ВПИТЫВАЮЩЕЕ ИЗДЕЛИЕ, СНАБЖЕННОЕ МАССИВОМ ДАТЧИКОВ ДЛЯ ОБНАРУЖЕНИЯ ВЫДЕЛЕНИЙ ИЗ ТЕЛА
ABSORBENT PRODUCT WITH SET OF SENSORS FOR DETECTION OF BODY EXCRETIONS

Уровень техники
Впитывающие изделия, такие как подгузники, тренировочные трусики (подгузники-трусики), изделия для страдающих инконтиненцией, предметы женской гигиены, плавки, постельные прокладки и другие подобные изделия обычно содержат проницаемый для жидкости прилегающий к телу вкладыш, непроницаемую для жидкости наружную оболочку и впитывающее ядро, которое обычно помещается между наружной оболочкой и вкладышем и служит для приема и удерживания мочи, продуктов дефекации и других выделений организма пользователя (человека, носящего соответствующие изделие).
Впитывающее ядро может содержать, например, сверхпоглощающие частицы. Многие впитывающие изделия, особенно продаваемые фирмой Kimberly-Clark Corporation под торговым наименованием HUGGIES™, настолько эффективно впитывают жидкости, что иногда даже трудно определить, было ли впитывающее изделие загрязнено выделениями, например, в результате мочеиспускания или дефекации.
В связи с этим были предложены различные типы индикаторов влажности, мокрости или дефекации для использования во впитывающих изделиях с целью детектировать присутствие в них мочи или продуктов дефекации. В число этих индикаторов могут входить тревожные устройства, предназначенные помогать родителям или лицам, осуществляющим уход (далее - ухаживающие лица), в ранней идентификации состояния намокания или загрязнения подгузника или подкладки. Подобные устройства формируют визуальный или звуковой сигнал.
В некоторых вариантах впитывающее изделие снабжалось индикатором мокрости, чтобы детектировать поступления мочи; в других вариантах вводился датчик для детектирования запаха, чтобы детектировать загрязнение продуктами дефекации. В данных вариантах датчики, использующие электропроводные материалы, встраиваются во впитывающее изделие в месте, в котором поступающие моча или продукты дефекации должны вступить в непосредственный контакт с чувствительными элементами, чтобы индикатор смог детектировать поступление загрязнений. В частности, электропроводные материалы служат для сигнального устройства как провода, образующие в изделии разомкнутый контур, который может замыкаться посредством жидкости организма, такой как моча. В подобных вариантах, хотя впитывающие изделия могут быть одноразовыми, сигнальные устройства таковыми не являются, т.е. предусматривается, что они отделяются от использованного изделия и устанавливаются на следующее.
Однако оказалось довольно сложно разработать впитывающие изделия с электропроводными материалами, обеспечивающие для замыкания разомкнутого электрического контура достаточно надежный контакт мочи или продуктов дефекации с этими материалами. Кроме того, возникли проблемы, связанные с встраиванием во впитывающее изделие электропроводных материалов, таких как металлы, поскольку такие материалы в процессе перевозок изделий активируют металлодетекторы. Кроме того, применение электрических контактов создает трудности для производителей впитывающих изделий в отношении мониторинга своей продукции на соответствие стандартам безопасности. Например, может быть непросто убедить потребителей в том, что изделие не содержит никаких других металлов или иных посторонних объектов, за исключением электрических контактов. Как следствие, существует потребность во впитывающем изделии, способном детектировать поступление и мочи, и продуктов дефекации без применения электропроводных элементов.
Кроме того, в результате недавних усовершенствований технологии при использовании во впитывающих изделиях гидрофобного внутреннего слоя моча может проходить сквозь поверхность впитывающего изделия, так что она не вступает в контакт с кожей даже после многократного мочеиспускания. Однако продукты дефекации не могут полностью впитаться в любой из подобных слоев, что делает неизбежным их продолжительный контакт с кожей. Электронные устройства, способные детектировать жидкости организма, такие как моча и компоненты продуктов дефекации, весьма актуальны, в частности, для новых пользователей, а также для взрослых пользователей изделиями для страдающих инконтиненцией. Поскольку некоторые известные средства детектирования присутствия продуктов дефекации основаны на обнаружении мокрости, они не способны различать мочу и продукты дефекации. Это может вводить пользователя в заблуждение и создавать дополнительную нагрузку на и без того занятых ухаживающих лиц. Один из недостатков выпускаемых индикаторов состоит в том, что они неспособны различать продукты дефекации, пот и испускаемые газы. Датчик, который в состоянии отличить мочу от продуктов дефекации, позволил бы ухаживающему лицу быстрее реагировать на необходимость смены впитывающего изделия, загрязненного в результате поступления продуктов дефекации, что важно, поскольку продолжительный контакт подобных загрязнений с кожей ребенка может неблагоприятно повлиять на его здоровье.
Раскрытие изобретения
Изобретение направлено на разработку улучшенного впитывающего изделия, содержащего комплект (массив) бесконтактных электронных датчиков, контроллер и сигнальное устройство, способное извещать пользователя о поступлении загрязнений в виде мочи и/или продуктов дефекации. В частности, сигнальное устройство может быть сконфигурировано с возможностью извещать пользователя о том, что загрязнения в виде мочи и/или продуктов дефекации присутствуют внутри впитывающего изделия или на нем. Например, в одном варианте впитывающее изделие представляет собой подгузник или тренировочные трусики, а сигнальное устройство сконфигурировано с возможностью индицировать присутствие мочи и/или продуктов дефекации. Однако в других вариантах, с учетом конкретного типа впитывающего изделия, используемого в сочетании с сигнальным устройством, сигнальное устройство может быть сконфигурировано для индицирования присутствия дрожжей или метаболитов.
В одном варианте впитывающее изделие по изобретению содержит корпусной блок, который может быть сконфигурирован для многократного использования. Таким образом, изобретение направлено на создание впитывающего изделия, выполненного с возможностью простого и эффективного прикрепления к нему корпусного блока, так что комплект бесконтактных электронных датчиков находится достаточно близко к зоне поступления загрязнений во впитывающее изделие, чтобы детектировать газы во впитывающем изделии при одновременном обеспечении возможности коммуникации с контроллером и сигнальным устройством.
В другом варианте впитывающее изделие может иметь главную часть, которая может содержать наружную оболочку, имеющую внутреннюю поверхность и наружную поверхность. Может иметься также впитывающая структура, примыкающая к внутренней поверхности наружной оболочки. У главной части может иметься паховая область, расположенная между передней и задней областями. Передняя и задняя области могут задавать поясное отверстие и два ножных отверстия, расположенных между этими областями. Однако, альтернативно подгузнику или тренировочным трусикам с паховой областью и ножными отверстиями, впитывающее изделие может представлять и постельную прокладку.
Изобретение может использовать комплект бесконтактных электронных датчиков, содержащий газовые датчики. Комплект датчиков может осуществлять мониторинг уровней концентрации газов, испускаемых двумя или более летучими соединениями, присутствующими во впитывающем изделии.
Еще в одном варианте к впитывающему изделию может быть прикреплен контроллер, который может быть сконфигурирован для детектирования изменений в уровнях концентрации газов, превышающих пороговые уровни газовых датчиков в составе комплекта бесконтактных электронных датчиков в результате поступления во впитывающее изделие загрязнений. Этими загрязнениями могут быть моча и/или продукты дефекации. Комплект бесконтактных электронных датчиков может осуществлять мониторинг уровней концентрации газов, ассоциированных с аммиаком, индолом и тиолами, например с меркаптаном. Комплект бесконтактных электронных датчиков может также осуществлять мониторинг других летучих соединений, таких как жирные кислоты с короткой цепью, уксусная кислота, метан, сероводород, скатол, или их комбинации. Измерения могут проводиться применительно к группе газов, таких как жирные спирты (этанол, пропанол, октанол и т.д.), жирные кислоты с короткой цепью (уксусная кислота, пропионовая кислота и др.) и соединения серы (диметилсульфид, индол, тиолы и т.д.). В другом варианте комплект бесконтактных электронных датчиков может осуществлять мониторинг изменений влажности и температуры впитывающего изделия.
