ВПИТЫВАЮЩИЕ ИЗДЕЛИЯ С ДАТЧИКАМИ ВЛАЖНОСТИ Российский патент 2014 года по МПК A61F13/42 

РОДСТВЕННЫЕ ЗАЯВКИ

В данной заявке заявлен приоритет на основании находящейся на рассмотрении заявки на патент США №61/137387, озаглавленной "Впитывающие изделия с датчиками влажности " и поданной 30 июля 2008 от имени Xuedong Song, Andrew М. Long, WanDuk Lee and JunMo Gil (№ по реестру No. 64480398US01).

ОБЛАСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Данное изобретение относится к датчику, меняющему цвет в присутствии жидкости на водной основе. В частности, данное изобретение относится к впитывающему изделию, имеющему датчик влажности с богатым электронами лейкокрасителем и электронодефицитным рецептором, которые показывают лицу, осуществляющему уход, или пользователю, что изделие готово к замене.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Способность чувствовать влагу во впитывающем изделии является желательной и приветствуемой характеристикой для множества современных гигиенических продуктов. Одноразовые впитывающие изделия, такие как подгузники, обучающие трусы, прокладки для страдающих недержанием мочи и т.п., обладают высокой впитывающей способностью и эффективно отводят жидкость от носящего, снижая раздражение кожи, вызванное продолжительным воздействием влаги. Однако так как эти изделия обладают очень высокой абсорбцией, пользователи могут не осознать факт мочеиспускания, особенно если они являются неопытными детьми ясельного возраста, которые могут не распознавать значения ощущений тела, связанных с мочеиспусканием. Таким образом, пользователь может не понять, что он не контролирует свое мочеиспускание, или не осознавать, что изделие необходимо сменить. Более того, родители или лица, осуществляющие уход, могут не понять, что впитывающее изделие необходимо сменить.

Визуальные механизмы также применяются для того, чтобы сигнализировать о присутствии влаги во впитывающих изделиях. В настоящее время существует множество методов распознавания влаги, включая электронные датчика влаги и ферментные датчики влаги. Однако все такие методы распознавания влаги не являются идеальными и имеют одно или более ограничений. Например, электронные датчики влаги обычно слишком дороги для одноразовых изделий, а у ферментных датчиков влаги может страдать устойчивость. Датчики влаги на основе растворимых в воде красителей часто имеют низкую чувствительность определения, желательную в подгузниках для новорожденных. Они также дают плохой контраст цвета, что иногда затрудняет считывание сигнала.

Таким образом, существует необходимость в датчиках влажности, которые являются дешевыми, безопасными, легко вставляются во впитывающие продукты и легко считываются. Впитывающее изделие, содержащее такой датчик, будет особенно предпочтительным.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Данное изобретение в одном из объектов относится к впитывающему изделию с индикатором или датчиком влажности для определения присутствия воды в содержащей воду среде, такой как жидкости или выделения тела. Датчик влажности содержит субстрат и материалы, определяющие влагу на субстрате. Субстрат содержит, по меньшей мере, один тип материала, определяющего влагу, установленный или нанесенный печатью на нем, где определяющий материал содержит, по меньшей мере, один электронодонорный лейкокраситель и один электроноакцепторный рецептор. Определяющий материал на субстрате обычно имеет яркий цвет, когда находится в сухом состоянии. Яркий цвет определяющего материала становится бледным или исчезает при контакте с водой из содержащей воду среды, такой как слизь, моча или фекалии (ВМ), которые выделяются во впитывающее изделие.

В другом варианте данного изобретения описано впитывающее изделие с датчиком влажности для определения присутствия содержащей воду среды в жидкостях и выделениях тела, таких как вагинальные жидкости, моча или ВМ с низкой вязкостью. Датчик влаги состоит из субстрата и материалов, определяющих влагу на субстрате. Определяющий влагу материал состоит из по меньшей мере трех реагентов: по меньшей мере одного богатого электронами лейкокрасителя, электронодефицитного акцептора и агента, улучшающего смачиваемость. Как только субстрат во впитывающем изделии становится влажным или мокрым, яркий цвет определяющих материалов бледнеет пропорционально количеству и контакту с водой. Чем больше количество воды; тем быстрее изменяется видимый цвет определяющих материалов.

