本发明涉及纸尿裤检测，尤其涉及一种纸尿裤柔软度检测方法。
背景技术：
1、纸尿裤平展后的简易示图如图1所示，其包括前腰贴、后腰贴和吸液区，在后腰贴两侧还带有魔术贴，吸液区两侧为防侧漏边缘区，吸液区厚度大于防侧漏边缘区。目前国家现行标准gb/t28004.1-2021和gb/t28004.2-2021，在gb/t28004-2011《纸尿裤(片、垫)》的基础上增加了部分物理指标和化学指标，但是却没有关于纸尿裤柔软度的技术指标。
2、纸尿裤柔软度关系到穿戴者的舒适性感受，因为纸尿裤为贴身性产品，其柔软度较差会导致皮肤摩擦红肿、疼痛甚至皮肤损伤，特别是婴儿纸尿裤其柔软度更是宝妈妈关注的焦点。成人纸尿裤相比婴儿纸尿裤更厚尺寸更大，成人纸尿裤消费者多为老人或者行动不便、长期卧床人员，更应该考虑其柔软度问题。因此，纸尿裤柔软度检测显得尤为必要。
3、柔软度是纸制品中比较常见的检测项目，在gb/t 20810-2018、gb/t4509-2013和gb/t 20808-2022等纸制品标准中都有柔软度检测项目。目前纸制品柔软度测试国家标准为gb/t 8942-2016《纸柔软度的测定》，该标准规定了用手感式柔软度测定仪检测柔软度的方法。该标准为狭缝法测纸的柔软度，其原理是在规定的条件下，板状测头将试样压入狭缝一定深度约(8mm)时，仪器记录试样本身的抗弯曲力和试样与缝隙处摩擦力的最大矢量之和，称之为试样的柔软度，柔软度测定值单位mn，仪器示值越小说明试样越柔软。该标准适用于各种卫生纸、纸巾纸以及对柔软度性能有要求的纸张、烟草薄片、纤维薄片、无纺布等。
4、采用狭缝法测试纸的柔软度应用已经非常成熟，其测量数值客观，按照其标准检测方法操作，柔软度测试数值重复性好。但是该狭缝法检测的试样范围受限、仅适用于较薄的纸制品，即便是将狭缝宽度调整至最高档20.00mm，其能测试的纸制品最大厚度也不宜超过2mm。
5、由此可以看出，从厚度上，该狭缝法并不适用于纸尿裤柔软度的测定，因为婴儿纸尿裤的厚度多在2mm以上，而成人纸尿裤多在10mm以上。从检测要求上，国标gb/t 8942-2016要求试样切取尺寸为100mm×100mm，切取后能自行保持平展，这对于卫生纸、本色生活用纸、纸巾比较合适，而纸尿裤柔软度主要体现在吸液区，吸液区被裁切后、其中的吸水树脂和绒毛浆就会漏出，破坏了吸液区的完整性，而且靠外力展开后也无法自行保持平整状态，根本无法进行试验。从测量范围上，狭缝法测试纸柔软度、其测试范围基本在10mn-1000mn，而纸尿裤的厚度远远大于卫生纸的厚度，测量范围也不适用于测试纸尿裤柔软度。综上，狭缝法无法进行纸尿裤的柔软度测试。
6、目前有团体标准t/cpa 005-2024《星级品质婴儿纸尿裤》，该标准中提到了婴儿纸尿裤的柔软度，并将其定义为：模拟婴儿纸尿裤的表面被手触摸以及整体被手抓握时的柔软度触感程度。该标准规定了柔软度的测试方法，通过测定婴儿纸尿裤试样的阻力值、反弹率和ts7值来拟合计算婴儿纸尿裤的整体柔软度。计算原理为：基于已知的婴儿纸尿裤触感客观物理测试数据(阻力值、反弹率、ts7)与婴儿纸尿裤主观评测数据，采用多元线性回归建立数学模型，通过该模型对未知柔软度的婴儿纸尿裤主观评价结果进行预测。
