СИСТЕМЫ УДАЛЕННОГО ОБНАРУЖЕНИЯ ДЛЯ ВПИТЫВАЮЩИХ ИЗДЕЛИЙ
REMOTE DETECTION SYSTEMS FOR ABSORBENT PRODUCTS

Впитывающие изделия, такие как подгузники, обучающие трусы, изделия для страдающих недержанием, изделия женской гигиены, нижнее белье для плавания и т.п. традиционно включают проницаемую для жидкости подкладку со стороны тела, непроницаемое наружное покрытие и впитывающую сердцевину.
Впитывающая сердцевина может быть выполнена, например, из супервпитываюищх частиц. Многие впитывающие изделия, особенно продаваемые под торговым наименованием HUGGIES™, Kimberly-Clark Corporation, таким образом, являются эффективными при впитывании жидкостей, но при этом иногда затруднительно сказать было ли впитывающее изделие загрязнено или нет.
Соответственно, различные типы электронных индикаторов влажности или смачиваемости были предложены для использования во впитывающих изделиях. Индикаторы влажности могут включать сигнальные устройства, которые сконструированы, чтобы помочь родителям или лицам, осуществляющим уход, быстро идентифицировать влажное состояние подгузника. Эти устройства могут производить слышимый, тактильный, электромагнитый или визуальный сигнал.
Включений электрических проводков во впитывающие изделия, однако, вызывало различные проблемы. Например, впитывающие изделия обычно производят массово на очень быстро движущемся оборудовании. Включение электрических проводков во впитывающее изделие при традиционных скоростях обработки, было проблематичным.
Кроме того, упакованные впитывающие изделия обычно пропускают через металлический детектор, чтобы гарантировать, что в упаковке не содержатся посторонние предметы. Если электрические проводки выполнены из металла или содержат его, металлодетектор может ошибочно активироваться. Включение металлических материалов во впитывающие изделия также может создавать проблемы для пользователей, носящих изделия, при попытке прохождения через системы безопасности, которые включают металлодетекторы.
Учитывая вышесказанное, в настоящее время существует необходимость в сигнальной системе для впитывающего изделия, которая не требует проводящих элементов, содержащих металл или других устройств, подлежащих введению внутрь изделия.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Настоящее изобретение, в общем, направлено на различные сигнальные системы, которые особенно хорошо подходят для использования в соединении с впитывающими изделиями. Сигнальные системы, например, могут быть соединены с сигнальным устройством, которое может быть конфигурировано для испускания сигнала, такого как аудио, тактильный, электромагнитный или визуальный сигнал, для указания пользователю на то, что во впитывающем изделии присутствуют жидкость, испускаемая телом. Например, в одном варианте выполнения впитывающее изделие представляет собой подгузник, и сигнальная система выполнена для указания присутствия мочи или содержимого кишечника. В других впитывающих изделиях, однако, сигнальные системы могут быть конфигурированы для указания присутствия грибков или метаболитов.
Более конкретно, настоящее описание направлено на сигнальные системы для впитывающих изделий, которые могут обнаруживать жидкие выделения тела, без необходимости размещения или введения проводящих элементов внутрь изделия. Например, в одном варианте выполнения датчик может быть установлен на наружную поверхность впитывающего изделия, так чтобы считывать изменения на внутренней поверхности изделия, что указывает на присутствие жидких выделений тела, таких как моча. В альтернативном варианте выполнения проводящие зоны могут быть образованы на наружном покрытии впитывающего изделия, которые затем могут быть соединены с сигнальным устройством. Как только жидкие выделения тела, такие как моча, контактируют с наружным покрытием, электрическое соединение образуется между проводящими зонами на наружном покрытии, которые затем активируют сигнальное устройство.
Например, в одном варианте выполнения, настоящее описание направлено на впитывающее изделие, содержащее наружное покрытие, имеющее внутреннюю поверхность и наружную поверхность. Впитывающая структура расположена смежно внутренней поверхности. В одном варианте выполнения впитывающее изделие может, кроме того, содержать проницаемую для жидкости подкладку. Впитывающая структура может быть распложена между наружным покрытием и подкладкой.
В соответствии с настоящим описанием, наружное покрытие может включать первую проводящую зону, разнесенную от второй проводящей зоны и отдельную от нее. Каждая проводящая зона может содержать область на наружном покрытии, которое образует множество отверстий. Эти отверстия, например, могут продолжаться через наружное покрытие. Отверстия покрыты проводящей композицией. Проводящая композиция не только делает различные зоны проводящими, но также может использоваться для запечатывания отверстий, чтобы предотвратить утечку жидкости, контактирующей с внутренней поверхностью наружного покрытия через наружную поверхность. Использование этих отверстий, однако, позволяет жидкости, контактирующей с внутренней поверхностью наружного покрытия, создавать электрическое соединение между двумя проводящими зонами. Когда электрическое соединение создано между двумя проводящими зонами, формируется контур, который может активировать сигнальное устройство. Сигнальное устройство, например, может обеспечивать слышимый или визуальный сигнал, который указывает на присутствие жидких выделений тела.
2
2
Адгезивная композиция, которую используют для покрытия отверстий, может меняться в зависимости от конкретного применения. Например, в одном варианте выполнения можно использовать проводящую краску или проводящий адгезив. Размер отверстия также может меняться. Отверстия в одном варианте выполнения могут иметь диаметр, в общем, от около 0,1 мм до около 1,5 мм, как например, от около 0,5 мм до около 1 мм. Каждая проводящая зона может содержать от около 10 отверстий на см до около 50 отверстий на см.
Впитывающее изделие может включать переднюю область, заднюю область и область ластовицы, расположенную между передней область и задней областью. Первая проводящая зона и вторая проводящая зона могут продолжаться от передней или задней области в область ластовицы.
Сигнальное устройство может содержать любое подходящее устройство, способное создавать электрическое соединение с первой и второй проводящими зонами и может производить сигнал, когда это желательно. В одном варианте выполнения сигнальное устройство может содержать устройство, которое предназначено для повторного использования так, что устройство удаляют из впитывающего изделия после ношения изделия. Например, в одном варианте выполнения сигнальное устройство может содержать зажим, который проходит над краем впитывающего изделия и создает электрическое соединение с двумя проводящими зонами. Альтернативно сигнальное устройство может включать проводящие элементы типа крючков, которые могут быть прикреплены к наружному покрытию впитывающего изделия и также создают электрическое соединение с первой и второй проводящими зонами. В еще одном варианте выполнения сигнальное устройство может включать проводящий адгезив, который прикрепляет устройство к впитывающему изделию.
Сигнальное устройство также может быть выполнено так, чтобы выбрасывать его вместе с продуктом. В этом варианте выполнения, например, сигнальное устройство может быть непосредственно включено в наружное покрытие впитывающего изделия.
В альтернативном варианте выполнения настоящего изобретения впитывающее изделие включает сигнальную систему, которая содержит датчик. Датчик выполнен для прикрепления к наружному покрытию впитывающего изделия и выполнен для обнаружения изменения в состоянии внутри впитывающего изделия. В этом варианте выполнения датчик может содержать, например, температурный датчик, датчик проводимости, датчик влажности, датчик вибрации, химический датчик или датчик расширения материала. Датчик может быть расположен в сообщении с сигнальным устройством. Как только обнаружено изменение внутри впитывающего изделия, сигнальное устройство может быть конфигурировано для обеспечения сигнала, который указывает на то, что во впитывающем изделии присутствуют жидкие выделения тела.
Когда датчик представляет собой температурный датчик, например, температурный датчик может быть прикреплен или расположен в непосредственной близости к наружной поверхности наружного покрытия впитывающего изделия для контроля за температурой внутри изделия. В одном варианте выполнения, сигнальное устройство может быть конфигурировано так, чтобы обеспечивать сигнал, когда температурный датчик обнаружит температуру внутри изделия, выше около 32°C, как например, выше около 34°C. В альтернативном варианте выполнения сигнальное устройство может быть конфигурировано так, чтобы обеспечивать сигнал на основании быстрого роста температуры. Например, сигнальное устройство может быть конфигурировано так, чтобы обеспечивать сигнал, когда температура внутри впитывающего изделия повышается на около 8°C менее чем около одной минуты, например, менее чем за около 30 секунд.
