Preview

Здоровье населения и среда обитания – ЗНиСО

Расширенный поиск

Гигиеническая оценка детских одноразовых подгузников, изготовленных с применением инновационных материалов

https://doi.org/10.35627/2219-5238/2021-29-10-84-89

Полный текст:

Аннотация

Введение. В настоящее время актуальным является разработка алгоритма оценки химической и физико-гигиенической безопасности для детей и подростков изделий, изготовленных из инновационных материалов: органического хлопка, бамбука, волокон и нитей с ионами серебра для детских бельевых изделий, материалов с пропиткой из экстракта травы череды для стелек детской обуви и подгузников из растительного сырья. В институте проводятся исследования по гигиенической оценке и научному обоснованию детских товаров, изготовленных по инновационным технологиям.

Цель работы – гигиеническая оценка безопасности подгузников, изготовленных из инновационных материалов (экоподгузники).

Материал и методы. Исследованы 200 образцов средних размеров детских одноразовых экоподгузников, изготовленных с применением инновационных материалов. Использованы санитарно-химические, физико-гигиенические, токсиколого-гигиенические и органолептические методы.

Результаты. Результаты санитарно-химических и токсиколого-гигиенических исследований экоподгузников в водной модельной среде показали, что в водных вытяжках из исследуемых образцов подгузников концентрация формальдегида составляет от 0,08 ± 0,020 до 0,1 мг/дм3 ; показатели индекса токсичности – от 74,1 до 89,1 %; изменения рН – от 0,35 до 0,5 ед.; суммы общих фенолов – от < 0,005 до 0,024 ± 0,002 мг/дм3 , что не превышает норматив. Ацетальдегид, акрилонитрил, ацетон, бензол, гексан, спирты метиловый и пропиловый, толуол, этилацетат, свинец, мышьяк, цинк, хром также не превышали значений предельно допустимых концентраций. Проведенные санитарно-химические исследования в воздушной модельной среде представленных образцов детских подгузников при экспозиции 4, 12, 24 часа показали, что уже при экспозиции 4 часа обнаруживается миграция химических веществ, которая не меняется при экспозициях 12 и 24 часа. Значение показателя «полное влагопоглощение», которое является одним из основных показателей, обеспечивающих функциональное назначение подгузников, составляло от 307,6 ± 30,8 до 355,5 ± 35,5 г, что значительно больше установленного норматива (не менее 240,0 г для средних размеров). Это связано с использованием инновационных материалов при производстве экоподгузников.

Заключение. Полученные данные выявили необходимость разработки особых методических подходов к измерению воздухопроницаемости подгузников; необходимость нормировать запах и включить данный показатель в требования безопасности; регламентировать проведение испытаний в воздушной модельной среде – 4 часа.

 

Для цитирования:


Вершинина М.Г., Барсукова Н.К., Чумичева О.А., Надёжина Л.Г. Гигиеническая оценка детских одноразовых подгузников, изготовленных с применением инновационных материалов. Здоровье населения и среда обитания – ЗНиСО. 2021;(10):84-89. https://doi.org/10.35627/2219-5238/2021-29-10-84-89

For citation:


Vershinina N.G., Barsukova N.K., Chumicheva O.A., Nadiezhina L.G. Hygienic Assessment of Disposable Baby Diapers Made with Innovative Materials. Public Health and Life Environment – PH&LE. 2021;(10):84-89. (In Russ.) https://doi.org/10.35627/2219-5238/2021-29-10-84-89

Введение. Среднестатистический ребенок за первые годы своей жизни использует около 5000 одноразовых изделий. Они должны соответствовать требованиям безопасности, запросам современного потребителя и быть безвредными для здоровья детей [1–26].

