小小的一片紙尿褲,可以接好大幾泡尿,關鍵吸了就不吐,不管是太陽曬還是用力擠,都沒多大效果,感覺像貔貅一樣。“超能吸”,“不反滲”,究竟是怎麼做到的呢?
比如果果豆豆本色紙尿褲,中碼淨重25g,半兩的重量。吸飽水後重1243.8g,將近兩斤半。半兩之軀吸了近兩斤半的水,如此能吸,主要因為芯體中的一個成分,SAP,也叫高分子吸水樹脂。
SAP全稱Super Absorbent Polymer,直譯“超級-能吸收的-聚合物”。
SAP的特點就是超級能吸,可吸收自身重量數百倍、甚至上千倍的水,並有很強的保水能力(不反滲),又被稱為超強吸水劑或高保水劑。
【吸水原理】
SAP為含有親水基團和交聯結構的高分子電解質。
按原料可劃分為:
澱粉系
接枝物、羧甲基化等
纖維素系
羧甲基化、接枝物等
合成聚合物系
聚丙烯酸系、聚乙烯醇系、聚氧乙烯系等
其中聚丙烯酸系與澱粉系及纖維素系相比,具有生產成本低、工藝簡單、生產效率高、吸水能力強、產品保質期長等一系列優點,成為當前該領域的研究熱點。目前世界高吸水樹脂生產中,聚丙烯酸系佔到80%以上。
SAP性狀:
外 觀
白色顆粒狀
pH值
中性
吸蒸餾水倍數
≥550倍
吸人工尿倍數
≥80倍
吸0.9%生理鹽水
≥100倍
吸水前,SAP的高分子鏈相互靠攏纏在一起,彼此交聯成網狀結構,從而達到整體上的緊固。此時的SAP可以理解成沒有放東西,乾癟緊縮的網袋。
與水接觸時,水分子通過毛細作用及擴散作用滲透到樹脂中,鏈上的電離基團在水中電離,由於鏈上同離子之間的靜電斥力而使高分子鏈伸展溶脹。這時就像網袋裡放了東西,開始膨脹起來。
也就是說,SAP吸收水,是將水包在了自己的網狀結構裡面。
而這個網狀結構裡面,不止有水分子存在,還有遊離的電離基團,就像一份高濃度的溶液。
內部濃度高,外部濃度低,便會出現滲透壓,所以外部的水會繼續滲透進來,以稀釋內部濃度,使得兩側的濃度趨於平衡。
這也是為什麼前面的表格中,吸蒸餾水能吸≥550倍,吸鹽水卻只能吸≥100倍,因為鹽水自身有一定的濃度,使得兩側的滲透壓降低了。
而由於電中性要求,SAP內部的反離子是不能遷移到外部的,如果是吸蒸餾水,SAP內外就會一直存在滲透壓,理論上就是可以依靠滲透作用一直吸。
不過,SAP本身的交聯網狀結構及氫鍵作用會限制凝膠的無限膨脹,所以SAP雖說能吸,但也是有量的,吸到最膨脹狀態也就打住了。
【太能吸的煩惱】
能吸是福,紙尿褲當然是要越能吸越好。不過太能吸也會帶來點小麻煩,算是幸福的煩惱吧。
最重要的,SAP吸水後膨脹變軟,容易堵塞顆粒間的縫隙,這樣就會影響水分的擴散。再加上SAP極強的鎖水性,也不可能通過滲透作用來將水分傳導給附近的SAP,結果就是吸水不勻。
用在紙尿褲上,就是寶寶尿尿的那一小塊地方吸水吸到飽,但其餘的地方就完全吸不到。這樣不僅無法完全發揮所有SAP的作用,也降低了紙尿褲的吸水量。
基於此,有三種改進辦法——
①導流層
為什麼紙尿褲都要有導流層,就是為了幫助水分擴散,讓存在於紙尿褲其它地方的SAP都能參與到吸水工作中來,儘可能發揮出紙尿褲的最大吸水量。
除了導流層,果果豆豆本色紙尿褲還在面層設計了導流凹槽,也是為了進一步幫助水分擴散,加快吸收速度,以及充分發揮吸水量。
②絨毛漿
將SAP與絨毛漿混合均勻,絨毛漿纖維除了有吸收能力,還是很好的液體傳導媒介,其纖維及表面結構構成導流的毛細管結構,非常有利於液體的水平方向甚至垂直方向擴散,可起到很好的導流作用。
混合絨毛漿主要是有利於水分在SAP間的流通,同樣是為了提高SAP的利用率。
③優質SAP
好的SAP吸收液體後乾爽、鬆散、不粘連顆粒間有縫隙使液體自由穿過,通透性極強,比如住友高分子,三大雅高分子。但吸收性差粘性大的SAP不但保水能力差,而且吸收液體後的SAP就像是膠狀的粘合體或者德國研發專家所稱的泥巴狀。
果果豆豆本色紙尿褲中使用的SAP就是進口的住友高分子和三大雅高分子,對比果果豆豆本色和其他品牌紙尿褲吸水後,芯體內SAP的狀態,可以看到明顯的差別。
好的SAP不僅不容易出現吸水後堵塞的情況,加快水分的傳導吸收。而且吸水後的鬆散不粘連狀態,也更不容易出現所謂的起坨現象,不僅是更美觀,寶寶穿著也更舒適。
很能吸,吸了又堅決不吐,所以紙尿褲一定要注意防潮哦,因為受潮就會影響其吸水效果,而且這個影響是沒辦法逆轉的。
當然,更不要二次使用紙尿褲,因為即便你曬乾了,它的吸水效果也回不來了,更不要說細菌問題了。