В еще одном варианте выполнения сигнальная система может включать более чем один температурный датчик для обнаружения температуры внутри впитывающего изделия и для измерения температуры снаружи впитывающего изделия. В этом варианте выполнения сигнальное устройство может быть конфигурировано так, чтобы обеспечивать сигнал, когда разница между температурой внутри изделия и температурой снаружи изделия превышает определенную заданную границу. Заданная граница, например, может быть разницей температур, выше около 8°C, например, выше около 10°C, например, выше около 12°C.
Вместо использования температурного датчика, в одном варианте выполнения, сигнальная система может включать датчик проводимости, который обнаруживает изменения в проводимости внутри изделия. Моча, например, является проводящей жидкостью. Таким образом, загрязнение впитывающего изделия мочой будет создавать изменения в проводимости. В одном варианте выполнения, например, датчик проводимости может содержать РЧ индукционную катушку, которая обнаруживает изменения в полном сопротивлении. Изменение в полном сопротивлении может быть измерено осциллятором.
В еще одном варианте выполнения, датчик может содержать датчик влажности. Загрязнение впитывающего изделия мочой вызовет повышение влажности во впитывающем изделии. Эти изменения влажности можно контролировать с наружной стороны впитывающего изделия, особенно, когда наружное покрытие является дышащим. В одном варианте выполнения, например, сигнальное устройство может быть конфигурировано для обеспечения сигнала, когда влажность в изделии повышается более чем на около 10% менее чем за около 30 секунд. Альтернативно сигнальная система может включать первый датчик влажности, который обнаруживает влажность внутри впитывающего изделия, и второй датчик влажности, который обнаруживает влажность на наружной стороне изделия. В этом варианте выполнения сигнальное устройство может быть конфигурировано для обеспечения сигнала, когда разница во влажности между внутренней стороной изделия и наружной стороной изделия достигает заданной границы или скорости изменения влажности между двумя переменными.
В еще одном варианте выполнения датчик, содержащийся в сигнальной системе, может содержать датчик вибрации, который обнаруживает вибрации во впитывающем изделии, такие как звук. Например, в одном варианте выполнения, датчик вибрации может содержать микрофон. В этом варианте выполнения впитывающее изделие может содержать композицию, производящую шум, которая производит шум при увлажнении. Датчик вибрации может быть конфигурирован так, чтобы обнаруживать вибрации, испускаемые шумом, производящей шум композицией, таким образом, вынуждая сигнальное устройство производить сигнал.
В еще одном варианте выполнения датчик может содержать химический датчик, который обнаруживает конкретные химические вещества во впитывающем изделии для указания того, что присутствуют жидкие выделения тела, такие как моча. Например, в этом варианте выполнения впитывающее изделие может содержать химическую композицию для индикации, которая выделяет химические вещества при увлажнении. Химический датчик может быть конфигурирован так, чтобы обнаруживать наличие химических веществ. Таким образом, когда впитывающее изделие увлажняется, химическая композиция для индикации производит химические вещества, которые обнаруживаются химическим датчиком, вызывающим испускание сигнала сигнальным устройством. Химические вещества могут содержать, например, газ или жидкость. В одном варианте выполнения химические вещества могут содержать летучее органическое соединение, и химический датчик может быть конфигурирован так, чтобы обнаруживать присутствие летучих неорганических соединений. Эти соединения могут быть обнаружены с наружной поверхности наружного покрытия впитывающего изделия, особенно, когда наружное покрытие является дышащим.
В других вариантах химические вещества, которые могут быть произведены химической композицией для индикации, могут содержать углекислый газ или азот. Химический датчик можно затем использовать, который может определять присутствие углекислого газа или азота.
Альтернативно органические летучие газы, которые являются составляющими мочи, могут быть измерены непосредственно, как например, аммиак. В этом варианте выполнения химическая композиция для индикации может не быть необходимой.
В еще одном варианте выполнения настоящего изобретения датчик, содержащийся в сигнальной системе, может содержать датчик расширения материала. В этом варианте выполнения датчик конфигурирован так, чтобы указывать, когда конкретное место впитывающего изделия было расширено. Такие расширения возникают, например, когда изделие было увлажнено и изделие должно затем поддерживать вес жидких выделений тела. В этих вариантах выполнения конкретные элементы впитывающего изделия в области ластовицы могут расширяться в размерах. Датчик расширения материала может быть конфигурирован для контроля и обнаружения этих расширений. Например, в одном варианте выполнения, датчик расширения материала может содержать тензодатчик, который активирует сигнальное устройство, когда обнаруживается расширение материала.
Другие признаки и объекты настоящего изобретения описаны более подробно ниже.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Полное и подробное описание настоящего изобретения, включающее наилучшие варианты его выполнения для специалиста в данной области, изложены более подробно в оставшейся части описания, включая ссылки на сопроводительные чертежи, на которых:
Фиг.1 - вид сзади в перспективе одного варианта выполнения впитывающего изделия, выполненного в соответствии с настоящим изобретением;
Фиг.2 - вид спереди в перспективе впитывающего изделия по Фиг.1;
Фиг.3 - вид сверху впитывающего изделия по Фиг.1, причем изделие находится в незастегнутом, несложенном и плоско разложенном состоянии, показывающем поверхность изделия, которая обращена от пользователя;
Фиг.4 - вид сверху, аналогичный Фиг.3, показывающий поверхность впитывающего изделия, которая обращена к пользователю при ношении, и с участками, вырезанными, чтобы показать нижележащие элементы;
Фиг.5 - вид в перспективе варианта выполнения по Фиг.1, дополнительно включающий один вариант выполнения сигнального устройства;
Фиг.6 - примерный вид перфораций, который могут быть расположены в материале наружного покрытия для впитывающего изделия в соответствии с настоящим изобретением;
Фиг.7 - примерная иллюстрация, показывающая перфорированное наружное покрытие по Фиг.6, в котором перфорации были покрыты проводящей композицией в соответствии с настоящим описанием;
Фиг.8 - вид в перспективе одного варианта выполнения сигнального устройства, которое можно использовать в соответствии с настоящим описанием;
Фиг.9 - вид в перспективе другого варианта выполнения сигнального устройства, который можно использовать в соответствии с настоящим описанием;
Фиг.10 - вид в перспективе еще одного варианта выполнения сигнального устройства в соответствии с настоящим описанием;
Фиг.11 - вид сверху другого варианта выполнения впитывающего изделия, включающего сигнальную систему в соответствии с настоящим описанием;
Фиг.12 - вид сверху другого варианта выполнения сигнальной системы в соответствии с настоящим описанием и
Фиг.13 - графическое представление эксперимента, который был проведен в соответствии с настоящим описанием.
Повторное использование ссылочных позиций в настоящем описании и на чертежах предназначено для обозначения одинаковых или аналогичных признаков или элементов настоящего изобретения.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ
Специалисту в данной области должно быть понятно, что настоящее описание представляет собой только описание примерных вариантов выполнения, и не предназначено для ограничения более широких объектов настоящего изобретения.
Настоящее описание, в общем, направлено на сигнальные системы для впитывающих изделий, который указывают пользователю, когда жидкие выделения тела загрязняют изделие. Например, в одном варианте выполнения сигнальная система выполнена для испускания сигнала, когда во впитывающем изделии обнаружена моча. Впитывающее изделие может быть, например, подгузником, обучающими трусами, продуктом для страдающих недержанием, женским гигиеническим изделием, медицинским изделием, бандажом и т.п.
Особенно предпочтительно сигнальные системы, выполненные в соответствии с настоящим изобретением, могут обнаруживать присутствие жидких выделений тела во впитывающем изделии, без необходимости установки во впитывающее изделие любых элементов или датчиков, содержащихся внутри изделия. В прошлом, например, металлические электрические проводки обычно размещали внутри впитывающего изделия. Сигнальные системы по настоящему изобретению, с другой стороны, могут обнаруживать присутствие жидких выделений тела с наружной поверхности изделия, что значительно упрощает включение сигнальной системы в изделие.
В соответствии с настоящим изобретение, сигнальная система может иметь различные конфигурации и конструкции. В одном варианте выполнения, например, проводящие зоны могут быть интегрированы в наружное покрытие впитывающего изделия. проводящие зоны могут быть выполнены на наружной поверхности, так что они будут контактировать с проводящей жидкостью, которая может содержаться внутри впитывающего изделия, такой как жидкие выделения тела.