Еще в одном варианте к впитывающему изделию может быть прикреплено сигнальное устройство, которое может извещать пользователя о детектированных контроллером изменениях в уровнях газовой концентрации, температуры или влажности. При этом сигнальное устройство может генерировать предупреждающий сигнал, представляющий собой акустический сигнал, вибрационный сигнал, визуальный сигнал или любую их комбинацию. Сигнальное устройство может генерировать предупреждающий сигнал, передаваемый беспроводным образом на удаленный радиоприемник. В другом варианте оно может генерировать предупреждающий сигнал, который пригоден для передачи по меньшей мере на компьютерное устройство и/или смартфон и выдача которого может быть прервана из зоны на впитывающем изделии или вблизи него или дистанционно. Компьютерное устройство или смартфон можно активировать для получения данных от сигнального устройства, генерирования по меньшей мере одного сообщения с использованием по меньшей мере части данных и обеспечения пользователю доступа к данным и по меньшей мере к одному сообщению.
В следующем варианте сигнальное устройство, контроллер и комплект бесконтактных электронных датчиков могут быть размещены в корпусном блоке, который может прикрепляться к впитывающему изделию, чтобы он находился в непосредственной близости к данному изделию. Это позволит комплекту бесконтактных электронных датчиков детектировать газы, находящиеся внутри впитывающего изделия.
Впитывающее изделие по изобретению может также содержать испускающее газ вещество, способное испускать газ после попадания во впитывающее изделие загрязнений, а комплект бесконтактных электронных датчиков может осуществлять мониторинг уровней концентрации газов, испускаемых указанным веществом, находящимся во впитывающем изделии.
Еще в одном варианте впитывающее изделие может содержать главную часть, которая может иметь наружную оболочку с внутренней поверхностью и наружной поверхностью. Может иметься также впитывающая структура, примыкающая к внутренней поверхности наружной оболочки. Главная часть может иметь также паховую область, расположенную между передней и задней областями. Эти области могут задавать поясное отверстие и два ножных отверстия, находящихся между передней и задней областями.
Изделие по изобретению может также содержать контроллер, который может быть сконфигурирован для детектирования изменений в уровнях концентрации газов, превышающих, в результате поступления во впитывающее изделие загрязнений, пороговые уровни газовых датчиков в составе комплекта бесконтактных электронных датчиков, а также изменений температуры и влажности. Поступающими загрязнениями могут быть моча и/или продукты дефекации. Еще в одном варианте впитывающее изделие может содержать сигнальное устройство, способное извещать пользователя о детектированных контроллером изменениях в уровнях концентрации газов, температуры и влажности. При этом сигнальное устройство может генерировать предупреждающий сигнал, передаваемый беспроводным образом на удаленный радиоприемник и/или для передачи по меньшей мере на компьютерное устройство и/или смартфон. Альтернативно, оно может генерировать комбинацию предупреждающих сигналов. Выдача предупреждающего сигнала может быть прервана пользователем или ухаживающим лицом из зоны на впитывающем изделии или вблизи него или дистанционно. Компьютерное устройство или смартфон можно адаптировать для получения данных от сигнального устройства, генерирования по меньшей мере одного сообщения с использованием по меньшей мере части данных и обеспечения пользователю доступа к данным и по меньшей мере к одному сообщению. Сигнальное устройство может генерировать предупреждающий сигнал, представляющий собой акустический сигнал, вибрационный сигнал, визуальный сигнал или их комбинацию.
При этом впитывающее изделие может содержать корпусной блок для размещения в нем комплекта бесконтактных электронных датчиков, контроллера и сигнального устройства. В зависимости от типа используемого впитывающего изделия (которое может быть подгузником, тренировочными трусиками или постельной прокладкой) корпусной блок может быть прикреплен к впитывающему изделию у поясного отверстия или у кромки впитывающего изделия. Например, корпусной блок можно расположить у поясного отверстия так, что комплект бесконтактных электронных датчиков будет обращен внутрь впитывающего изделия.
Изобретение относится также к сигнальному устройству, которое может содержать комплект бесконтактных электронных датчиков, в состав которого могут входить газовые датчики. Комплект бесконтактных электронных датчиков выполнен с возможностью осуществлять мониторинг уровней концентрации газов, испускаемых находящимися внутри впитывающего изделия летучими соединениями, веществом, испускающим газ, или их комбинацией. Сигнальное устройство может содержать также контроллер, сконфигурированный для детектирования изменений в уровнях концентрации газов, превышающих, в результате поступления во впитывающее изделие загрязнений (которыми могут быть моча и/или продукты дефекации), пороговые уровни газовых датчиков в составе комплекта бесконтактных электронных датчиков.
Кроме того, сигнальное устройство, которое может извещать пользователя об изменениях в уровнях газовой концентрации, детектированных комплектом бесконтактных электронных датчиков, может быть помещено в корпусной блок, находящийся в непосредственной близости от впитывающего изделия, чтобы детектировать изменения в уровнях газовой концентрации во впитывающем изделии или на нем после поступления загрязнений.
Сигнальное устройство может быть способно генерировать по меньшей мере один предупреждающий сигнал, представляющий собой акустический сигнал, вибрационный сигнал, визуальный сигнал или их комбинацию. При этом оно может дистанционно передавать этот, по меньшей мере один предупреждающий сигнал на радиоприемник, компьютерное устройство, смартфон и/или на их комбинацию, причем компьютерное устройство или смартфон можно выполнить с возможностью получать данные от сигнального устройства, генерировать по меньшей мере одно сообщение, используя по меньшей мере часть данных, и обеспечивать пользователю доступ к данным и по меньшей мере к одному сообщению. После этого выдача по меньшей мере одного предупреждающего сигнала может быть прервана из зоны на впитывающем изделии или вблизи него или дистанционно.
Другие признаки и аспекты изобретения будут подробно описаны ниже.
Краткое описание чертежей
В остальной части описания, со ссылками на прилагаемые чертежи и с рассмотрением наилучшего варианта, раскрыта сущность изобретения с полнотой и подробностью, достаточной для осуществления изобретения специалистом в соответствующей области.
На фиг. 1 представлен, в перспективном изображении, вариант изобретения, содержащий вариант корпусного блока с комплектом бесконтактных электронных датчиков, контроллером и сигнальным устройством.
На фиг. 2 приведена блок-схема варианта корпусного блока, который может содержать комплект бесконтактных электронных датчиков, контроллер и сигнальное устройство, которое может находиться у поясного отверстия впитывающего изделия или быть выполнено с возможностью передавать сигнал на радиоприемник, компьютерное устройство, смартфон или индикатор/дисплей, находящийся на корпусном блоке или рядом с ним.
На фиг. 3 приведен график, иллюстрирующий выходные сигналы различных бесконтактных электронных датчиков, полезные для определения того, содержат ли загрязнения, попавшие на впитывающее изделие или внутрь его, мочу, продукты дефекации или загрязнения обоих этих видов.
На фиг. 4 приведена блок-схема, иллюстрирующая, как вариант сигнального устройства может передавать данные на компьютер или смартфон, который, в результате, сможет генерировать сообщения, предназначенные для пользователя или ухаживающего лица.
На фиг. 5 представлен вариант крепежного механизма для прикрепления корпусного блока к впитывающему изделию согласно изобретению.
На фиг. 6 представлен другой вариант крепежного механизма для прикрепления корпусного блока к впитывающему изделию согласно изобретению.