Разработка инновационных материалов – это область, в которой в настоящее время наблюдается стремительное развитие. В последнее время появилось большое количество тканей из органического хлопка, бамбука, конопли, мьянмского лотоса, внутренней коры дерева Moraceae, волокон пальмы рафия, а также ткани с включением микроволокон. К достижениям микротехнологий (нанотехнологий) относится открытие микрокапсюляции. В микрокапсулы можно заключать различные субстанции – ароматы, витамины, морские водоросли, а затем внедрять их в пустотные волокна текстильного материала [1]. Это стало причиной появления принципиально нового поколения тканей, содержащих, например, антибактериальные вещества. Широкий диапазон инновационных решений влияет на новые технологии, оптимизацию процессов производства и создание новых типов подгузников, в том числе подгузников из растительного сырья (органического хлопка и льна, бамбука, зеленого чая, кукурузного крахмала) – экоподгузников. При их производстве не используются производные хлора, нефтепродукты, красители и отдушки. Эти биоразлагаемые подгузники являются безопасными для окружающей среды. Основным сорбирующим материалом подгузников является распушенная целлюлоза. Однако ее сорбционных способностей не всегда достаточно, чтобы обеспечить необходимое поглощение, и часто требуется уменьшение толщины и массы изделий. Поэтому в гигиенические изделия, в том числе детские, добавляют суперсорбент, который чаще всего представляет собой гранулы полиакрилата натрия. Полиакрилат натрия – натриевая соль полиакриловой кислоты [-СН2-СН(СОО№)-], которая представляет собой анионный полиэлектролит с отрицательно заряженной карбоксильной группой в основной цепи. Одним из основных свойств данного вещества соединения является способность абсорбировать жидкости в 200–300 раз больше собственного веса. Полиакрилат натрия является токсичным полимером, часто вызывает аллергические реакции. Это означает, что существует потребность в поиске новых экологичных и безопасных способов повышения сорбционной способности подгузников. С помощью плазменной обработки можно достичь увеличения удельного влагопоглощения гигиенических изделий до 30 %. Это дает основание полагать, что плазменная обработка позволит уменьшить или полностью исключить использование полиакрилата натрия в гигиенических изделиях, в том числе детских [2].

В НИИ гигиены и охраны здоровья детей и подростков ФГАУ «НМИЦ здоровья детей» Минздрава России в течение ряда лет проводились исследования по совершенствованию научно-методических подходов к гигиенической оценке и обоснованию комплекса показателей оценки химической и биологической безопасности современных товаров детского ассортимента [3].

В настоящее время актуальной является разработка алгоритма оценки химической и физико-гигиенической безопасности изделий для детей и подростков, изготовленных из инновационных материалов: органического хлопка, бамбука, волокон и нитей с ионами серебра для изготовления детских бельевых изделий, материалов с пропиткой экстрактом травы череды для стелек детской обуви и подгузников из растительного сырья.

В институте проводятся исследования по гигиенической оценке и научному обоснованию детских товаров, изготовленных по инновационным технологиям.

Цель исследования: гигиеническая оценка безопасности подгузников, изготовленных из инновационных материалов (экоподгузники).

В задачи исследования входило:

  • определение санитарно-химических, токсиколого-гигиенических и органолептических показателей в водной и воздушной модельных средах;
  • определение физико-гигиенических показателей: полное влагопоглощение, обратная сорбция, время впитывания, воздухопроницаемость, процентное содержание натурального волокна.

Материалы и методы исследования. Проведены исследования по гигиенической оценке 200 образцов средних размеров (размер М, № 4, 9–14 кг) детских одноразовых экоподгузников, изготовленных с применением инновационных материалов.

При производстве экоподгузников использовались натуральные материалы хлопок и лен. Они имеют особый внешний слой, который содержит хлопок и волокнистую массу наполнителя, состоящую из натурального волокна (хлопок и лен) и содержащую гранулы адсорбента.

В исследованиях использованы санитарно-химические, физико-гигиенические, токсиколого-гигиенические (индекс токсичности) и органолептические методы: в водной вытяжке без разрушения при насыщенности 1 см2/см3, температуре (20 ± 2) °С, экспозиции 24 часа; в воздушной модельной среде при насыщенности 1 м23, температуре 40 °С, воздухообмене 0,5 об/ч, экспозиции 4, 12 и 24 часа. Миграция химических веществ из изделий определялась по утвержденной нормативно-методической документации для каждого контролируемого вещества.

Физико-гигиенические исследования образцов детских одноразовых подгузников по показателям полного влагопоглощения, обратной сорбции, времени впитывания проводились по ГОСТ Р 52557–20111; воздухопроницаемости – по ГОСТ 12088–772.