Например, в одном варианте выполнения наружное покрытие может включать апертурированные зоны, которые затем запечатывают проводящей композицией для создания проводящих зон. Наружное покрытие может включать по меньшей мере две отдельных и дискретных проводящих зоны или может содержать большее количество проводящих зон, при желании. Проводящие зоны могут быть расположены в сообщении с сигнальным устройством. В этой конфигурации проводящая жидкость, такая как моча, содержащаяся внутри впитывающего изделия, будет формировать проводящие мостики между двумя проводящими зонами и таким образом замыкать контур, который затем активирует сигнальное устройство.
Ссылаясь на Фиг.1 и 2 с целью примера, показано впитывающее изделие 20, которое можно использовать в соединении сигнальными системами по настоящему изобретению. Понятно, что настоящее изобретение подходит для использования с различными другими впитывающими изделиями, предназначенными для персонального ношения, включая подгузники, обучающие трусы, трусы для плавания, изделия женской гигиены, изделия для страдающих недержанием, медицинские изделия, хирургические подушечки и бандажи, другие изделия личной гигиены или изделия для медицинского ухода и т.п. не но не ограничиваясь ими, без отхода от объема настоящего изобретения.
Только для иллюстрации, различные материала и способы для выполнения впитывающих изделий, таких как подгузник 20 в различных объектах настоящего изобретения описаны в публикации заявки РСТ WO 00/37009, опубликованной 29 Июня, 2000, A. Fletcher и др., в патенте US 4940464, выданном 10 Июля, 1990, Van Gompel и др., патенте US 5766389, выданном 16 Июня 1998, Brandon и др., и патенте US 6645190, выданном 11 Ноября 2003, Olson и др., которые включены сюда посредством ссылки в той степени, в которой они соответствуют (то есть, не противоречат) описанному здесь.
Подгузник 20 примерно показан на Фиг.1 в частично застегнутом состоянии. Подгузник 20, показанный на Фиг.1 и 2, также показан на Фиг.3 и 4 в открытом и незастегнутом состоянии. Более конкретно, на Фиг.3 показан вид сверху, демонстрирующий наружную сторону подгузника 20, тогда как на Фиг.4 показана внутренняя сторона подгузника 20. Как показано на Фиг.3 и 4, подгузник 20 образует продольное направление 48, которое продолжается от передней части изделия при ношении к задней части изделия. Противоположным продольному направлению 48 является поперечное направление 49.
Подгузник 20 образует пару продольных концевых областей, иначе упомянутых здесь как передняя область 22 и задняя область 24 и центральную область, иначе упомянутую здесь как область ластовицы 26, продолжающуюся продольно между передней и задней областями 22, 24 и взаимно соединяющую их. Подгузник 20 также образует внутреннюю поверхность 28, приспособленную при использовании (например, расположенную относительно других компонентов изделия 20) для расположения в направлении пользователя, и наружную поверхность 30, противоположную внутренней поверхности. Передняя и задняя области 22, 24 представляют собой те участки подгузника 20, которые при ношении полностью или частично покрывают или охватывают талию или среднюю нижнюю часть торса пользователя. Область ластовицы 26, в общем, представляет собой участок подгузника 20, который, при ношении, расположен между ногами пользователя и покрывает нижнюю часть тела и промежность пользователя. Впитывающее изделие 20 имеет пару поперечно противоположных боковых краев 36 и пару продольно противоположных поясных краев, соответственно обозначенных передний поясной край 38 и задний поясной край 39.
Показанный подгузник 20 включает основной элемент 32, который, в этом варианте выполнения охватывает переднюю область 22, заднюю область 24 и область ластовицы 26. Ссылаясь на Фиг.1-4, основной элемент 32 включает наружное покрытие 40 и обращенную к телу подкладку 42 (Фиг.1 и 4), которая может быть соединена с наружным покрытием 40, наложенным образом, посредством адгезивов, ультразвуковых соединений, термических соединений или других традиционных технологий. Ссылаясь на Фиг.4, подкладка 42 может быть подходящим образом соединена с наружным покрытием 40 вдоль периметра основного элементе 32 с образованием переднего поясного шва 62 и заднего поясного шва 64. Как показано на Фиг.4, подкладка 42 может быть подходящим образом соединена с наружным покрытием 40 с образованием пары боковых швов 61 в передней области 22 и задней области 24. Подкладка 42 может быть, в общем, приспособлена, то есть, расположена относительно других компонентов изделия так, чтобы располагаться в направлении кожи пользователя в процессе ношения впитывающего изделия. Основной элемент 32 может, кроме того, включать впитывающую структуру 44, в частности, показанную на Фиг.4, расположенную между наружным покрытием 40 и обращенной к телу подкладкой 42 для впитывания жидких экссудатов тела, выделяемых пользователем, и может дополнительно включать пару удерживающих клапанов 46, прикрепленных к обращенной к телу подкладке 42 для предотвращения боковых протеканий экссудатов тела.
Эластифицированные удерживающие клапаны 46, как показано на Фиг.4, образуют частично незакрепленный край, который принимает вертикальную конфигурацию в по меньшей мере области ластовицы 26 подгузника 20 с образованием уплотнения к телу пользователя. Удерживающие клапаны 46 могут продолжаться продольно вдоль всей длины основного элемента 32 или могут продолжаться частично вдоль длины основного элемента. Подходящие конструкции и размещения для удерживающих клапанов 46, в общем хорошо известны специалистам в данной области и описаны в патенте США US 4704116, выданном 3 Ноября 1987 г, Enloe, который включен сюда посредством ссылки.
Для дальнейшего улучшения удержания и/или впитывания экссудатов тела подгузник 20 может также подходящим образом включать эластичные ножные элементы 58 (Фиг.4), которые известны специалистам в данной области. Эластичные ножные элементы 58 могут быть оперативно соединены с наружным покрытием 40 и/или обращенной к телу подкладкой 42 и расположены в области ластовицы 26 впитывающего изделия 20.
Эластичные ножные элементы 58 могут быть образованы из любого подходящего эластичного материала. Как хорошо известно специалистам в данной области подходящие эластичные материала включают листы, полосы или ленты из натурального каучука, синтетического каучука или термопластичных полимеров. Эластичные материалы могут быть растянуты и адгезивно прикреплены к подложке, адгезивно прикреплены к сосборенной подложке или адгезивно прикреплены к подложке, а затем эластифицированы или усажены, например, посредством приложения тепла, так что эластичные сокращающие силы передаются подложке. В одном конкретном объекте, например, эластичные ножные элементы 58 могут включать множество полученных сухим прядением коалесцированных мультиволоконных эластомерных спандекс - прядей, продаваемых под торговым наименованием LYCRA и доступных от Invista, Wilmington, Delaware, США.
В некоторых вариантах выполнения впитывающее изделие 20 может дополнительно включать слой обработки выделений (не показан), который может быть расположен смежно впитывающей структуре 44 и прикреплен к различным компонентам в изделии 20, таким как впитывающая структура 44 или обращенная к телу подкладка 42, посредством способов, известных в данной области, таких как путем использования адгезива. Слой обработки выделений способствует снижению и рассеиванию потоков или струй жидкости, которые могут быть быстро введены во впитывающую структуру изделия. Предпочтительно, слой обработки выделений может быстро принимать и временно удерживать жидкость перед высвобождением жидкости в участки впитывающей структуры для хранения и удержания. Примеры подходящих материалов для обработки выделений описаны в патенте США US 5486166 и патенте США US 5490846. Другие подходящие материалы для обработки выделений описаны в патенте США US 5820973. Полное описание этих патентов включены сюда посредством ссылки в той степени, в которой они соответствуют (т.е. не противоречат) указанному здесь.
Как показано на Фиг.1-4, впитывающее изделие 20 дополнительно включает пару противоположных эластичных боковых панелей 34, которые прикреплены к задней области основного элемента 32. Как показано более конкретно на Фиг.1 и 2, боковые панели 34 могут быть растянуты вокруг талии и/или бедер пользователя, чтобы закрепить изделие на месте. Как показано на Фиг.3 и 4, эластичные боковые панели прикреплены к основному элементу вдоль пары противоположных продольных краев 37. Боковые панели 34 могут быть прикреплены или соединены с основным элементом 32 с использованием любых подходящих технологий соединения. Например, боковые панели 34 могут быть соединены с основным элементом посредством адгезивов, ультразвуковых соединений, термических соединений или других традиционных технологий.
