定比例时，极易出现吸收后彼此之间粘连现象，阻碍了液体的通过和吸收，即“凝胶阻塞”。吸收芯层中SAP含量高于15%时，或者芯层密度高于0.12g/cm3时便需使用导流层。,凝胶阻塞现象（gel block）,导流层国内外研究现状,导流层国外现状 国外对导流层的研究较早，相关技术被国外金佰利、宝洁、尤妮佳等公司垄断。US 5,665,082专利中，导流层是由纤维素气流成网并经化学粘合加工而成组成的
2、纤维素；在专利号为 US 6,479,415 B1专利中，提到复合导流层，上面一层是由化学粘合合成纤维组成，下层是由化学粘合或热粘合纤维素纤维组成；专利号为 US 7,204,907,B2专利涉及一种三维开孔的非织造材料可以改善吸收材料的渗透性能、反渗性能和导流性能。,导流层国内外研究现状,导流层国外现状 日本尤妮佳公司将典型的热粘合非织造布与沿长度方向呈直线平行排列（排列紧密,仅略留间隙）的热塑性单丝结合到一起,并使复合在布上的长丝在长度方向上形成与垂直方向上间距相当的波浪形峰谷。,导流层国内外研究现状,导流层国内现状,国内高端产品缺失,企业检测困扰,科研深度有待提高,导流层应用现状,克重3
3、0g/m2 45g/m2,宽度79cm,单层,长度因产品而异,热风非织造材料,ES纤维,国内尿不湿所应用的主流导流层产品,厚度0.50.7mm,导流层功能,防反渗,扩散导流,减少SAP用量,增加产品卖点,导流层功能,防侧漏,导流层应具备的相应性能,设计过程矛盾协调,纵向导流,临时储液,液体穿透时间,依靠所使用的材料或导流层结构实现液体尽可能的纵向扩散,具备较高的液体吸液率和低的持液率,具备较短的液体穿透时间，能够快速俘获液体，使液体下渗到芯层,导流层性能影响因素,纤维性质：纤维种类、细度、长度、亲水性、模量,纤网结构：纤维排列、均匀度、蓬松性、喷胶方式,纤维性质,纤维种类,纤维性质,纤维细度,
4、纤维长度,纤维性质,纤维性质,纤网结构,纤网的排列取向 一般梳理机对纤网杂乱度的调节范围为29（MD/CD）。MD/CD 材料导流长度均匀度,纤网结构,蓬松性 导流层材料的蓬松性不仅影响材料的液体吸收能力，而且还能影响液体的吸液速度，据Fiber vision公司的研究，非织造材料的蓬松度与液体的吸液速度的关系：,导流层材料,喷胶方式：,型喷胶方式阻挡液体横向扩散，节省喷胶量,型喷胶方式阻断纤维纵向扩散，用胶量多,导流层设计,开槽设计 开槽导流层液体纵向导流长度明显长，但液体穿透时间增加。粗槽 导流长度细槽 槽密度 液体穿透时间,导流层设计,复合导流层设计 设计理念：平衡导流作用与液体渗透 一
5、种“导流层+阻尼层”的复合导流层结构。导流层中纤网中的粗纤维沿MD方向排列，阻尼层中纤网中的细纤维杂乱度大。功能：导流层可以充分引导大部分液体沿着纵向扩散，阻尼层起到阻隔作用，防止未充分扩散的液体过早地被吸收芯层吸收，将暂时将液体储存在导流层中，使液体在导流层中充分扩散，同时抗反渗效果好。,导流层测试方法,导流层测试方法,吸液率 吸液率可有效地测出试样在垂直排水后贮存液体的能力 测试方法：取5块100mm100mm的试样，分别称取其干重后将试样置于盛液容器液面下60s后移出，将试样无张力地垂直悬挂排水120s后，取下试样称取湿重。重复试验其余4块试样，然后计算5块试样的干重平均值M1和湿重M2