Осуществление изобретения
Далее будут подробно рассмотрены, на приводимых примерах, различные варианты изобретения. Каждый пример приводится только для пояснения изобретения и не имеет ограничительного характера. Фактически, специалистам в этой области будет понятно, что в рамках данного описания возможны различные модификации и изменения, не выходящие за границы идеи или объема изобретения. Например, особенности, описанные или проиллюстрированные для одного варианта, могут быть использованы в другом варианте с получением еще одного варианта осуществления. Таким образом, подразумевается, что данное описание охватывает все модификации и изменения, соответствующие прилагаемой формуле изобретения, причем как буквально, так и с учетом эквивалентов.
Изобретение направлено на создание впитывающего изделия, содержащего сигнальное устройство, которое может быть сконфигурировано для индикации присутствия во впитывающем изделии выделений организма (например мочи или продуктов дефекации) или других изменений в состоянии изделия или пользователя, таких как изменения температуры или влажности или присутствие неприятного запаха. Впитывающее изделие может являться, например, подгузником, тренировочными трусиками, изделием для страдающих инконтиненцией, предметом женской гигиены, медицинским бельем, повязкой, постельной прокладкой. Впитывающее изделие, изготовленное согласно изобретению, может содержать комплект бесконтактных электронных датчиков, контроллер и сигнальное устройство, которые могут находиться в корпусном блоке, закрепляемом, например, у поясного отверстия подгузника, тренировочных трусиков или изделия для страдающих инконтиненцией. Корпусной блок может также крепиться к краю любого впитывающего изделия типа постельной прокладки при условии, что этот блок находится достаточно близко к впитывающему изделию, чтобы детектировать газы, ассоциированные с поступлением загрязнений. При этом впитывающее изделие может быть одноразовым, т.е. рассчитанным на выбрасывание после кратковременного использования, а не на отправку в стирку или на иное восстановление для повторного применения.
Комплект бесконтактных электронных датчиков может быть прикреплен к впитывающему изделию согласно изобретению, хотя в зависимости от чувствительности датчиков, которые могут входить в комплект датчиков, прикрепление к впитывающему изделию может оказаться необязательным. Кроме того, комплект бесконтактных датчиков может быть связан с контроллером (например с микропроцессором типа анализатора многокомпонентных данных) и с сигнальным устройством, причем комплект этих датчиков, контроллер и сигнальное устройство могут быть размещены в единственном корпусном блоке. Комплект бесконтактных электронных датчиков может содержать газовые датчики, каждый из которых выполнен с возможностью осуществлять мониторинг уровня газа, испускаемого веществом, находящимся во впитывающем изделии. Газ может испускаться веществом в результате присутствия во впитывающем изделии мочи или продуктов дефекации.
Моча может содержать неорганические соли, мочевину, органические соединения или органические аммониевые соли с различными содержаниями углерода, азота, кислорода, водорода и органических соединений серы. Продукты дефекации могут содержать, помимо других компонентов, метан, диметилсульфид, индол, скатол или жирные кислоты с короткой цепью. Содержимое мочи и продуктов дефекации может включать летучие соединения, которые соответственно могут быть обнаружены во впитывающем изделии после поступления в него таких загрязнений, как моча или продукты дефекации. Комплект бесконтактных электронных датчиков может состоять из датчиков индивидуальных газов, которые по отдельности осуществляют мониторинг таких летучих соединений (ЛС), как жирные кислоты с короткой цепью (например уксусная кислота), аммиак, метан, сероводород, диметилсульфид, скатол и индол. Термин "летучее соединение" в контексте изобретения охватывает органические и неорганические метаболические газы и соединения, вырабатываемые микробами, присутствующими в выделениях организма.
1
2
8
10
Конкретные ЛС могут быть ассоциированы с одним или более типами выделений организма, в том числе (но неисключительно) с мочой и продуктами дефекации. ЛС, обычно ассоциированные с мочой, включают, в частности, аммиачные соединения (например гидроксид аммония), кислоты с короткой цепью (С-С) (например уксусную кислоту), альдегиды со средней цепью (С-С) (например нонаналь), кетоны (например метилэтилкетон), крезол (например метилфенол), диметилдисульфид, триметиламин, лимонен (например 4-изопропенил-1-циклогексан), метилбензоат, бензамид, бензальдегид и триэтиламин. ЛС, обычно ассоциированные с дефекацией или ее продуктами, включают, в частности, скатол (например 3-метил-1Н-индол и 3-метилиндол), меркаптаны (например 2-меркаптоэтанол), сероводород, жирные кислоты с короткой цепью (например миристиновую кислоту), метантиол (например 2-меркаптоэтанол) и диметилсульфид. Наиболее типичные ЛС в продуктах дефекации включают жирные кислоты с короткой цепью, индол и диметилсульфид. Другие ЛС в продуктах дефекации включают (не ограничиваясь ими) 4-метилфенол, пентановую кислоту, 2- или 3-метилфуран, сероуглерод, бутановую кислоту, этановую кислоту, 6-метил-5-гептен-2-он, 2-пантанон 2-бутанон, бутандион-2.3, ацетальдегид, ацетон, 2-гептанон, пропаналь, гексаналь и 3-метил.
Впитывающее изделие может также содержать вещество, испускающее газ, когда происходит загрязнение изделия мочой или продуктами дефекации, а комплект бесконтактных электронных датчиков может быть образован по меньшей мере одним газовым датчиком, осуществляющим мониторинг газа, испускаемого этим веществом. Преимущество использования вещества, испускающего газ, состоит в том, что объем газа, образующегося сразу же после поступления загрязнений, может быть сделан настолько большим, что это поступление может быть обнаружено быстрее, чем в случае присутствия только газов, ассоциированных с поступившими загрязнениями. Действительно, газы, ассоциированные с мочой или продуктами дефекации, могут не присутствовать в таком же большом количестве, как газ, ассоциированный с испускающим его веществом, так что в его отсутствие детектирование поступления загрязнений может занять более длительное время.
Например, во впитывающее изделие (в процессе его изготовления или в другой момент, предшествующий использованию этого изделия потребителем) можно ввести бикарбонат натрия или другое вещество, способное испускать газ. Вещества, которые можно ввести во впитывающее изделие, могут быть в виде порошков, частиц, хлопьев, волокон, агломератов, гранул, шариков, таблеток или кремов, причем они могут быть или не быть инкапсулированы. Эти материалы могут быть введены в само впитывающее изделие, например в его впитывающее ядро, или в отдельный компонент, такой как вкладыш для трусиков, который может быть добавлен к впитывающему изделию позднее. В случае поступления загрязнений в виде мочи или продуктов дефекации бикарбонат натрия или другое вещество, например порошкообразная смесь бикарбонат/лимонная кислота, может испускать газ, а комплект бесконтактных электронных датчиков может содержать датчик, способный осуществлять мониторинг уровня этого газа. Для испускания газа, пригодного для детектирования датчиками комплекта бесконтактных электронных датчиков, можно использовать также микроинкапсулирующую пленку, помещенную внутрь впитывающего изделия. Чтобы инкапсулировать летучие вещества, такие как ароматизирующее вещество или ментол, можно применить поставляемые фирмой MonoSol, LLC (США) водорастворимые пленки, например получаемые из поливинилового спирта и полисахаридов. Подобные инкапсулированные материалы могут быть размещены во впитывающем изделии и, в случае намокания, пленка может раствориться и высвободить летучие вещества, которые могут быть детектированы комплектом бесконтактных электронных датчиков. Способы, посредством которых вещество, испускающее газ, может быть введено во впитывающее изделие, описаны в патентной заявке США 2011/0152806 А1, опубликованной 23.06.2011. При этом контроллер может быть запрограммирован на распознавание уровня испускаемого веществом газа, превышающего пороговый уровень, что может указывать на присутствие во впитывающем изделии загрязнений в виде мочи или продуктов дефекации. В другом варианте комплект бесконтактных газовых датчиков может осуществлять мониторинг температуры и влажности впитывающего изделия. Датчики, осуществляющие такой мониторинг, могут использоваться самостоятельно или в комбинации с другими подобными датчиками и датчиками других типов, применяемых для мониторинга ЛС.