В альтернативном варианте выполнения эластичные боковые панели также могут быть образованы за одно целое с основным элементом 32. Например, боковые панели 34 могут содержать удлинение обращенной к телу подкладки 42, наружного покрытия 40 или и обращенной к телу подкладки 42, и наружного покрытия 40.
В вариантах выполнения, показанных на чертежах, боковые панели 34 соединены с задней областью впитывающего изделия 20 и продолжаются над передней областью изделия при закреплении изделия на месте на пользователе. Следует понимать, однако, что боковые панели 34 могут альтернативно быть соединены с передней областью изделия 20 и продолжаться над задней областью, когда изделие надето.
Во впитывающем изделии 20 в застегнутом положении, как частично показано на Фиг.1 и 2, эластичные боковые панели 34 могут быть соединены посредством застегивающей системы 80 с образованием трехмерной конфигурации подгузника, имеющей поясное отверстие 50 и пару ножных отверстий 52. Поясное отверстие 50 изделия 20 образовано поясными краями 38 и 39, которые окружают талию пользователя.
В вариантах выполнения, показанных на чертежах, боковые панели могут быть прикреплены с возможностью высвобождения к передней области 22 изделия 20 посредством застегивающей системы. Следует понимать, однако, что в других вариантах выполнения боковые панели могут быть постоянно соединены с основным элементом 32 на каждом конце. Боковые панели могут быть постоянно соединены вместе, например, при формировании обучающих трусов или впитывающей одежды для плавания.
Эластичные боковые панели 34, каждая, имеют продольный боковой край 68, ножной концевой край 70, расположенный в направлении продольного центра подгузника 20 и поясные концевые края 72, расположенные в направлении продольного конца впитывающего изделия. Ножные концевые края 70 впитывающего изделия 20 могут быть подходящим образом изогнуты и/или расположены под углом относительно поперечного направления 49 для обеспечения лучшего прилегания вокруг ног пользователя. Однако понятно, что только один из ножных концевых краев 70 может быть изогнут или расположен под углом, как например, ножной концевой край задней области 24 или, альтернативно, ни один из ножных концевых краев не изогнут или не расположен под углом, без отхода от объема настоящего изобретения. Как показано на Фиг.4, наружные края 68, в общем, параллельны продольному направлению 48, тогда как поясные концевые края 72, в общем, параллельны поперечной оси 49. Следует понимать, однако, что в других вариантах выполнения наружные края 68 и/или поясные края 72 могут быть расположены под углом или изогнуты по желанию. Наконец, боковые панели 34, в общем, выровнены с поясной областью 90 основного элемента.
Застегивающая система 80 может включать поперечно противоположные первые застегивающие компоненты 82, приспособленные для зацепления с возможностью повторного застегивания с соответствующим вторыми застегивающими компонентами 84. В варианте выполнения, показанном на чертежах, первый застегивающий компонент 82 расположен на эластичных боковых панелях 34, тогда как второй застегивающий компонент 84 расположен на передней области 22 основного элемента 32. В одном объекте, передняя или наружная поверхность каждого из застегивающих компонентов 82, 84 включает множество зацепляющих элементов. Зацепляющие элементы первых застегивающих компонентов 82 приспособлены для повторяющегося зацепления и разъединения соответствующих зацепляющих элементов вторых застегивающих компонентов 84 для прикрепления с возможностью высвобождения изделия 20 в трехмерной конфигурации.
Застегивающие компоненты 82, 84 могут быть повторно закрепляемыми застежками, подходящими для впитывающих изделий, такими как адгезивные застежки, когезивные застежки, механические застежки или т.п. В конкретных объектах застегивающие компоненты включают механические застегивающие элементы для улучшенной работы. Подходящие механические застегивающие элементы могут быть обеспечены с помощью взаимнозастегивающихся материалов геометрической формы, таких как крючки, петли, луковицы, грибки, наконечники стрел, шарообразные элемента на ножках, соответствующие принимающие и принимаемые компоненты, пряжки, защелки и т.п.
В показанном объекте первые застегивающие компоненты 82 включают крючковые застежки, и вторые застегивающие компоненты 84 включают комплементарные петельные застежки. Альтернативно, первые застегивающие компоненты 82 могут включать петельные застежки, а вторые застегивающие компоненты 84 могут быть комплементарными крючковыми застежками. В другом объекте застегивающие компоненты 82, 84 могут быть взаимно застегивающими застежками с одинаковыми поверхностями или адгезивными и когезивными застегивающими элементами, такими как адгезивная застежка адгезив-принимающая приемная область или материал; или т.п.
В дополнение к возможным эластичным боковым панелям впитывающее изделие 20 может включать различные поясные эластичные элементы для обеспечения эластичности вокруг поясного отверстия. Например, как показано на чертежах, впитывающее изделие 20 может включать передний поясной эластичный элемент 54 и/или задний поясной эластичный элемент 56.
Как описано выше, настоящее описание, в частности, направлено на включение сигнальной системы, такой как система обнаружения влаги или мочи, во впитывающее изделие 20. В этом отношении, как показано на Фиг.1-4, впитывающее изделие 20 включает первую проводящую зону 100, расположенную на расстоянии от второй проводящей зоны 102. В соответствии с настоящим описанием первая проводящая зона 100 и вторая проводящая зона 102 выполнены за одно целое с наружным покрытием 40 впитывающего изделия 20 или иначе образованы на нем.
Например, ссылаясь на Фиг.6 и 7, показан один способ включения проводящих зон в наружное покрытие 40. Как показано на Фиг.6, проводящие зоны 100 и 102 могут содержать области на наружном покрытии 40, где наружное покрытие было перфорировано. Например, как показано, каждая из зон включает отверстия 104, которые продолжаются через наружное покрытие 40. эти отверстия могут быть образованы в наружном покрытии посредством любой подходящей технологии. Например, в одном варианте выполнения отверстия могут быть образованы в наружном покрытии с использованием игл или любого другого подходящего оборудования для перфорации.
2
2
Размер и плотность отверстий, содержащихся в проводящих зонах, может меняться в зависимости от конкретного применения. В одном варианте выполнения, например, отверстия могут иметь размер от около 0,1 до около 1,5 мм, как например, от около 0,25 мм до около 1 мм. Кроме того, отверстия могут присутствовать в количестве от около 10 отверстий на см до около 50 отверстий на см. Приведенные выше размеры, однако, являются только примерными и могут меняться в зависимости от конкретного применения.
Как показано на Фиг.7, отверстия 104 покрыты или запечатаны проводящей композицией 106. Проводящая композиция 106 снабжает зоны их проводящими свойствами или, другими словами, обеспечивает способность зон проводить электрический ток. В общем, любая подходящая проводящая композиция может быть размещена на отверстиях. В одном варианте выполнения, например, может быть выбрана композиция, которая обеспечивает проводящие зоны водонепроницаемыми свойствами, так что моча или другие жидкие выделения тела не протекают наружу впитывающего изделия. Примеры проводящих композиций, которые можно использовать для покрытия отверстий, включают проводящие чернила, проводящие адгезивы и т.п. Например, подходят различные проводящие чернила, которые содержат серебро. Проводящие адгезивы включают любую подходящую проводящую эпоксидную смолу, которая может прикрепляться к наружному покрытию изделия.
В альтернативном варианте выполнения адгезивная композиция может быть частью адгезивной или когезивной полосы, которая размещена на отверстиях. В одном конкретном варианте выполнения адгезивная полоса может быть по меньшей мере частично покрыта высвобождаемой прокладкой. В процессе использования изделия высвобождаемая подкладка может быть удалена и сигнальное устройство может быть размещено на адгезивной полосе. Таким образом, адгезивная полоса не будет прикреплена к сигнальному устройству, но будет обеспечивать электрическое соединение с сигнальным устройством.
В варианте выполнения, показанном на Фиг.1-4, проводящие зоны продолжаются от задней области 24 впитывающего изделия к области ластовицы 26, без взаимного пересечения. Первая проводящая 100 не пересекает вторую проводящую зону 102, чтобы образовать открытый контур, который может быть замкнут, например, когда проводящая текучая среда размещена между проводящими зонами.
Проводящие зоны 100 и 102 могут быть включены в наружное покрытие 40 в любом подходящем месте, пока проводящие зоны расположены так, чтобы контактировать с жидкостыми выделениями тела, которые впитываются впитывающим изделием 20.