Вид и массовую долю волокон в экоподгузниках определяли по ГОСТ ИСО 5088–2001и ГОСТ Р 56561–20154.

Материал статьи одобрен ЛНЭК при ФГАУ «НМИЦ здоровья детей» Минздрава России (Протокол № 8 от 26.08.2021).

Результаты исследования и их обсуждение. Результаты исследования вида и массовой доли волокон в образцах детских одноразовых экоподгузниках показали, что внутренний слой подгузника, непосредственно контактирующий с кожей ребенка, это нетканое полотно из 100 % полипропилена; внешний слой – нетканое полотно, содержащее 15,5 % вискозы, 22,3 % хлопка и 62,2 % полиэфира; волокнистая масса наполнителя, содержащая гранулы адсорбента, состоит из 100 % натурального волокна – хлопка и льна (табл. 1).

Таблица 1. Вид и массовая доля волокон в образцах детских одноразовых экоподгузниках
Table 1. The type and mass fraction of fibers in samples of disposable baby ECO-diapers

Санитарно-химические и токсиколого-гигиенические исследования образцов подгузников проводились на соответствие требованиям безопасности.

Анализ результатов санитарно-химических и токсиколого-гигиенических исследований экоподгузников в водной модельной среде показал, что в водных вытяжках из исследуемых образцов подгузников концентрация формальдегида составляет от 0,08 ± 0,020 до 0,1 мг/дм3. Формальдегид является распространенным консервантом и сильным сенсибилизатором [17]. Показатели индекса токсичности – от 74,1 до 89,1 %; изменения рН – от 0,35 до 0,5 ед.; суммы общих фенолов – от < 0,005 до 0,024 ± 0,002 мг/дм3, что не превышает норматив. Ацетальдегид, акрилонитрил, ацетон, бензол, гексан, спирты метиловый и пропиловый, толуол, этилацетат, свинец, мышьяк, цинк, хром также не превышали значений предельно допустимых концентраций (табл. 2).

 

Таблица 2. Результаты санитарно-химических и токсиколого-гигиенических исследований детских одноразовых подгузников в водной модельной среде
Table 2. Results of chemical and toxicological tests of disposable baby diapers in model aqueous environment

В нормативных документах5 отсутствуют требования к наличию, характеру, интенсивности запаха образца и водной вытяжки для подгузников, которые нормируются при оценке безопасности других изделий. Поэтому были проведены исследования по определению одорометрических показателей экоподгузников. Интенсивность запаха образца экоподгузников составляет 0–2 балла, запах водных вытяжек – 0 баллов. В связи с этим считаем необходимым нормировать показатель запаха образца и водных вытяжек подгузников.

Следует отметить, что водная модельная среда является обязательной при оценке безопасности подгузников для детей. Но ребенок может находиться в сухих подгузниках в течение 4–12 часов, и вредные химические вещества могут мигрировать в «пододежное» пространство и попасть в организм ребенка через кожу. Экспертная оценка показала, что реально ребенок находится в одноразовых подгузниках не более 12 часов. По рекомендациям педиатров, для детей старше 1 месяца смена подгузников должна осуществляться каждые 3–4 часа [18][19]. В связи с этим проводились исследования образцов детских одноразовых изделий для определения миграции химических веществ в воздушную модельную среду при трех временных экспозициях – 4, 12 и 24 часа.

Результаты санитарно-химических и токсиколого-гигиенических исследований экоподгузников в воздушной модельной среде представлены в табл. 3.

Таблица 3. Результаты санитарно-химических и токсиколого-гигиенических исследований детских одноразовых подгузников в воздушной модельной среде при разной экспозиции
Table 3. Results of chemical and toxicological tests of disposable baby diapers in model air environment with different exposure duration

Проведенные санитарно-химические исследования в воздушной модельной среде представленных образцов детских подгузников при экспозиции 4, 12, 24 часа показали, что уже при экспозиции 4 часа обнаруживается миграция химических веществ, которая не меняется при экспозициях 12 и 24 часа.

Таким образом, при санитарно-химических исследованиях подгузников в воздушной модельной среде может быть рекомендована экспозиция 4 часа.