7、以上团体标准给出的纸尿裤柔软度检测方法中，阻力值的测定和反弹率的测定虽然测试方法简单，但是这两个测试都需要进行样品制备。阻力值的测定需要从婴儿纸尿裤上裁取0.01㎡的圆形试样；反弹率的测试裁取宽度为50±0.5mm、长为120mm±0.5mm的矩形试样，裁样区域包含吸液区、其内部绒毛浆和吸水树脂就会不可避免的漏出，造成试验数据的不确定性。ts7值的测试需要记录旋转过程产生的噪音强度和测定刀头震动频率，绘制音频谱图，将测定头刀片在特定震动频率下产生的噪音强度波峰值作为ts7值，该ts7值的测定需要周围环境无噪音干扰，没有专门静音室无法完成，而建造静音室投入较大，以至检测成本较大。
8、与此同时，以上团体标准给出的方法虽然能够对纸尿裤进行测试，但是阻力值(f)、反弹率(l)和ts7三个值不能单独表示纸尿裤的柔软度，需要通过与婴儿纸尿裤主观评测数据进行结合，通过多元线性回归建立预测数学模型，通过该模型对未知柔软度的婴儿纸尿裤主观评测结果进行预测。问题在于与婴儿纸尿裤主观评测数据结合，也就是每个人的主观感受不一致、模型就会受到影响。该方法柔软度值只是一种对主观感受的预测，模型受主观感受影响较大，后面的主观感受预测也受主观感受的影响。其重复性、数据再现性存在较大问题。不同人的主观感受不同，其预测结果也受到较大的影响。因此该检测方法不适用于产品检验检测中，仅能对主观感受进行预测。
技术实现思路
1、本发明为了解决现有的纸尿裤柔软度检测方式受主观感受影响大、以至检测科学性或准确度较低的问题，提供一种纸尿裤柔软度检测方法，该检测方法原理为：将纸尿裤试样一端以一定的方式插入特定半径的试验圆环内，从插入端以一定的速度对纸尿裤试样施加拉力，直到纸尿裤试样全部从试验圆环中拉出，将纸尿裤试样拉出时的抗弯曲力和纸尿裤试样与试验圆环的摩擦力的最大矢量之和定义为柔软度，仪器示值越大说明柔软度越差，仪器示值越小说明柔软度越好。
2、为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：
3、一种纸尿裤柔软度检测方法，包括以下步骤：
4、步骤1：准备试样和检测器材，包括同一批次、同一规格的若干片纸尿裤试样、厚度测定仪以及带有供纸尿裤试样穿过的试验圆环的柔软度试验机；要求制作的试验圆环内半径r1范围在10-32mm之间，试验圆环有不同的内半径规格，方便适配不同尺寸规格的纸尿裤试样，试验圆环表面粗糙度ra为6.3，模拟试样与试验圆环之间的摩擦力；
5、步骤2：选取一片纸尿裤试样、将其平铺在厚度测定仪上并固定，确保试样平展无褶皱，测量纸尿裤试样吸液区前段、中段和后段的宽度数值，而后操作厚度测定仪、测量纸尿裤试样吸液区的厚度；
6、步骤3：重复步骤2、测量五片纸尿裤试样的宽度和厚度，而后计算纸尿裤试样宽度的平均值、记为宽度w，同时计算纸尿裤试样厚度的平均值、记为厚度d，最后计算纸尿裤试样吸液区的横截面积s，s＝w×d；
7、步骤4：根据横截面积s计算所需要的试验圆环的内半径以计算得到的试验圆环半径r为基准、从r1范围内选取制作得到的半径最接近的试验圆环，将试验圆环安装在柔软度试验机上；
8、步骤5：选取一片纸尿裤试样裁剪后保留吸液区，而后将纸尿裤试样卷呈圆柱形、插入到试验圆环内，要求圆柱形的纸尿裤试样上端穿出试验圆环50-70mm，最后操作柔软度试验机向上提拉纸尿裤试样、直至从试验圆环内完全垂直拉出，读取提拉过程中的最大力值、记为柔软度数值ddrrd；
9、步骤6：重复步骤5、测量多20片纸尿裤试样提拉过程中的最大力值并记录，要求一半数量的纸尿裤试样向内卷起呈圆柱状、另一半数量的纸尿裤试样向外卷起呈圆柱状开展试验；