Ссылаясь на Фиг.5, для примера, сигнальное устройство 110 показано прикрепленным к проводящим зонам 100 и 102. Сигнальное устройство 110 включает пару противоположных концов, которые электрически соединены с соответствующими проводящими зонами. Когда жидкостные выделения тела присутствуют во впитывающем изделии 20, открытый контур, образованным проводящими зонами 100 и 102, замыкается, что, в свою очередь активирует сигнальное устройство 110. Более конкретно, когда впитывающее изделие увлажняется, жидкость, в общем, просачивается из области ластовицы и перемещается наружу, контактируя с наружным покрытием. При контакте с наружным покрытием, жидкость контактирует с проводящими зонами и образует проводящий мостик между зонами. Присутствие отверстий повышает точность учета скорости обнаружения.
Сигнальное устройство 110 может производить любой подходящий сигнал, чтобы указывать пользователю, что контур замкнулся. Сигнал, например, может содержать слышимый сигнал, тактильный сигнал, электромагнитный сигнал или визуальный сигнал. Слышимый сигнал, например, может быть простым гудком или может содержать музыкальную мелодию. В еще одном варианте выполнения сигнальное устройство может производить беспроводной сигнал, который затем активирует удаленное устройство, такое как телефон или пейджер.
Ссылаясь на Фиг.8-10, показаны различные варианты выполнения сигнальных устройств, которые можно использовать в соединении с проводящими зонами, показанными на Фиг.5. Аналогичные ссылочные позиции были использованы дл обозначения аналогичных элементов. Ссылаясь на Фиг.8, показано сигнальное устройство 110, которое конфигурировано для создания электрических соединений с проводящими зонами 100 и 102, как показано на Фиг.5. В этом варианте выполнения сигнальное устройство 110 включает первую проводящую подушечку 112 крючкового типа, расположенную на расстоянии от второй проводящей подушечки 113 крючкового типа. Материал крючкового типа на сигнальном устройстве 110 выполнен не только для прикрепления сигнального устройства к наружному покрытию 40, но также для создания электрического соединения с проводящими зонами 100 и 102. Например, наружное покрытие 40 может быть выполнено из одного или более нетканых полотен, которые могут служить в качестве материала петлевого типа для проводящих крючков. Альтернативно, проводящий материал петельного типа может быть прикреплен к проводящим зонам для соединения с сигнальным устройством.
Ссылаясь на Фиг.9, показан альтернативный вариант выполнения сигнального устройства 110. В этом варианте выполнения сигнальное устройство 110 содержит зажим, который проходит над краем впитывающего изделия. Сигнальное устройство включает первый проводящий штырь 116, расположенный на расстоянии от второго проводящего штыря 117. Штыри 116 и 117 присутствуют для создания электрических соединений с проводящими зонами 100 и 102, как показано.
Ссылаясь на Фиг.10, показан другой вариант выполнения сигнального устройства 110. В этом варианте выполнения сигнальное устройство также содержит зажим, который продолжается над краем впитывающего изделия. Вместо проводящих штырей, однако, сигнальное устройство 110, показанное на Фиг.10, включает множество проводящих гребней 118, которые соответствуют соответствующим стопорным элементам 119. При размещении над краем впитывающего изделия, проводящие гребни образуют электрическое соединение с проводящими зонами 100 и 102.
В дополнение к соединению с проводящими зонами сигнального устройства, образованными в наружном покрытии впитывающего изделия, в других вариантах выполнения настоящего изобретения, различные датчики могут быть размещены на наружном покрытии впитывающего изделия, которые могут обнаруживать изменения внутри изделия и которые могут находиться в сообщении с сигнальным устройством. Датчик может содержать, например, температурный датчик, датчик проводимости, датчик влажности, датчик вибрации, химический датчик или датчик расширения материала. Как будет описано ниже, каждый из этих датчиков может быть расположен на наружной поверхности впитывающего изделия и может быть конфигурирован для контроля изменений внутри изделия, то есть индикации присутствия жидкостных выделений тела, таких как моча. Каждый из этих датчиков можно использовать в соответствии с настоящим описанием, без использования проводящих зон, описанных выше. Альтернативно, проводящие зоны, описанные выше, можно использовать для электрического соединения одного из указанных выше датчиков с сигнальным устройством.
Ссылаясь на Фиг.11, показан один вариант выполнения впитывающего изделия, которое включает сигнальное устройство по настоящему изобретению, содержащее датчик. Аналогичные ссылочные позиции были использованы для обозначения аналогичных элементов. Как показано, впитывающее изделие 20 включает область ластовицы 26, разделяющую переднюю область 22 и заднюю область 24. Как описано выше, впитывающее изделие может включать впитывающую структуру, расположенную между проницаемой для жидкости прокладкой и непроницаемым для жидкости наружным покрытием 40. Наружное покрытие 40 включает внутреннюю поверхность, которая обращена к впитывающей структуре и наружную поверхность, как показано. В соответствии с настоящим изобретением на наружной поверхности наружного покрытия 40 установлен датчик 120. Датчик 120 находится в сообщении с сигнальным устройством. Сигнальное устройство может быть расположено где-то еще на впитывающем изделии, может быть расположено удаленно или может быть выполнено за одно целое с датчиком 120. Например, в одном варианте выполнения датчик 120 и сигнальное устройство могут содержаться в одном корпусе. Датчик 120 выполнен для обнаружения изменений в состоянии внутри впитывающего изделия, как например, внутри впитывающей структуры, удаленно от наружной поверхности наружного покрытия 40. В одном варианте выполнения, например, датчик 120 может содержать температурный датчик. Температурный датчик может содержать, например, термопару, которая может контролировать температуру через наружное покрытие 40. В альтернативном варианте выполнения температурный датчик может приводиться в действие ИК излучением.
Когда впитывающее изделие загрязняется жидкостными выделениями тела, такими как моча, жидкостная среда повышает температуру изделия там, где впитывается жидкость. Более конкретно, жидкости выделяется обычно с температурой тела, которая обычно выше, чем температура окружающей среды. Температурный датчик 120, как показано на Фиг.11, может быть конфигурирован для обнаружения повышения температуры, когда были впитаны жидкостные выделения тела. Сигнальная система может быть выполнена так, чтобы сигнальное устройство производило сигнал, когда температурный датчик 120 обнаружит заданную температуру или обнаружит конкретную скорость изменения температуры.
Чтобы продемонстрировать преимущества использования температурного датчика в соответствии с настоящим описание, испытание было проведено и результаты показаны на Фиг.13. Более конкретно, впитывающее изделие было помещено на манекен. В этом варианте выполнения впитывающее изделие представляло собой изделие типа трусов. В соответствии с настоящим изобретением температурный датчик был прикреплен к наружной поверхности наружного покрытия впитывающего изделия в области ластовицы. Второй температурный датчик был прикреплен на задней области.
Десять миллилитров воды при температуре 38°C инжектировали в область ластовицы впитывающего изделия. На Фиг.13 показана графическая иллюстрация температур, которые были обнаружены различными температурными датчиками. Как показано, температурный датчик, прикрепленный к наружной поверхности впитывающего изделия на задней области последовательно определяет температуру приблизительно 23°C, которая приблизительно была температурой окружающей среды. Температурный датчик, размещенный на области ластовицы, который контролировал температуру внутри впитывающего изделия, однако, начал показывать повышения температуры после приблизительно 15 секунд. Как показано, температура, повышалась от около 24°C до около 38°C в течение около 15 секунд. 38°C - это приблизительная температура тела. Как показано, данные на Фиг.13, можно использовать для активации сигнального устройства дл указания на то, что впитывающее изделие было намочено.
Как описано выше, в одном варианте выполнения, температурный датчик может вызывать активацию сигнального устройства или испускание сигнала, когда была достигнута заданная температура. Заданная температура, например, может быть выше около 32°C, как например, выше около 35°C, как например, выше около 37°C.
Альтернативно, сигнальное устройство может быть конфигурировано для испускания сигнала, когда было обнаружено конкретное повышение температуры в течение конкретного периода времени. Например, сигнальное устройство может быть конфигурировано для испускания сигнала, когда температура в изделии увеличивалась от по меньшей мере 8°C за менее чем одну минуту, как например, за 30 секунд.
