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文/左卷健男

紙尿布為什麼吸滿水分卻不會漏？

充分吸收尿液，不會漏出的紙尿布，和維持女性正常生活的衛生棉，明明薄如毛巾，為什麼卻能吸收那麼大量的水分呢？

●紙尿布的構造意外複雜

吸收大量尿液卻不會漏出的紙尿布，大致可分成三層。

第一層是保護肌膚的表層。它使用吸水性、吸汗性佳的聚烯烴※1材料，不但能保持乾爽，而且具有尿液不回滲的功能。

第二層是完全吸收尿液的吸收體。吸收體中使用了「超吸水性聚合物」（Superabsorbent Polymer：通稱『SAP』），這個SAP正是紙尿布能吸收大量尿液的關鍵。

第三層是防水材質，它的設計可讓液體不外漏，只有排出濕氣。

●支援育兒與老年照護的「高吸水性聚合物」是什麼？

尿尿不會漏的祕密在SAP。

SAP是織網細密的顆粒狀「功能性化學品」，能夠通過和水分子連接的氫鍵吸收溶液，因此能吸收100～1000倍於本身重量的水分。包住水分的大網在吸水之前，壓縮得非常小，開始吸收水分後慢慢膨脹，可以儲存大量水分。具有優於吸水性、膨潤性、保水性等特長。

此外，吸收的水（尿液）會與材料連結成水凝膠呈凝膠狀，水分被鎖在結構中凝固，即使壓住尿布也不會漏出來。

含有SAP的紙尿布是從1980年代開始上市。以前一般使用的都是墊了厚棉的布尿布。膚觸感也不太好。SAP的出現，製造出不但薄也好用的紙尿布，水分的吸水率也有了飛躍性的提高。

以前的尿布必須頻繁的更換，每次都得洗手，非常「麻煩」。SAP一掃這些麻煩事，可以說它改變了尿布的歷史。

另外，生產SAP的日本觸媒等幾家日本企業，在全球市占率超過40％以上，可以說日本的化學技術對世界育兒、照護有了卓越的貢獻。

●其他日常可見的SAP

除了紙尿布和衛生棉之外，SAP也用在各式各樣的物品上。

例如冬天不可缺少的一次性暖暖包，暖暖包中的鐵粉和空氣中的氧互相作用而氧化，變成氧化鐵時產生熱量釋放到周圍環境， 因而會變得暖暖的。為了促進氧化進行，會使用凝膠材料，其中就含有SAP。

其他還有芳香劑、保冷劑、寵物用室內尿墊和貓砂。比較奇怪的還有使用SAP的「砂包」，遇到災難時它可以吸水，快速膨脹使用。與用土壤製作的砂包相比，膨脹前薄又輕，所以可減少保管空間，成為它一大優點。

所以，SAP是一種讓我們生活更加方便、舒適的物質。

●紙尿布拯救沙漠化？

目前有研究正在利用這種SAP的特性，幫助沙漠變成綠地。

SAP只要1公克就能吸收1公升的水。因此，目前嘗試在植林的時候將它混入沙土，提高沙地的保水力。SAP包含的水分不會快速蒸發，可以忍受沙漠的乾燥。

科學家也在SAP中補充生物分解※2的功能，解決下一世代使用後的廢棄問題。

●豆腐和蒟蒻都是SAP的好夥伴

主要部分為水分，但能像固體一樣凝結的東西，我們叫做凝膠※3，像是SAP的紙尿布吸收尿液一樣。

例如豆腐、果凍、寒天、蒟蒻等都是凝膠的夥伴。這些物質是由許多非常小的線狀物密集，形成網狀連結，看似網絡，網眼的空隙含水，形成固體狀。

此外，科學遊戲中經常使用的手作史萊姆，是在由線狀分子形成聚乙烯醇加入硼砂，在分子間搭橋結合※4，形成可鎖住大量水分的網子。

以下圖示都是構造相同的夥伴。

※1：聚烯烴和聚乙烯、聚丙烯等，都是由氫和碳構成的高分子化合物總稱。

※2：生物分解，指的是在自然環境中，被微生物或酵素分解的特性。此外，也會將生物體內的高分子化合物分解、吸收，變成無機物。這不但能減輕環境的負擔，而且也有望成為取代塑膠的材料。

※3：凝膠是固體的、類似果凍的材料，沒有流動性。

※4：此時鎖住水分同時結合，因此觸感介於固體與液體中間。

●本文摘自好讀出版之《3小時搞懂日常生活中的科學！》【圖解版】。