專利名稱：含有用于糞便的傳感器的衛(wèi)生用品的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于檢測(cè)糞便存在的傳感器。本發(fā)明還涉及包括這些傳感器的衛(wèi)生用品。
在許多情形下，糞便的存在會(huì)令人不快。這些情形包括從為嬰兒和失禁成人換尿布到家畜飼養(yǎng)。糞便的存在通常是通過視覺或嗅覺來覺察到的。
在許多情況下，希望不通過視覺或嗅覺的直接接觸而得到糞便存在的警示，例如在公共場(chǎng)合檢查尿布中是否有糞便存在時(shí)。在一些情況下，糞便的存在有可能要從無法用視覺和觸覺來感知的位置來檢測(cè)。例如，冬天嬰兒穿著多層衣服或嬰兒包裹在毛毯中時(shí)，在嬰兒尿布中存在的糞便無法發(fā)覺，直到將嬰兒衣物層層解開。對(duì)于無意識(shí)病人的護(hù)理者來說，在病人的尿布或床鋪上有糞便的時(shí)候得到警報(bào)是很有益的。
諸如在尿布中檢測(cè)身體排泄物的存在的傳感器在本領(lǐng)域中是公知的(如參見美國(guó)專利4640276)。然而，這些傳感器都是依賴于水分的存在，因而這些傳感器無法區(qū)分尿液的存在和糞便的存在。由于尿液容易吸收到尿布中而糞便則大部分殘存在尿布的頂片上，故后者對(duì)穿用者的皮膚更有害。
因此，本發(fā)明的目的在于提供一種能夠選擇性地檢測(cè)糞便材料的存在的傳感器。
本發(fā)明提供了一種能夠選擇性地檢測(cè)糞便材料的存在的傳感器，在處于濃度為每克生理鹽水含1克糞便試驗(yàn)材料的含水溶液條件下時(shí)，其響應(yīng)系數(shù)至少為2。本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例為包括微生物的傳感器，這些微生物特別類似于糞便所含的物質(zhì)，如甲基吲哚。本發(fā)明的另一方面為包括這類傳感器的衛(wèi)生用品。
此處所用的術(shù)語(yǔ)“傳感器”指的是能夠檢測(cè)事件或與事件有關(guān)的參數(shù)的器件。這樣的參數(shù)也稱為輸入信號(hào)。與事件相關(guān)的參數(shù)可以是在參考系內(nèi)與事件發(fā)生有關(guān)的任何可測(cè)量信號(hào)。傳感器可以包括輸入裝置，在輸入裝置中傳感器接收到輸入信號(hào)。傳感器可以對(duì)不同的輸入信號(hào)發(fā)生響應(yīng)。事件的檢測(cè)導(dǎo)致傳感器的響應(yīng)，即傳感器的輸出信號(hào)。
此處所用的術(shù)語(yǔ)“響應(yīng)”指的是傳感器可觀察到的變化，即可以用任何物理測(cè)量檢測(cè)到的變化。例如，響應(yīng)可以是傳感器物理?xiàng)l件的變化，傳感器化學(xué)條件的變化等。
此處所用的術(shù)語(yǔ)“定量響應(yīng)”指的是具有可測(cè)量強(qiáng)度的響應(yīng)，其強(qiáng)度與傳感器的環(huán)境變化是單調(diào)相關(guān)的。
此處所用的術(shù)語(yǔ)“定性響應(yīng)”指的是基本特征是只具有兩個(gè)不同響應(yīng)水平，即“開”和“關(guān)”的響應(yīng)。該響應(yīng)根據(jù)高于或低于預(yù)定閾值的輸出信號(hào)而在一個(gè)水平和另一水平之間轉(zhuǎn)換。
此處所用的術(shù)語(yǔ)“單調(diào)相關(guān)”指的是對(duì)輸入的響應(yīng)，表現(xiàn)為單調(diào)地改變其強(qiáng)度作為對(duì)增加的輸入的反應(yīng)，即響應(yīng)強(qiáng)度作為增加的輸入的函數(shù)只是增加或只是降低。強(qiáng)度的增加或降低可以被恒定強(qiáng)度的區(qū)域中斷，但這些區(qū)域必須不能反向。
此處所用的術(shù)語(yǔ)“可逆?zhèn)鞲衅鳌敝傅氖窃谳斎胄盘?hào)中止時(shí)可以返回其初始狀態(tài)的傳感器。因此，可逆?zhèn)鞲衅髂軌驒z測(cè)多次事件。
此處所用的術(shù)語(yǔ)“不可逆?zhèn)鞲衅鳌敝傅氖窃谳斎胄盘?hào)中止時(shí)不能返回其初始狀態(tài)的傳感器。因此，可逆?zhèn)鞲衅髦荒軝z測(cè)一次事件。
此處所用的術(shù)語(yǔ)“輸出器件”指的是具有輸入裝置和輸出裝置的器件。輸出器件在其輸出裝置處能夠發(fā)出人可覺察到的響應(yīng)，作為對(duì)在其輸入裝置處環(huán)境變化的反應(yīng)，特別是在信號(hào)器件的輸入裝置附近或與其相聯(lián)的傳感器的響應(yīng)或變送器的輸出裝置的響應(yīng)。
此處所用的術(shù)語(yǔ)“人可覺察的信號(hào)”指的是可以由人的任何感官覺察到的信號(hào)。特別是，該信號(hào)可以是看到的、聽到的、嗅到的、觸摸到的或可以包括溫度的變化。
此處所用的術(shù)語(yǔ)“致動(dòng)器”指的是具有“潛能”及將這種潛能轉(zhuǎn)化而執(zhí)行或啟動(dòng)一種功能的裝置的器件。致動(dòng)器的潛能可以是儲(chǔ)存或潛在的能量，或者是儲(chǔ)存的材料。致動(dòng)器因此可以通過將潛能轉(zhuǎn)化為另一種形式的能量，如熱能或動(dòng)能，或通過釋放或傳送存儲(chǔ)的材料來執(zhí)行或啟動(dòng)一種功能。