В еще одном варианте выполнения настоящего изобретения сигнальное устройство может быть конфигурировано для испускания сигнала, когда конкретный температурный дифференциал обнаружен между температурой внутри впитывающего изделия и температурой снаружи впитывающего изделия. В этом варианте выполнения, например, сигнальная система может содержать два температурных датчика, как показано на Фиг.12. Более конкретно, сигнальная система может включать первый температурный датчик 120, который контролирует и обнаруживает температуру внутри впитывающего изделия и второй температурный датчик 122, который может быть выполнен для контроля температуры на наружной части впитывающего изделия. Как показано, температурные датчики могут быть в сообщении с сигнальным устройством 110. В этом варианте выполнения сигнальное устройство может производить сигнал, например, когда разница температур между внутренней частью впитывающего изделия и наружной частью впитывающего изделия выше около 8°C, например, выше около 10°C, например, выше около 12°C.
В варианте выполнения, показанном на Фиг.12, два температурных датчика могут быть расположены в разных местах на впитывающем изделии. Альтернативно, температурные датчики могут быть включены в сигнальное устройство. Например, температурные датчики могут содержаться в термоэлементе или датчике теплового потока. Например, стопка термопар может быть расположена последовательно с выходным напряжением, которое пропорционально разнице температур между направлением обнаружения датчиков. В идеале, термоэлемент конфигурирован так, что одна сторона обращена к наружному покрытию продукта, а другая сторона обращена к наружной части продукта от тела пользователя. Когда температура изменяется внутри продукта относительно наружной стороны продукта, может быть установлен и обнаружен температурный градиент, который может указывать на присутствие жидкостных выделений тела. Альтернативно, наружная температура впитывающего изделия может не измеряться в одном линейном направлении относительно датчика, который контролирует внутреннюю часть продукта. Могут применяться различные углы от линейного направления к нормали. Изменения в угле обнаружения температуры может снизить возможность воздействия на внешнюю температуру изменений в окружающей среде. Углы, например, могут быть стратегически расположены так, чтобы принимать измерения от окружающей среды около продукта для установления базовой температуры наружного покрытия для сравнения с температурой внутри впитывающего изделия.
В дополнение к температурным датчика, датчик 120, как показано на Фиг.11, может содержать различные другие датчики, которые могут либо непосредственно, либо опосредованно обнаруживать присутствие жидких выделений тела. Например, в альтернативном варианте выполнения датчик 120 может содержать датчик влажности, который обнаруживает влажность внутри впитывающего изделия или изменения влажности. Датчик влажности 120 может быть расположен на наружной поверхности наружного покрытия впитывающего изделия, если наружное покрытие является дышащим. Более конкретно, наружное покрытие может быть выполнено так, чтобы позволять измерения влажности через материал. Наружное покрытие, однако, может быть выполнено так, чтобы еще оставаться непроницаемым для жидкости.
Когда датчик 120 содержит датчик влажности, сигнальная система по настоящему изобретению может быть конфигурирована так, чтобы производить сигнал, когда влажность достигает конкретного заданного предела внутри изделия. Например, сигнальное устройство может производить сигнал, когда влажность, обнаруженная внутри, выше чем около 50%, как например, выше около 60%, как например, выше 70%, например, выше 80%, например, выше 90%.
Альтернативно, сигнальное устройство может быть конфигурировано так, чтобы производить сигнал на основании конкретной скорости повышения влажности внутри изделия. Например, сигнальное устройство может быть конфигурировано, чтобы производить сигнал, когда влажность внутри изделия повышается более чем на 20% в течение периода времени, менее чем около 2 минуты, как например, менее чем около одной минуты.
В еще одном варианте выполнения множество датчиков влажности может быть включено в сигнальную систему для обнаружения влажности внутри впитывающего изделия и снаружи впитывающего изделия. Например, аналогично системе, показанной на Фиг.12, первый датчик влажности 120 может быть конфигурирован для контроля влажности внутри изделия, тогда как второй датчик влажности 122 может быть выполнен для контроля влажности снаружи впитывающего изделия. В этом варианте выполнения сигнальное устройство 110 может быть конфигурировано для испускания сигнала, когда разница во влажности превышает заданный предел. С целью примера, например, сигнальное устройство может быть выполнено так, чтобы производить сигнал, когда разница во влажности превышает около 20%, например, превышает около 30%, например, превышает около 40%, например, превышает около 50%.
Когда сигнальная система включает более, чем один датчик влажности, в одном варианте выполнения, датчики могут быть как расположены в одной оболочке или корпусе. Один датчик влажности, например, может контролировать внутреннюю сторону продукта, тогда как другой будет собирать данные из окружающей среды. В одном варианте выполнения, датчик окружающей среды можно использовать для индикации любых изменений в окружающей среде, которые будут влиять на изменчивость измерений из-за положения пользователя. Таким образом, базовая влажность в окружающей среде может быть рассчитана сигнальной системой и может сравниваться с датчиком, обращенным к внутренней части впитывающего изделия.
В еще одном варианте выполнения настоящего изобретения датчик 120, как показано на Фиг.11, может содержать датчик проводимости, который обнаруживает изменения в проводимости внутри впитывающего изделия 20. Датчики проводимости могут контролировать изменения через материал, такой как наружное покрытие. В одном варианте выполнения наружное покрытие 40 впитывающего изделия может быть дышащим, чтобы способствовать контролю условий.
В одном варианте выполнения, например, датчик проводимости может генерировать электромагнитное поле между двумя параллельными пластинами. Когда пластины или проводящие области расположены вблизи содержащего влагу материала, вода меняет диэлектрик и меняет поле. Таким образом, присутствие влаги может быть почти немедленно обнаружено.
В альтернативном варианте выполнения датчик проводимости может содержать одну или более катушек индуктивности, такие как РЧ (радиочастотные) катушки индуктивности. Например, каждая катушка индуктивности, содержащаяся в датчике, может приводиться в действие РЧ полем. Катушка индуктивности может вызывать выработку вихревых токов. Вихревые токи могут затем повторно излучать РЧ энергию обратно к излучающей катушке, меняя полное сопротивление катушки в процессе. Изменение в полном сопротивлении затем может быть измерено, чтобы измерить изменение в проводимости внутри изделия.
Изменение полного сопротивления катушки индуктивности может быть измерено с использованием любого подходящего устройства, такого как осциллятор. В одном варианте выполнения, например, пороговый осциллятор можно использовать для измерения изменений полного сопротивления. Пороговый осциллятор, например, представляет собой осциллятор, который действует на пороговом значении колебаний. Другими словами, осциллятор работает с достаточной отдачей для поддержания колебаний. Таким образом, любое рассеивающее взаимодействие с катушкой снимает часть энергии осциллятора, вызывая изменение выходного сигнала. Таким образом, амплитуда осциллятора является очень чувствительной к рассеиванию энергии или повышению энергии в контуре. В одном варианте выполнения пороговый осциллятор может быть объединен с детектором и усилителем, конфигурированным так, чтобы в результате получался усиленный выходной сигнал, когда присутствует повышение проводимости впитывающего изделия.
Датчик проводимости, который описан выше, например, описан в патентной заявке США №11/511,583 и публикации №2008/0048786, обе из которых включены сюда посредством ссылки полностью.
В этом варианте выполнения датчик проводимости 120 будет конфигурирован для обнаружения изменений в проводимости. Когда достигается конкретное пороговое значение, сигнальное устройство затем может быть конфигурировано для испускания сигнала.
В одном варианте выполнения агент, улучшающий проводимость, может быть включен во впитывающее изделие, чтобы повысить способность датчика проводимости измерять изменения. Например, в одном варианте выполнения химическая добавка может быть добавлена к впитывающей структуре изделия, чтобы увеличить изменения проводимости при увлажнении для лучшего обнаружения жидкостных выделений тела.
При использовании датчика проводимости, который основан на генерации электромагнитного поля, агент, улучшающий проводимость, может повышать абсорбцию поля и способствовать различию абсорбции из-за влажности или благодаря улучшающему проводимость агенту. Частота поля может быть отрегулирована для конкретного улучшающего проводимость агента, чтобы повысить абсорбцию излучения.