Комплект бесконтактных электронных датчиков в комбинации с контроллером может рассматриваться как совокупность датчиков (в том числе датчиков различных типов), предназначенная для мониторинга ЛС, которые могут присутствовать в пробе газа. Комплект датчиков, возможно, содержащий единственное устройство, может детектировать конкретные запахи, после чего контроллер (например в виде микропроцессора) использует алгоритм распознавания образов, чтобы идентифицировать в пробе конкретные запахи. Проба газа вступает в контакт с комплектом датчиков, каждый датчик которого обладает способностью идентифицировать газ, ассоциированный с определенными веществами. Комплект может использовать более одного датчика, так что контроллер может проводить разграничение между различными газами, детектированными различными датчиками. С учетом перекрестных влияний и избыточности такое разграничение может потребовать высокой степени взаимной независимости датчиков и их функционирования при осуществлении мониторинга газов. При этом могут использоваться датчики проводимости, пьезоэлектрические или оптические датчики или датчики на МОП-структурах (МОП-датчики). МОП-датчики коммерчески доступны, причем они находят широкое применение благодаря их высокой чувствительности к широкому спектру органических соединений и газов. Однако и другие типы датчиков (включая упомянутые выше) также являются коммерчески доступными.
Один тип функционирования датчика, когда в контакт с ним вступает объем конкретного газа, на осуществление мониторинга которого рассчитан данный датчик, заключается в том, что происходит изменение его физических или химических свойств. Это, в свою очередь, приводит к изменению электрического сигнала, которое может быть выявлено контроллером. Контроллер может быть заранее настроен на распознавание того, что некоторые паттерны ассоциированы с определенными газами, и, следовательно, способен детектировать газы, ассоциированные с поступлением во впитывающее изделие мочи, продуктов дефекации или других веществ.
Решение вопроса, какие датчики использовать в комплекте бесконтактных электронных датчиков, зависит от веществ, подлежащих детектированию, причем имеется возможность подбора датчиков, предназначенных для детектирования уровней газовой концентрации, ассоциированных с конкретными ЛС или другими веществами. Выбранные датчики образуют комплект бесконтактных электронных датчиков, что позволяет одновременно осуществлять мониторинг нескольких газов. Специалист в данной области будет способен, после ознакомления с данным описанием, легко и быстро оценить пригодность конкретного датчика для мониторинга ЛС, другого вещества, испускающего газ, температуры или влажности.
Контроллер может считывать уровни концентрации газов, мониторинг которых осуществляется газовыми датчиками из комплекта бесконтактных электронных датчиков, а затем анализировать считанные данные, чтобы идентифицировать поступление мочи, продуктов дефекации или другого вещества, испускающего газ, в случаях поступления во впитывающее изделие загрязнений в виде мочи или продуктов дефекации или при изменениях влажности или температуры этого изделия. Контроллер может сначала считать начальные уровни концентрации контролируемых газов (которые детектируются комплектом бесконтактных электронных датчиков). С использованием этих уровней может быть проведена калибровка для получения нулевых (исходных) значений, после чего можно будет отследить любое отклонение от этих исходных значений. Если изменение уровней газовой концентрации, температуры или влажности превысит определенный порог, контроллер может, посредством сигнального устройства, выдать тревожный (извещающий) сигнал.
Сигнальное устройство может обеспечивать питание контроллера и формировать звуковой, визуальный и/или вибрационный сигнал, указывающий пользователю на присутствие загрязнений в виде мочи или продуктов дефекации. Выдача сигнальным устройством любого предупреждающего (извещающего) сигнала может активироваться дистанционно или отображаться на дисплее смартфонов или компьютеров. В другом варианте предупреждающий сигнал может посылаться на радиоприемник или на индикатор или дисплей, имеющийся на корпусном блоке или в каком-то другом месте вблизи впитывающего изделия, чтобы пользователь мог быть извещен о поступлении загрязнений. Выдача сигналов может быть прекращена дистанционно или из зоны вблизи сигнального устройства. Сигналы могут быть визуальными, звуковыми, вибрационными или посылаемыми дистанционно на компьютерное устройство или на смартфон, так что ухаживающее лицо может модифицировать тип предупреждающего сигнала в зависимости от желательного уровня приватности. Например, если ухаживающее лицо находится дома у пользователя изделием, наиболее подходящим может быть звуковой сигнал; если же ухаживающее лицо и пользователь находятся в общественном месте, более уместным может быть сигнал, посылаемый на смартфон, или бесшумный, в частности визуальный, сигнал.
Хотя само впитывающее изделие, как правило, является одноразовым, сигнальное устройство может переноситься с изделия на изделие. Соответственно, изобретение направлено на разработку комплекта бесконтактных электронных датчиков, контроллера, сигнального устройства и крепежных средств, обеспечивающих удобное соединение между комплектом указанных датчиков, контроллером, сигнальным устройством и впитывающим изделием. Так, комплект бесконтактных электронных датчиков, контроллер и сигнальное устройство могут все вместе находиться в единственном корпусном блоке, который крепится к краю поясного отверстия подгузника или тренировочных трусиков или к кромке впитывающего изделия типа постельной прокладки посредством зажима или иного устройства.
Корпусной блок может быть закреплен, посредством имеющегося на нем зажима или иного средства, у поясного отверстия впитывающего изделия таким образом, чтобы комплект бесконтактных электронных датчиков мог быть обращен внутрь впитывающего изделия. Если комплект бесконтактных электронных датчиков используется в варианте, предусматривающем корпусной блок, в этом блоке могут быть выполнены небольшие отверстия, открытые в сторону внутреннего объема впитывающего изделия, чтобы сделать возможным поступление к комплекту бесконтактных электронных датчиков достаточного объема газа. Альтернативно, корпусной блок может быть прикреплен к впитывающему изделию каким-то другим образом при условии, что комплект бесконтактных электронных датчиков будет находиться достаточно близко к внутреннему объему впитывающего изделия, чтобы детектировать присутствие газов в этом изделии. В частности, корпусной блок может быть прикреплен, например посредством зажима, к краю постельной прокладки.
Как это было описано выше, комплект бесконтактных электронных датчиков в комбинации с сигнальным устройством можно сконфигурировать с возможностью индицировать поступление во впитывающее изделие загрязнений в виде мочи или продуктов дефекации. Однако конкретный тип загрязнений, подлежащих детектированию, может зависеть от конкретного типа впитывающего изделия и его желательного применения. Например, в одном варианте впитывающее изделие является подгузником, тренировочными трусиками или аналогичным изделием, а сигнальное устройство сконфигурировано для индикации присутствия мочи. Альтернативно, сигнальное устройство может быть сконфигурировано для индикации присутствия летучего соединения, указывающего на присутствие твердых или жидких продуктов дефекации. Кроме того, сигнальное устройство может быть сконфигурировано для индикации присутствия и мочи, и продуктов дефекации, которые, с учетом возраста, диеты или других особенностей пользователя впитывающим изделием, могут быть в большей степени текучими.
На фиг. 1 представлено, в качестве примера, впитывающее изделие 20, выполненное согласно изобретению. Данное изделие может быть или не быть одноразовым. Должно быть понятно, что, хотя на чертежах могут быть представлены только такие изделия, как подгузник, тренировочные трусики или продукты для страдающих инконтиненцией, изобретение применимо в самых различных впитывающих носильных изделиях, в том числе (но неисключительно) в подгузниках, тренировочных трусиках, плавках, предметах женской гигиены, изделиях для страдающих инконтиненцией, медицинском белье, хирургических бандажах и вкладышах, постельных прокладках, а также в других видах лечебного белья и в иных подобных изделиях.
Можно отметить, что различные материалы и способы, пригодные для изготовления впитывающих изделий типа впитывающего изделия 20, соответствующего различным аспектам изобретения, описаны в международной заявке WO 00/37009, опубликованной 29.06.2000; в патенте США 4940464, опубликованном 10.07.1990; в патенте США 5766389, опубликованном 16.06.1998, и в патенте США 6645190, опубликованном 11.11.2003, причем содержание этих документов включено, посредством ссылки, в данное описание в той степени, в которой оно не противоречит этому описанию.
