CN111938919A - 散热性能优良的纸尿裤及其加工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种散热性能优良的纸尿裤及其加工方法:包括纸尿裤主体,所述纸尿裤主体自上到下依次设有表层、导流层、吸收芯体层以及底膜层,所述吸收芯体层自下往上依次包括无尘纸层和高吸水性材料层,导流层的下表面通过固定胶与吸收芯体层的上表面粘接,表层的下表面与导流层的上表面通过固定胶粘接,表层两侧端通过固定胶与吸收芯体层的下表面粘接,底膜层的上表面与吸收芯体层的下表面通过固定胶粘接,其特征在于,所述固定胶中含有质量分数3‑8%的MoS2/B‑掺杂石墨烯的复合纳米材料。利用本发明配方及方法制备出的纸尿裤导热散热性能和透气性能好且性能稳定。
Description
技术领域
本发明涉及一种纸尿裤及其加工方法,具体涉及一种散热性能优良的纸尿裤及其加工方法。
背景技术
纸尿裤是一次性用品,使用后即可抛弃的产品。以无纺布、高分子吸水树脂、PE膜等材料制成,所述纸尿裤从结构上大致包括纸尿裤主体、分别纵向设于纸尿裤主体两侧的挡片,所述纸尿裤主体包括由上到下依次设置的面层、吸收芯体层以及底膜。
芯体层被称为纸尿裤的心脏,不同芯体的纸尿裤品质差异巨大。纸尿裤发展至今,已经进入第三代,第三代芯体采用的是复合芯体结构,由无尘纸、无纺布和SAP组成,采用复合芯体可以让纸尿裤更薄,不断层不起坨,各层之间采用固定胶粘合而成,芯体中含大量的SAP来保证纸尿裤的吸水量,吸水后整体膨胀,平整不起坨。
目前的纸尿裤生产条件下,固定胶都是一些常规的固定胶,粘合性能较好,但其仍存在如下不足:纸尿裤吸水后整体膨胀,其吸水后透气性较差,另外,固定胶层不具有良好的散热功能,一定时间的闷热潮湿会使得使用者的臀部等部位皮肤红疹,舒适度下降,本发明旨在解决这一技术问题,提供一种散热性能优良的纸尿裤及其制备方法。
发明内容
本发明的目的在于解决现有技术的不足,提供一种散热性能优良的纸尿裤,该纸尿裤具有良好的散热性能,改善吸收尿液后局部高热的状态,同时不影响纸尿裤所要求具有的良好的透气性能,改善吸收尿液后局部不透气,改善不透气导致闷的状态,大大提高舒适度。
本发明的目的之二在于提供一种散热性能优良的纸尿裤的加工方法,该方法工艺流程合理,便于产业化实施,产品质量可靠,均一性好。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:
散热性能优良的纸尿裤,包括纸尿裤主体,所述纸尿裤主体自上到下依次设有表层、导流层、吸收芯体层以及底膜层,所述吸收芯体层自下往上依次包括无尘纸层和高吸水性材料层,导流层的下表面通过固定胶与吸收芯体层的上表面粘接,表层的下表面与导流层的上表面通过固定胶粘接,表层两侧端通过固定胶与吸收芯体层的下表面粘接,底膜层的上表面与吸收芯体层的下表面通过固定胶粘接,其特征在于,所述固定胶中含有质量分数3-8%的MoS2/B-掺杂石墨烯的复合纳米材料。
优选的,所述固定胶中含有质量分数5%的MoS2/B-掺杂石墨烯的复合纳米材料。
优选的,所述固定胶由下列重量份的原料加工而成:乙烯-丙烯酸乙酯共聚物30-50份,增粘剂5-10份,粘度调节剂5-8份,稳定剂3-6份,增塑剂4-8份,填料8-12份,亲和剂3-6份,所述增粘剂为C5石油树脂、C9石油树脂或C5/C9石油按质量比1:(2-3)的共聚型树脂,将乙烯-丙烯酸乙酯共聚物、粘度调节剂、稳定剂、增塑剂和亲和剂一起加入到控温在130-140℃左右的浆式混合器中,将各物料混合搅拌直至均匀,然后缓慢填加填料,最后加入增粘剂,然后再混合15-30分钟,然后冷却到室温,经粉碎即可。。