В другом варианте данного изобретения описан датчик влаги для определения присутствия воды в содержащей воду среде. Датчик влаги состоит из по меньшей мере одного субстрата и определяющего влажность материала на субстрате. Определяющий влагу материал состоит из по меньшей мере двух реагентов: по меньшей мере одного богатого электронами лейкокрасителя, электронодефицитного акцептора.

В другом варианте данного изобретения описан датчик влаги для определения присутствия воды в содержащей воду среде. Датчик влаги состоит из, по меньшей мере одного субстрата и определяющего влажность материала на субстрате. Определяющий влагу материал состоит из по меньшей мере трех реагентов: по меньшей мере одного богатого электронами лейкокрасителя, электронодефицитного акцептора и агента, улучшающего смачиваемость.

Альтернативно, в данном изобретении описано впитывающее изделие, способное к определению присутствия или отсутствия водосодержащей жидкости: по существу непроницаемый для жидкости слой; проницаемый для жидкости слой; впитывающую сердцевину, расположенную между по существу непроницаемым для жидкости слоем и проницаемым для жидкости слоем; и датчик, интегрированный в изделие и расположенный так, чтобы датчик контактировал с жидкостями или выделениями тела пользователя изделия. Датчик включает субстрат, содержащий по меньшей мере один тип определяющего влагу материал, установленный или нанесенный печатью на нем, где определяющий материал содержит, по меньшей мере, электронодонорный лейкокраситель и один электроноакцепторный рецептор. Электронодонорный лейкокраситель представляет собой одно из или смесь кристаллического фиолетового лактона (синий); малахитового зеленого лактона (зеленый); 1,3-диметил-6-диэтиламинофлуоран; 6-диэтиламино-бензо[α]-флуоран (красный); 3-циклогексилметиламино-6-метил-7-анилинофлуоран (черный); бензоил лейкометилен синий (синий); этил лейкометилен синий (синий); метоксибензоил лейкометилен синий (синий); 2-(фенилиминоэтандиилиден)-3,3-триметилиндолин (красный); 1,3,3-триметилиндолино-7'-хлор-β-нафтоспиропиран (фиолетовый); ди-β-нафтоспиропиран (фиолетовый); N-ацетилаурамин (желтый); N-фенилаурамин (желтый); и родамина B лактам (красный). Электроноакцепторное проявляющее соединение выбирается из группы В, включающей салицилат цинка и бисфенол A.

Определяющий материал наносят на поверхность указанного субстрата либо a) только в виде монохромной цветовой гаммы, в двухцветной или многоцветной, b) в различных формах и размерах, c) графических узоров, или буквенно-цифровых символов и слов, или их сочетания. Переход цвета от либо a) окрашенного к неокрашенному, b) неокрашенного к окрашенному или c) сочетания a) и b). Субстрат на основе целлюлозы, где субстрат содержит по меньшей мере один тип определяющего влагу материала, установленного или нанесенного печатью на слой указанного субстрата; где определяющий материал содержит по меньшей мере один электронодонорный лейкокраситель и один электроноакцепторный рецептор; где указанный материал указанного датчика демонстрирует переход цвета при контакте с водосодержащей жидкостью. Субстрат на основе целлюлозы является косметической салфеткой, или туалетной бумагой, или бумажным полотенцем, или салфеткой.

Другие признаки и объекты данного изобретения более подробно описаны ниже.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Фиг.1А-1С представляют собой серию схематических рисунков, на которых показан определяющий материал (чернила), нанесенный на слой полимерной пленки в соответствии с вариантом датчика по изобретению, и прогрессирующее уменьшение интенсивности цвета индикатора после контакта с содержащей воду жидкостью.

Фиг.2А-2D представляют собой серию схематических рисунков, на которых показан определяющий материал (чернила), нанесенный на четыре субстрата на основе целлюлозы в соответствии с вариантом датчика по изобретению, каждый, соответственно, после контакта с различным объемом жидкости, содержащей воду.

Фиг.3 представляет собой вид сзади в перспективе варианта впитывающего изделия, содержащего один или более датчиков по Фиг.1 или 2.

Фиг.4 представляет собой вид спереди в перспективе впитывающего изделия по Фиг.3.

Фиг.5 представляет собой вид сверху впитывающего изделия по Фиг.3.

Фиг.6 представляет собой вид сверху, подобный представленному на фиг.5, где показана поверхность впитывающего изделия, которая соприкасается с кожей носящего при ношении с вырезанными частями для демонстрации слоев.