Впитывающее изделие 20 представлено на фиг. 1 в частично застегнутом состоянии. У впитывающего изделия 20 имеется пара продольных областей (именуемых также передней областью 22 и задней областью 24) и промежуточная область 26 (именуемая также паховой областью), расположенная в продольном направлении между передней и задней областями 22, 24, соединяя их. Впитывающее изделие 20 имеет внутреннюю поверхность 28, расположенную по отношению к другим компонентам изделия 20 таким образом, что при ношении изделия она обращена к телу пользователя, и наружную поверхность 30, противолежащую внутренней поверхности. Передняя и задняя области 22, 24 соответствуют тем частям впитывающего изделия 20, которые при его ношении полностью или частично закрывают или охватывают талию или среднюю/нижнюю часть торса пользователя. Паховая область 26 соответствует той части впитывающего изделия 20, которая, при его ношении, находится между ногами пользователя и закрывает нижнюю часть торса и пах пользователя. У впитывающего изделия 20 имеются также пара противолежащих в поперечном направлении боковых кромок 36 и пара противолежащих в продольном направлении поясных кромок: передняя и задняя поясные кромки 38, 39.
Проиллюстрированное впитывающее изделие 20 имеет главную часть 32, которая в данном варианте включает в себя переднюю область 22, заднюю область 24 и паховую область 26. Однако в других впитывающих изделиях, например в постельных прокладках, эта часть может быть иной. Как проиллюстрировано на фиг. 1, главная часть 32 содержит наружную оболочку 40 и обращенный к телу вкладыш 42, который может быть наложен на наружную оболочку 40 и прикреплен к ней посредством адгезивов, точечной ультразвуковой сварки, термосоединения или другой известной технологии. Показанный на фиг. 1 вкладыш 42 целесообразно прикрепить к наружной оболочке 40 по периметру главной части 32 с образованием переднего поясного шва и заднего поясного шва. Вкладыш 42 может быть прикреплен к наружной оболочке 40 с формированием пары боковых швов в передней и задней областях 22, 24. Вкладыш 42 может быть расположен по отношению к другим компонентам изделия 20 так, чтобы при ношении впитывающего изделия он был обращен к коже пользователя. Главная часть 32 может содержать также находящуюся между наружной оболочкой 40 и обращенным к телу вкладышем 42 впитывающую структуру для впитывания жидких или твердых выделений организма пользователя, а также пару блокирующих клапанов 46, прикрепленных к обращенному к телу вкладышу 42 для предотвращения движений выделений организма в поперечном направлении.
Эластичные блокирующие клапана 46, показанные на фиг. 1, задают частично неприкрепленную кромку, которая имеет вертикальную конфигурацию по меньшей мере в паховой части 26 впитывающего изделия 20, чтобы образовать уплотнение, примыкающее к телу пользователя. Блокирующие клапана 46 могут быть расположены в продольном направлении по всей длине главной части 32 или только по части этой длины. Подходящие конструкция и расположение блокирующих клапанов 46 хорошо известны специалистам и описаны в патенте США №4704116 от 3.11.1987, содержание которого включено в данное описание посредством ссылки.
Как это известно специалистам, чтобы дополнительно улучшить блокирование и/или поглощение жидких выделений организма, впитывающее изделие 20 желательно снабдить ножными эластичными вставками (не изображены). Ножные эластичные вставки могут быть прикреплены к наружной оболочке 40 и/или к обращенному к телу вкладышу 42 и расположены в паховой области 26 впитывающего изделия 20.
Ножные эластичные вставки могут быть изготовлены из любого подходящего эластичного материала. Как это хорошо известно специалистам, подходящие эластичные материалы включают листы, полоски или полосы из естественного или синтетического каучука или термопластичных эластомерных материалов. Чтобы создать упругое сжимающее усилие, действующее на подложку, эластичные материалы могут крепиться к подложке в растянутом состоянии, крепиться к подложке, собранной в складки, или крепиться к подложке с последующим приданием им эластичных свойств, например с использованием нагрева. В одном конкретном варианте ножные эластичные вставки могут содержать полученные сухим прядением спеченные (коалесцированные) мультифиламентные эластомерные нити из спандекса, предлагаемые под торговым наименованием LYCRA фирмой Invista (США).
В некоторых вариантах впитывающее изделие 20 может дополнительно содержать распределяющий слой (не изображен), который, в качестве опции, может находиться смежно с впитывающей структурой и крепиться известным специалистам образом, например приклеиванием, к различным компонентам изделия 20, например к впитывающей структуре или к обращенному к телу вкладышу 42. Распределяющий слой способен замедлять и рассеивать выбросы жидких или иных выделений организма, которые могут быстро поступить во впитывающую структуру изделия. Распределяющий слой предпочтительно способен быстро принимать и временно удерживать жидкие или иные выделения организма перед тем, как медленно высвобождать их в удерживающие части впитывающей структуры. Примеры подходящих распределяющих слоев описаны в патентах США №5486166 и №5490846. Другие подходящие распределяющие материалы описаны в патенте США №5820973. Содержание этих документов полностью включено в данное описание посредством ссылки в той степени, в которой оно не противоречит этому описанию.
Как показано на фиг. 1, впитывающее изделие 20 может дополнительно содержать пару противолежащих эластичных боковых панелей 34, прикрепленных к задней области главной части 32. Как показано на чертеже, боковые панели 34 могут находиться в растянутом состоянии вокруг поясницы и/или бедер пользователя, чтобы удерживать изделие в заданном положении. Как видно из фиг. 1, эластичные боковые панели прикреплены к главной части вдоль двух противоположных продольных кромок 37. Боковые панели 34 могут быть прикреплены к главной части 32 с применением любого подходящего метода крепления. Так, боковые панели 34 можно присоединить к главной части посредством адгезивов, точечной ультразвуковой сварки, термосоединения или другой известной технологии.
В альтернативном варианте эластичные боковые панели могут быть выполнены заодно с главной частью 32. Например, они могут представлять собой продолжение обращенного к телу вкладыша 42, наружной оболочки 40 или обоих этих компонентов.
В варианте, показанном на фиг. 1, боковые панели 34 присоединены к задней области впитывающего изделия 20 и заходят на переднюю область изделия при фиксации его в заданном положении на теле пользователя. Однако должно быть понятно, что, в качестве альтернативы, боковые панели 34 могут быть присоединены к передней области изделия 20 и при надевании изделия заходить на его заднюю область.
Когда впитывающее изделие 20 находится в застегнутом состоянии, частично проиллюстрированном на фиг. 1, эластичные боковые панели 34 могут быть соединены одна с другой посредством застежек с формированием конфигурации типа трехмерного подгузника, имеющего поясное отверстие 50 и пару отверстий 52 для ног (ножных отверстий). Поясное отверстие 50 изделия 20 задается поясными кромками 38 и 39, охватывающими талию пользователя.
В варианте по фиг. 1 боковые панели разъемно прикреплены к передней области 22 изделия 20 посредством застежек. Однако должно быть понятно, что в других вариантах боковые панели могут быть неразрывно прикреплены к главной части 32 у каждого ее конца. Боковые панели могут быть связаны неразъемным образом, например, если они используются в тренировочных трусиках или впитывающих купальных принадлежностях.
Каждая эластичная боковая панель 34 имеет продольную наружную кромку (не изображена), кромку 70 со стороны ноги, смещенную в направлении центра продольной оси подгузника 20, и кромки 72 со стороны поясного конца, смещенные в направлении продольного конца впитывающего изделия. Кромки 70 впитывающего изделия 20 со стороны ног могут быть соответствующим образом изогнуты и/или наклонены, чтобы лучше фиксироваться вокруг ног пользователя. Однако должно быть понятно, что, без выхода за пределы изобретения, можно сделать изогнутой или наклоненной только одну из этих кромок, например кромку задней области 24. Альтернативно, ни одна из кромок со стороны ног может не иметь изгиба или наклона. Боковые панели 34 согласованы по положению с поясной областью 90 главной части 32.