Одна из задач исследования состояла в определении физико-гигиенических показателей в образцах подгузниках: полное влагопоглощение, обратная сорбция, время впитывания, воздухопроницаемость (табл. 4).

Таблица 4. Физико-гигиенические показатели детских одноразовых подгузников
Table 4. Physical and hygienic parameters of children’s disposable diapers

Из представленных результатов испытаний образцов детских одноразовых подгузников по показателям «обратная сорбция» и «время впитывания» изделия соответствуют нормативным требованиям.

Значение показателя «полное влагопоглощение», которое является одним из основных показателей, обеспечивающих функциональное назначение подгузников, составляло от 307,6 ± 30,8 до 355,5 ± 35,5 г, что значительно больше установленного норматива (не менее 240,0 г для средних размеров). Это связано с использованием инновационных материалов при производстве экоподгузников. Современные технологии производства и возможности суперпоглощающих подгузников позволили значительно облегчить уход за кожей у новорожденных и младенцев, уменьшить частоту и тяжесть клинических проявлений дерматита подгузников [20].

Требования к показателю воздухопроницаемость для детских одноразовых подгузников отсутствуют. Тем не менее многие производители (импортеры), рекламируя подгузники, указывают, что они «дышащие» и имеют хорошую воздухопроницаемость.

Следует отметить, что воздухопроницаемость – это способность ткани пропускать воздух. Этот показатель характеризуется коэффициентом воздухопроницаемости, который показывает количество воздуха в дм3, проходящего через 1 м2 ткани или нетканого материала за 1 сек при определенной разности давления по обе стороны материала.

 

Результаты исследований показали, что при определении воздухопроницаемости все образцы экоподгузников имеют значения показателя воздухопроницаемости, близкие к нулю (от 0,3 до 0,8 дм32·с). Объясняется это тем, что воздухопроницаемость определялась в целом изделии, включая нижний (внутренний) слой, согласно существующей методике. Очевидно, «дышащие» свойства одноразовых подгузников связаны с воздухопроницаемостью верхних (внешних) слоев, которые обеспечивают циркуляцию воздуха и распределение жидкости по слоям.

Аналогичные результаты по показателю воздухопроницаемости получены автономной некоммерческой организацией «Российская система качества» (Роскачество), которая провела исследование детских традиционных подгузников 29 торговых марок, наиболее популярных на российском рынке6.

Исследования показали, что существующая методика измерения воздухопроницаемости, предназначенная для тканей, не подходит для определения воздухопроницаемости подгузников, состоящих из нескольких слоев.

Заключение. Таким образом, результаты исследований по физико-гигиеническим, санитарно-химическим, токсиколого-гигиеническим, органолептическим показателям экоподгузников из инновационных материалов показали их соответствие требованиям безопасности. При исследовании их физико-гигиенических показателей выявлено, что они обладают высоким влагопоглощением, что является одним из основных показателей, обеспечивающих функциональное назначение подгузников. Для определения «дышащих» свойств экоподгузников и традиционных подгузников необходимо разработать особые методические подходы к измерению воздухопроницаемости. Проведенные санитарно-химические исследования в воздушной модельной среде при экспозиции 4, 12, 24 часа позволяют рекомендовать для проведения испытаний экспозицию 4 часа. При оценке безопасности подгузников необходимо нормировать показатели запаха образца и водной вытяжки и включить их в требования безопасности, как и для других изделий товаров детского ассортимента.

1. ГОСТ Р 52557–2011 «Подгузники детские бумажные. Общие технические условия».

2. ГОСТ 12088–77 «Материалы текстильные и изделия из них. Метод определения воздухопроницаемости».

3. ГОСТ ИСО 5088–2001 «Материалы текстильные. Методы количественного анализа трехкомпонентных смесей волокон».

4. ГОСТ Р 56561–2015 «Материалы текстильные. Методы количественного анализа трехкомпонентных смесей волокон».

5. Технический регламент Таможенного союза ТР ТС 007/2011 «О безопасности продукции, предназначенной для детей и подростков».

6. Российская система качества. Сайт. [Электронный ресурс.] https://roskachestvo.gov.ru.