此處所用的術(shù)語(yǔ)“糞便試驗(yàn)材料”指的是膳食中包括動(dòng)物蛋白的年齡在20到40之間的健康人的肛門排泄物。特別是，該人不能具有消化系統(tǒng)失調(diào)的毛病，如腹泄?？梢岳斫猓@種定義并不意味著限定本發(fā)明的應(yīng)用性。據(jù)信，上述試驗(yàn)材料是各種年齡的哺乳動(dòng)物的肛門排泄物的可復(fù)制、代表性樣品。
此處所用的術(shù)語(yǔ)“試驗(yàn)?zāi)蛞骸敝傅氖巧攀持邪▌?dòng)物蛋白的年齡在20到40之間的健康人的尿道排泄物。特別是，該人不能具有消化系統(tǒng)、腎、泌尿生殖系統(tǒng)失調(diào)的毛病?？梢岳斫猓@種定義并不意味著限定本發(fā)明的應(yīng)用性。據(jù)信，上述試驗(yàn)材料是各種年齡的哺乳動(dòng)物的尿道排泄物的可復(fù)制、代表性樣品。
本發(fā)明涉及能夠選擇性地檢測(cè)糞便的存在的傳感器。特別是，本發(fā)明的傳感器能夠選擇性地檢測(cè)單獨(dú)存在的糞便或存在于其它身體排泄物、如尿液的混合物中的糞便。
本發(fā)明傳感器的有效性可用如下所述的響應(yīng)系數(shù)試驗(yàn)測(cè)量。響應(yīng)系數(shù)描述處于糞便試驗(yàn)材料條件下的傳感器的響應(yīng)與處于生理鹽水條件下的傳感器的響應(yīng)相比的比值。
本發(fā)明的傳感器處于濃度為每克生理鹽水溶液含1克糞便試驗(yàn)材料的糞便試驗(yàn)材料水溶液條件下時(shí)，響應(yīng)系數(shù)至少為2，優(yōu)選的是至少為3，較優(yōu)選的是至少5，進(jìn)一步優(yōu)選的是至少10，更優(yōu)選的是至少20。這種傳感器能夠清楚地區(qū)別糞便材料的存在和生理鹽水溶液的存在。生理鹽水溶液用于代表存在于大多數(shù)自然環(huán)境(如含水體液)中的背景輸入信號(hào)。然而，背景信號(hào)可以很小。
在本發(fā)明傳感器的優(yōu)選實(shí)施例中，處于濃度為每克試驗(yàn)?zāi)蛞汉?克糞便材料的試驗(yàn)?zāi)蛞褐屑S便試驗(yàn)材料條件下的所述傳感器的響應(yīng)系數(shù)與處于試驗(yàn)?zāi)蛞簵l件下的所述傳感器的響應(yīng)系數(shù)相比的比值為至少2，優(yōu)選至少為3，較優(yōu)選的是至少為5，進(jìn)一步優(yōu)選的是至少為10，更優(yōu)選的是至少為20。該優(yōu)選傳感器在區(qū)分糞便材料的存在和尿液的存在方面是特別有用的。這種區(qū)分在給嬰兒或失禁成人穿戴尿布方面特別有用，在這些情況下，糞便的存在比易于被尿布吸收的尿液的存在對(duì)皮膚的危害更大。
在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，傳感器是定量傳感器，更優(yōu)選的是具有單調(diào)響應(yīng)。定量傳感器與具有連續(xù)輸出的輸出器件結(jié)合使用時(shí)很有用，連續(xù)的輸出例如是呈現(xiàn)從白到黑的顏色變化的表面，在黑與白之間具有最好是多個(gè)中間灰度梯度。這種輸出器件允許傳感器的使用者接收在傳感器處來自信號(hào)器件的輸出信號(hào)的糞便濃度的顯示。這種傳感器的典型應(yīng)用是控制馬廄、牛棚、雞舍等地面的污染的裝置?；诙總鞲衅鞯倪B續(xù)輸出信號(hào)，可以計(jì)算直到地板被清掃干凈的時(shí)間。這種傳感器還可以用來顯示在儲(chǔ)罐中收集排泄物的露營(yíng)馬桶的充滿程度。
此外，本發(fā)明的傳感器可以是可逆的或不可逆的。對(duì)于一些應(yīng)用來說，傳感器是不可逆的就足夠了，例如在一次性用品中使用傳感器時(shí)，即一旦該用品被糞便污染就丟棄該用品和傳感器。在其它的應(yīng)用中，最好是具有可逆的傳感器，例如必須檢測(cè)多次事件時(shí)。
在本發(fā)明另一同樣優(yōu)選的實(shí)施例中，傳感器是定性傳感器。定性傳感器提供將傳感器與二元信號(hào)器件(即只具有如“開”和“關(guān)”兩種輸出的信號(hào)器件)連接的可能性。定性傳感器可以通過將定量傳感器和根據(jù)預(yù)定閾值將連續(xù)的輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換成二元輸出信號(hào)的鑒別器組合而得到。本發(fā)明定性傳感器的典型應(yīng)用是一種嬰兒尿布，可以由母親使用的與二元信號(hào)器件結(jié)合的傳感器在要更換臟污尿布的時(shí)候報(bào)警。本發(fā)明定性傳感器的另一應(yīng)用是測(cè)量哺乳動(dòng)物排便的時(shí)間。在這種情況下，傳感器的輸出會(huì)觸發(fā)時(shí)鐘。
在本發(fā)明傳感器的優(yōu)選實(shí)施例中，傳感器檢測(cè)到糞便中甲基吲哚的存在。當(dāng)處于濃度為每克生理鹽水含180微克甲基吲哚的甲基吲哚水溶液條件下時(shí)，這種優(yōu)選的傳感器器件的向應(yīng)系數(shù)至少為2，優(yōu)選至少為3，較優(yōu)選的是至少為5，進(jìn)一步優(yōu)選的是至少為10，更優(yōu)選的是至少為20。
已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，糞便中甲基吲哚的濃度大約是每克糞便材料中大約180微克(A.Sohler和J.Noval,Curr. Conc.Res.,PP.669-677,1969)，而尿液中甲基吲哚的含量就低得多(M.T.Dmitriev,Kosm.Biol.Aviakosm.21(4),PP.50-56,1987)。甲基吲哚是微生物的降解產(chǎn)物，來源于腸系中色氨基酸的異化作用。因此檢測(cè)甲基吲哚是檢測(cè)糞便存在的一種方法。