Застежки могут включать противолежащие в поперечном направлении первые застежечные компоненты 82, предназначенные для расцепляемого соединения с соответствующими им вторыми застежечными компонентами (не изображены). В представленном варианте первый застежечный компонент 82 находится на эластичных боковых панелях 34, а второй застежечный компонент может быть наложен на переднюю область 22 главной части 32. В одном варианте передняя (наружная) поверхность каждого из застежечных компонентов снабжена множеством сцепляющихся элементов. Сцепляющиеся элементы первых застежечных компонентов 82 способны многократно сцепляться и расцепляться с соответствующими сцепляющимися элементами вторых застежечных компонентов, чтобы поддерживать, с возможностью освобождения, изделие 20 в его трехмерной конфигурации.
Можно использовать любые застежечные компоненты, пригодные для впитывающих изделий, например адгезивные, когезионные или механические застежки. В некоторых конкретных вариантах для большей надежности застежечные компоненты содержат механические сцепляющиеся элементы. Эти элементы могут быть снабжены геометрически взаимно соответствующими частями, такими, например, как крючки, петли, части в виде луковиц, грибков, стрелок, шариков на стержнях, охватываемые/охватывающие детали, пряжки или защелки.
Первые застежечные компоненты 82 могут содержать, например, крючки, а вторые застежечные компоненты могут содержать соответствующие им петли. Альтернативно, первые застежечные компоненты 82 могут содержать петли, а вторые застежечные компоненты могут быть дополнительными по отношению к ним крючками. В другом варианте застежечными компонентами могут быть однотипные сцепляющиеся поверхностные застежки или клейкие и когезионные сцепляющиеся элементы типа комбинации клейкой застежки и приемной клейкой зоны (клейкого материала). Специалисту будет понятно, что форму, плотность и состав полимера, из которого изготовлены крючки и петли, можно выбрать так, чтобы обеспечить желательный уровень сцепления между застежечными компонентами. Подходящие застежки описаны, в частности, в упомянутых выше международной заявке WO 00/37009 и в патенте США 6645190.
В изображенном варианте застежечные компоненты 82 прикреплены к боковым панелям 34 вдоль их кромок. В этом варианте застежечные компоненты 82 не являются упругими или растягивающимися. Однако в других вариантах застежечные компоненты могут быть выполнены заодно с боковыми панелями 34. Так, застежечные компоненты могут быть закреплены непосредственно на поверхностях боковых панелей 34.
В дополнение к используемым в некоторых вариантах эластичным боковым панелям, впитывающее изделие 20 может содержать различные поясные эластичные вставки для придания эластичности зоне вокруг поясного отверстия. Например, как показано на фиг. 1, впитывающее изделие 20 может быть снабжено передней поясной эластичной вставкой 54 и/или задней поясной эластичной вставкой 56.
Показанный на фиг. 1 и 2, в качестве примера, корпусной блок 102 содержит например, комплект 104 бесконтактных электронных датчиков и контроллер 106, тогда как сигнальное устройство 110 показано прикрепленным к впитывающему изделию 20. В этом варианте сигнальное устройство 110 содержит передатчик 112, который обеспечивает связь с приемником 114, которым может быть радиоприемник, компьютерное устройство или смартфон. Передатчик 112 может находиться в корпусном блоке 102 вместе с комплектом 104 бесконтактных электронных датчиков и контроллером 106. Когда на или во впитывающем изделии 20 присутствуют загрязнения, контроллер 106 детектирует изменения в уровнях газов, отслеживаемых комплектом 104 бесконтактных электронных датчиков, что, в свою очередь, активирует сигнальное устройство 110. В одном варианте комплект бесконтактных электронных датчиков способен осуществлять мониторинг уровней газов через дискретные отверстия 108 в корпусном блоке 102. В другом варианте корпусной блок может быть изготовлен из пористого материала, благодаря чему в этот блок может поступить количество газов, достаточное, чтобы комплект бесконтактных электронных датчиков смог детектировать присутствие любого из этих газов.
Еще в одном варианте передатчик 112 способен посылать беспроводной предупреждающий сигнал на приемник 114, который в этом случае укажет пользователю, что во впитывающем изделии присутствуют загрязнения в виде мочи или продуктов дефекации. Чтобы уведомить пользователя о том, что детектировано поступление загрязнений, сигнальное устройство 110 может генерировать звуковой, визуальный и/или вибрационный сигнал. Звуковой сигнал может, например, просто состоять из одного или более гудков или представлять собой музыкальную мелодию. Аналогично, в случае испускания сигнальным устройством 110 видимого сигнала, этот сигнал может содержать несколько световых импульсов или подаваться на интерактивный дисплей. Извещающие сигналы могут деактивироваться дистанционно или в зоне у поясного отверстия впитывающего изделия. Еще в одном варианте приемник 114 сигнального устройства 110 может быть сконфигурирован с возможностью вибрировать в случае детектирования поступления загрязнений.
Как это было описано выше, сигнальное устройство 110 может быть сконфигурировано, чтобы указывать на поступление во впитывающее изделие 20 любых загрязнений, например мочи и/или продуктов дефекации, которые могут быть или не быть текучими. В варианте по фиг. 1 и 2 сигнальное устройство 110 содержит передатчик 112 в комбинации с приемником 114. Однако должно быть понятно, что сигнальное устройство может быть единственным блоком, который находится на впитывающем изделии 20 или рядом с ним. Так, сигнальное устройство может быть прикреплено к впитывающему изделию и испускать визуальный и/или звуковой сигнал непосредственно из самого изделия, так что пользователь или находящийся поблизости другой человек, например ухаживающее лицо, будет уведомлен о поступлении загрязнений. Кроме того, должно быть понятно, что данные от сигнального устройства могут быть переданы на радиоприемник, компьютер или смартфон по беспроводной сети или иным образом.
В варианте, показанном на фиг. 2, в корпусном блоке 102, который может быть прикреплен к впитывающему изделию, размещены комплект 104 бесконтактных электронных датчиков, в состав которого могут входить датчик 96 температуры, датчик 98 влажности, по меньшей мере один датчик 100 конкретного газа, контроллер 106 и сигнальное устройство 110. Оно может содержать передатчик 112 и приемник 114. Кроме того, в сигнальном устройстве могут иметься отверстия 108, которые делают возможным поступление к комплекту 104 бесконтактных электронных датчиков порции газа, достаточной, чтобы детектировать присутствие одного или более газов. В другом варианте порция газа может достигать комплекта бесконтактных электронных датчиков, проходя сквозь корпусной блок, выполненный из пористого материала. Еще в одном варианте корпусного блока, если сигнал выдается пользователю, приемник должен находиться на самом корпусном блоке или рядом с ним. Если же сигнал выдается другому пользователю, например ухаживающему лицу, с помощью соответствующих средств, например беспроводного радиоприемника, компьютерного устройства или смартфона, передатчик может посылать беспроводной сигнал приемнику, находящемуся на некотором расстоянии от передатчика и сигнального устройства. Выдача сигнала может быть прервана дистанционно или из места на впитывающем изделии или вблизи него.
