Quali sono i componenti di un tipico pannolino usa e getta?
La maggior parte dei pannolini usa e getta è realizzata con i seguenti componenti di base:
1) Pellicola in polietilene o simile al tessuto: Questo strato esterno viene utilizzato per impedire la fuoriuscita di liquidi dal pannolino. Lo strato esterno può anche assumere un aspetto simile al tessuto, aggiungendo un sottile foglio di tessuto non tessuto di polipropilene alla pellicola, utilizzando il processo di fusione a caldo o il metodo di estrusione diretta a caldo e pressione sul non tessuto. Contrariamente a quanto si crede, lo strato esterno simile al tessuto non è tessuto, ma è realizzato in plastica. In alternativa alla pellicola, si può utilizzare anche un materiale traspirante simile al tessuto. Non molti sanno che anche un pannolino traspirante con 200 ml di urina perde meno del 2,5% del suo peso in 24 ore e questa evaporazione è sufficiente a raffreddare il pannolino, che potrebbe risultare meno confortevole di notte o in inverno.
2) Tessuto: Un altro componente importante del pannolino è una speciale carta tissue, diversa dalla normale carta igienica, caratterizzata da maggiore elasticità e resistenza all'umidità. Questa carta tissue funge essenzialmente da supporto per l'assorbente (il nucleo assorbente del pannolino) e contribuisce a ridurre i fori creati durante il processo di compressione effettuato dai sistemi di formatura a tamburo continuo. Tale carta, in genere con una grammatura di 16 grammi/m² (abbreviata anche in GSM) o superiore, protegge la plastica interna dalle particelle superassorbenti. In alternativa alla carta tissue, è possibile utilizzare un tessuto non tessuto SMS a bassa grammatura come supporto (per l'assorbente), che può essere posizionato a contatto con lo strato esterno o come materiale di avvolgimento completo attorno al nucleo. Affinché il supporto SMS sia economicamente competitivo rispetto alla carta tissue, la sua grammatura deve essere inferiore a 12 GSM.
3) Hot Melts: Vengono utilizzati per incollare i diversi componenti del pannolino, come l'inserto assorbente e gli elastici. Sono composti da una miscela di resine, oli e adesivizzanti. L'adesivo termofusibile viene applicato allo stato fuso e, una volta raffreddato, fornisce la forza di adesione necessaria per incollare i materiali. Nella maggior parte dei casi si utilizzano due tipi di adesivi: un adesivo strutturale, per il rivestimento esterno e il tessuto non tessuto, e un adesivo elastomerico, per gli elastici in schiuma delle gambe e della vita. L'adesivo elastomerico ha maggiore elasticità e forza di adesione ed è generalmente più costoso degli adesivi strutturali. Quando l'inserto assorbente è molto sottile, si utilizza anche un altro adesivo speciale, noto come "adesivo di rinforzo dell'inserto", per rinforzare il nucleo del pannolino quando è bagnato. Questo adesivo di rinforzo è particolarmente utile quando il carico di SAP supera il 25% del peso totale dell'inserto, ovvero quando il peso del SAP è superiore a un quarto del peso dell'inserto.
4) Tessuto non tessuto idrofobico: Viene utilizzato come strato superiore per i bordi delle gambe; impedisce il passaggio dell'acqua. È realizzato in resina di polipropilene senza l'aggiunta di tensioattivi superficiali. Il tessuto non tessuto idrofobico previene le perdite dal pannolino. Applicando un tensioattivo in un'area limitata, è possibile rendere un rotolo di tessuto non tessuto idrofobico solo parzialmente idrofilo. Questo processo è noto come processo Zebra ed è una caratteristica importante progettata per evitare perdite durante la realizzazione dei bordi delle gambe.
5) Tessuto non tessuto idrofilo: Si tratta dello strato superiore principale, la superficie che entra in contatto con la pelle di chi indossa il pannolino. Permette ai liquidi di penetrare all'interno del nucleo assorbente. La differenza tra i due tipi di tessuto non tessuto (filico e idrofobico) risiede nel trattamento con tensioattivi utilizzato nel processo di produzione. Il trattamento con tensioattivi riduce la tensione superficiale del tessuto non tessuto, diminuisce l'angolo di contatto con il liquido e ne permette il passaggio. La dinamica del flusso all'interno del nucleo assorbente impedisce ai liquidi di risalire in superficie. La maggior parte dei tessuti non tessuti utilizzati nei pannolini è realizzata con il processo di spunbonding, sebbene sia possibile utilizzare anche tessuti non tessuti termolegati, che risultano più morbidi ma con minore resistenza e robustezza. Possono essere utilizzati anche tessuti non tessuti Air Bonded, che sono più soffici.