在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，傳感器器件具有包括遺傳工程微生物的微生物?？梢垣@得同化特定物質(zhì)(如甲基吲哚)的微生物。例如通過在同化過程中氧氣消耗量來測(cè)量特定物質(zhì)的同化。因此，這種微生物可以作為適用于本發(fā)明的傳感器的一個(gè)組分?；谖⑸锏暮线m傳感器在市場(chǎng)上可以買到，如從Institut fuer Chemo-und Biosensorik of Muenster,Germany購(gòu)得，品名為“Mikrobielle Sensoren”。對(duì)于本發(fā)明的目的來說，具有快速響應(yīng)時(shí)間的微生物是優(yōu)選的，因?yàn)樗鼈兛梢钥焖贆z測(cè)到糞便。
適用于本發(fā)明傳感器的微生物是如鮑氏不動(dòng)桿菌TOI63(FERM P-12891,日本專利公開JP05304947)，芽孢桿菌屬TOI41(FERM P-12914，日本專利公開JP05304948)。
傳感器中所含的微生物通過本領(lǐng)域中公知的技術(shù)固定在傳感器中，這些技術(shù)諸如夾帶、吸收、交聯(lián)、封裝、共價(jià)結(jié)合、上述方法的任何組合等(例如參見《用于改善氧氣供應(yīng)的聚合物支架和疏松材料的開發(fā)和描述》(“Entwicklung und Charakterisierung von polymeren Traeger undImmobilisatmaterialien fuer eine verbesserte Sauerstoffversorgung”,Papierflieger,Clausthal-Zellerfeld,Germany 1995)。固定可以在本領(lǐng)域公知的多種不同基材上進(jìn)行。優(yōu)選的是，固定的基材選自聚合物基的材料、水凝膠、組織、無紡材料、紡織材料中。此處所用的術(shù)語(yǔ)“水凝膠”指的是形成三維、含水基體的聚合物材料，在形成的三維、含水基體中含有的聚合物材料占重量的百分比小于50％，優(yōu)選小于30％，更優(yōu)選小于20％，最優(yōu)選是小于10％。
本發(fā)明的再一方面提供一種衛(wèi)生用品，其包括本發(fā)明的能夠選擇性檢測(cè)糞便材料的存在的傳感器。此處所用的術(shù)語(yǔ)“衛(wèi)生用品”指的是接觸或靠近穿用者皮膚穿著的用品。衛(wèi)生用品包括吸濕用品和非吸濕用品、一次性用品和再利用的用品。典型的衛(wèi)生用品是尿布、失禁墊、失禁短褲、失禁內(nèi)衣、吸濕插件、尿布支撐物和襯墊、附著到天然或人造肛門(如結(jié)腸造口術(shù)袋等)上的糞便處理件、女性衛(wèi)生衣、擦巾、一次性紙巾、薄紙、吸水用品、繃帶、治療包、支撐物、一次性加熱墊、床墊等。
在此所用的術(shù)語(yǔ)“吸濕用品”指的是吸收和容納身體排泄物的用具，并且更具體的是指置于穿用者的身體上或者穿用者的身體鄰近以吸收和容納從身體排出的各種排泄物的用具。術(shù)語(yǔ)“一次性的”在此用于描述不打算洗滌或以其它方法恢復(fù)或再用作吸濕用品的吸濕用品(即，用過后即會(huì)丟棄，最好是回收、堆肥或者用以其它與環(huán)境相容的方式處理)。(在此所用的術(shù)語(yǔ)“設(shè)置”用于表示尿布的元件作為和尿布的其它元件整體的結(jié)構(gòu)或者作為連接到尿布的另一個(gè)元件上的單獨(dú)的元件在特定的空間或位置形成(連接和定位)。在此所用的術(shù)語(yǔ)“連接”包括通過直接將元件固定到其它的元件而使元件直接與另一個(gè)元件相連的構(gòu)型，和通過將元件固定到中間件、中間件接下來固定到其它的元件，而使元件間接地連接到另一個(gè)元件的構(gòu)型)?！罢w的”吸濕用品指的是由單獨(dú)的部分形成的吸濕用品，這些單獨(dú)的部分結(jié)合到一起以形成協(xié)調(diào)的統(tǒng)一整體，從而不需分離的類似單獨(dú)的支撐物和墊片等的手動(dòng)部分。本發(fā)明的吸濕用品的具體實(shí)施例是整體的一次性吸濕用品，如尿布。在此所用的術(shù)語(yǔ)“尿布”指的是通常由嬰兒和失禁病人穿用在下肢的吸濕用品。
尿布優(yōu)選具有透液體的頂片；不透液體的底片；吸濕芯，其優(yōu)選位于頂片和底片的至少一部分之間；側(cè)片；彈性材料制成的腿部收口；彈性腰件；和緊固組件。尿布具有前腰區(qū)、與前腰區(qū)相對(duì)的后腰區(qū)以及位于前腰區(qū)和后腰區(qū)之間的襠區(qū)。尿布的周邊由尿布的外邊緣限定，其中縱向邊緣大致平行于尿布的縱向中心線，并且端部邊緣在縱向邊緣之間大致平行于尿布的橫向中心線。