6、，吸液率La(%)：,导流层测试方法,持液率 持液率是指在一定压力条件下对完全润湿的材料作用一定时间，每单位质量的材料保留液体的量，常用百分比表示。测试方法：首先测出试样质量干重M1并按照吸液率的测试方法将试样完全润湿，然后迅速将试样放到标准吸水纸的表面上，同时将长宽100mm100mm、质量1.20kg的标准压块压于试样上，加压1min时将标准压块移去，用天平称量试样质量M3，持液率Lh(%)：,导流层测试方法,液体穿透时间：以一定量人工尿液按规定方法流到平铺在标准吸水衬垫上的非织造布试样上，用电测法测量全部液体穿透过非织造布试祥所需的时间。测试标准：参照EDANA ERT 152.4-99
7、,“LIQUID STRI-KE THROUGH TIME”,导流层测试方法,滑漏量：测试标准：参照EDANA ERT 152.0-99,“RUN-OFF”,尿不湿性能评价指标,持液量Retentive Capacity,穿透时间Strike Through time,反渗量Rewet,尿不湿性能评价指标,持液量（Retentive Capacity）持液量取代饱和吸液量（free swell capacity）成为衡量尿不湿性能的一个重要的参考指标。持液量为在一定压力情况下，吸收一定量液体后尿不湿所能够持有液体的量。,尿不湿性能评价指标,反渗量 人体皮肤对温湿度很敏感，一般来说，当液体温度为
8、37 摄氏度时，在2.5KP下反渗量量在为0.110.13ml范围内时，人体可以接受。如果在同样条件下，反渗量低于该范围值，人体就会感觉到干爽舒适。影响反渗量的重要的因素：芯层中SAP含量、SAP性能 SAP在混合中的相对位置、导流层的克重及性能、以及三维芯层设计等。,尿不湿性能评价指标,穿透时间 穿透时间即芯层俘获液体的速度。如果太慢就有侧漏的危险，如果尿不湿防侧漏的性能越好，那么液体穿透时间的重要性就相应有所降低。芯层SAP含量越高，液体穿透时间越慢，而此时ADL的克重和厚度要相应的增加，以降低液体穿透时间。,尿不湿性能评价指标,反渗量及穿透时间测试 1.称量尿不湿样品重量，并分别准备20
9、g、30g和40g滤纸 2.利用分液漏斗将80ml的人工尿液以7ml/s流速注入尿不湿样品 3.记录液体完全被样品吸收的时间作为第一次液体穿透时间 4.静待10min中，将20g吸收滤纸置于样品表面，并在上部放置2.5Kg直径为8cm的压块，2min后称量滤纸吸液后重量。前后的质量差记为第一次反渗量。5.重复以上步骤，分别测量第二次和第三次的液体穿透时间和反渗量。注：测量第二次第三次反渗量时，分别使用30g和40g的吸收滤纸,尿不湿性能评价指标,3D芯层设计 从90年代开始，一些跨国卫生用品品牌就开始着手设计芯层3D结构，即前中部较后部的重量和厚度较大。在过去3D比例为75%甚至150%都是很
10、平常的。但是很多都超过了实际的需求。现在一般都不会超过40%50%。,发展与展望,一次性卫生用品正朝着轻薄、舒适、绿色环保等方面发展。中国卫生用品市场需求量非常大，具备了很好的市场发展潜力。与此同时，也具有很多问题亟待解决。校企联合，发挥彼此优势，共同致力于中国卫生用品行业的发展。,致谢：,1 Richard Knowlson:Harry Cheielewski2 Carlos Richer:TrendsinDisposableDiaperDesign3 Carlos Richer:“Absorbency:Does anybody really know what it is?”4 Richer Consulting Sevices5浙江绍兴庄洁无纺布有限公司6上海丰格无纺布有限公司7浙江绍兴维尔福妇幼用品有限公司,谢 谢,
