ตัวบ่งชี้การทดสอบ SAP สำหรับผ้าอ้อม: คู่มือฉบับสมบูรณ์

หากคุณทำงานกับผ้าอ้อม ไม่ว่าคุณจะดำเนินสายการผลิต จัดหาวัสดุ หรือเพียงพยายามทำความเข้าใจว่าทำไม SAP หนึ่งถึงมีราคาสูงกว่าอีกตัวหนึ่ง คุณอาจเคยเห็นแผ่นข้อมูลที่เต็มไปด้วยตัวเลข เช่น CRC, AUP, GBP และ pH ปัญหาคือแผ่นข้อมูลส่วนใหญ่ไม่ได้บอกคุณว่าตัวเลขใดมีความสำคัญหรือโต้ตอบกันอย่างไร

คู่มือนี้จะแจกแจงตัวบ่งชี้การทดสอบที่สำคัญสำหรับซูเปอร์ดูดซับโพลีเมอร์ (SAP) เกรดผ้าอ้อม ตามมาตรฐานซึ่งรวมถึง GB/T 22875-2018, GB/T 22905-2008 และ GB/T 28004.2-2021 เป้าหมายไม่ใช่การเปลี่ยนคุณให้เป็นช่างเทคนิคในห้องปฏิบัติการ แต่ช่วยให้คุณอ่านเอกสารข้อมูลได้เหมือนกับคนที่รู้ว่าพวกเขากำลังดูอะไรอยู่

CRC (ความสามารถในการกักเก็บเครื่องหมุนเหวี่ยง): จำนวนที่ทุกคนพูดถึง แต่ไม่มีใครควรเชื่อถือโดยลำพัง

CRC หรือเรียกอีกอย่างว่าความสามารถในการดูดซับอิสระหรือเรียกง่ายๆ ว่า 'ความสามารถในการดูดซับ' จะวัดปริมาณสารละลายน้ำเกลือ 1 กรัมของ SAP ที่สามารถกักเก็บได้หลังจากการแช่และการระบายน้ำ เป็นหมายเลขพาดหัวในเอกสารข้อมูลทุกแผ่น และเป็นหมายเลขที่ผู้ซื้อถามเป็นอันดับแรก

วิธีทดสอบ : ตัวอย่าง SAP ที่ชั่งน้ำหนักแล้วจะถูกใส่ลงในถุงชาที่ซึมเข้าไปได้ ซึ่งปิดผนึกและจุ่มในน้ำเกลือ 0.9% เป็นเวลา 30 นาที แล้วแขวนไว้สะเด็ดน้ำ 10 นาที จึงชั่งน้ำหนักเจลที่บวม ลบถุงเปล่า หารด้วยมวล SAP แบบแห้ง นั่นคือ CRC ของคุณ

ตัวเลขมีลักษณะอย่างไร : การดูดซึมน้ำแบบปราศจากไอออนสามารถทะลุได้ 50–100 กรัม/กรัม การดูดซึมน้ำเกลือซึ่งเป็นสิ่งสำคัญสำหรับปัสสาวะ โดยทั่วไปจะอยู่ระหว่าง 40–60 กรัม/กรัม

ประเด็นสำคัญคือ ค่าซีอาร์ซีที่สูงไม่ได้หมายความว่าผ้าอ้อมจะดีขึ้นโดยอัตโนมัติ SAP ที่มีการดูดซับอิสระที่สูงมากมักจะมีความหนาแน่นของการเชื่อมโยงข้ามที่ต่ำกว่า ซึ่งหมายถึงความแข็งแรงของเจลที่อ่อนแอลง ภายใต้น้ำหนักของทารก เจลดังกล่าวสามารถยุบตัวและปล่อยของเหลวกลับสู่พื้นผิวได้ ดังนั้น เมื่อซัพพลายเออร์คุยโม้เกี่ยวกับ CRC 55 กรัม/กรัม คำถามแรกควรเป็น: 'AUP คืออะไร'