При использовании температурного датчика, датчика влажности или датчика проводимости, как описано выше, в одном варианте выполнения, система может быть выполнена так, чтобы принимать во внимание изменения при вышеописанных измерениях, когда впитывающее изделие впервые размещено на пользователе. Например, когда изделие впервые надето, можно ожидать повышения в температуре, влажности и проводимости. Чтобы вычислить эти изменения, система по настоящему изобретению может быть конфигурирована только для того, чтобы вызывать испускание сигнала сигнальным устройством, когда было достигнуто устойчивое состояние внутри изделия.
Например, в одном варианте выполнения система может быть конфигурирована так, что сигнальное устройство не будет выдавать сигнал в течение определенного периода времени, когда система впервые активирована. Этот период времени может меняться в зависимости от конкретных окружающих условий и конкретного применения. Например, в одном варианте выполнения система может быть конфигурирована так, чтобы не производить сигнал в течение по меньшей мере первых 15 минут, например, в течение по меньшей мере первых 30 минут, как например, в течение по меньшей мере первых 45 минут, как например, в течение по меньшей мере первого часа ношения впитывающего изделия.
В альтернативном варианте выполнения устойчивое состояние определяется датчиком, используемым в системе. Устойчивое состояние может быть определено, когда значительные или существенные изменений в температуре, влажности или проводимости не возникают в течение определенного периода времени, указывая, что устойчивое состоянии было достигнуто. Например, система может быть конфигурирована только для активации, когда датчик не обнаруживает существенных изменений внутри изделия в течение около пяти минут, например, около 10 минут, например, около 20 минут, например, около 30 минут, например, около 45 минут, например, около одного часа. Например, если датчик представляет собой датчик влажности, устойчивое состоянии может быть определено, когда датчик влажности обнаруживает не более чем 5% изменения во влажности на внутренней стороне изделия в течение по меньшей мере 10 минут. Температурный датчик или датчик проводимости может быть конфигурирован таким же образом.
При использовании температурного датчика, датчика проводимости или датчика влажности, датчик может быть размещен в любом подходящем месте на впитывающем изделии. Например, датчик может быть помещен в области ластовицы, на задней области или на передней области изделия, в зависимости от различных факторов. Как описано выше, в некоторых применениях датчик может быть расположен на наружной поверхности наружного покрытия впитывающего изделия. Наружное покрытие может быть дышащим, когда датчик расположен так, чтобы облегчить контроль изменений внутри изделия. Действительно, в некоторых случаях, может не быть предпочтительным, чтобы датчик вступал в непосредственный контакт с жидкостными выделениями тела, такими как моча. Например, если моча непосредственно контактирует с датчиками влажности, датчик может работать неправильно. В этом отношении датчик может быть расположен в месте, которое не вступает в непосредственный контакт с жидкостным выделениями тела, или непроницаемое для жидкости покрытие с высокой дышащей способностью может быть расположено вокруг датчика.
В еще одном варианте выполнения, датчик 120, как показано на Фиг.11, содержит датчик вибрации, который обнаруживает вибрацию, такую как звук, которая может исходить с внутренней стороны впитывающего изделия. В этом варианте выполнения, например, производящая шум композиция может быть включена во впитывающее изделие. Производящая шум композиция, например, может быть расположена на внутренней поверхности наружного покрытия или может быть включена во впитывающее изделие. Производящая шум композиция может содержать композицию, которая при увлажнении создает шум. В одном варианте выполнения может использоваться любая подходящая композиция, которая издает «шипящий» звук. Например, в одном варианте выполнения, производящая шум композиция может содержать один гидрокарбонат или гидрокарбонат, объединенный с кислотой, такой как винная кислота. Звук производится из-за образования газа, как описано в патенте США US 6929819, Underhill и др., который включен сюда. В общем, абсорбент может включать шипучий агент или комбинацию агентов, которые высвобождают газ и вызывают средние вибрации (то есть «щелкающий», «хрустящий», «булькающий» или «шипящий» звук, который отличается от окружающего шума. Один пример подходящей комбинации кислота/основание показано в уравнении (1)
<mrow><mi>N</mi><mi>a</mi><mi>H</mi><mi>C</mi><msub><mi>O</mi><mn>3</mn></msub><mo>+</mo><mi>K</mi><mi>H</mi><msub><mi>C</mi><mn>4</mn></msub><msub><mi>H</mi><mn>4</mn></msub><msub><mi>O</mi><mn>6</mn></msub><mo>→</mo><mi>K</mi><mi>N</mi><mi>a</mi><msub><mi>C</mi><mn>4</mn></msub><msub><mi>H</mi><mn>4</mn></msub><msub><mi>O</mi><mn>6</mn></msub><mo>+</mo><msub><mi>H</mi><mn>2</mn></msub><mi>O</mi><mo>+</mo><mi>C</mi><msub><mi>O</mi><mn>2</mn></msub><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mo stretchy="false">(</mo><mn>1</mn><mo stretchy="false">)</mo></mrow>
В уравнении (1) бикарбонат натрия и битартрат калия вступают в реакцию в присутствии жидкости (мочи) с образованием углекислого газа и побочных продуктов. Производство углекислого газа оповещает пользователя подушечки, содержащей кислоту и основание, что произошло мочеиспускание.
Другая подходящая комбинация кислота/основание показана в уравнении (2):
<mrow><mi>N</mi><mi>a</mi><mi>A</mi><mi>l</mi><msub><mrow><mo stretchy="false">(</mo><mi>S</mi><msub><mi>O</mi><mn>4</mn></msub><mo stretchy="false">)</mo></mrow><mn>2</mn></msub><mo>+</mo><mn>3</mn><mi>N</mi><mi>a</mi><mi>H</mi><mi>C</mi><msub><mi>O</mi><mn>3</mn></msub><mo>→</mo><mi>A</mi><mi>l</mi><msub><mrow><mo stretchy="false">(</mo><mi>O</mi><mi>H</mi><mo stretchy="false">)</mo></mrow><mn>3</mn></msub><mo>+</mo><mn>2</mn><mi>N</mi><msub><mi>a</mi><mn>2</mn></msub><mi>S</mi><msub><mi>O</mi><mn>4</mn></msub><mo>+</mo><mn>3</mn><mi>C</mi><msub><mi>O</mi><mn>2</mn></msub><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mo stretchy="false">(</mo><mn>2</mn><mo stretchy="false">)</mo></mrow>
В уравнении (2) сульфат алюминия-натрия и бикарбонат натрия вступают в реакцию в присутствии жидкости (мочи) с образованием углекислого газа и побочных продуктов. Другие кислоты, которые можно использовать в комбинации с бикарбонатом натрия для производства шипучего агента в соответствии с настоящим изобретением, включают аскорбиновую, молочную, гликолевую, яблочную, винную и фумаровую. При смешивании с бикарбонатом натрия и контакте с мочой, эти кислоты производят углекислый газ.
Сигнальная система вместе с датчиком вибрации может быть настроена для обнаружения конкретного звука, издаваемого производящей шум композицией. Таким образом, при обнаружении конкретного звука сигнальное устройство конфигурировано для испускания сигнала.
Следует понимать, что звуки, производимые впитывающим изделием могут быть совершенно неслышимыми, но могут быть обнаружены датчиком. Датчик может содержать, например, один или более микрофонов оборудование и программное обеспечения для обработки сигнала. Система может быть конфигурирована для обнаружения конкретного алгоритма, который является индикацией вибрации, производимой композицией, производящей шум при увлажнении. Когда алгоритм определен, сигнальное устройство может быть запущено или активировано так, чтобы производить сигнал, указывающий на присутствие жидкостных выделений тела.
В одном варианте выполнения программное обеспечение, связанное с датчиком вибрации, может быть конфигурировано для обнаружения шума, производимого при мочеиспускании. Таким образом, в этом варианте выполнения производящая шум композиция может не быть необходима внутри изделия.
В еще одном варианте выполнения настоящего изобретения датчик 120, как показано на Фиг.11 содержит оптический датчик, который конфигурирован для обнаружения конкретного изменения цвета. В этом варианте выполнения, например, меняющая цвет композиция может быть включена во впитывающее изделие. Меняющая цвет композиция может быть выполнена для изменения цвета при увлажнении. Меняющая цвет композиция может содержаться во впитывающей структуре. Альтернативно, меняющая цвет композиция может быть включена в сам датчик или размещена противоположно датчику на наружной поверхности наружного покрытия. В этом варианте выполнения наружное покрытие может быть выполнено так, что оптический датчик может обнаруживать изменения цвета через наружное покрытие впитывающего изделия.
