Что такое впитывающая способность?

Впитывающая способность всегда считалась одной из наиболее важных характеристик, желаемых потребителями одноразовых подгузников. Кто-нибудь знает, что такое впитывающая способность?  Когда я задаю этот вопрос, я говорю не только о простых физических явлениях поглощения, которые тоже не так просты, как мы все можем подумать. Мы должны искать ответ с точки зрения потребителей одноразовых подгузников.  В случае детских подгузников ответ должна дать мать ребенка или тот, кто принимает решение купить подгузники для ребенка. Аналогично, для продуктов для взрослых, страдающих недержанием мочи, ответ должен быть предоставлен фактическими пользователями продуктов для взрослых.  Скоро мы увидим, что простого ответа на этот вопрос нет. Цель этой статьи - заставить вас задуматься, правильно ли вы отвечаете на вопрос о впитывающей способности. Совпадает ли ваше определение впитывающей способности с определением ваших клиентов? И последнее, но не менее важное: действительно ли нынешний дизайн сердцевины вашего подгузника является оптимальным по цене, как для производителя, так и для пользователя? Не пришло ли время что-то изменить?   Мы вместе пройдем улицу поглощения в течение следующего часа или около того.

Давайте начнем с определения Вебстера "впитываемости"; согласно словарю, впитываемость означает впитывать, впитывать, впитывать и впитывать.  Если мы примем это определение, то подгузник, способный всасывать больше мочи, или тот, который впитывает больше жидкости, будет считаться наиболее впитывающим.  Ну, как я собираюсь объяснить, это не обязательно верно; по крайней мере, это неверно с точки зрения взрослого потребителя подгузников или с точки зрения матерей, которые покупают подгузники.

Ключевым вопросом, который необходимо понять, прежде чем мы поговорим о впитывающей способности подгузников, является разработка впитывающей прокладки с начала истории подгузников до наших дней.  Это упражнение поможет нам подготовить наш разум к пониманию того, что нам нужно сделать, чтобы улучшить впитываемость подгузников.  Это также поможет мне указать на ошибки прошлого, сосредоточиться на ошибках настоящего и определить путь на будущее.

Разработка абсорбирующей сердцевины подгузника:

Первые одноразовые подгузники были сделаны из крепированной папиросной бумаги.  Это был очень простой процесс, при котором несколько слоев бумаги извлекались из нескольких разматывателей и складывались. Проблема с этой простой конструкцией заключалась в недостаточной способности этого сердечника поглощать достаточное количество мочи и плохой влагостойкости прокладки. Впитывание было превосходным, но из-за того, что бумага плохо подходит для хранения жидкостей под давлением, ее использование было хорошим только для первого использования.

Следующим шагом в разработке абсорбирующей сердцевины стало использование целлюлозного пуха с использованием молотковой или дисковой мельницы и горизонтального или вертикального плоского сита. Это было огромным улучшением, так как вы могли отправлять большое количество целлюлозы в сильно сжатом рулоне, что позволяло изготавливать тысячи подгузников из каждого отдельного рулона.  Мельница открывала волокна, и волокна осаждались на движущийся медный экран, используя камеру с низким вакуумом, эквивалентным примерно 8-12 дюймам воды. Сердцевина нуждалась в обертывании тканью и аэрозольном клее, чтобы транспортировать прокладку в секцию удаления, так как прокладка обычно была слишком слабой, чтобы выдерживать силы натяжения сама по себе, не разваливаясь.  В этой конструкции прокладки использовался компрессионный валик на станции удаления ворса, чтобы увеличить плотность пуха.  Вскоре стало ясно, что вы можете улучшить прочность и целостность подгузника во влажном состоянии, придав ему ромбовидную форму или аналогичный рисунок во время сжатия.

Почему это была хорошая идея и в то же время плохой вариант?  Простой способ понять это - понаблюдать за эффектом, который высокая плотность оказывает на целлюлозные волокна.  Чем ниже плотность пуха, тем легче (и быстрее) волокнам всасывать жидкость. То, что мы называем “временем забастовки”, происходит почти мгновенно, если плотность низкая. С другой стороны, если плотность слишком высока, жидкости не так быстро поглощаются целлюлозой.  Это происходит главным образом потому, что между волокнами меньше пустого пространства, и жидкость быстро движется по сжатым линиям, прежде чем она впитается (капиллярное давление и движение жидкости увеличиваются по мере уменьшения капиллярности).  Простое сжатие пуха помогает распределить жидкости на большей площади, прежде чем волокна полностью пропитаются, но, к сожалению, это также приводит к тому, что жидкости быстро вытекают из прокладки, вплоть до краев. Это было типично для многих основных конструкций того времени, которые создавали сжатый узор вплоть до краев.