尿布的主體構(gòu)成尿布的主要部分。主體包括吸濕芯的至少一部分及優(yōu)選包括頂片和底片的外部覆蓋層。如果吸濕用品包括單獨(dú)的支撐物和襯墊，則主體通常包括支撐物和襯墊。(例如，支撐物可以包括一個(gè)或者多個(gè)材料層以形成用品的外部覆蓋物并且襯墊可以包括具有頂片、底片和吸濕芯的吸濕組件。在這種情形下，支撐物和/或襯墊可以包括在整個(gè)使用時(shí)間內(nèi)將襯墊保持就位的固定件。)對(duì)于整體吸濕用品，主體包括尿布的主要結(jié)構(gòu)，附加有其它的部件以形成復(fù)合的尿布結(jié)構(gòu)。盡管頂片、底片和吸濕芯可以以多種公知的構(gòu)型組合，優(yōu)選的尿布構(gòu)型在如下專利中通常有所描述1975年1月14日授予Kenneth B.Buell的名為“用于一次性尿布的可收縮側(cè)面部分”的美國(guó)專利3860003；1992年9月9日授予Buell的美國(guó)專利5151092；和1993年6月22日授予Buell的美國(guó)專利5221274；1996年9月10日授予Roe等人的名為“具有多區(qū)結(jié)構(gòu)的類彈性薄膜幅片可延伸腰件的吸濕用品”的美國(guó)專利5554145；1996年10月29日授予Buell等人的名為“一次性套穿式襯褲”的美國(guó)專利5569234；1996年10月3日授予Nease等人的名為“制造吸濕用品側(cè)片的零邊角料方法”的美國(guó)專利；以Robles等人的名義為“具有多方向延伸側(cè)片的吸濕用品”公開號(hào)為WO95/13775的PCT專利申請(qǐng)。各個(gè)參考文獻(xiàn)在此引用作為參考。
底片通常是尿布的位于吸濕芯的朝向衣物表面附近的部分，其防止其中吸收并容納的排泄物弄臟可能接觸尿布的用品，諸如床單和內(nèi)衣。在優(yōu)選的實(shí)施例中，底片是不透液體的(如，尿液)并且包括薄的塑料薄膜，諸如具有大約0.012mm(0.5mil)至大約0.051mm(2.0mils)的厚度的熱塑性薄膜。合適的底片薄膜包括那些由Tredegar Industries Inc.of Terre Haute,IN并以商品名X15306,X10962和X10964銷售的產(chǎn)品。其它合適的底片材料可以包括透氣材料，其使蒸汽從尿布中脫離，而仍阻止排泄物通過底片。示范性的透氣材料可以包括諸如織造幅片、無紡幅片、諸如薄膜涂覆的無紡幅片等復(fù)合材料、以及諸如由日本Mitsui Toatsu Co.生產(chǎn)的品名為ESPOIR NO和由EXXON Chemical Co.,of Bay City,TX生產(chǎn)的品名為EXXAIRE的微孔薄膜。包括聚合物混合物的合適的透氣復(fù)合材料從Clopay Corporation,Cincinnati,OH獲得，品名為HYTREL混合物P18-3097。這種透氣復(fù)合材料在下述文獻(xiàn)中有詳細(xì)描述在1995年6月22日以E.I.DuPont名字公布的PCT申請(qǐng)WO95/16746和在1996年11月6日以Curro名字申請(qǐng)的待審理的PCT申請(qǐng)WO98/19861。包括無紡幅片和有孔成形薄膜的其它透氣底片在1996年11月5日授予Dobrin等人的美國(guó)專利5571096中有所描述。這些文獻(xiàn)均在此引用作為參考。
底片或者它的任何部分在一個(gè)或者多個(gè)方向是彈性可延伸的。在一個(gè)實(shí)施例中，底片可以包括結(jié)構(gòu)上類彈性薄膜(“SELF”)幅片。結(jié)構(gòu)上類彈性薄膜幅片是可延伸的材料，其在伸長(zhǎng)方向不使用附加的彈性材料而呈現(xiàn)類彈性的特性。SELF幅片包括具有至少兩個(gè)連續(xù)、不同和不類似區(qū)域的可變形網(wǎng)絡(luò)。優(yōu)選的是，一個(gè)區(qū)域構(gòu)造成在其它區(qū)域的大部分對(duì)施加的伸長(zhǎng)產(chǎn)生顯著的阻力之前，該區(qū)域呈現(xiàn)出對(duì)在平行于預(yù)定軸向方向施加的軸向伸長(zhǎng)所反應(yīng)的阻力。當(dāng)大致平行預(yù)定軸測(cè)量而材料處于未拉伸的狀態(tài)時(shí)，至少其中一個(gè)區(qū)域具有大于其它區(qū)域的表面路徑長(zhǎng)度。呈現(xiàn)較長(zhǎng)的表面路徑長(zhǎng)度的區(qū)域包括一個(gè)或者多個(gè)超越其它區(qū)域平面延伸的變形。當(dāng)經(jīng)受平行于預(yù)定的軸向施加的伸長(zhǎng)時(shí)，SELF幅片沿著至少一個(gè)預(yù)定軸向呈現(xiàn)至少兩個(gè)顯著不同的對(duì)伸長(zhǎng)可控阻力的狀態(tài)。SELF幅片對(duì)施加的伸長(zhǎng)呈現(xiàn)第一阻力，直到幅片的伸長(zhǎng)足以使具有較長(zhǎng)表面路徑的區(qū)域的大部分進(jìn)入施加的伸長(zhǎng)平面，隨后SELF幅片對(duì)進(jìn)一步伸長(zhǎng)呈現(xiàn)第二阻力。對(duì)伸長(zhǎng)的總阻力高于由第一區(qū)域提供的對(duì)伸長(zhǎng)的第一阻力。適合于本發(fā)明的SELF幅片在1996年5月21日授予Chappell等人的名為“呈現(xiàn)類彈性特性的幅片材料”的美國(guó)專利5518801中有更加完整地描述，其在此引用作為參考。在另一個(gè)實(shí)施例中，底片可以包括由彈性體薄膜、泡沫、線股、或者這些物質(zhì)或其它材料與無紡物或合成薄膜的組合物。