Повторное использование цифровых обозначений в данном описании и чертежах предназначено для представления одинаковых или аналогичных признаков или элементов описания.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Раздел I. - Определения

Цветные комплексы между насыщенным электронами лейкокрасителем и электронодефицитным акцептором в сухом состоянии разработаны для получения чернил различных цветов.

Раздел II. - Описание

В общем, данное изобретение относится к датчику или индикатору, который может показывать присутствие или отсутствие жидкости на основе воды или содержащей воду среды, такой как влагалищные выделения или жидкие или твердые выделения. В другом объекте, данное изобретение также относится к впитывающему изделию, содержащему такой датчик влажности для определения присутствия или отсутствия воды в содержащей воду среде. Датчик выполнен из по меньшей мере субстрата и определяющего влажность материала, который нанесен печатью или установлен на субстрате. Определяющий материал содержит по меньшей мере один электронодонорный лейкокраситель и установленный акцептор электрона. Определяющий материал на субстрате имеет исходный цвет или узор из одного или более цветов. Определяющий материал на субстрате обычно имеет яркий или сильный цвет в сухом состоянии. Сильный цвет определяющих материалов становится слабым или исчезает при контакте с водой или водосодержащей средой, такой как слизь, моча и/или фекалии (ВМ), которые могут попадать на впитывающее изделие, что указывает на присутствие или отсутствие водосодержащей среды. В дополнение к красителю и акцептору, датчик также может содержать другие добавки, такие как агент, улучшающий смачиваемость, и/или модификатор поверхностного натяжения, и/или загущающий агент и другие.

Данное изобретение обращается к некоторым проблемам, возникающим с существующими индикаторами влажности. В отличие от многих существующих растворов для индикаторов влажности, которые переходят от цветных к бесцветным при попадании жидкости, определяющие материалы в соответствии с данным изобретением имеют множество цветов и большую чувствительность. Сигнал в индикаторе требует только незначительного объема жидкости для проявления и остается стабильным без вымывания и расплывания в присутствии жидкости. В данном описании представлен относительно простой, компактный и экономный датчик для точного определения присутствия или отсутствия мочи. Результаты тестирования могут быть видимы так, что это легко определяется человеком, проводящим тест рекомендованным образом и в условиях тестирования, обеспечивающих надежные и единообразные результаты тестирования.

Иллюстрация варианта данного материала датчика представлена в виде ряда схем (изначально, фотографий), показанных на фигурах 1А-1C. На фигуре 1А материал индикатора (синие чернила) расположен на полимерной пленке и показан как исходный сильный цвет в сухом состоянии (т.е. 0 мкл мочи). На фигуре 1B показаны изменения интенсивности цвета того же материала индикатора после добавления около 200 мкл мочи в течение двух минут. На фигуре 1C показан тот же материал индикатора, как и на фигуре 1B, после добавления 200 мкл мочи в течение 20 минут. Интенсивность цвета синих чернил слабеет при длительном контакте с мочой. Даже при относительно небольшом объеме жидкости в течение времени материал индикатора остается чувствительным и дает визуально определяемый сигнал.

На другой иллюстрации материал индикатора (чернила) относительно быстро реагирует на большие количества жидкости на основе воды. На фигуре 2А показан свежий субстрат на основе целлюлозы, такой как салфетка для лица или лист, полученный из 1 целлюлозного ворса, имеющий цветной (синий) материал индикатора, нанесенный на прямоугольную площадь. Каждый схематический рисунок (изначально фотографии) на фигурах 2B, 2С и 2D представляет свежий целлюлозный субстрат, на который наносят различные количества мочи (соответственно около 5 мл, 10 мл и 20 мл) в центр прямоугольной области цветного индикатора. Каждое фото делают через около две минуты после нанесения мочи. Интенсивность цвета индикатора значительно слабеет при увеличении объема жидкости.