AUP (การดูดซับภายใต้ความกดดัน): ตัวเลขที่ทำนายประสิทธิภาพที่แท้จริง

AUP วัดปริมาณน้ำเกลือที่ SAP สามารถดูดซับได้ขณะอยู่ภายใต้แรงกดดันทางกล โดยทั่วไปคือ 0.3 psi หรือ 0.7 psi หาก CRC บอกคุณว่า SAP สามารถทำอะไรได้บ้างในโลกที่สมบูรณ์แบบ AUP จะบอกคุณว่า SAP ทำอะไรได้บ้างเมื่อมีเด็กนั่งอยู่บนนั้น

วิธีการทดสอบ : ตุ้มน้ำหนักมาตรฐานจะอยู่ด้านบนของตัวอย่าง SAP เพื่อจำลองความดันของร่างกาย นำน้ำเกลือมาใช้ และวัดปริมาณที่ดูดซับภายใต้ภาระนั้น

ค่าทั่วไป : SAP เกรดผ้าอ้อมมักจะต้องใช้ AUP (0.3 psi) ≥20–30 กรัม/กรัม

ข้อมูลเชิงลึกที่แท้จริงที่นี่คือ อัตราส่วน AUP/ CRC เมื่ออัตราส่วนดังกล่าวสูงกว่า 0.65 จะบอกคุณว่าการเชื่อมขวางที่พื้นผิวทำได้ดี และเจลยึดโครงสร้างไว้ภายใต้แรงกดดัน อัตราส่วนนี้เป็นตัวทำนายประสิทธิภาพการรั่วไหลได้ดีกว่า CRC เพียงอย่างเดียว SAP ที่มี CRC 45 g/g และ AUP 30 g/g จะมีประสิทธิภาพเหนือกว่า SAP ที่มี CRC 55 g/g และ AUP 22 g/g ในเกือบทุกสถานการณ์ในโลกแห่งความเป็นจริง

อัตราการดูดซึม: ดื่มได้เร็วแค่ไหน?

อัตราการดูดซึมคือเวลาเป็นวินาทีที่ SAP ดูดซับของเหลวตามจำนวนที่กำหนด สำหรับผ้าอ้อม SAP โดยทั่วไปอัตราการดูดซึมน้ำเกลือจะต้องอยู่ที่ ≤30–40 วินาที

ทดสอบอย่างไร : สองวิธีทั่วไป ขั้นแรก: ใส่ตัวอย่าง 1.000 กรัมลงในบีกเกอร์ เทของเหลวทดสอบสังเคราะห์มาตรฐาน 5.0 มล. ลงไป บีกเกอร์จะถูกเขย่าเพื่อกระจายตัวอย่าง และเริ่มจับเวลา การจับเวลาจะหยุดลงเมื่อพื้นผิวกระจกของของเหลวหายไป วิธีที่สอง 'วิธีกระแสน้ำวน' จะเพิ่มตัวอย่างลงในกระแสน้ำวนกวนแม่เหล็ก และหยุดเมื่อแท่งกวนถูกเจลปกคลุมจนหมด

การดูดซึมเร็วขึ้นหมายถึงปัสสาวะใช้เวลาบนพื้นผิวน้อยลง ซึ่งหมายถึงการสัมผัสผิวหนังน้อยลงและความเสี่ยงต่อการเกิดผื่นลดลง แต่มีข้อดีข้อเสียอยู่อย่างหนึ่ง นั่นคือ ความเร็วการดูดซึมขึ้นอยู่กับขนาดอนุภาค อนุภาคขนาดเล็กมีพื้นที่ผิวมากกว่าและดูดซับได้เร็วกว่า แต่ค่าปรับที่มากเกินไปจะขัดขวางการซึมผ่านของสาร นั่นเป็นเหตุผลว่าทำไมการกระจายขนาดอนุภาคจึงมีความสำคัญพอๆ กับจำนวนอัตราการดูดซับนั่นเอง

ความสามารถในการเก็บรักษา (CRC) และ Rewet: สามารถเก็บสิ่งที่ดื่มได้หรือไม่?