底片可以通過本領(lǐng)域中公知的任何連接方式連接到尿布的頂片、吸濕芯或者任何其它元件上。例如，連接方式可以包括均勻連續(xù)的粘結(jié)劑層、有圖案的粘結(jié)劑層、或者粘結(jié)劑的單線條、螺旋線或者點(diǎn)的排列。一個(gè)優(yōu)選的附著方法包括粘結(jié)劑絲的開放圖案網(wǎng)絡(luò)，如在1986年3月4日授予Minetola等人的名為“一次性廢物容納衣物”美國(guó)專利4573986中所公開的。其它合適的附著方式包括盤繞成螺旋形圖案的數(shù)根粘結(jié)劑絲，如在下述專利中示出的裝置和方法說明的，即1975年10月7日授予Sprague,Jr.的美國(guó)專利3911173；1978年11月22日授予Ziecker等人的美國(guó)專利4785996；和1989年6月27日授予Werennicz等人的美國(guó)專利4842666。這些專利均在此引用作為參考。已經(jīng)存在令人滿意的粘結(jié)劑由H.B.FullerCompany of St.Paul,Minnesota生產(chǎn)，并標(biāo)作HL-1620和HL-1358-XZP。或者，連接方式可以包括熱粘結(jié)、壓力粘結(jié)、超聲波粘結(jié)、動(dòng)力機(jī)械粘結(jié)、或者本領(lǐng)域中公知的任何其它合適的連接方式或者這些連接方式的組合。
頂片優(yōu)選鄰近吸濕芯的身體表面設(shè)置，并且可以用本領(lǐng)域中公知的任何連接方式連接到吸濕芯和/或底片上。關(guān)于將尿布的底片連接到尿布的其它元件的合適連接方式在上文描述。在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，頂片和底片在一些位置彼此直接連接，并在另外一些位置通過將頂片和底片直接連接到尿布的其它元件而間接連接到一起。
頂片優(yōu)選柔順、觸感柔軟并對(duì)穿用者皮膚無刺激。另外，頂片的至少一部分是透液體的，使液體很容易地穿透其厚度。合適的頂片可以用廣泛的材料制造，諸如多孔泡沫；網(wǎng)狀泡沫；有孔塑料薄膜；或者天然纖維(如，木或棉纖維)的織造或無紡幅片，合成纖維(如，聚酯或者聚丙烯纖維)的織造或無紡幅片，或者天然纖維和合成纖維組合的織造或無紡幅片。如果頂片包括纖維，則纖維可以是紡粘的、粗梳的、濕法成網(wǎng)的、熔噴的、水法交織的、或者本領(lǐng)域中公知的其它方法加工的。包括扯樣長(zhǎng)度聚丙烯纖維幅片的一個(gè)合適的頂片由Veratec,Inc.,a Division of International PaperCompany,of Walpole,Massachusetts生產(chǎn)，品名為“P-8”合適的成形薄膜頂片在如下專利中描述1975年12月30日授予Thompson的名為“具有漸細(xì)毛細(xì)管的吸附結(jié)構(gòu)”的美國(guó)專利3929135；1982年4月13日授予Mullane等人的名為“具有抗污頂片的一次性吸濕用品”的美國(guó)專利4324246；1982年8月3日授予Radel等人的名為“呈現(xiàn)類纖維特性的回彈性塑料幅片”的美國(guó)專利4342314；1984年7月31日授予Ahr等人的名為“呈現(xiàn)無光澤可視表面和布狀觸感的宏觀擴(kuò)張三維塑料幅片”的美國(guó)專利4463045；和1991年4月9日授予Baird的名為“多層聚合物薄膜”的美國(guó)專利5006394。其它合適的頂片根據(jù)分別在1986年9月2日和1986年12月16日授予Curro等人的美國(guó)專利4609518和4629643制造，兩者均在此引用作為參考。這些形成的薄膜作為“DRI-WEAVE”從TheProcter&Gamble Company of Cincinnati,Ohio可得，以及作為“CLIFF-T”從Tredegar Corporation of Terre Haute,Indiana可得。
優(yōu)選的是，為了將穿用者皮膚與吸濕芯所含的液體隔絕，頂片由疏水性材料制造或者處理成疏水性的。如果頂片由疏水性材料制造，優(yōu)選至少頂片的上表面處理成親水性的，從而液體將更快速的通過頂片轉(zhuǎn)移。該現(xiàn)象減少了身體排泄物將流出頂片、而不是被抽取通過頂片并被吸濕芯吸收的可能性。頂片可以用表面活性劑處理或者將表面活性劑結(jié)合進(jìn)頂片而賦予親水性。用表面活性劑處理頂片的合適方法包括用表面活性劑噴灑頂片材料和將材料浸入到表面活性劑中。這種處理和親水性的更詳細(xì)的說明在如下專利中可見，即1991年1月29日授予Reising等人的名為“具有多層吸濕層的吸濕用品”的美國(guó)專利4988344和1991年1月29日授予Reising的名為“具有快速吸收性吸濕芯的吸濕用品”的美國(guó)專利4988345。用于將表面活性劑結(jié)合進(jìn)頂片的一些合適的方法的更詳細(xì)的說明可見于1997年7月1日以Aziz等人的名字公布的美國(guó)法定發(fā)明登記H1670。這些參考文獻(xiàn)均在此引用作為參考?；蛘?，頂片可以包括疏水性的開孔幅片或薄膜?？梢酝ㄟ^從生產(chǎn)工藝中除去親水化處理的步驟和/或?qū)斊M(jìn)行疏水處理(如下所述的象SCOTCHGUARD的聚四氟乙烯化合物或疏水性洗劑組合物)得到上述頂片。在這類實(shí)施例中，優(yōu)選的是孔大到足以允許含水液體(如尿液)穿透而沒有明顯的阻力。
如本領(lǐng)域中公知的，頂片的任何部分可以涂覆有洗劑。合適的洗劑示例包括了在如下專利中所描述的內(nèi)容，即1997年3月4日授予Roe的名為“含有潤(rùn)劑膚和多元醇聚酯固定劑的洗劑處理頂片的一次性吸濕用品”的美國(guó)專利5607760；在1997年3月11日授予Roe的名為“包括液體多元醇聚酯潤(rùn)膚劑和固定劑的洗劑處理頂片的尿布”美國(guó)專利5609587；在1997年6月3日授予Roe等人的名為“含有聚硅氧烷潤(rùn)膚劑的洗劑處理頂片的尿布”的美國(guó)專利5635191；在1997年7月1日授予“具有洗劑處理頂片的尿布”的美國(guó)專利5643588。洗劑還可以單獨(dú)作用或與作為如上所述的疏水化處理的其它試劑結(jié)合作用。另外，頂片、底片或者頂片或底片的任何部分可以壓花和/或無光加工以具有更加似布的外觀。
