纸尿裤透气性能的测试 - chinapaper.net选用肖伯尔法透气仪和水蒸气透过率测试仪测试 15 个纸尿裤试样，获得能综合评判纸尿裤透气性的 数据。1

分 析 检 验

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目前，据博卫传媒统计，中国每天纸尿裤的用

量高达 3000 万片，纸尿裤用量高涨的背后是纸尿

裤的质量受到更多消费者的关注 [1, 2]。消费者除了

关心纸尿裤的安全外，选择纸尿裤更多考虑纸尿

裤的舒适性。透气性是影响舒适性的一个重要因

素。当婴幼儿睡觉或外出前，父母可能会为他们穿

上纸尿裤，在他们便溺前的好长一段时间，如果纸

尿裤透气性不好，婴幼儿会因为纸尿裤不透气，体

表温度升高，觉得不舒服，会引起皮肤不适。另外，

在有便溺情况时，纸尿裤与皮肤之间产生较为湿热

的空间，若透水蒸气效果好，会减轻湿热的程度，增

强舒适度；反之，透水蒸气太差，产生的焐热感会使

婴幼儿不舒服，严重时还会引起湿疹。当然，防水透

气的底膜也应该发挥防水的效果，不能出现漏液的

现象，因此底膜透水蒸气应该控制在一个适度的范

围，不能太低，也不能太高。Duygu Gozen 等在讨论

尿裤红疹时认为，引起尿裤红疹的原因是尿裤与人

体形成的狭小空间由于缺少新鲜空气，加上潮湿和

排泄物的刺激 [3]。综上所述，纸尿裤的透气性测试

必须将空气透过率和水蒸气透过率结合起来考虑。

国内外对纸制品和纺织物空气透气性的检测

研究已经很深入和具体了。纸制品的透气度和织

物的透气度在检测原理上基本是一致的，一般透气

度的含义指：在一定压力差情况下，单位时间透过

一定面积的试样的空气量 [4, 5]，其单位为 mL·min-1。

ISO 标准中定义为：在规定条件下，在单位时间和

单位压力差情况下，单位面积的试样所通过的平

均空气量，用 μm·(Pa·s)-1 表示。所不同的是压力

差的选择、测试面积的选择以及测量方式的不同。 GB/T 5453-1997《 纺织品织物透气性的测定》 测定中可以选用 5，20，50，100 cm2 4 种测试面积，

50~500 Pa。常用 100 Pa ( 服装面料 )，200 Pa ( 工业

织物 )，20 cm2。GB/T 458-2008《纸和纸板的透气

度》中肖伯尔法压差固定在 1.0 kPa，透气性很低的选

用 2.0 kPa，测试面积为 10 cm2。这一类的测试设备虽

然差别很大，但原理都相同。所以，选用合适的压差及

测试面积可以对纸尿裤进行整体的透气性测试 [6, 7]。

也有一些研究认为有尿液产生时，纸尿裤内部为

湿热环境。因此，严格意义上来讲，所谓透气性实际

是指透水蒸气性，可用水蒸气透过量 g·(cm2·24 h)-1 来

表示 [8]。

本文将透空气性能和透水蒸气性能结合起来，

选用肖伯尔法透气仪和水蒸气透过率测试仪测试

15 个纸尿裤试样，获得能综合评判纸尿裤透气性的

数据。

1 实验部分

1.1 仪器N1901 肖伯尔透气度测定仪和 W3/031 水蒸气

透过率测定仪。

1.2 试验方法1.2.1  透空气性能测试方法

（1） 透空气性能取样：如图 1 所示，取试样的

对称轴左右各 30 mm，上下各 50 mm 的阴影部分

doi: 10.13472/j.ppm.2017.06.010

纸尿裤透气性能的测试●郭 盛1，徐金霞2，陆东东2

[1. 国家生活用纸产品质量监督检验中心（筹），湖南常德 415000；

2. 国家浆纸产品质量监督检验中心，福建莆田 351100]