10、步骤7：分别计算纸尿裤试样向内卷起时柔软度平均值ddrrd(向内)和纸尿裤试样向外卷起时柔软度平均值ddrrd(向外)，而后计算纸尿裤试样柔软度ddrrd＝(ddrrd(向内)+ddrrd(向内))/2，纸尿裤试样柔软度ddrrd越小表示柔软度越好、反之越差。
11、进一步地，步骤1中，每个试验圆环内外半径差为20mm，试验圆环轴向长度为30mm；
12、试验圆环内半径r1在10-20mm范围内、每隔2mm制作一个试验圆环，制得内半径分别为10mm、12mm、14mm、16mm、18mm和20mm的六个试验圆环；试验圆环内半径r1在20-32mm范围内、每隔3mm制作一个试验圆环，制得内半径分别为23mm、26mm、29mm和32mm的四个试验圆环。
13、进一步地，步骤2中，厚度测定仪包括厚度测定仪本体、测定平台和固定片，所述厚度测定仪本体为数字式厚度仪，其厚度测定原理为现有技术，这里仅是对其进行改造使其能够检测纸尿裤厚度，厚度测定仪本体上设置所述测定平台，测定平台为长方形平台，测定平台中心设置有测量下盘，测定平台两侧设置有用于压制固定纸尿裤试样的所述固定片，方便保持试样的平展状态，每个固定片两端和测定平台螺栓连接，固定片长度方向和测定平台长度方向相垂直。
14、进一步地，步骤2中，选取一片纸尿裤试样后剪去腰贴两翼，将纸尿裤试样平铺展开在测定平台上，利用固定片压制固定纸尿裤试样的两侧、使之保持平展，要求纸尿裤试样中心覆盖测量下盘；
15、采用精度为0.5mm的刻度尺来测量吸液区前段、中段和后段的宽度数值，并相加求吸液区宽度均值；厚度测定仪的测量精度为0.01mm，测试厚度范围为0-30mm。
16、进一步地，步骤4中，由于纸尿裤试样要卷呈圆柱、穿在试验圆环内，根据面积等效原理、试验圆环内圆的面积等于纸尿裤试样横截面积，即πr2＝dw，导出试验圆环的内半径其中π取3.14。
17、进一步地，试验圆环的选取根据计算得到的试验圆环半径r来选取，从r1范围内选取制作得到的半径最接近的两个试验圆环，并依据差值的绝对值最小的原则进行选取，即根据e＝|r1-r|分别计算制作的试验圆环半径和计算的试验圆环半径之差的绝对值，以绝对值e最小为原则选择一个合适半径的试验圆环。
18、进一步地，步骤5中，柔软度试验机为单柱拉力试验机，其原理为现有技术，柔软度试验机包括机座、安装侧板、固定夹具、伺服丝杆模组和升降夹具，所述机座前方两侧竖向设置所述安装侧板，两个安装侧板之间可拆卸设置所述固定夹具，方便不同规格的固定夹具的更换，机座后方中部竖向设置所述伺服丝杆模组，伺服丝杆模组上设置所述升降夹具，方便带动升降夹具上下移动，升降夹具和固定夹具上下对应。
19、进一步地，所述固定夹具包括安装长杆和所述试验圆环，试验圆环两侧对称设置有所述安装长杆，所述安装侧板上竖向开设有安装槽，安装长杆端部卡接所述安装槽内、且沿安装槽上下滑动，卡接限制了安装长杆的周向旋转和轴向移动，安装长杆端部伸出安装槽、螺纹连接有安装螺母，所述安装螺母紧抵在安装侧板上，便于固定夹具在安装侧板上的固定；
20、所述升降夹具包括顶杆、夹柱和用于夹紧纸尿裤试样的夹板，所述顶杆水平连接伺服丝杆模组，顶杆上前后可调连接有所述夹柱，夹柱竖向布置，夹柱下端两侧可调连接有所述夹板，两个夹板间距可调，方便夹紧或释放纸尿裤试样。