吸濕芯可以包括任何吸濕材料，這些材料通常是可壓縮的、貼合的、對(duì)穿用者的皮膚無刺激并且能夠吸收和存留諸如尿液和其它特定身體排泄物等液體。吸濕芯可以制造成多種尺寸和形狀(如，長(zhǎng)方形、沙漏形、“T”形、不對(duì)稱形等)，并且可以包括通常用在一次性尿布和其它吸濕用品中的多種液體吸濕材料，如通常稱作空氣氈的粉碎木漿。其它合適的吸濕材料示例包括起皺纖維素填料；熔噴聚合物，包括共成的聚合物；化學(xué)硬化的、改型的或者交聯(lián)的纖維素纖維；薄紙，包括薄紙包裹片和薄紙疊層；吸濕泡沫；吸濕海棉；超吸濕聚合物；吸濕膠體材料；或者任何其它公知的吸濕材料或者這些材料的組合。
吸濕芯的構(gòu)型和構(gòu)造也可以是變化的(如，吸濕芯或者其它的吸濕結(jié)構(gòu)可以具有不同的厚度區(qū)，親水性梯度、超吸濕梯度或者較低的平均密度和較低的平均定量獲取區(qū)；或者可以包括一層或多層層片或者結(jié)構(gòu)。)然而，吸濕芯的總吸濕量應(yīng)該與尿布的設(shè)計(jì)負(fù)載和預(yù)計(jì)用途相容。
用作吸濕組件的示范性吸濕結(jié)構(gòu)在如下專利中有所描述1986年9月9日授予Weisman等人的名為“高密度吸濕結(jié)構(gòu)”的美國(guó)專利4610678；1987年6月16日授予Weisman等人的名為“具有雙層芯的吸濕用品”的美國(guó)專利4673402；1989年5月30日授予Alemany等人的名為“具有低密度和較低定量獲取區(qū)的高密度吸濕件”的美國(guó)專利4834735；1989年9月19日授予Angstadt的名為“具有鋪粉層的吸濕芯”的美國(guó)專利4888231；1992年8月11日授予Herron等人的名為“含有單體聚羧酸交聯(lián)的木漿纖維素纖維的吸濕結(jié)構(gòu)”的美國(guó)專利5137537；1992年9月15日授予Young等人的名為“用于失禁處理的高效吸濕用品”的美國(guó)專利5147345；1994年8月30日授予Roe的名為“用于低粘度糞便物質(zhì)的一次性吸濕用品”的美國(guó)專利5342338；1993年11月9日授予DesMarais等人的名為“用于含水體液的吸濕泡沫材料和含有這種材料的吸濕用品”；1995年2月7日授予Dyer等人的名為“用于含水體液的潤(rùn)濕前很薄的吸濕泡沫材料及其制造方法”；1997年7月22日授予DesMarais等人的名為“由水油比很高的高內(nèi)相乳化液制成的用于含水液體的吸濕泡沫材料”。上述專利在此引用作為參考。
尿布還可以包括至少一個(gè)有助于提供改進(jìn)的適配性和容納性的彈性腰件。彈性腰件通常彈性擴(kuò)張和收縮以動(dòng)態(tài)地適配穿用者的腰部。彈性腰件優(yōu)選從吸濕芯的至少一個(gè)腰緣至少縱向向外延伸，并通常形成尿布的端邊緣的至少一部分。一次性尿布通常構(gòu)造成具有兩個(gè)彈性腰件，即置于第一腰區(qū)的一個(gè)腰件和置于第二腰區(qū)的另一個(gè)腰件。另外，盡管彈性腰件或者它的任何組成元件可以包括一個(gè)或者多個(gè)連接到尿布上的單獨(dú)元件，彈性腰件可以構(gòu)造成尿布的其它元件(諸如底片、頂片，或者底片和頂片)的延伸部分。
彈性腰件可以構(gòu)造成在下述專利中所包括的大量不同構(gòu)型在1985年5月7日授予Kievit等人的美國(guó)專利4515595；在1987年12月1日授予Lash的美國(guó)專利4710189；在1992年9月9日授予Buell的美國(guó)專利5151092；和1993年6月22日授予Buell的美國(guó)專利5221274。其它合適的腰部構(gòu)型可以包括腰罩件，諸如在1991年6月25日授予Robertson的美國(guó)專利5026364和在1989年3月28日授予Foreman的美國(guó)專利4816025中所描述的。所有上述提及的文獻(xiàn)在此引用作為參考。
尿布還可以包括固定組件。固定組件最好保持第一腰區(qū)和第二腰區(qū)處于交疊的構(gòu)型，從而提供尿布周邊的橫向拉伸以將尿布穿在穿用者身上。盡管任何其它公知的固定裝置是通?？山邮艿模潭ńM件最好包括帶子接頭和/或鉤圈固定部件。一些示范性固定組件在如下專利中有所公開在1974年11月19日授予Buell的名為“用于一次性尿布的帶子固定組件”的美國(guó)專利3848594；在1987年5月5日授予Hirotsu等人的名為“吸濕用品”的美國(guó)專利B14662875 ；在1989年7月11日授予Scipps的名為“具有改進(jìn)的固定裝置的一次性尿布”的美國(guó)專利4846815；在1990年1月16日授予Nestegard的名為“具有改進(jìn)的鉤子固定件部分的一次性尿布”的美國(guó)專利48894060；在1990年8月7日授予Battrell的名為“壓敏粘結(jié)劑固定件及制造該件的方法”的美國(guó)專利4946527；和本文前述引用的在1992年9月9日授予Battrell的美國(guó)專利5151092；和1993年6月22日授予Buell的美國(guó)專利5221274。固定組件還可以具有用于支持用品處于處理構(gòu)型的裝置，如在1990年10月16日授予Robertson等人的美國(guó)專利4963140所公開的。這些專利均在此引用作為參考。在備選實(shí)施例中，內(nèi)衣的相對(duì)兩側(cè)可以縫制或熱接在一起而形成襯褲。這使得該用品可以用作套穿式尿布，如訓(xùn)練褲。
