吸收芯层作为学步裤的核心结构，需要具有吸液快、均匀、储存液体量大、吸收液体后结构保持平整的特点。但目前，SAP颗粒主要用于吸收芯层，吸入后容易形成较大的凝胶团聚，不仅降低了吸入速率和多次吸入能力，而且容易损坏其结构，穿着不均匀。为此，对于第一个问题，使用多层梯度结构复合吸收芯层，目的在于提高吸液速率、抗渗性和多次吸液性。针对第二个问题，采用SAF纤维代替SAP颗粒进行吸液，以保持学步裤吸液后的结构平整。

1.纤维集合体芯吸的理论分析

纤维集合体产生毛细吸水现象，即芯吸，这是一种动态渗透现象。理论上，非织造材料的渗透过程不仅取决于单纤维的渗透性，还取决于材料的结构尺寸。因此，非织造材料的芯吸作用不仅受单纤维渗透作用的影响，还受孔隙形状因子的影响。

当非织造材料的纤维和接触液不变时，毛细管的压力与毛细管的等效半径成反比。因此，当纤维之间的孔径垂直排列时，由于渗透和重力的双重作用，芯吸将达到一定的高度，形成平衡；当纤维之间的孔径水平排列时，液体在毛细作用下不断扩展，形成不平衡。孔隙的形状大小或是组成结构不相同时时，会产生毛细压差，形成扩展的选择性和方向性。

综上所述，纺织材料中毛细吸水的方向总是从大直径孔流向小直径孔；同时，液体总是从低cos孔转移到高cos孔，即液体优先流向亲水性好纤维组成的孔，以上两点是芯吸的方向性和选择性。

2.复合吸收芯层的结构设计

基于上述芯吸效应和毛细差动效应的理论基础，本课题设计了多层梯度结构的复合吸收芯层。复合吸收芯层包括三层非织造材料，平均孔径从上到下逐渐减小，亲水性逐渐增强，杂乱度逐渐增加。其中，孔径和亲水梯度结构可以增强复合芯层的垂直方向，提高液体在学步裤垂直方向的渗透性，加快学步裤的吸入率，同时，第三层材料（即底层）最好，能有效锁定液体，防止反渗；混乱梯度结构可引导液体沿复合吸收芯层垂直扩散，使液体在复合吸收芯层均匀扩散，进而对提高吸收芯层的利用率有了显著效果。

其中，杂乱度是指沿纤维网各个方向排列的纤维数量的均匀性。如果纤维平行排列在纤维网中，则杂乱度低；如果纤维网沿各个方向均匀分布，则杂乱度高。纤维网中纤维的排列方向会影响纤维间孔隙的排列方向，从而影响液体的扩展方向。

通过了解吸收原理的情况下，不断优化吸收芯层的结构，才有助于对学步裤的产品升级。