21、进一步地，步骤7中，根据柔软度ddrrd数值大小判定纸尿裤试样柔软度，柔软度ddrrd数值精度精确至0.1n；同时确定纸尿裤试样柔软度的标准值，婴儿纸尿裤nb、s、m、l及以上规格的标准值分别≤20.0、≤24.0、≤28.0、≤32.0，成人纸尿裤m及以下、l及以上规格的标准值分别为：≤38.0、≤44.0，单位为n；
22、以标准值对纸尿裤试样柔软度进行分级，包括以下等级：≤70％标准值为舒适；＞70％标准值、≤85％标准值为较舒适；＞85％标准值、≤100％标准值为一般舒适；如果测试数值大于标准值，纸尿裤的柔软度为较差。
23、通过上述技术方案，本发明的有益效果是：
24、本发明在狭缝法的基础上，对其进行优化，优化后得到纸尿裤柔软度的检测方法，原理是将纸尿裤一端以一定的方式插入特定半径的圆环，从插入端以一定的速度对纸尿裤施加拉力，直到纸尿裤全部从圆环中拉出，把纸尿裤拉出时的抗弯曲力和纸尿裤与圆环的摩擦力的最大矢量之和定义为柔软度。仪器示值越大说明柔软度越差，仪器示值越小说明柔软度越好。
25、本发明的检测原理和狭缝法的检测原理基本一致，没有改变柔软度的基本定义，其抗弯曲力和摩擦力的最大矢量之和的基本原理没有改变。把检测范围从纸张、烟草薄片、纤维薄片、无纺布扩展到了纸尿裤，扩大了了检测适用范围，解决了纸尿裤的柔软度检测问题。不仅可以适用婴儿、成人纸尿裤，还可以用于裤型卫生巾的柔软度的检测。
26、本发明为了确定试验圆环的内半径，创造了横截面积等效模型，该模型首先简化了纸尿裤的结构，由于纸尿裤防侧漏区厚度远远小于吸液区厚度，纸尿裤防侧漏区主要为底膜和网面无纺布，其厚度在0.2mm左右，小于吸液区厚的的十分之一。因此，纸尿裤的横截面积简化等效为吸液区的厚度×宽度。简化纸尿裤结构，方便测量纸尿裤的宽度、厚度，对结果的影响也可以忽略不计。然后，把纸尿裤矩形横截面积折叠等效为圆形，就有了s＝πr2＝d·w，可以计算出试验圆环的内半径。根据差值绝对值最小原则能够降低选择试验圆环内半径受宽度和厚度测量偏差的影响。
27、本发明利用试验圆环，可以测量厚度在2mm-15mm纸尿裤的柔软度，测量范围更大，由于纸尿裤的厚度远远大于纸张的厚度，其柔软度数值会更大，狭缝法的测试范围只有10mn-1000mn，而利用本检测方式进行柔软度测试范围可以在0.10n-100.00n之间。
28、本发明利用试验圆环测试纸尿裤柔软度不破坏吸液区完整性，纸尿裤的柔软度主要体现吸液区部分，内部含有绒毛浆和吸水树脂。对于纸尿裤来说，吸液区的裁切会出现绒毛浆和吸水树脂漏出，无法进行试验。不需要对样品主体吸液区进行破坏，其检测成本也比较低，不需要复杂繁琐的测试过程拟合曲线，检测结果也不受主观感受的影响。
29、本发明和gb/t8942-2016中的狭缝法是相辅相成的，两者基本原理相同。在纸尿裤加工之前，测试纸尿裤原材料pe底膜、无纺布、网面层的柔软度，可以采用狭缝法进行。本发明是对gb/t8942-2016的延续和补充，使柔软度的测定范围从单一纸张变为了纸制品，从厚度0.02mm-2mm纸张柔软度的测定，增加到了0.2mm-15mm纸制品的测定，使柔软度的基本原理测定范围大大增加。也即是可以利用本发明对纸尿裤柔软度进行测定，狭缝法和本发明分别适用于原材料和成品的检验检测，两者相辅相成，可以对企业生产提供很大的帮助。