Меняющая цвет композиция, как описано выше, может менять цвет при увлажнении. Альтернативно, меняющая цвет композиция может изменять цвет на основании изменения pH или при контакте с химическим составом, обычно содержащимся в моче или парах, содержащихся в моче.
В одном конкретном варианте выполнения меняющая цвет композиция может содержать бромокрезоловый зеленый краситель. Бромокрезоловый зеленый краситель является чувствительным к pH. При изменении pH бромокрезоловый зеленый краситель меняется на голубой. Оптический датчик может быть конфигурирован для достижения изменения цвета и приводит к производству сигнала сигнальным устройством.
В других вариантах выполнения меняющая цвет композиция может содержать стирающиеся чернила, особенно если датчик расположен на окрашенном участке впитывающего изделия. В этом варианте выполнения, когда впитывающее изделие увлажнено, чернила смываются с участка на продукте и датчик обнаружит изменения в интенсивности цвета или отсутствии цвета.
В другом варианте выполнения настоящего изобретения датчик 120 может содержать химический датчик, который конфигурирован для обнаружения присутствия конкретных химических веществ. В этом варианте выполнения композиция, указывающая химическое вещество может присутствовать во впитывающем изделии, которое, при увлажнении, производит химические вещества. Альтернативно химический датчик может быть конфигурирован для обнаружения конкретного химического состава, обнаруженного в моче.
Датчик 120 или наружное покрытие 40 впитывающего изделия может быть выполнен так, чтобы иметь возможность обнаруживать химические вещества через наружное покрытие. Химические вещества могут содержать либо газ, либо жидкость.
В одном варианте выполнения, например, наружное покрытие впитывающего изделия может быть дышащим.
В одном варианте выполнения, например, химический датчик может быть конфигурирован для обнаружения присутствия углекислого газа. Доступны различные композиции, указывающие на присутствие химического вещества, которые, при контакте с мочой, будут производить большое количество углекислого газа для обнаружения. Например, в одном варианте выполнения композиции, указывающие на наличие химического вещества, могут содержать органическую кислоту в комбинации с карбонатом. Таким карбонаты могут включать, например, карбонат натрия или бикарбонат натрия. Органическая кислота, например, может содержать аскорбиновую кислоту, молочную кислоту, винную кислоту, лимонную кислоту, щавелевую кислоту или полимерные карбоновые кислоты, такие как полиакриловые кислоты. Такие кислоты вступают в реакцию с карбонатом натрия или бикарбонатом натрия для производства углекислого газа в присутствии воды или мочи. Органические кислоты и карбонат могут быть в форме крупинок, порошка или могут быть инкапсулированы в водорастворимых матрицах, таких как углеводы (например, сахара), соли (например, хлорид натрия) и т.д. Таким образом композиция не производит углекислый газ до тех пор, пока присутствует вода или моча.
В альтернативном варианте выполнения химический датчик может быть конфигурирован для обнаружения присутствия азота. Аналогично углекислому газу, азот не имеет запаха и безопасен. В этом варианте выполнения композиция, указывающая на наличие химического вещества, может содержать сульфаминовую кислоту и нитрит натрия, который быстро производит азот в присутствии воды. Оба химических вещества не являются активными в сухом состоянии. Таким образом, композиция может быть добавлена в форме таблетки, порошка или инкапсулированной в водорастворимой матрице. При контакте с водой, однако, композиция будет производить значительные количества азота, который может обнаруживаться химическим датчиком.
При использовании химического датчика, как описано выше, датчик необязательно расположен в области ластовицы, как показано на Фиг.11. Вместо этого, датчик может быть расположен в любом месте на изделии, таком как поясная полоса, где может возникать высвобождение газов. Альтернативно, датчик может быть размещен в любом месте на наружном покрытии, если газы могут быть обнаружены через наружное покрытие.
В еще одном варианте выполнения химический датчик может содержать датчик летучего органического соединения. В этом варианте выполнения летучее органическое соединение может быть размещено в соединении с впитывающим изделием, как например, на внутренней стороне изделия или непосредственно в соединении с датчиком. При контакте с водой может быть получено летучее органическое соединение, которое затем может быть обнаружено. Обнаружение летучего органического соединения заставит сигнальное устройство производить сигнал.
В еще одном варианте выполнения настоящего изобретения, датчик 120 может содержать датчик расширения материала, который конфигурирован для обнаружения, когда конкретный участок впитывающего изделия увеличивается в размерах вследствие впитывания изделием существенного количества жидкости, такой как моча. Когда расширение материала обнаружено, сигнальное устройство конфигурировано так, чтобы производить сигнал, указывающий на присутствие жидкостных выделений тела.
В одном варианте выполнения, например, датчик расширения материала может содержать тензодатчик. Тензодатчик может быть приспособлен для измерения расширения наружного покрытия или любого другого компонента впитывающего изделия. Тензометрические устройства описаны, например в патенте США US 5454376.
Все описанные выше датчики могут быть выполнены так, чтобы утилизировать их вместе с впитывающим изделием. Когда датчик является одноразовым, он может быть интегрирован в наружное покрытие изделия. Например, в одном варианте выполнения наружное покрытие может содержать более чем один слой и датчик может быть расположен между двумя слоями.
В альтернативном варианте выполнения датчик может быть выполнен так, чтобы извлекать его из впитывающего изделия, когда изделие утилизируют и помещать на новое изделие. Действительно, в одном варианте выполнения датчик и/или сигнальное устройство может включать множество установок, в зависимости от впитывающего изделия, к которому его прикрепляют. Таким образом, сигнальная система может быть модифицирована на основании конкретных характеристик продукта.
Например, в конкретных вариантах выполнения дышащая способность наружного покрытия может влиять на эффективность датчика. В одном варианте выполнения сигнальная система может включать различные параметры в зависимости от дышащей способности наружного покрытия конкретного продукта, используемого вместе с сигнальной системой. Например, сигнальная система может включать алгоритм, который представляет собой функцию характеристик продукта, (например, дышащей способности и/или впитывающей способности), и сигнальная система частично может быть основана на алгоритме.
В одном конкретном примере, например, датчик влажности может работать по-разному, в зависимости от дышащей способности наружного покрытия впитывающего изделия. В соответствии с настоящим описанием датчик влажности может включать различные параметры, которые зависят от конкретной дышащей способности наружного покрытия продукта, используемого вместе с датчиком. Продаваемый продукт, например, может обеспечивать информацию для потребителя в отношении параметров датчика.
Поскольку возрастает эффективность впитывающих изделий, в одном варианте выполнения сигнальная система по настоящему изобретению может быть выполнена так, чтобы производить сигнал или не производить сигнал при первом мочеиспускании и/или производить сигнал, когда происходит второе испускание. В одном варианте выполнения, например, впитывающее изделие может быть выполнено так, чтобы иметь возможность выдерживать два мочеиспускания пользователя. Система обнаружения влажности может быть особенно необходима для таких типов изделий, чтобы лицо, осуществляющее уход, могло различать первое испускание и второе испускание. В соответствии с настоящим изобретением сигнальная система может быть выполнена так, чтобы распознавать изменения внутри впитывающего изделия при первом мочеиспускании и затем перенастраивать критерии на основании второго мочеиспускания. Сигнальная система может быть выполнена так, чтобы производить сигнал, когда распознается второе испускание.
Например, в одном варианте выполнения датчик может содержать датчик влажности. После первого мочеиспускания датчик влажности может обнаружить влажность внутри изделия в первом диапазоне, таком как от около 60% до около 80%. После второго мочеиспускания, однако, датчик может быть конфигурирован для обнаружения влажности во втором диапазоне. Второй диапазон может, например, перекрывать первый диапазон или быть отдельным от него. В одном варианте выполнения, например, второй диапазон может быть выше 80%, что затем можно использовать для разграничения между первым и вторым загрязнением изделия.
Эти и другие модификации и изменения настоящего изобретения могут быть осуществлены на практике специалистами в данной области, без отхода от объема и сущности настоящего изобретения, которые более подробно изложены в приложенной формуле изобретения. Кроме того, следует понимать, что объекты различных вариантов выполнения могут быть взаимозаменяемыми либо полностью, либо частично. Кроме того, специалисту в данной области будет понятно, что приведенное выше описание является только примерным и не предназначено для ограничения изобретения, далее описанного в прилагаемой формуле изобретения.