优选的,所述固定胶由下列重量份的原料加工而成:乙烯-丙烯酸乙酯共聚物40份,增粘剂6份,粘度调节剂6份,稳定剂4份,增塑剂6份,填料10份,亲和剂5份。。
石墨烯是一种由碳原子以sp2杂化轨道构成1nm厚的六角形晶格单层片状结构的碳材料。石墨烯超大的比表面积和极佳的晶体学质量,使其具有超高的导热性和机械强度,将其作为导电及增韧材料用来提高聚合物基体的理化性能成为当下研究的热点。
为了提高固定胶的散热性能,将石墨烯与固定胶其它组分混合,制备出富含石墨烯的固定胶,在很大程度上改善了固定胶散热性能差及机械强度等缺陷,但石墨烯本身容易团聚,将其与固定胶的其它原料混合,很容易发生局部富集,影响固定胶的均一性,且石墨烯价格昂贵,单纯将其作为改性剂对固定胶进行改性容易造成原料浪费,增加固定胶制备成本,不适于大批量生产。
为此,本发明对石墨烯进行改性处理,掺杂一些有机元素,提高改性石墨烯的悬浮稳定性、分散性能以及与固定胶其它组分的亲和性能,尤其是与EAA(乙烯-丙烯酸乙酯共聚物)的亲和性等,既改善了固定胶的导热散热性能和机械强度,又实现了高度分散,实践中发现,硫元素、硼元素等的掺杂可行有效,掺杂后的石墨烯纳米材料,具有多个活性位点/边缘,能与固定胶的其它成分有机的亲和。
优选的,所述粘度调节剂为石蜡、微晶蜡和合成蜡中的任意一种,所述填料为高岭土、硅藻土、滑石粉和石棉粉中的任意一种。
优选的,所述稳定剂为改性有机膨润土,改性方法如下:将一定量有机膨润土均匀分散于水中,有机酸调pH至4-5,不断搅拌1-2h,然后将有机膨润土质量1-2%的亚磷酸酯或硫化二丙酸二硬脂酸酯或硫化二丙酸二月桂酸酯在搅拌下加入到上述的混合体系中,在90-110℃下反应3-5h,自然冷却至室温,干燥后得到改性有机膨润土。。
所述亲和剂为烷基磺酸钠、烷基苯磺酸钠、氨基磺酸钠和氨基萘磺酸钠中的任意一种。亲和剂的添加,改善固定胶与涂布的基体形成较为稳定的粘附固定体系,同时不影响纸尿裤芯体所要求具有的良好的透气性能,大大提高舒适度。
优选的,将氧化石墨烯、一定量Na2MoO4和L-半胱氨酸超声分散在去离子水中,用硼酸调节pH至2-3,充分搅匀后,转移到水热反应釜中,水热反应釜密封后,在160-180℃下反应20-24h,自然冷却至室温,沉淀产物离心分离,干燥后得到MoS2/B-掺杂石墨烯的复合纳米材料。
优选的,氧化石墨烯与去离子水的质量比为1:5-8,Na2MoO4和L-半胱氨酸的添加量分别为氧化石墨烯摩尔量的0.5-0.6和2-3倍。
一种散热性能优良的纸尿裤的加工工艺:
S1:制备吸收芯体层;
S2:将吸收芯体层与导流层复合,使导流层的下表面通过固定胶与吸收芯体层的上表面粘接;
S3:表层包覆,表层盖设于吸收芯体层的上表面后,其两侧端分别沿吸收芯体层的两侧向吸收芯体层的下表面延伸,以使所述表层的两侧端均设于吸收芯体层的下表面,表层的下表面与导流层的上表面通过固定胶粘接,表层两侧端通过固定胶与吸收芯体层的下表面粘接;
S4:底膜层粘合,底膜层的上表面与吸收芯体层的下表面通过固定胶粘接;
S5:按常规工艺加工附件、整理后获得导流吸收性能好的纸尿裤成品,所述附件包括纵向弹性筋和魔术贴。
本发明具有以下有益效果:利用本发明配方及方法制备出的纸尿裤导热散热性能和透气性能好且性能稳定。