นี่คือสิ่งที่ทำให้เกิดความสับสน เนื่องจาก 'CRC' ถูกนำมาใช้กับสองสิ่งที่แตกต่างกัน ในบริบทของการเก็บรักษา CRC หมายถึงความสามารถในการกักเก็บเครื่องหมุนเหวี่ยง ซึ่งเป็นปริมาณของเหลวที่ SAP กักเก็บไว้หลังจากปั่นที่ 250 กรัมเป็นเวลา 3 นาที

ค่าทั่วไป : SAP เกรดผ้าอ้อมมักจะต้องมีการเก็บรักษาเครื่องหมุนเหวี่ยง ≥30–40 g/g

ความสามารถในการกักเก็บคือการกักเก็บน้ำ ไม่ใช่แค่การกักเก็บน้ำเข้าไป การกักเก็บที่สูงขึ้นหมายถึงการรีเวทที่น้อยลง ซึ่งเป็นปริมาณของเหลวที่เคลื่อนกลับไปยังพื้นผิวผ้าอ้อมภายใต้แรงกดดัน และการรีเวทคือสิ่งที่ผู้ปกครองสังเกตเห็นจริงๆ ผ้าอ้อมที่รู้สึกแห้งจะคงอยู่ได้นานกว่าและทำให้เกิดการร้องเรียนน้อยลง

ความสัมพันธ์กับการเชื่อมโยงข้ามนั้นตรงไปตรงมา: การเชื่อมโยงข้ามที่มากขึ้นหมายถึงเครือข่ายเจลที่หนาแน่นมากขึ้น การกักเก็บที่ดีขึ้น แต่การดูดซึมอิสระลดลง ที่นี่ไม่มีอาหารกลางวันฟรี

การทดสอบซ้ำ : ของเหลวทดสอบมาตรฐานจะถูกฉีดเข้าไปในตัวอย่างผ้าอ้อม ปล่อยให้ดูดซับ จากนั้นจึงใช้กระดาษกรองและตุ้มน้ำหนักมาตรฐาน กระดาษจะถูกชั่งน้ำหนักเพื่อหาของเหลวที่ไหลกลับมา ภายใต้ GB/T 28004.2-2021 ผ้าอ้อมเด็กต้องมีค่ารีเวท ≤15.0 กรัม ผ้าอ้อมผู้ใหญ่ ≤20 กรัม ผลิตภัณฑ์ระดับพรีเมียมมักจะได้รับ 1–5 กรัม

Rewet คือจุดที่ประสิทธิภาพของ SAP ตรงตามการออกแบบหลัก—การเบี่ยงเบนแบบเลเยอร์, ​​คอร์ที่ถูกระงับ และเลเยอร์การเข้าซื้อกิจการล้วนมีบทบาท SAP ที่ยอดเยี่ยมในคอร์ที่ออกแบบมาไม่ดีจะยังคงถูกสร้างใหม่

GBP (การซึมผ่านของเจลเบด): ตัวบ่งชี้ที่ถูกลืมที่ทำให้เกิดการรั่วไหล

ความสามารถในการซึมผ่าน - วัดใน Darcy - อธิบายว่าของเหลวเคลื่อนที่ผ่านเจล SAP ที่บวมอยู่แล้วได้เร็วเพียงใด นี่เป็นตัวบ่งชี้ที่อธิบาย 'การรั่วไหลอย่างลึกลับ' ส่วนใหญ่ในผ้าอ้อมที่ดูเหมือนจะมีความจุเหลืออยู่มาก

วิธีการทดสอบ : แรงดันถูกนำไปใช้กับตัวอย่าง SAP ขณะที่ของเหลวถูกฉีดอย่างต่อเนื่อง อัตราการไหลและความแตกต่างของแรงดันทั่วทั้งเจลเบดให้ค่าสัมประสิทธิ์การซึมผ่านแก่คุณ

