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儿童纸尿裤在儿童用品检测中的吸水性能测试方法

三方检测机构-冯工 2023-12-14

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儿童纸尿裤的核心功能是快速吸收并锁定尿液,其吸水性能直接决定使用体验——吸水慢易侧漏、反渗多会刺激皮肤、保水差则因受压失水影响干爽度。因此在儿童用品检测中,吸水性能测试是评估纸尿裤质量的关键环节,需通过标准化方法确保结果准确可比,为消费者选择和企业质量控制提供依据。

测试前的样品预处理

样品预处理是消除环境干扰的第一步,需严格遵循GB/T 6529《纺织品 调湿和试验用标准大气》:测试环境控制在温度23±2℃、相对湿度50±5%,这是结果可重复的基础——湿度高会让样品吸潮,导致干重偏大;温度高则加速液体蒸发,影响湿重测量。

样品选取时,用剪刀沿纸尿裤防漏边内侧裁剪,取出完整吸收芯层(避免包含表面无纺布或底层PE膜),确保样品仅含木浆、高分子吸水树脂等吸收材料。裁剪后尺寸为10cm×10cm,若吸收芯较小可按比例调整,但面积不小于50cm²。

裁剪后的样品需在标准环境中平铺24小时,实现温湿度平衡。平衡时避免堆叠或受压,让每个部位充分接触空气——平衡时间不足会导致初始水分不均,影响干重准确性。

预处理后的样品需立即测试,若延迟需密封在铝箔袋中;测试前打开密封袋,需检查样品是否受潮(如结块、变软),若有则重新预处理。

吸水倍率的常压测试方法

常压吸水倍率是最基础的吸水能力指标,参照GB/T 28004-2011《纸尿裤(片、垫)》执行。测试试剂为0.9%氯化钠生理盐水(模拟尿液电解质浓度),需现配现用——溶液浓度偏差会影响高分子树脂的吸水效率。

先称干重:用精度0.001g的电子天平称取预处理后的样品(记为m0),称量时避免手直接接触,防止手上水分影响结果。

再吸水:将样品完全浸入生理盐水,确保液面没过样品2cm以上,浸泡30分钟——这是树脂充分溶胀的时间,过长会因水分蒸发影响结果。

沥干:浸泡后用镊子夹样品一角缓慢提出,悬挂在100目不锈钢筛网上沥干2分钟(垂直悬挂,避免液体溅回)。沥干时间需严格控制,过短会让湿重偏大,过长则因失水偏小。

计算:称取湿重(记为m1),吸水倍率Q=(m1-m0)/m0×100%。例如干重5g、湿重55g,Q=1000%(即吸收自身10倍重量液体),结果保留两位有效数字。

吸水倍率的加压测试方法

加压吸水倍率模拟婴儿穿戴时的压力环境(如体重压迫),更贴近实际使用场景。测试时需用专用加压装置:将样品放在底部有筛网的容器中,上方施加1.2kPa的恒定压力(相当于3kg婴儿的压强),压力通过带刻度的压板和标准砝码实现。

加压操作需注意压力均匀:压板需与样品表面完全接触,避免局部受压——若压力集中在某点,会导致该区域树脂吸水受阻,结果偏低。

后续步骤与常压测试一致:浸泡30分钟、沥干2分钟、称重计算。加压后的吸水倍率通常低于常压值,因压力会挤压树脂的吸水空间,更能反映实际使用中的吸水能力。

例如某样品常压倍率1200%,加压后可能降至800%,这一差值能体现树脂在压力下的保水能力——差值越小,说明纸尿裤在宝宝活动时的吸水稳定性越好。

渗透速度的定量测试

渗透速度反映纸尿裤表面接收液体的快慢,直接影响瞬间吸水能力(如宝宝突然排尿时是否漏尿)。测试用标准分液漏斗向样品中心匀速注入20ml生理盐水(流速1ml/s),同时启动秒表,记录液体完全渗透至表面无积水的时间(记为t)。

部分实验室会用渗透仪:将样品固定在测试台上,通过传感器监测液体渗透的电信号变化,精确记录渗透时间。结果以秒(s)表示,时间越短说明渗透越快——如某样品渗透20ml需15秒,另一款需30秒,则前者瞬间吸水能力更强。

测试时需注意液体注入位置:必须对准吸收芯中心,若注入边缘,会因防漏边的阻碍导致渗透时间偏长,结果不准确。

此外,渗透速度需结合吸收芯结构判断:若表面无纺布孔隙大,渗透快但可能导致反渗;若孔隙小,渗透慢但反渗少,需平衡两者关系。

回渗量的标准测定

回渗量是评估反渗的关键指标,直接关系宝宝皮肤干爽度。测试步骤:将样品固定在水平台上,向吸收芯中心注入50ml生理盐水,静置30分钟(模拟尿液被吸收的过程)。

随后取4层干燥定性滤纸(10cm×10cm,重量精确至0.001g)平铺在样品表面,上方施加2kPa压力(模拟宝宝翻身时的压力),保持1分钟后取下滤纸,称湿重。

回渗量R=滤纸湿重-滤纸干重(单位g),数值越小说明反渗越少。例如滤纸干重1.000g,湿重1.500g,则回渗量0.5g——若回渗量超过1g,宝宝皮肤可能因接触尿液而发红。

测试时滤纸需平整:若滤纸有褶皱,会导致接触面积不均,结果偏大;压力需稳定,避免突然施压导致液体飞溅。

保水性能的评估方式

保水性能测试纸尿裤吸收液体后保持水分的能力,避免受压时失水(如宝宝跑跳时)。测试时,将吸水后的湿样品(常压或加压吸水)放入离心管,以300rpm转速离心5分钟(模拟运动时的离心力)。

离心后取出样品称重(记为m2),保水率W=(m2-m0)/(m1-m0)×100%(m0为干重,m1为吸水后湿重)。保水率越高,说明受压时失水越少——如某样品保水率90%,即离心后仍保留90%的水分,保水能力良好。

需注意离心转速和时间:转速过高会破坏树脂结构,时间过长会导致过度失水,均需严格按照标准执行(300rpm、5分钟)。

保水性能与树脂类型相关:交联度高的高分子树脂,保水率通常更高——如某款用进口树脂的纸尿裤,保水率可达95%,而普通树脂可能仅85%。

测试环境的控制要求

测试环境的温湿度是影响结果的关键变量,需提前24小时启动恒温恒湿箱,确保环境稳定后再测试。若测试过程中温湿度波动超过±1℃或±3%,需暂停测试,待环境恢复后重新开始。

例如某实验室因空调故障,温度升至28℃,导致生理盐水蒸发加快,湿重测量值比标准环境低10%,最终吸水倍率结果偏低20%——这一误差会严重影响对产品质量的判断。

此外,测试台需水平:若台面倾斜,液体可能流向一侧,导致吸收不均,结果偏差。测试用的生理盐水需用蒸馏水配制,避免自来水中的杂质影响树脂的吸水性能。

重复测试与数据有效性验证

为确保数据准确,每个样品需做3次平行测试,取平均值作为最终结果。若单次结果与平均值偏差超过5%,需重新测试——如某样品3次结果为1000%、980%、900%,则900%需排除,重新测试1次后取前两次与新结果的平均值。

测试过程中需记录异常情况:如样品破损、液体泄漏、滤纸受潮,这些情况会导致数据无效,需排除异常值后重新计算。

例如某样品测试时因裁剪不当导致吸收芯破损,液体从破损处流出,此次结果需丢弃,重新取新样品测试。数据有效性验证是测试的最后一步,能确保结果真实反映产品性能,避免因操作失误导致误判。

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