本发明采用的乙烯-丙烯酸乙酯共聚物具有热塑性弹性体的一般物性,含有极性大的羧基,对金属和非金属都有良好的粘结性。
本发明对石墨烯进行改性处理,掺杂一些有机元素,提高改性石墨烯的悬浮稳定性、分散性能以及与固定胶其它组分的亲和性能,尤其是与EAA(乙烯-丙烯酸乙酯共聚物)的亲和性等,既改善了固定胶的导热散热性能和机械强度,又实现了高度分散,实践中发现,硫元素、硼元素等的掺杂可行有效,掺杂后的石墨烯纳米材料,具有多个活性位点/边缘,能与固定胶的其它成分有机的亲和。
本发明采用的有机膨润土经过改性处理,具有良好的分散性和触变性能,固定胶各组分混合均匀,熔融后,固定胶的粘度可以降低,改善涂布性能。
具体实施方式
下面通过具体实施例,对本发明的技术方案作进一步的具体说明。
实施例1:
散热性能优良的纸尿裤,包括纸尿裤主体,所述纸尿裤主体自上到下依次设有表层、导流层、吸收芯体层以及底膜层,所述吸收芯体层自下往上依次包括无尘纸层和高吸水性材料层,导流层的下表面通过固定胶与吸收芯体层的上表面粘接,表层的下表面与导流层的上表面通过固定胶粘接,表层两侧端通过固定胶与吸收芯体层的下表面粘接,底膜层的上表面与吸收芯体层的下表面通过固定胶粘接,所述固定胶中含有质量分数3%的MoS2/B-掺杂石墨烯的复合纳米材料所述固定胶由下列重量份的原料加工而成:乙烯-丙烯酸乙酯共聚物30份,增粘剂5份,粘度调节剂5份,稳定剂3份,增塑剂4份,填料8份,亲和剂3份,所述增粘剂为C5石油树脂,将乙烯-丙烯酸乙酯共聚物、粘度调节剂、稳定剂、增塑剂和亲和剂一起加入到控温在130℃左右的浆式混合器中,将各物料混合搅拌直至均匀,然后缓慢填加填料,最后加入增粘剂,然后再混合15分钟,然后冷却到室温,经粉碎即可,所述粘度调节剂为石蜡,所述填料为高岭土,所述稳定剂为改性有机膨润土,改性方法如下:将一定量有机膨润土均匀分散于水中,有机酸调pH至4,不断搅拌1h,然后将有机膨润土质量1%的亚磷酸酯在搅拌下加入到上述的混合体系中,在90℃下反应5h,自然冷却至室温,干燥后得到改性有机膨润土。所述亲和剂为烷基磺酸钠。
将氧化石墨烯、一定量Na2MoO4和L-半胱氨酸超声分散在去离子水中,用硼酸调节pH至2,充分搅匀后,转移到水热反应釜中,水热反应釜密封后,在160℃下反应24h,自然冷却至室温,沉淀产物离心分离,干燥后得到MoS2/B-掺杂石墨烯的复合纳米材料,氧化石墨烯与去离子水的质量比为1:5,Na2MoO4和L-半胱氨酸的添加量分别为氧化石墨烯摩尔量的0.5和2倍。
实施例1散热性能优良的纸尿裤的加工工艺:
S1:制备吸收芯体层;
S2:将吸收芯体层与导流层复合,使导流层的下表面通过固定胶与吸收芯体层的上表面粘接;
S3:表层包覆,表层盖设于吸收芯体层的上表面后,其两侧端分别沿吸收芯体层的两侧向吸收芯体层的下表面延伸,以使所述表层的两侧端均设于吸收芯体层的下表面,表层的下表面与导流层的上表面通过固定胶粘接,表层两侧端通过固定胶与吸收芯体层的下表面粘接;
S4:底膜层粘合,底膜层的上表面与吸收芯体层的下表面通过固定胶粘接;
S5:按常规工艺加工附件、整理后获得导流吸收性能好的纸尿裤成品,所述附件包括纵向弹性筋和魔术贴。
实施例2
散热性能优良的纸尿裤,包括纸尿裤主体,所述纸尿裤主体自上到下依次设有表层、导流层、吸收芯体层以及底膜层,所述吸收芯体层自下往上依次包括无尘纸层和高吸水性材料层,导流层的下表面通过固定胶与吸收芯体层的上表面粘接,表层的下表面与导流层的上表面通过固定胶粘接,表层两侧端通过固定胶与吸收芯体层的下表面粘接,底膜层的上表面与吸收芯体层的下表面通过固定胶粘接,其特征在于,所述固定胶中含有质量分数8%的MoS2/B-掺杂石墨烯的复合纳米材料。