6) Elastici: Utilizzati per migliorare la vestibilità del pannolino, sono generalmente realizzati in schiuma di poliuretano o poliestere, gomma sintetica o Lycra (nota anche con il nome generico di Spandex). Vengono impiegati nei bordi, in vita e sulle gambe; possono essere utilizzati anche come pannelli laterali e nella costruzione di nastri. La maggior parte dei bordi elastici utilizza lo Spandex per garantire una tenuta ermetica con le gambe di chi lo indossa. Lo Spandex può allungarsi fino al 400% della sua lunghezza originale prima di rompersi, tuttavia viene tipicamente utilizzato con un allungamento inferiore al 300%. Sono in fase di sviluppo nuove generazioni di materiali elastici più morbidi e resistenti.
7) Nastri laterali: Nei pannolini premium, VelcroRSono stati utilizzati materiali di tipo adesivo per fornire una presa meccanica, noti anche come "nastro a strappo". Nei pannolini a basso prezzo, vengono utilizzati nastri adesivi in polipropilene. Esistono poi nuove versioni di nastri in velcro elasticizzati in tessuto non tessuto. Tra qualche anno i pannolini con chiusura a strappo potrebbero sostituire i pannolini a mutandina grazie a questi nuovi sistemi di fissaggio elastici che offrono le stesse caratteristiche al consumatore ma costano meno. Alcuni Pannolino per adultis utilizzano quello che viene chiamato il sistema "target tape", in cui il nastro ha due linguette adesive per evitare la necessità di un nastro frontale. Questa è un'alternativa più economica per Pannolino per adultima non altrettanto efficace di quello che utilizza un nastro frontale, il quale non richiede il riposizionamento del nastro sopra il bersaglio.
8) Nastri frontali: Questo sistema, utilizzato per facilitare il riposizionamento multiplo della striscia laterale senza strappare il rivestimento esterno, è realizzato in pellicola di polipropilene e fissato alla parte anteriore del pannolino con un adesivo. Il suo utilizzo ha permesso di ridurre lo spessore della pellicola di polipropilene senza il rischio di potenziali strappi associati all'apertura delle strisce laterali dal rivestimento esterno. Nei pannolini di alta gamma, è stato sviluppato uno speciale sistema a strappo per l'utilizzo di chiusure tipo Velcro (anche detto sistema "a strappo"). Questa striscia a strappo può utilizzare un "occhiello bloccato" o un "occhiello spazzolato" per offrire una consistenza più morbida o una presa più forte. Una nuova generazione di materiali non tessuti, la cui commercializzazione è prevista a breve, potrebbe eliminare la necessità delle strisce frontali: l'intero rivestimento esterno verrebbe utilizzato per riposizionare le strisce meccaniche. La striscia frontale può presentare una stampa casuale o sincronizzata; alcuni brevetti potrebbero proteggere l'uso della stampa sincronizzata in determinati mercati.
9) Cellulosa: Utilizzata nella costruzione dell'inserto assorbente, conferisce integrità e capacità di assorbimento al pannolino. La capacità della normale polpa di cellulosa è di circa 10 cc di acqua per grammo di polpa quando il pannolino è in "libero rigonfiamento", ma inferiore a 2 cc quando sottoposto a una pressione di 5 kPa; ecco perché è necessario anche un materiale superassorbente per trattenere i liquidi sotto pressione. La cellulosa proviene dai pini, generalmente ottenuti da foreste gestite in modo sostenibile. I liquidi vengono assorbiti dai capillari negli spazi vuoti tra le fibre e dall'angolo di tensione superficiale tra le fibre e l'acqua. La lunghezza tipica delle fibre utilizzate nei pannolini è di circa 2,6 mm. Un'alternativa alla polpa è l'utilizzo di fibre sintetiche air-laid. Tuttavia, è ancora difficile per le fibre sintetiche air-laid competere con la polpa, a meno che non si tratti di un prodotto di nicchia e lo spessore sia più importante per il consumatore (come nel caso di alcuni Assorbente igienicoe i pannolini per adulti usati da persone attive) rispetto al costo. L'acetato di cellulosa, il materiale usato per fare i filtri delle sigarette, è stato usato in alcuni prodotti assorbenti. Sono state anche sperimentate fibre sintetiche di PP per la formazione di nuclei assorbenti.