เหตุใดจึงสำคัญ : เมื่อ SAP ที่ด้านบนสุดของแกนขยายปิด ของเหลวจะต้องผ่านชั้นที่บวมนั้นเพื่อให้ได้ SAP ใหม่ด้านล่าง หากความสามารถในการซึมผ่านได้ต่ำ (ต่ำกว่า 5 ดาร์ซี) ปัสสาวะจะกองอยู่บนพื้นผิวและรั่วไหลออกด้านข้าง สิ่งนี้เรียกว่าเจลบล็อค และเป็นสาเหตุที่ทำให้ผ้าอ้อมรั่วได้ในขณะที่ยังมีน้ำหนักว่างถึง 70%

ความสามารถในการซึมผ่านขึ้นอยู่กับการกระจายขนาดอนุภาค รูปร่างของอนุภาค (การเต้นของทรงกลมไม่สม่ำเสมอ) และการเชื่อมโยงข้ามพื้นผิว นี่เป็นสาเหตุที่คุณไม่สามารถโยน SAP เข้าไปในคอร์และคาดหวังประสิทธิภาพที่ดีขึ้นไม่ได้

การกระจายขนาดอนุภาค: ตัวแปรที่มองไม่เห็น

การกระจายขนาดอนุภาคมีลักษณะเหมือนกัน นั่นคือเปอร์เซ็นต์ของอนุภาค SAP ในแต่ละช่วงของ Mesh

วิธีทดสอบ : ตะแกรงมาตรฐานแยกตัวอย่าง และชั่งน้ำหนักแต่ละเศษส่วน

การกระจายเกรดผ้าอ้อมโดยทั่วไป : 20–60 mesh ≥70%, 60–80 mesh ≤20%, 80–100 mesh ≤5%, ต่ำกว่า 100 mesh <1%

อนุภาคขนาดเล็กดูดซับได้เร็วแต่ทำร้ายการซึมผ่าน อนุภาคขนาดใหญ่ไหลได้ดีแต่ดูดซับได้ช้า การผสมผสานที่ลงตัวจะทำให้คุณทั้งความเร็วและความลื่นไหล และค่าปรับที่ต่ำกว่า 100 mesh เป็นปัญหาด้วยเหตุผลอื่น นั่นคือ ฝุ่น ค่าปรับมากเกินไปหมายถึงสภาพแวดล้อมการผลิตที่สกปรกและปัญหาด้านความปลอดภัยที่อาจเกิดขึ้น

pH: จำนวนน้อย ผลที่ตามมาใหญ่

pH วัดความเป็นกรดหรือความเป็นด่างของไฮโดรเจลหรือสารสกัด SAP SAP เกรดผ้าอ้อมโดยทั่วไปจะอยู่ระหว่าง 6.5 ถึง 8.3

วิธีการทดสอบ : เจลหรือสารสกัด SAP ถูกเตรียมที่ความเข้มข้นที่ตั้งไว้ และเครื่องวัดค่า pH ที่ปรับเทียบแล้วจะดำเนินการส่วนที่เหลือ

สิ่งที่เปลี่ยนแปลงเมื่อเร็วๆ นี้: GB/T 28004.1-2021 ปรับช่วง pH สำหรับผ้าอ้อมสำเร็จรูปให้เข้มงวดขึ้นจาก 4.0–8.0 เป็น 4.0–7.5 และเปลี่ยนสารละลายทดสอบจากน้ำปราศจากไอออนเป็นน้ำเกลือ ส่วนสุดท้ายนี้สำคัญ—น้ำเกลือมีความใกล้เคียงกับปัสสาวะจริงมากกว่า ดังนั้นการทดสอบจึงเป็นตัวแทนของการใช้งานจริงมากกว่า

ค่า pH นอกช่วงอาจทำให้ผิวหนังของทารกระคายเคืองได้ เป็นหนึ่งในตัวชี้วัดที่ไม่ได้รับความสนใจมากนักจนกว่าจะมีการร้องเรียน