所述固定胶由下列重量份的原料加工而成:乙烯-丙烯酸乙酯共聚物50份,增粘剂10份,粘度调节剂8份,稳定剂6份,增塑剂8份,填料12份,亲和剂6份,所述增粘剂为C9石油树脂,将乙烯-丙烯酸乙酯共聚物、粘度调节剂、稳定剂、增塑剂和亲和剂一起加入到控温在140℃左右的浆式混合器中,将各物料混合搅拌直至均匀,然后缓慢填加填料,最后加入增粘剂,然后再混合30分钟,然后冷却到室温,经粉碎即可,所述粘度调节剂为微晶蜡,所述填料为硅藻土,所述稳定剂为改性有机膨润土,改性方法如下:将一定量有机膨润土均匀分散于水中,有机酸调pH至5,不断搅拌2h,然后将有机膨润土质量2%的硫化二丙酸二硬脂酸酯在搅拌下加入到上述的混合体系中,在110℃下反应5h,自然冷却至室温,干燥后得到改性有机膨润土。所述亲和剂为烷基苯磺酸钠。
将氧化石墨烯、一定量Na2MoO4和L-半胱氨酸超声分散在去离子水中,用硼酸调节pH至3,充分搅匀后,转移到水热反应釜中,水热反应釜密封后,在180℃下反应20h,自然冷却至室温,沉淀产物离心分离,干燥后得到MoS2/B-掺杂石墨烯的复合纳米材料,氧化石墨烯与去离子水的质量比为1:8,Na2MoO4和L-半胱氨酸的添加量分别为氧化石墨烯摩尔量的0.6和3倍。
实施例2散热性能优良的纸尿裤的加工工艺:
S1:制备吸收芯体层;
S2:将吸收芯体层与导流层复合,使导流层的下表面通过固定胶与吸收芯体层的上表面粘接;
S3:表层包覆,表层盖设于吸收芯体层的上表面后,其两侧端分别沿吸收芯体层的两侧向吸收芯体层的下表面延伸,以使所述表层的两侧端均设于吸收芯体层的下表面,表层的下表面与导流层的上表面通过固定胶粘接,表层两侧端通过固定胶与吸收芯体层的下表面粘接;
S4:底膜层粘合,底膜层的上表面与吸收芯体层的下表面通过固定胶粘接;
S5:按常规工艺加工附件、整理后获得导流吸收性能好的纸尿裤成品,所述附件包括纵向弹性筋和魔术贴。
实施例3
散热性能优良的纸尿裤,包括纸尿裤主体,所述纸尿裤主体自上到下依次设有表层、导流层、吸收芯体层以及底膜层,所述吸收芯体层自下往上依次包括无尘纸层和高吸水性材料层,导流层的下表面通过固定胶与吸收芯体层的上表面粘接,表层的下表面与导流层的上表面通过固定胶粘接,表层两侧端通过固定胶与吸收芯体层的下表面粘接,底膜层的上表面与吸收芯体层的下表面通过固定胶粘接,所述固定胶中含有质量分数5%的MoS2/B-掺杂石墨烯的复合纳米材料。
优选的,所述固定胶由下列重量份的原料加工而成:乙烯-丙烯酸乙酯共聚物40份,增粘剂6份,粘度调节剂6份,稳定剂4份,增塑剂6份,填料10份,亲和剂5份,所述增粘剂为C5/C9石油树脂按质量比1:2的共聚型树脂,将乙烯-丙烯酸乙酯共聚物、粘度调节剂、稳定剂、增塑剂和亲和剂一起加入到控温在135℃左右的浆式混合器中,将各物料混合搅拌直至均匀,然后缓慢填加填料,最后加入增粘剂,然后再混合120分钟,然后冷却到室温,经粉碎即可,所述粘度调节剂为石合成蜡,所述填料为高滑石粉,所述稳定剂为改性有机膨润土,改性方法如下:将一定量有机膨润土均匀分散于水中,有机酸调pH至4.5,不断搅拌1h,然后将有机膨润土质量1.5%的硫化二丙酸二月桂酸酯在搅拌下加入到上述的混合体系中,在100℃下反应4h,自然冷却至室温,干燥后得到改性有机膨润土。所述亲和剂为氨基萘磺酸钠。