На фиг. 3 проиллюстрированы данные, которые могут быть получены вариантом комплекта электронных датчиков. График отображает концентрации газов, отслеживаемых соответствующим вариантом комплекта бесконтактных электронных датчиков. Измеренные уровни концентраций варьируют для продуктов дефекации и для мочи (эти уровни обозначены на графике соответственно, как "ВМ" и "U"). Это следует из различий в уровнях газа, присутствующего в каждой порции газа. Концентрации газов могут детектироваться в результате превышения ими минимального порогового уровня после того, как каждый индивидуальный датчик или комплект датчиков был прокалиброван и выставлен на ноль в отсутствие загрязнений. На графике показаны уровни газов, отслеживаемых по меньшей мере одним датчиком. Следует отметить, что согласно варианту изобретения детектирование поступлений загрязнений в виде мочи и продуктов дефекации может производиться более чем одним датчиком, входящим в составе комплекта бесконтактных электронных датчиков. Следует отметить также, что концентрации газов зависят от диеты, количества поступивших загрязнений, а также от времени. Датчики способны детектировать концентрации газов на уровне от нескольких миллионных долей (м. д., РРМ) до тысяч м. д. Вопрос о том, соответствует ли истине сигнал о поступлении загрязнений во впитывающее изделие, решается контроллером. Газовые датчики служат только для получения значений концентраций. Процессор в составе контроллера способен, анализируя сигнал, полученный контроллером, определить, соответствует ли он поступлению загрязнений или ложной тревоге (например результату метеоризма). В частности, в случае метеоризма отсчет концентрации газа может быть очень высоким, но он падает за очень короткое время по сравнению с отсчетами концентрации газа, ассоциированными с поступлениями загрязнений внутрь впитывающего изделия.
На фиг. 4 представлена блок-схема, иллюстрирующая вариант связи сигнального устройства с компьютерным устройством или смартфоном, которое (который) в результате может генерировать сообщения для пользователя. В одном варианте после того, как комплект бесконтактных электронных датчиков осуществил мониторинг по меньшей мере одного уровня газа и контроллер, используя процесс распознавания паттерна и анализ данных, детектировал повышение этого уровня, превышающее пороговое значение, указывающее на присутствие загрязнений в виде мочи и/или продуктов дефекации, сигнальное устройство может передать предупреждающий сигнал в место, находящееся в непосредственной близости к впитывающему изделию, например у поясного отверстия или кромки этого изделия, чтобы проинформировать пользователя или находящееся поблизости от него ухаживающее лицо. В другом варианте пользователь или ухаживающее лицо может предпочесть получать данный сигнал в удаленной точке, например посредством радиоприемника. Еще в одном варианте пользователь или ухаживающее лицо может предпочесть посылку предупреждающих сигналов на компьютерное устройство или смартфон. В случае посылки на компьютерное устройство или смартфон данный сигнал может быть визуальным или звуковым; альтернативно, он может храниться в качестве данных вместе с предыдущими и последующими сигналами. В этом случае пользователь или ухаживающее лицо может вызывать данные из компьютерного устройства или смартфона, чтобы определить количество поступлений загрязнений в контролируемое впитывающее изделие и их тип. Пользователь или ухаживающее лицо может видеть и использовать для различных целей сообщение, сгенерированное на компьютерном устройстве или смартфоне на базе сигнала, поступившего на компьютерное устройство или смартфон от сигнального устройства.
Далее, со ссылками на фиг. 5 и 6, будут подробно описаны различные крепежные механизмы для прикрепления к впитывающему изделию корпусного блока, содержащего комплект бесконтактных электронных датчиков, контроллер и сигнальное устройство. Следует отметить, что, хотя представленный на чертежах крепежный механизм содержит две пластины, образующие его боковые стороны, в одном варианте комплект 104 бесконтактных электронных датчиков может находиться на одной пластине, т.е. на стороне, обращенной к внутреннему (впитывающему) слою впитывающего изделия, чтобы иметь возможность детектировать газы, обусловленные поступлением загрязнений в виде мочи и/или продуктов дефекации.
На фиг. 5 представлен вариант крепежного механизма, пригодный для прикрепления корпусного блока 102 к впитывающему изделию 20. В этом варианте корпусной блок 102 содержит первую, наружную пластину 130, отделенную от второй, внутренней пластины 132. Первая, наружная пластина 130 должна быть помещена на наружную (невпитывающую) часть впитывающего изделия 20. В одном варианте вторая, внутренняя пластина 132 может быть помещена на внутреннюю (впитывающую) часть впитывающего изделия 20. В результате газы, отходящие от впитывающего изделия 20 после поступления загрязнений, будут в состоянии достичь отверстий 108. Когда газы поступят в отверстия 108 в корпусном блоке 102, комплект 104 бесконтактных электронных датчиков сможет осуществить мониторинг уровней газовой концентрации, после чего контроллер 106 сможет детектировать любые изменения в уровнях газовой концентрации, обусловленные поступлением загрязнений. Следует отметить, что комплект 104 бесконтактных электронных датчиков может осуществлять также мониторинг изменений температуры и влажности, так что контроллер 106 может детектировать эти изменения. Край наружной пластины 130 может быть шарнирно связан с краем внутренней пластины 132 посредством петли 134.
Чтобы обеспечить прикрепление корпусного блока 102 к впитывающему изделию 20, первая, наружная пластина 130 снабжена парой зубцов, служащих в качестве первого и второго фиксаторов 116, 118. Как показано на фиг. 5, пластины 130 и 132 корпусного блока 102 сконфигурированы для помещения на кромку главной части изделия (например на кромку поясного отверстия) и прижатия одна к другой, так что зубцы 116 и 118 прокалывают главную часть и фиксируются в требуемом положении. Следует, однако, отметить, что пластины могут устанавливаться также на край впитывающего изделия типа постельной прокладки.
На фиг. 6 представлен другой вариант корпусного блока 102, прикрепляемого к впитывающему изделию 20. В этом варианте корпусной блок 102 может содержать зажимное устройство, имеющее первую, наружную пластину 130, смещенную относительно второй, внутренней пластины 132. Пластины 130, 132 выполнены (заодно одна с другой) из гибкого материала, позволяющего отводить их одну от другой, чтобы поместить сигнальное устройство на кромку впитывающего изделия. После того как пластины установлены на впитывающее изделие, они сближаются и удерживают сигнальное устройство в заданном положении. Таким образом, корпусной блок 102 имеет конструкцию типа зажима для бумаг, позволяющую надежно фиксировать корпусной блок 102 на впитывающем изделии. Следует отметить, что пластины показаны прикрепленными к кромке поясного отверстия впитывающего изделия, но их можно поместить и на край впитывающего изделия типа постельной прокладки.
В одном варианте установка второй, внутренней пластины 132 на внутренней стороне впитывающего изделия 20 позволяет газам, отходящим от впитывающего изделия 20 после поступления загрязнений, входить в отверстия 108 в корпусном блоке 102. После того как газы достигнут отверстий 108, комплект 104 бесконтактных электронных датчиков сможет осуществлять мониторинг уровней газовой концентрации; в результате контроллер 106 будет в состоянии детектировать любые изменения в уровнях газовой концентрации вследствие поступления загрязнений.
В вариантах, проиллюстрированных на фиг. 5 и 6, корпусной блок 102 может быть изготовлен из любого подходящего материала. Например, в одном варианте корпусной блок может быть выполнен из гибкого пластика. Однако должно быть понятно, что можно использовать и эластомерные материалы и металлы. Кроме того, по меньшей мере часть корпусного блока может быть выполнена из пористого или сетчатого материала, чтобы обеспечить комплекту бесконтактных электронных датчиков возможность получать порции газа, достаточные для осуществления мониторинга уровней газов, превышающих пороговый уровень.
Как это было описано выше, изобретение предназначено, прежде всего, для построения системы сигнализации о выделениях организма, способной детектировать присутствие во впитывающем изделии 20 мочи и/или продуктов дефекации. Остальные материалы, используемые при изготовлении впитывающего изделия 20 в зоне, окружающей поясные эластичные вставки 54 и 56, могут подбираться в зависимости от конкретного применения и конкретного изготавливаемого изделия.