摘要：根据纸尿裤的实际使用环境，将空气透气度和水蒸气透过率两者结合起来讨论纸尿裤的透气性能。采用

N1901 肖伯尔透气度仪在（1.0±0.01）kPa 稳定压差下测试 5 min 所裁取试样的空气透气度，及采用 W3/031 水蒸

气透过率测定仪在温度（38±1）℃，湿度（30±2）%RH 条件下，测试所裁取试样的水蒸气透过率，结果显示两种

测试方法能分别比较出不同试样的空气透气度和水蒸气透过率，且两者之间有关联性。

关键词：纸尿裤；透气性；水蒸气透过率

中图分类号：TS77    文献标识码：A    文章编号：1001-6309(2017)06-0036-03

项目基金：国家质检总局科研项目（项目编号 2015QK107）。通讯作者：郭盛先生（1976-），博士，高级工程师，从事纸质材料的物理、化学性能检测；Email:[email protected]。

分 析 检 验

37Paper and Paper Making Vol.36 No.6 Nov 2017

作为试样的测试部

分。

（2） 将试样夹

在 N1901 透气度仪

的夹持器上，在溢

水管下放置量杯，

打开放水阀，在 30 s 内调节真空度到

（1.0±0.01）kPa。

（3） 测试在（1.0±0.01）kPa 稳定压差下，5 min 通过的水的体积（mL）。

1.2.2  透水蒸气性能测试方法

（1） 取样：如图 2 所示，取试样的中心部位面积

为 50 cm2 阴影部

分，小心清理表面

的高分子树脂、木

浆和背面的离型

纸，取 透 气 膜 作

为试样的测试部

分。

（2） 放 一 定

量 的 纯 净 水 后，

将试样夹在水蒸气透过率测定仪的测试皿上，在

（38±1）℃，湿度（30±2）%RH 条件下测试水蒸气

透过率。每个试样称重 4 次，从第二次称重记录一

次水蒸气透过率。因此，每个试样记录有三次水蒸

气透过率的结果。

2 结果与讨论

2.1 透空气性能测试结果将 15 个试样进行统一编号，记录关键信息后，

开封，按照透空气性能方法进行测试，结果如表 1所示。

由表 1 结果可知：

（1） 采用 N1901 透气度仪在（1.0±0.01）

kPa 稳定压差下，能比较出不同试样的空气透气

度差异，尤其是检测出了 #2 和 #5 样品完全不透

气，这样的产品对消费者的舒适度应该会造成

不良影响。另外，还鉴别出 #9 试样采用了较好

的透气膜。

（2） 虽然测试的试样是裁剪过的，但测试

中对结果影响最大的还是产品采用的防水透气

膜，透气膜的透气性决定了测量数据的大小。

（3） 尽管各个厂家标注的透气膜名称不同，

但有一部分试样的空气透气性数据相差不大，如

试样 #3 和 #7 完全相同；#1、#8、#10 和 #12 接近；

试样 #4 和 #6 接近。说明大多数生产厂家选用的是

型号类似的防水透气膜，而少数厂家选用的膜基本

上不透气。

2.2 透水蒸气性能将 15 个试样按照透水蒸气性能方法进行测试，

结果如表 2 所示。

从表 2 的结果可知：

（1） 采用 W3/031 水蒸气透过率测定仪在温度

（38±1）℃，控制湿度（30±2）%RH 条件下，能比

较出不同试样的水蒸气透气度差异。

（2） 通过比较发现：试样的水蒸气透过率与空

气透气度有相类似的结论，两者之间可能存在某种

关联，即空气透气度不好的试样，水蒸气透过率也

很差，如 #2 和 #5 试样，均在 100 g·(cm2·24 h)-1 以下。

而空气透气度好的试样，水蒸气透过率也最大，如#9 试样，高达 2100 g·(cm2·24 h)-1。

（3） 从三次水蒸气透过率测量数据来看，随着

时间的延长，水蒸气透过率的测试值会下降，但逐

渐趋于稳定。但也有试样出现降低幅度很大的情

表2 透水蒸气性能测试结果编号

标称第一次透过率/[g·(cm2·24h)-1]

第二次透过率/[g/(cm2·24h)-1]

第三次透过率/[g/(cm2·24h)-1]