将氧化石墨烯、一定量Na2MoO4和L-半胱氨酸超声分散在去离子水中,用硼酸调节pH至2.5,充分搅匀后,转移到水热反应釜中,水热反应釜密封后,在170℃下反应22h,自然冷却至室温,沉淀产物离心分离,干燥后得到MoS2/B-掺杂石墨烯的复合纳米材料,氧化石墨烯与去离子水的质量比为1:6,Na2MoO4和L-半胱氨酸的添加量分别为氧化石墨烯摩尔量的0.55和2.5倍。
实施例3散热性能优良的纸尿裤的加工工艺:
S1:制备吸收芯体层;
S2:将吸收芯体层与导流层复合,使导流层的下表面通过固定胶与吸收芯体层的上表面粘接;
S3:表层包覆,表层盖设于吸收芯体层的上表面后,其两侧端分别沿吸收芯体层的两侧向吸收芯体层的下表面延伸,以使所述表层的两侧端均设于吸收芯体层的下表面,表层的下表面与导流层的上表面通过固定胶粘接,表层两侧端通过固定胶与吸收芯体层的下表面粘接;
S4:底膜层粘合,底膜层的上表面与吸收芯体层的下表面通过固定胶粘接;
S5:按常规工艺加工附件、整理后获得导流吸收性能好的纸尿裤成品,所述附件包括纵向弹性筋和魔术贴。
实施例1-3的纸尿裤性能测试,考察其导热性能、粘接稳定性和芯体的透气性能,选取本申请人采用常规固定胶加工的纸尿裤做对比例。测试结果如下:
其中导热性能评估如下:各取S号的纸尿裤进行性能测试,室温下,取37℃的热水300ml于纸尿裤的物理中心点30s倒完,然后测定各个边缘点的温度(不低于3个边缘点),以各个边缘点的温度平均值与中心点的温度值的差值来评估导散热性能,差值越小,导散热性能越优。
导热性能 | 粘接稳定性 | 芯体的透气性能 | |
实施例1 | 1℃,导热性能良好 | 抗剥离能力强 | 透气性良好 |
实施例2 | 0.8℃,导热性能良好 | 抗剥离能力强 | 透气性良好 |
实施例3 | 0.4℃,导热性能优 | 抗剥离能力强 | 透气性优秀 |
对比例 | 1.8℃,导热性能一般 | 抗剥离能力强 | 透气性合格 |
由上述测试数据可知,实施例1-3的导热性能、粘接稳定性和芯体的透气性能显著改善。
总而言之,利用本发明配方及方法制备出的纸尿裤导热散热性能和透气性能好且性能稳定。
本发明采用的乙烯-丙烯酸乙酯共聚物具有热塑性弹性体的一般物性,含有极性大的羧基,对金属和非金属都有良好的粘结性。
本发明对石墨烯进行改性处理,掺杂一些有机元素,提高改性石墨烯的悬浮稳定性、分散性能以及与固定胶其它组分的亲和性能,尤其是与EAA(乙烯-丙烯酸乙酯共聚物)的亲和性等,既改善了固定胶的导热散热性能和机械强度,又实现了高度分散,实践中发现,硫元素、硼元素等的掺杂可行有效,掺杂后的石墨烯纳米材料,具有多个活性位点/边缘,能与固定胶的其它成分有机的亲和。
本发明采用的有机膨润土经过改性处理,具有良好的分散性和触变性能,固定胶各组分混合均匀,熔融后,固定胶粘度可以降低,改善涂布性能。
以上所述的实施例只是本发明的一种较佳的方案,并非对本发明作任何形式上的限制,在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。
Claims (10)
1.散热性能优良的纸尿裤,包括纸尿裤主体,所述纸尿裤主体自上到下依次设有表层、导流层、吸收芯体层以及底膜层,所述吸收芯体层自下往上依次包括无尘纸层和高吸水性材料层,导流层的下表面通过固定胶与吸收芯体层的上表面粘接,表层的下表面与导流层的上表面通过固定胶粘接,表层两侧端通过固定胶与吸收芯体层的下表面粘接,底膜层的上表面与吸收芯体层的下表面通过固定胶粘接,其特征在于,所述固定胶中含有质量分数3-8%的MoS2/B-掺杂石墨烯的复合纳米材料。