尿布還可以包括側(cè)片。當(dāng)尿布已經(jīng)承載排泄物時(shí)，由于用彈性體制成的側(cè)片使尿布的側(cè)片擴(kuò)張和收縮，側(cè)片可以是彈性的或者可延伸的，通過初始貼合地將尿布適配到穿用者上并在穿用的整個(gè)時(shí)間內(nèi)保持這種適體性，而提供進(jìn)一步的舒適性和適體性。因?yàn)榭v然在應(yīng)用過程中，尿布使用者將一個(gè)用彈性體制成的側(cè)片拉得比其它的側(cè)片更遠(yuǎn)，尿布將在穿用中“自我調(diào)整”，則側(cè)片也還可以提供更有效的尿布的應(yīng)用。
盡管本發(fā)明的尿布最好具有設(shè)置在第二腰區(qū)中的側(cè)片，但是尿布可以具有設(shè)置在第一腰區(qū)或者設(shè)置在第一腰區(qū)和第二腰區(qū)兩者中的側(cè)片。側(cè)片可以構(gòu)造成任何合適的構(gòu)型。具有用彈性件制成的側(cè)片的尿布示例在如下專利中公開在1989年8月15日授予Wood等人的名為“具有抽褶耳部的一次性尿布”的美國(guó)專利4857067；在1983年5月3日授予Sciaraffa的美國(guó)專利4381781；在1990年7月3日授予Van Gompel等人的美國(guó)專利4938753；上文引用的在1992年9月9日授予Buell的美國(guó)專利5151092；和在1993年6月22日授予Buell的美國(guó)專利5221274；在1997年9月23日授予Lavon等人的名為“具有持續(xù)動(dòng)態(tài)適體性的吸濕用品”的美國(guó)專利5669897；在1997年8月20日以Robles等人的名字申請(qǐng)的名為“具有多向可延伸側(cè)片的吸濕用品”的美國(guó)專利申請(qǐng)08/915471；上述內(nèi)容均在此引用作為參考。
尿布最好還包括腿部收口，其提供對(duì)液體和其它身體排泄物改進(jìn)的容納。腿部收口還可以稱作腿部帶、側(cè)翼、阻擋收口或者彈性收口。美國(guó)專利3860003描述了具有可收縮腿部開口的一次性尿布，其具有側(cè)翼和一個(gè)或者多個(gè)彈性件以提供用彈性件制成的腿部收口(襯墊收口)。分別在1989年2月28日和1990年3月20日授予Aziz等人的美國(guó)專利4808178和4909803描述了具有“直立”的用彈性體制成的側(cè)翼(阻擋收口)的一次性尿布，其改進(jìn)了腿部區(qū)域的容納性。分別在1987年9月22日授予Lawson和在1989年1月3日授予Dragoo的美國(guó)專利4695278和4795454，描述了具有雙收口(包括襯墊收口和阻擋收口)的一次性尿布。在一些實(shí)施例中，希望如上所述用洗液處理腿部收口的全部或一部分。
本發(fā)明的實(shí)施例還可以包括用于接收和容納廢物的袋囊、為廢物提供空隙的間隔件、限制廢物在用品中移動(dòng)的阻擋物、接收和容納沉積在尿布中的廢物物質(zhì)的隔室或者空隙等等，或者其中的任何組合。用于吸濕產(chǎn)品的袋囊和間隔物示例在如下文獻(xiàn)中有所描述1996年5月7日授予Roe等人的名為“具有排放間隔物的尿布”的美國(guó)專利5514121；1992年12月15日授予Dreier等人的名為“具有芯間隔物的一次性吸濕用品”的美國(guó)專利5171236；在1995年3月14日授予Dreier的名為“具有袋囊收口的吸濕用品”的美國(guó)專利5397318；在1996年7月30日授予Dreier的名為“具有頂點(diǎn)的袋囊收口的吸濕用品”的美國(guó)專利5540671；在1993年12月3日公開的名為“用在衛(wèi)生吸濕用品中的間隔物及具有該間隔物的一次性吸濕用品”的PCT申請(qǐng)WO93/25172；和1994年4月26日授予Freeland的名為“用在一次性吸濕用品中的柔韌間隔物”的美國(guó)專利5306266。隔室或者空隙示例在如下文獻(xiàn)中公開1990年12月6日授予Khan的名為“一次性有糞便隔室的尿布”的美國(guó)專利4968312；在1991年2月5日授予Freeland的名為“具有用于廢物物質(zhì)隔離的彈性襯墊的吸濕用品”的美國(guó)專利4990147；在1991年11月5日授予Holt等人的名為“一次性尿布”的美國(guó)專利562840；和在1993年12月14日授予Freeland等人的名為“用于一次性用品的三分頂片及具有該三分頂片的一次性吸濕用品”。合適的橫向阻擋物示例在如下文獻(xiàn)中有所描述在1996年9月10日授予Dreier等人的名為“具有多個(gè)高效高度橫向部分的吸濕用品”的美國(guó)專利5554142；在1994年7月7日以Freeland等人的名字公開的名為“具有直立橫向部分的吸濕用品”PCT申請(qǐng)WO94/14395；和在1997年8月5日授予Roe等人的名為“具有成角度橫向部分的吸濕用品”的美國(guó)專利5653703。所有上述引證的文獻(xiàn)在此引用作為參考。
本發(fā)明的吸濕用品包括本發(fā)明的傳感器。優(yōu)選的是，傳感器結(jié)合到或包括在吸濕用品的頂片中，更優(yōu)選的是結(jié)合到或包括在吸濕用品的后腰區(qū)中。傳感器還可以結(jié)合到袋囊、間隔件、阻擋物、隔室或空隙、阻擋收口或吸濕用品的任何其它合適組件中。