โมโนเมอร์ตกค้าง: หมายเลขความปลอดภัย

โมโนเมอร์ที่เหลือคือกรดอะคริลิกที่ไม่ทำปฏิกิริยาและโมโนเมอร์อื่นๆ ที่เหลือหลังจากการเกิดปฏิกิริยาพอลิเมอไรเซชัน วัดโดย HPLC หรือ GC

ขีดจำกัดทั่วไป : ≤500 ppm สำหรับ SAP เกรดผ้าอ้อม แม้ว่ามาตรฐานบางรายการจะอนุญาตได้ถึง 1,000 ppm

โมโนเมอร์ที่ตกค้างคือสารระคายเคืองผิวหนังและสารกระตุ้นอาการแพ้ เหตุผลหลักที่ทำให้ความปลอดภัยของสารเคมีกลายเป็นส่วนหนึ่งของมาตรฐานผ้าอ้อมแล้ว GB/T 28004.1-2021 นำโลหะหนัก ฟอร์มาลดีไฮด์ และสารเรืองแสงที่เคลื่อนย้ายได้เข้าสู่กรอบการทดสอบเป็นครั้งแรก ซึ่งเป็นสัญญาณว่าความปลอดภัยของวัตถุดิบไม่ใช่ทางเลือกอีกต่อไป

ปริมาณความชื้น: เรื่องการจัดเก็บ

ปริมาณความชื้นคือเปอร์เซ็นต์ของน้ำใน SAP สำเร็จรูป โดยทั่วไปจะต้องอยู่ที่ ≤7%

วิธีทดสอบ : ทำให้ตัวอย่างแห้งที่อุณหภูมิ 105°C ± 2°C เพื่อให้มีน้ำหนักคงที่และคำนวณการสูญเสีย

ความชื้นมากเกินไปและ SAP จับตัวเป็นก้อนในการจัดเก็บ ทำให้สูญเสียประสิทธิภาพก่อนที่จะถึงสายการผลิต นอกจากนี้ยังเพิ่มความเสี่ยงต่อจุลินทรีย์ นี่คือตัวบ่งชี้ด้านลอจิสติกส์และการจัดเก็บมากพอๆ กับคุณภาพ

Extractables: ความบริสุทธิ์และความสมบูรณ์ของเครือข่าย

สารสกัดได้คือโมเลกุลขนาดเล็กที่ละลายน้ำได้ซึ่งเคลื่อนตัวออกจากเครือข่ายเจล โดยทั่วไปขีดจำกัดสำหรับ SAP ระดับผ้าอ้อมคือ ≤35 wt%

วิธีการทดสอบ : เจล SAP ถูกกรอง และสารกรองจะถูกระเหย ทำให้แห้ง และชั่งน้ำหนัก

การสกัดได้สูงหมายถึงการเชื่อมโยงข้ามไม่เพียงพอ ซึ่งเป็นเครือข่ายที่อ่อนแอซึ่งทำให้โมเลกุลขนาดเล็กรั่วไหล เป็นทั้งตัวบ่งชี้ประสิทธิภาพและตัวบ่งชี้ความบริสุทธิ์/ความปลอดภัย ซัพพลายเออร์ที่ตัดมุมในการเชื่อมโยงข้ามมักจะแสดงไว้ที่นี่ก่อน

นำมารวมกัน: สิ่งที่ต้องมองหา

SAP ที่ดีที่สุดไม่ใช่ SAP ที่มี CRC สูงสุด เป็นสารที่สร้างความสมดุลระหว่างการดูดซึม การเก็บรักษา การซึมผ่าน และความปลอดภัย นี่คือสาเหตุที่มีการเชื่อมโยงข้ามพื้นผิว: โดยจะแลกเปลี่ยนความสามารถในการดูดซับอิสระ 5–15% เพื่อรับการดูดซับที่เพิ่มขึ้น 40–80% ภายใต้แรงกดดัน การแลกเปลี่ยนนั้นเป็นสิ่งที่แยกแชมป์เปี้ยนเอกสารข้อมูลออกจากผ้าอ้อมที่ใช้งานได้จริง