Список литературы

1. Цветкова Н.Н. Инновационные технологии в современном текстиле // Месмахеровские чтения – 2015: материалы международной научно-практической конференции 20–21 марта 2015 г.: сб. науч. ст. СПб.: СПГХПА им. А.Л. Штиглица, 2015. С. 451–455.

2. Азанова А.А., Зиннатуллина Л.И., Давлетбаев И.Г., Ибатуллина А.Ф. К вопросу улучшения сорбционной способности гигиенических изделий // Вестник Технологического университета. 2015. Т. 18. № 12. С. 62–63.

3. Барсукова Н.К., Чумичева О.А., Храмцов П.И., Надёжина Л.Г. Научные основы обеспечения гигиенической безопасности товаров для детей // Вопросы школьной и университетской медицины и здравоохранения. 2019. № 1. С. 58–63.

4. Белявская А.А., Леонтьева И.Г., Заец Е.А. Исследование качества детских подгузников // Безопасность городской среды. Материалы VII Международной научно-практической конференции. Минобрнауки России. Омск: ОмГТУ, 2020. С. 508–511.

5. Гордич Т.Г., Юланова Д.М. О влиянии одноразовых подгузников как гигиенических средств на физическое и психическое развитие детей // Социально-гуманитарные знания. 2015. № 10. С. 288–292.

6. Жидков М.В., Тарусин Д.И., Коломейцев М.Г. Гигиенические аспекты использования одноразовых подгузников // Медработник дошкольного образовательного учреждения. 2020. № 5. С. 51–57

7. Корюкина Е.Б., Селиванов Д.И. Проблемы терапии пеленочного дерматита у детей раннего возраста // Клиническая дерматология и венерология. 2017. Т. 16. № 2. С. 107–111.

8. Леонтьева И.Г., Антонина Л.В. О качестве детских подгузников // Научные исследования и разработки в области дизайна и технологий. Материалы Всероссийской научно-практической конференции: в 2 ч. Кострома, 2021. Т. 2. С. 33–36.

9. Молокова Г.В., Букина Е.В. Пеленочный дерматит у детей с чувствительной кожей // Педиатрия. Consilium Medicum. 2019. № 1. С. 116–118.

10. Старостина Л.С. Уход за кожей детей грудного возраста. профилактика пеленочного дерматита // Медицинский совет. 2020. № 1. С. 41–49.

11. Хисматуллина З.Р., Панова Л.Д., Корюкина Е.Б., Панова А.Н. Уход за кожей детей с хроническими дерматозами, сопровождаемыми гиперкератозом // Клиническая дерматология и венерология. 2020. Т. 19. № 3. С. 392–396.

12. Яковчик Я.Г., Петюль И.А., Шеверинова Л.Н. Исследование токсичности и гигиенических свойств нетканых материалов с различными видами заключительной отделки // Материалы докладов 50-й международной научно-технической конференции преподавателей и студентов, посвященной Году науки. 50-я международная научно-техническая конференция: в 2 т. 2017. Т. 2. С. 282–284.

13. Cooke A, Bedwell C, Campbell M, McGowan L, Ersser SJ, Lavender T. Skin care for healthy babies at term: A systematic review of the evidence. Midwifery. 2018;56:29–43. doi: 10.1016/j.midw.2017.10.001

14. Atherton D, Mills K. What can be done to keep babies’ skin healthy? RCM Midwives. 2004;7(7):288-90.

15. Prasad HRY, Srivastava P, Verma KK. Diaper dermatitis – an overview. Indian J Pediatr. 2003;70(8):635–637. doi: 10.1007/BF02724253

16. Cohen B. Differential diagnosis of diaper dermatitis. Clin Pediatr (Phila). 2017;56(5_suppl):16S–22S. doi: 10.1177/0009922817706982

17. Liou YL, Ericson ME, Warshaw EM. Formaldehyde release from baby wipes: analysis using the chromotropic acid method. Dermatitis. 2019;30(3):207–212. doi: 10.1097/DER.0000000000000478

18. Кешишян Е.С., Сахарова Е.С., Афанасьева Н.В. Одноразовые подгузники: за и против. Роль медицинской сестры в патронаже младенца // Медицинский совет. 2019. № 11. С. 34–40.