Следующим шагом в технологии pad стала замена вертикального грохота, поскольку при его работе было слишком много трения, а также была опасность пожара, вертикальный грохот был заменен на вращающийся барабан грохота.  Добавление барабана помогло увеличить вакуум, не создавая чрезмерного трения. Использовались типичные вакуумы объемом от 15 до 25 дюймов воды.  Даже сегодня мы все еще можем увидеть множество совершенно новых машин для производства подгузников, изготовленных с использованием этой простой конструкции барабана с плоским экраном.

Вскоре стало ясно, что вы можете так же легко получить более широкую прокладку, используя ту же технологию, а затем отрезать ее продольный кусок круглым ножом, чтобы создать двойной слой пуха, расположенный в центре прокладки.   Такая конструкция уменьшила вес основания по краям подушки и в то же время увеличила вместимость центра, сделав его более удобным для детей во время ходьбы или сна. Мы должны помнить, что до использования SAP подгузники должны были быть очень толстыми, чтобы оставаться эффективными в течение длительного времени между сменами подгузников ночью. Детские подгузники с более чем 60 граммами пуха для ночного использования не были редкостью в 80-е годы. Типичная плотность в то время составляла от 0,11 до 0,13 грамма на кубический сантиметр. Одним из преимуществ использования пуха было отличное впитывание влаги, которое обеспечивало почти полное использование подгузников до того, как они просочились. Однако они должны были быть чрезвычайно громоздкими, чтобы достичь чего-то близкого к способности удерживать жидкость, которая есть в современных подгузниках.

Чтобы уменьшить эффект очень толстой прокладки в промежности, новые конструкции прокладок с использованием барабанных карманов в форме песочных часов заменили оригинальный плоский экран. Это также помогло увеличить площадь подгузника без ущерба для прилегания подгузника к ногам.

Революция, произошедшая с использованием SAP, вызвала множество изменений в дизайне планшетов.  Первая проблема заключалась в том, что суперпоглощающий материал плохо переносил жидкости.  Первые поколения SAP обеспечивали отличный способ удержания жидкостей под давлением и уменьшения объема подгузника, но, к сожалению, на самом деле они очень плохо справлялись с перемещением или распространением жидкостей после их насыщения.  Новички столкнулись с совершенно новой проблемой, которая называлась “Гелевый блок”, и это означало, что вы могли получить протекающий подгузник, даже если половина подгузника была полностью сухой или неиспользованной.  Это означало пустую трату большого количества сырья.  То, что помогло избежать утечки жидкостей, было добавлением манжеты для ног, которая была введена в то время.

Одно из первых изменений в дизайне колодок произошло на станции разгрузки.  Использование ромбовидного рисунка было ужасным выбором при использовании SAPs первого поколения. Почему это было проблемой? Линии высокой плотности, созданные рисунком тиснения, заставляли СОК “блокировать гель” и не позволяли жидкостям двигаться дальше. Когда содержание СОКА в смеси высокое, из-за абразивной природы СОКА практически невозможно разрезать прокладку циркулярным ножом, как это делали многие вертикальные грохочущие машины, которые все еще используются.  Этот процесс необходимо было изменить.  Чтобы избежать этой проблемы, простым выходом было удалить ромбовидный рисунок в компрессионном ролике и заменить его простой плоской зеркальной поверхностью или одноступенчатым роликом.   

   Другим временным решением проблемы было использование пистолета с прерывистым впрыском сока внутри формирователя барабана. Этот пистолет использовался для того, чтобы контролировать положение SAP, используя пневматический клапан и сложный таймер.  У этого метода применения SAP было несколько проблем. С одной стороны, абразивная природа SAP затрудняла обработку этого материала высокоскоростным щелкающим клапаном. В результате его использования возникло несколько проблем с обслуживанием. Кроме того, было трудно на самом деле увидеть положение и размещение SAP в готовом продукте.  Во многих случаях SAP заканчивался в неправильном положении, прежде чем можно было предпринять корректирующие действия.  Большинство производителей подгузников удалили рисунок тиснения и заменили его плоским компрессионным роликом, и даже через несколько лет после того, как проблема SAP была устранена с использованием очень эффективных поверхностных поперечных линкеров, большинство фабрик подгузников не вернулись к оригинальным компрессионным роликам с рисунком тиснения, хотя это действие может обеспечить несколько ощутимых преимуществ сегодня.