在一實(shí)施例中，吸濕用品包括致動(dòng)器，該致動(dòng)器具有在水溶薄膜(如PVA薄膜)下密封的壓縮泡沫間隔件真空。一旦從傳感器接收到合適的信號(hào)，致動(dòng)器閉合釋放小量存儲(chǔ)的水的開關(guān)以接觸和溶解水溶薄膜。這導(dǎo)致壓縮泡沫中存儲(chǔ)的機(jī)械能釋放。泡沫膨脹并形成間隔件而為糞便提供空隙空間。或者，開關(guān)閉合釋放兩種化學(xué)物質(zhì)，這兩種化學(xué)物質(zhì)結(jié)合并形成可以淹沒糞便的發(fā)泡系統(tǒng)。
在另一實(shí)施例中，吸濕用品還包括連接到傳感器的輸出器件，對(duì)護(hù)理者或穿用者警告諸如排便之類的事件。例如，如果輸出器件警告護(hù)理者，護(hù)理者可以準(zhǔn)備更換用品以使身體廢物與穿用者皮膚接觸的時(shí)間量最小，可以保證在除去床鋪襯墊或吸濕用品時(shí)它們位于正確位置以容納排泄廢物，或可以提醒穿用者去衛(wèi)生間以便清除排泄廢物。
其它合適的輸出器件和致動(dòng)器在序列號(hào)為09/107561,09/106424,09/107563,09/106225等美國(guó)專利申請(qǐng)(P&G案號(hào)7196-7199)中進(jìn)行了描述。
方法響應(yīng)系數(shù)試驗(yàn)采用如下所述的響應(yīng)系數(shù)試驗(yàn)，可以測(cè)量定量傳感器作為對(duì)處于特定物質(zhì)或組合物條件下的反應(yīng)的響應(yīng)。
本試驗(yàn)中合適的特定物質(zhì)或組合物為-水溶液中的糞便試驗(yàn)材料，濃度為每克生理鹽水溶液含1克糞便試驗(yàn)材料；-試驗(yàn)?zāi)蛞喝芤褐械募S便試驗(yàn)材料，濃度為每克試驗(yàn)?zāi)蛞喝芤汉?克糞便材料；-試驗(yàn)?zāi)蛞喝芤海?在生理鹽水溶液中的甲基吲哚溶液，濃度為每克生理鹽水溶液含180微克甲基吲哚；-生理鹽水溶液。
所有測(cè)試在體溫(37℃)下進(jìn)行。該方法包括如下順序的步驟·在處于生理鹽水溶液條件下24小時(shí)后記錄傳感器的定量響應(yīng)。背景響應(yīng)是最大記錄響應(yīng)。
·將傳感器處于特定的物質(zhì)或組合物中。
·在處于特定的物質(zhì)或組合物條件下24小時(shí)時(shí)記錄傳感器的定量響應(yīng)。物質(zhì)響應(yīng)是最大記錄響應(yīng)。
通過將物質(zhì)響應(yīng)和背景響應(yīng)歸一化處理而得到響應(yīng)系數(shù)。在這種情況下，由此得到的響應(yīng)系數(shù)小于1，該響應(yīng)系數(shù)的倒數(shù)值記作響應(yīng)系數(shù)。
權(quán)利要求
1．一種能夠選擇性地檢測(cè)糞便的存在的傳感器，其特征在于，根據(jù)所述的響應(yīng)系數(shù)試驗(yàn)，處于濃度為每克生理鹽水溶液含1克糞便試驗(yàn)材料的糞便試驗(yàn)材料水溶液條件下時(shí)，所述傳感器的響應(yīng)系數(shù)至少為2。
2．如權(quán)利要求1所述能夠選擇性地檢測(cè)糞便的存在的傳感器，其特征在于，所述傳感器是定量傳感器。
3．如權(quán)利要求1所述能夠選擇性地檢測(cè)糞便的存在的傳感器，其特征在于，所述傳感器是定性傳感器。
4．如權(quán)利要求1所述能夠選擇性地檢測(cè)糞便的存在的傳感器，其特征在于，根據(jù)所述的響應(yīng)系數(shù)試驗(yàn)，處于濃度為每克試驗(yàn)?zāi)蛞喝芤汉?克糞便材料的糞便試驗(yàn)試驗(yàn)?zāi)蛞喝芤簵l件下時(shí)的所述傳感器的響應(yīng)系數(shù)，與處于試驗(yàn)?zāi)蛞喝芤簵l件下時(shí)的所述傳感器的響應(yīng)系數(shù)的比值至少為2。
5．如權(quán)利要求1所述能夠選擇性地檢測(cè)糞便的存在的傳感器，其特征在于，根據(jù)所述的響應(yīng)系數(shù)試驗(yàn)，處于濃度為每克生理鹽水溶液含180微克甲基吲哚的甲基吲哚生理鹽水溶液條件下時(shí)，所述傳感器的響應(yīng)系數(shù)至少為2。
6．如權(quán)利要求1所述能夠選擇性地檢測(cè)糞便的存在的傳感器，其特征在于，所述傳感器裝置包括微生物。
7．如權(quán)利要求6所述能夠選擇性地檢測(cè)糞便的存在的傳感器，其特征在于，所述微生物固定在選自于下列物質(zhì)組的基材上聚合物基材料、水凝膠、組織、無紡材料、織造材料。
8．如權(quán)利要求6所述能夠選擇性地檢測(cè)糞便的存在的傳感器，其特征在于，所述微生物選自于下列物質(zhì)組鮑氏不動(dòng)桿菌TOI63；芽孢桿菌屬TOI141。
9．包括前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的衛(wèi)生用品。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于選擇性地檢測(cè)糞便物質(zhì)存在的傳感器。本發(fā)明還涉及包括這些傳感器的衛(wèi)生用品。本發(fā)明的傳感器在處于濃度為每克生理鹽水溶液含1克糞便試驗(yàn)材料的糞便試驗(yàn)材料含水溶液條件下的響應(yīng)系數(shù)至少為2。
文檔編號(hào)G01N33/48GK1323226SQ99812279
公開日2001年11月21日 申請(qǐng)日期1999年10月29日 優(yōu)先權(quán)日1998年10月29日
發(fā)明者安德烈亞斯·馬斯喀特 申請(qǐng)人:寶潔公司