2.根据权利要求1所述的散热性能优良的纸尿裤,其特征在于,所述固定胶中含有质量分数5%的MoS2/B-掺杂石墨烯的复合纳米材料。
3.根据权利要求1所述的散热性能优良的纸尿裤,其特征在于,其特征在于:所述固定胶由下列重量份的原料加工而成:乙烯-丙烯酸乙酯共聚物30-50份,增粘剂5-10份,粘度调节剂5-8份,稳定剂3-6份,增塑剂4-8份,填料8-12份,亲和剂3-6份,所述增粘剂为C5石油树脂、C9石油树脂或C5/C9石油按质量比1:(2-3)的共聚型树脂,将乙烯-丙烯酸乙酯共聚物、粘度调节剂、稳定剂、增塑剂和亲和剂一起加入到控温在130-140℃左右的浆式混合器中,将各物料混合搅拌直至均匀,然后缓慢填加填料,最后加入增粘剂,然后再混合15-30分钟,然后冷却到室温,经粉碎即可。
4.根据权利要求3所述的散热性能优良的纸尿裤,其特征在于:所述固定胶由下列重量份的原料加工而成:乙烯-丙烯酸乙酯共聚物40份,增粘剂6份,粘度调节剂6份,稳定剂4份,增塑剂6份,填料10份,亲和剂5份。
5.根据权利要求3或4所述的散热性能优良的纸尿裤,其特征在于:所述粘度调节剂为石蜡、微晶蜡和合成蜡中的任意一种,所述填料为高岭土、硅藻土、滑石粉和石棉粉中的任意一种。
6.根据权利要求3或4所述的散热性能优良的纸尿裤,其特征在于:所述稳定剂为改性有机膨润土,改性方法如下:将一定量有机膨润土均匀分散于水中,有机酸调pH至4-5,不断搅拌1-2h,然后将有机膨润土质量1-2%的亚磷酸酯或硫化二丙酸二硬脂酸酯或硫化二丙酸二月桂酸酯在搅拌下加入到上述的混合体系中,在90-110℃下反应3-5h,自然冷却至室温,干燥后得到改性有机膨润土。
7.根据权利要求3或4所述的散热性能优良的纸尿裤,其特征在于:所述亲和剂为烷基磺酸钠、烷基苯磺酸钠、氨基磺酸钠和氨基萘磺酸钠中的任意一种。
8.根据权利要求1或2所述的散热性能优良的纸尿裤,其特征在于:将氧化石墨烯、一定量Na2MoO4和L-半胱氨酸超声分散在去离子水中,用硼酸调节pH至2-3,充分搅匀后,转移到水热反应釜中,水热反应釜密封后,在160-180℃下反应20-24h,自然冷却至室温,沉淀产物离心分离,干燥后得到MoS2/B-掺杂石墨烯的复合纳米材料。
9.根据权利要求8所述的散热性能优良的纸尿裤,其特征在于:氧化石墨烯与去离子水的质量比为1:5-8,Na2MoO4和L-半胱氨酸的添加量分别为氧化石墨烯摩尔量的0.5-0.6和2-3倍。
10.一种权利要求1-9任意一项所述散热性能优良的纸尿裤的加工工艺,其特征在于,
S1:制备吸收芯体层;
S2:将吸收芯体层与导流层复合,使导流层的下表面通过固定胶与吸收芯体层的上表面粘接;
S3:表层包覆,表层盖设于吸收芯体层的上表面后,其两侧端分别沿吸收芯体层的两侧向吸收芯体层的下表面延伸,以使所述表层的两侧端均设于吸收芯体层的下表面,表层的下表面与导流层的上表面通过固定胶粘接,表层两侧端通过固定胶与吸收芯体层的下表面粘接;
S4:底膜层粘合,底膜层的上表面与吸收芯体层的下表面通过固定胶粘接;
S5:按常规工艺加工附件、整理后获得导流吸收性能好的纸尿裤成品,所述附件包括纵向弹性筋和魔术贴。
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