10) Livello di acquisizione e distribuzione: Conosciuto anche con l'abbreviazione ADL, è uno strato intermedio utilizzato tra lo strato superiore e il nucleo assorbente. Talvolta viene utilizzato a tutta lunghezza, ma è più comunemente impiegato come rinforzo in prossimità della zona in cui è più probabile che si depositi l'urina. Questo strato intermedio è particolarmente necessario quando il nucleo assorbente è molto sottile: convoglia rapidamente i liquidi nel nucleo assorbente, riducendo il rischio di perdite. L'ADL è fondamentale per mantenere la pelle asciutta, garantendo un'ulteriore separazione tra il pannolino bagnato e la pelle. L'utilizzo dell'ADL è consigliato quando la percentuale di SAP (poliuretano ad alta permeabilità) nel nucleo assorbente supera il 15% circa in peso o quando è necessario accelerare il tempo di penetrazione del liquido per evitare perdite dovute all'accumulo di liquidi all'interno del pannolino. Gli ADL sono realizzati in tessuto non tessuto TAB (Through Air Bond), fibre "arricciate" come nei pannolini Pampers di P&G e in alcuni pannolini Ontex, oppure in un tessuto non tessuto "ad alta densità". In alcuni mercati è stato utilizzato con successo anche un film forato, costituito da una pellicola di plastica perforata. I pannolini più economici a volte utilizzano tessuti non tessuti legati con resina, ma non sono altrettanto efficaci.
11) Poliacrilato di sodio: Conosciuto anche come superassorbente o "SAP" (polimero superassorbente), Kimberly Clark lo chiamava in passato SAM (materiale superassorbente). Viene tipicamente utilizzato in forma di granuli fini (come il sale da cucina). Contribuisce a migliorare la capacità di ritenzione nei pannolini usa e getta, consentendo la realizzazione di prodotti più sottili con prestazioni migliori e un minore utilizzo di cellulosa di pino. La struttura molecolare del poliacrilato presenta gruppi carbossilato di sodio che pendono dalla catena principale. A contatto con l'acqua, il sodio si distacca, lasciando solo ioni carbossilici. Essendo caricati negativamente, questi ioni si respingono a vicenda, in modo che il polimero si srotoli e assorba l'acqua, che viene attratta dagli atomi di sodio. Il polimero presenta anche legami incrociati, che portano a una struttura tridimensionale. Ha un elevato peso molecolare, superiore a un milione; pertanto, invece di dissolversi, solidifica in un gel. L'idrogeno presente nell'acqua (HOH) viene intrappolato dall'acrilato grazie ai legami atomici associati alle forze di polarità tra gli atomi. Gli elettroliti presenti nel liquido, come i sali minerali (l'urina contiene lo 0,9% di minerali), riducono la polarità, influenzando di conseguenza le proprietà superassorbenti, in particolare la capacità di ritenzione dei liquidi. Questo è il motivo principale per cui i pannolini contenenti SAP non dovrebbero mai essere testati con semplice acqua. Le configurazioni molecolari lineari hanno una capacità totale inferiore rispetto alle molecole non lineari, ma, d'altra parte, la ritenzione di liquidi in una molecola lineare è maggiore rispetto a una molecola non lineare, grazie alla maggiore polarità.
Il superassorbente può essere progettato per assorbire maggiori quantità di liquidi (con minore ritenzione) o ritenzioni molto elevate (ma con capacità inferiore). Inoltre, è possibile aggiungere un agente reticolante superficiale alla particella di superassorbente per facilitarne il movimento dei liquidi quando è satura. Questo aiuta a evitare la formazione di "blocchi di gel", il fenomeno che descrive l'impossibilità di muovere i liquidi una volta che una particella di superassorbente è satura.
12) Lozioni aggiuntive per la superficie del Top Sheet: Al fine di creare novità per la differenziazione del prodotto, al tessuto non tessuto superiore vengono aggiunte diverse lozioni topiche, tra cui: Aloe Vera, Vitamina E, Vaselina, Olio di Mandorle, Vitamina D, Estratto di Avena, Jojoba, ecc. Un'altra tendenza è quella di utilizzare lozioni antibatteriche (come l'ammoniaca terziaria o i composti di sali d'argento); tuttavia, molti pediatri sono contrari al loro utilizzo per ovvie ragioni.
13) Pellicole decorate e indicatori di umidità: Per una differenziazione del prodotto ancora maggiore, alcuni pannolini utilizzano pellicole decorate sotto il rivestimento esterno simile al tessuto. Alcuni utilizzano fino a nove inchiostri con tutti i tipi di personaggi famosi come Disney, Sesame Street, squadre di calcio, ecc. Un altro espediente che utilizzano è un indicatore di umidità. Questo è tipicamente utilizzato per i prodotti per adulti ma alcuni Pannolini per bambini Lo uso anch'io.