Например, наружная оболочка 40 может быть воздухопроницаемой и/или непроницаемой для жидкости. При этом данная оболочка может содержать единственный слой, несколько слоев, ламинаты, полотна типа "спанбонд", пленки, полотна типа "мелтблаун", эластичные сетки, микропористые материалы, кардные ленты или пены, полученные из эластомерных или полимерных материалов. Так, наружная оболочка 40 может быть единственным слоем непроницаемого для жидкости материала; альтернативно, это может быть многослойная ламинатная конструкция, по меньшей мере один из слоев которой непроницаем для жидкости. Однако должно быть понятно, что в других вариантах наружная оболочка может быть проницаема для жидкости. В этом случае впитывающее изделие может содержать, например, внутренний барьерный слой для жидкости.
Так, наружная оболочка 40 может содержать проницаемый для жидкости наружный слой и непроницаемый для жидкости внутренний слой, которые желательно соединить вместе посредством ламинатного клея, ультразвуковой сварки, термосоединения и т.д. Пригодные ламинатные клеи, которые можно наносить непрерывно или дискретно (в виде капель, спрея, параллельных завитков и т.д.), могут быть получены от фирмы Bostik Findley Adhesives, Inc. (США) или от фирмы National Starch and Chemical Company (США). Проницаемый для жидкости наружный слой может быть из любого подходящего материала, причем желательно, чтобы он обеспечивал текстуру ткани. Примером такого материала является нетканое полипропиленовое полотно "спанбонд" с поверхностной плотностью 20 г/м2. Этот слой можно также изготовить из тех же материалов, что и проницаемый для жидкости вкладыш 42, обращенный к телу.
Внутренний слой наружной оболочки 40 может быть непроницаемым для жидкости и пара или непроницаемым для жидкости, но паропроницаемым. Внутренний слой может быть изготовлен из тонкой пластиковой пленки, хотя могут быть использованы и другие непроницаемые для жидкости материалы. Внутренний слой или непроницаемая для жидкости наружная оболочка 40 (когда она состоит из единственного слоя) предотвращает намачивание выделениями организма таких предметов, как простыни и другое постельное белье, а также пользователя и ухаживающее лицо. Непроницаемая для жидкости пленка, подходящая для использования в качестве непроницаемого для жидкости внутреннего слоя или единственного слоя непроницаемой для жидкости наружной оболочки 40, - это полиэтиленовая пленка толщиной 0,02 мм, поставляемая фирмой Pliant Corporation (США).
Обращенный к телу вкладыш 42 является достаточно податливым, создающим ощущение мягкости и не раздражающим кожу пользователя. При этом он достаточно проницаем для жидкости, чтобы позволять жидким выделениям организма легко проходить по его толщине во впитывающую структуру (не изображена). Подходящий вкладыш 42 может быть изготовлен из широкого ассортимента проницаемых материалов, таких как пористые пены, пены на основе сшитого полиуретана, перфорированная пленка, тканые и нетканые сетчатые материалы, или комбинации перечисленных материалов. Так, обращенный к телу вкладыш 42 может содержать сетчатый материал на основе мелтблауна или спанбонда или кардных лент, состоящих из натуральных волокон, синтетических волокон или их комбинаций. Данный вкладыш может состоять из, по существу, гидрофобного материала, который, как вариант, может быть обработан сурфактантом или иным образом, чтобы добиться желательного уровня смачиваемости и гидрофильности.
Между наружной оболочкой 40 и обращенным к телу вкладышем 42 может находиться впитывающая структура. Ею может быть любая структура или комбинация компонентов, которая является сжимаемой, принимающей форму окружающей оболочки, не раздражающей кожи пользователя и способной впитывать и удерживать жидкости и определенные выделения организма. Так, впитывающая структура может содержать, например, впитывающий рулонный материал из целлюлозных волокон (например из волокон вспушенной древесной целлюлозы), другие натуральные или синтетические волокна, тканые или нетканые листовые материалы, холст или другие стабилизирующие структуры, сверхпоглощающий материал, связующие материалы, сурфактанты, определенные гидрофобные материалы, пигменты, кремы, дезодорирующие агенты, а также их комбинации. В конкретном варианте впитывающий рулонный материал является матрицей из флафф-целлюлозы и сверхпоглощающих частиц, образующих гидрогель. Флафф-целлюлоза может представлять собой смесь на основе вспушенной древесной целлюлозы. Один из предпочтительных вариантов флафф-целлюлозы, который поставляется фирмой Bowater (США) под торговой маркой CR 1654, представляет собой беленую, сильновпитывающую древесную пульпу, содержащую преимущественно волокна древесины мягких южных пород. С использованием различных известных способов и технологий впитывающим материалам может быть придана форма ленты. В частности, впитывающая лента может быть получена методом сухого, воздушного или мокрого формования или формования из пены, а также комбинированием этих методов. Способы и аппараты для осуществления подобных операций хорошо известны специалистам. При этом впитывающая структура может содержать в Z-направлении несколько слоев. Преимущество такой многослойной структуры может состоять в различной впитывающей способности слоев; например, можно расположить слой материала с большей впитывающей способностью ближе к вкладышу 42, а слой материала с меньшей впитывающей способностью ближе к слою наружной оболочки 40. Аналогично, отдельные части однослойной впитывающей структуры могут содержать поглотители с большей впитывающей способностью, а другие ее части -поглотители с меньшей впитывающей способностью.
3
Как правило, сверхпоглощающий материал содержится во впитывающей ленте в количестве от около 0 масс.% до около 100 масс.% относительно общей массы ленты. Плотность ленты может составлять примерно 0,10-0,60 г/см.
Сверхпоглощающие материалы, хорошо известные специалистам, могут быть выбраны из природных, синтетических и модифицированных природных полимеров и других материалов. Сверхпоглощающие материалы могут быть неорганическими материалами, такими как силикагели, или органическими соединениями, такими как поперечно-сшитые полимеры. Типичный сверхпоглощающий материал способен впитать количество жидкости, превышающее его массу по меньшей мере примерно в 10 раз, желательно более чем в 25 раз. Подходящие сверхпоглощающие материалы доступны от различных поставщиков, например, от фирмы Evonik Industries (Германия).
После того как он был сформован или разрезан согласно требуемой форме, впитывающий ленточный материал может быть обернут соответствующей тканью, лентой из мелтблауна или иным подходящим оберточным материалом, позволяющим поддерживать целостность и заданную форму впитывающей структуры.
Впитывающий рулонный материал может также являться коформным (coform) материалом. Термин "коформный материал" означает композитный материал, содержащий смесь стабилизированной матрицы из термопластичных волокон и второго, нетермопластичного материала. Например, коформные материалы могут изготовляться посредством процесса, в котором по меньшей мере одну фильеру для технологии "мелтблаун" устанавливают вблизи лотка, по которому в ленту, в процессе ее формирования, вводят другие материалы. Эти другие материалы могут включать, например, волокнистые органические материалы, такие как древесная или недревесная масса, например из хлопка, вискозы, утилизованной макулатуры, флафф-целлюлозы т.д., а также сверхпоглощающие частицы, неорганические впитывающие материалы, обработанные полимерные штапельные волокна и др. В качестве компонента коформного материала, полученного по технологии "спанбонд-мелтблаун", могут применяться различные синтетические полимеры. Например, в некоторых вариантах можно использовать термопластичные полимеры. Примеры пригодных для использования термопластиков включают полиолефины, в том числе полиэтилен, полипропилен и полибутилен; полиамиды и сложные полиэфиры. В одном варианте термопластичным полимером является полипропилен. Некоторые примеры подобных коформных материалов описаны в патентах США №№4100324; 5284703 и 5350624, содержание которых включено в данное описание посредством ссылки в той степени, в которой оно не противоречит этому описанию.
Эти и другие модификации и варианты изобретения могут быть реализованы специалистами в соответствующей отрасли без выхода за границы идеи и объема изобретения, который определен прилагаемой формулой. Должно быть также понятно, что признаки различных вариантов могут, полностью или частично, заменяться признаками других вариантов. Кроме того, специалистам будет очевидно, что приведенное описание представлено только в качестве примера, не ограничивающего объем изобретения, охарактеризованного в прилагаемой формуле.