19. Чикина О.Г., Султанова Е.Б. Исследование микробиологической обсемененности подгузников одноразового применения у новорожденных. ГАУЗ «Камский детский медицинский центр» // Дневник Казанской медицинской школы. 2018. № 3 (21). С. 106–110.

20. Саверская Е.Н. Пеленочный дерматит: ответы на вопросы педиатров и родителей в свете современных мировых тенденций // Медицинский Совет. 2019. № 11. С. 127–134.

21. Colón M, Mestre-Montserrat M, Puig-Ventosa I, Sánchez A. Performance of compostable baby used diapers in the composting process with the organic fraction of municipal solid waste. Waste Manag. 2013;33(5):1097–1103. doi: 10.1016/j.wasman.2013.01.018

22. Kim KS, Cho HS. Pilot trial on separation conditions for diaper recycling. Waste Manag. 2017;67:11–19. doi: 10.1016/j.wasman.2017.04.027

23. Stegmann R, Lotter S, King L, Hopping WD. Fate of an absorbent gelling material for hygiene paper products in landfill and composting. Waste Manag Res. 1993;11(2):155–170. doi: 10.1177/0734242X9301100207

24. Lacoste C, Lopez-Cuesta JM, Bergeret A. Development of a biobased superabsorbant polymer from recycled cellulose for diapers applications. Eur Polym J. 2019;116:38–44. doi: 10.1016/j.eurpolymj.2019.03.013

25. Gyles DA, Castro LD, Silva Jr. JOC, Ribeiro-Costa RM. A review of the designs and prominent biomedical advances of natural and synthetic hydrogel formulations. Eur Polym J. 2017;88:373–392. doi: 10.1016/j.eurpolymj.2017.01.027

26. Torrijos M, Sousbie P, Rouez M, et al. Treatment of the biodegradable fraction of used disposable diapers by co-digestion with waste activated sludge. Waste Manag. 2014;34(3):669–675. doi: 10.1016/j.wasman.2013.11.009


Об авторах

М. Г. Вершинина
ФГАУ «Национальный медицинский исследовательский центр здоровья детей» Минздрава России
Россия

Вершинина Марина Германовна – кандидат медицинских наук, доцент, руководитель НИИ гигиены и охраны здоровья детей и подростков

Ломоносовский пр., д. 2, стр. 1, г. Москва, 119991



Н. К. Барсукова
ФГАУ «Национальный медицинский исследовательский центр здоровья детей» Минздрава России
Россия

Барсукова Наталия Константиновна – кандидат медицинских наук, заведующая лабораторией комплексных проблем гигиенической оценки и экспертизы

Ломоносовский пр., д. 2, стр. 1, г. Москва, 119991



О. А. Чумичева
ФГАУ «Национальный медицинский исследовательский центр здоровья детей» Минздрава России
Россия

Чумичева Ольга Алексеевна – кандидат биологических наук, ведущий научный сотрудник лаборатории комплексных проблем гигиенической оценки и экспертизы

Ломоносовский пр., д. 2, стр. 1, г. Москва, 119991



Л. Г. Надёжина
ФГАУ «Национальный медицинский исследовательский центр здоровья детей» Минздрава России
Россия

Надёжина Людмила Геннадьевна – специалист лаборатории комплексных проблем гигиенической оценки и экспертизы

Ломоносовский пр., д. 2, стр. 1, г. Москва, 119991



Рецензия

Для цитирования:


Вершинина М.Г., Барсукова Н.К., Чумичева О.А., Надёжина Л.Г. Гигиеническая оценка детских одноразовых подгузников, изготовленных с применением инновационных материалов. Здоровье населения и среда обитания – ЗНиСО. 2021;(10):84-89. https://doi.org/10.35627/2219-5238/2021-29-10-84-89

For citation:


Vershinina N.G., Barsukova N.K., Chumicheva O.A., Nadiezhina L.G. Hygienic Assessment of Disposable Baby Diapers Made with Innovative Materials. Public Health and Life Environment – PH&LE. 2021;(10):84-89. (In Russ.) https://doi.org/10.35627/2219-5238/2021-29-10-84-89

Просмотров: 116


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2219-5238 (Print)
ISSN 2619-0788 (Online)