1.一种纸尿裤柔软度检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种纸尿裤柔软度检测方法，其特征在于，步骤1中，每个试验圆环（152）内外半径差为20mm，试验圆环（152）轴向长度为30mm；
3.根据权利要求1所述的一种纸尿裤柔软度检测方法，其特征在于，步骤2中，厚度测定仪（6）包括厚度测定仪本体（7）、测定平台（8）和固定片（9），所述厚度测定仪本体（7）为数字式厚度仪，厚度测定仪本体（7）上设置所述测定平台（8），测定平台（8）为长方形平台，测定平台（8）中心设置有测量下盘（10），测定平台（8）两侧设置有用于压制固定纸尿裤试样的所述固定片（9），每个固定片（9）两端和测定平台（8）螺栓连接，固定片（9）长度方向和测定平台（8）长度方向相垂直。
4.根据权利要求3所述的一种纸尿裤柔软度检测方法，其特征在于，步骤2中，选取一片纸尿裤试样后剪去腰贴两翼，将纸尿裤试样平铺展开在测定平台（8）上，利用固定片（9）压制固定纸尿裤试样的两侧、使之保持平展，要求纸尿裤试样中心覆盖测量下盘（10）；
5.根据权利要求1所述的一种纸尿裤柔软度检测方法，其特征在于，步骤4中，由于纸尿裤试样要卷呈圆柱、穿在试验圆环（152）内，根据面积等效原理、试验圆环（152）内圆的面积等于纸尿裤试样横截面积，即r2 = dw，导出试验圆环（152）的内半径r＝，其中取3.14。
6.根据权利要求5所述的一种纸尿裤柔软度检测方法，其特征在于，试验圆环（152）的选取根据计算得到的试验圆环（152）半径r来选取，从r1范围内选取制作得到的半径最接近的两个试验圆环（152），并依据差值的绝对值最小的原则进行选取，即根据e = | r1 - r |分别计算制作的试验圆环（152）半径和计算的试验圆环（152）半径之差的绝对值，以绝对值e最小为原则选择一个合适半径的试验圆环（152）。
7.根据权利要求1所述的一种纸尿裤柔软度检测方法，其特征在于，步骤5中，柔软度试验机（12）为单柱拉力试验机，柔软度试验机（12）包括机座（13）、安装侧板（14）、固定夹具（15）、伺服丝杆模组（16）和升降夹具（17），所述机座（13）前方两侧竖向设置所述安装侧板（14），两个安装侧板（14）之间可拆卸设置所述固定夹具（15），机座（13）后方中部竖向设置所述伺服丝杆模组（16），伺服丝杆模组（16）上设置所述升降夹具（17），升降夹具（17）和固定夹具（15）上下对应。
8.根据权利要求7所述的一种纸尿裤柔软度检测方法，其特征在于，所述固定夹具（15）包括安装长杆（151）和所述试验圆环（152），试验圆环（152）两侧对称设置有所述安装长杆（151），所述安装侧板（14）上竖向开设有安装槽（141），安装长杆（151）端部卡接所述安装槽（141）内、且沿安装槽（141）上下滑动，安装长杆（151）端部伸出安装槽（141）、螺纹连接有安装螺母（20），所述安装螺母（20）紧抵在安装侧板（14）上；
9.根据权利要求1所述的一种纸尿裤柔软度检测方法，其特征在于，步骤7中，根据柔软度ddrrd数值大小判定纸尿裤试样柔软度，柔软度ddrrd数值精度精确至0.1n；同时确定纸尿裤试样柔软度的标准值，婴儿纸尿裤nb、s、m、l及以上规格的标准值分别≤20.0、≤24.0、≤28.0、≤32.0，成人纸尿裤m及以下、l及以上规格的标准值分别为：≤38.0、≤44.0，单位为n；