1 超白增柔复合透气底膜 1265.6730 1247.7657 1235.73652 防水外层PE膜 92.2701 85.5720 82.97483 透气PE膜 1592.5144 1575.1539 1561.48434 PE膜 1336.4818 1325.4094 1317.34425 PE膜 13.3963 16.4036 17.08716 透气PE膜 665.1652 661.6111 661.47447 可透气PE膜 1871.9220 1847.8634 1827.63238 防水外层PE防漏膜 1568.0457 1543.1669 1526.62669 可透气PE膜 2189.0579 2143.8113 2103.212410 复合膜 1161.2368 1156.4525 1152.078211 PE膜 1651.4305 1634.8903 1621.494012 可透气PE膜 1916.6218 1889.9659 1865.907313 柔软复合透气底膜 1481.7902 1470.0343 1340.582614 复合透气底膜 2046.8936 2016.001 1983.876515 透气PE膜 1161.2368 1156.4525 1152.0782

图1 透空气性能取样示意图

图2 透水蒸气性能取样示意图

表1 透空气性能测试结果

编号 标称 压差/kPa 测试体积(5 min)/mL

透气度/ (mL·min-1)

1 超白增柔复合透气底膜 1.00 173 34.62 防水外层PE膜 - 不透气 03 透气PE膜 1.00 119 23.84 PE膜 1.00 98 19.65 PE膜 - 不透气 06 透气PE膜 1.00 92 18.47 可透气PE膜 1.00 119 23.88 防水外层PE防漏膜 1.00 186 37.29 可透气PE膜 1.00 268 53.610 复合膜 1.00 193 38.611 PE膜 1.00 237 47.412 可透气PE膜 1.00 194 38.813 柔软复合透气底膜 1.00 128 25.614 复合透气底膜 1.00 234 46.815 透气PE膜 1.00 216 43.2

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况，如 #13 试样水蒸气透过率从 1470 g·(cm2·24 h)-1

下降到 1340 g·(cm2·24 h)-1，说明该透气膜在后期出

现了部分堵塞。

3 结论

为了更好地表征纸尿裤的实际使用环境，本文

将空气透气度和水蒸气透过率两者结合起来讨论

纸尿裤的透气性能。研究采用 N1901 肖伯尔透气

度仪在（1.0±0.01）kPa 稳定压差下测试 5 min 所

裁取试样的空气透气度，及采用 W3/031 水蒸气透

过率测定仪在温度（38±1）℃，湿度（30±2）%RH条件下，测试所裁取试样的水蒸气透过率发现：

（1）这两种测试方法能分别比较出不同试样的空气

透气度和水蒸气透过率。（2） 通过比较发现：试样

的水蒸气透过率与空气透气度有相类似的结论，两

者之间可能存在某种关联，即空气透气度不好的试

样，水蒸气透过率也很差，而空气透气度好的试样，

相应的水蒸气透过率也高。（3） 由于对纸尿裤产

品透气性影响最大的是防水透气膜，从测试结果来

看，大多数厂家采用了型号接近的防水透气膜，而

有少数厂家选用的膜基本上没有透气性。

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2016，36(12): 53-55.

Detection of the Permeability of DiapersGUO Sheng, XU Jin-xia, LU Dong-dong

(1. National Center of Quality Supervision and Testing for Household Paper Products, Changde, Hunan Province, 415000 China;2. National Center of Quality Supervision and Testing for Pulp and Paper Products, Putian, Fujian Province, 351100 China)

Abstract: According to the actual use environment of the diapers, the air permeability and water vapor transmission rate were connected to discuss the permeability of diapers in this paper. N1901 is used to detect the air permeability under the stable pressure (1.0±0.01) kPa until 5 minutes, and the W3/031 water vapor transmittance tester is used to detect the water vapor transmittance rates in the temperature (38+1)˚C and in the humidity (30+2)%RH. Two test methods were suited to detect the permeability and the water vapor transmittance rate of the diaper, respectively. And the results show that there is a correlation between the permeability and the water vapor transmittance rate.

Keywords: diaper; permeability; water vapor transmission rate收稿日期：2017-10-09

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