В соответствии с изобретением, индикатор выполнен с применением цветных чернил, в которых смешан по меньшей мере один электронодонорный лейкокраситель и одно электроноакцепторное проявляющее соединение, и нанесением чернил на поверхность субстрата. Электронодонорное красящее соединение выбирается из группы A, включающей кристаллический фиолетовый лактон (синий); малахитовый зеленый лактон (зеленый); 1,3-диметил-6-диэтиламинофлуоран; 6-диэтиламино-бензо[α]-флуоран (красный); 3-циклогексилметиламино-6-метил-7-анилинофлуоран (черный); бензоил лейкометилен синий (синий); этил лейкометилен синий (синий); метоксибензоил лейкометилен синий (синий); 2-(фенилиминоэтандиилиден)-3,3-триметилиндолин (красный); 1,3,3-триметилиндолино-7'-хлор-β-нафтоспиропиран (фиолетовый); ди-β-нафтоспиропиран (фиолетовый); N-ацетилаурамин (желтый); N-фенилаурамин (желтый); и родамина B лактам (красный). Электроноакцепторное проявляющее соединение выбирается из группы В, включающей салицилат цинка и бисфенол A. Более подробное описание соединений в композиции чернил и их свойства описаны в патенте США №5417748, содержание которого включено сюда посредством ссылки.

Чернила могут быть нанесены, в общем, на всю поверхность или на отдельные локализованные зоны на субстрате. Чернила могут быть нанесены как покрытие по одноцветной схеме, двухцветной или многоцветной или напечатаны в различных формах и размерах, в виде графических узоров или буквенно-цифровых символов и слов или их сочетаний.

Используемые в соответствии с данным изобретением субстраты могут меняться. Субстраты могут быть пористыми и гидрофобными пленками и листами или субстратами на основе целлюлозы, такими как распушенные волокна, бумажные салфетки, бумажные листы или полотенца и салфетки. Субстраты могут быть также непористыми пластиковыми пленками и листами, такими как полиолефиновые пленки, или неткаными материалами. Примеры полиолефиновых пленок включают полиэтиленовые и полипропиленовые пленки или модифицированные полиэтиленовые или полипропиленовые пленки. Субстраты могут быть частью внешнего пленочного покрытия впитывающего изделия, такого как подгузник. В зависимости от природы конкретного субстрата, композиция индикатора может потребовать добавления других ингредиентов для установки или адгезивного прикрепления цветных чернил к субстрату. В дополнение к богатому электронами лейкокрасителю и электронодефицитному акцептору, композиция также может содержать агенты, улучшающие смачиваемость, такие как поверхностно-активные вещества и/или смешиваемые с водой или гидрофильные полимеры, или растворимые в воде соли. Более того, композиция также может содержать другие добавки для корректировки вязкости, поверхностного натяжения или других физических и химических свойств. Альтернативно, субстраты могут быть обработаны различными материалами для модификации их поверхностных свойств перед нанесением композиции для улучшения адгезии композиции. Согласно определенным вариантам, агент, улучшающий смачивание, также применяется в композиции цветных чернил. Агент, улучшающий смачивание, может быть поверхностно-активным веществом или смесью поверхностно-активных веществ. Поверхностно-активные вещества могут быть неионными поверхностно-активными веществами или ионными поверхностно-активными веществами. Ионные поверхностно-активные вещества могут быть либо положительно заряжены, либо отрицательно заряжены. Примеры неионных поверхностно-активных веществ включают алкилполи(этиленоксид), такой как сополимеры поли(этиленоксида) и поли(пропиленоксида) (коммерчески называемые Полоксамеры или Полоксамины), алкилполиглюкозиды, такие как октилглюкозид и децилмальтозид, жирные спирты, такие как цетиловый спирт, олеиловый спирт, кокамид МЕА и кокамид DEA. Примеры ионных поверхностно-активных веществ включают анионные (например, на основе анионов сульфата, сульфоната или карбоксилата) поверхностно-активные вещества, такие как (SDS), лаурилсульфат аммония и другие соли алкилсульфата, лауретсульфат натрия, также известный как сульфат простого эфира лаурила натрия (SLES), сульфонат алкилбензола, мыла или соли жирных кислот; и катионные (например, на основе катионов четвертичного аммония) поверхностно-активные вещества, такие как бромид цетилтриметиламмония (СТАВ) иначе называемый бромид гексадецилтриметиламмония, и другие соли алкилтриметил аммония, хлорид цетилпиридиния (СРС), полиэтоксилированный талловамин (РОЕА), бензалкония хлорид (BAC), бензетония хлорид (BZT); или цвиттерионные (амфотерные) поверхностно-активные вещества, такие как додецилбетаин, додецилдиметиламина оксид, кокамидопропил бетаин, кокоамфоглицинат. Альтернативно, агенты, улучшающие смачиваемость, также могут представлять собой гидрофильные молекулы. Гидрофильные молекулы могут быть небольшими молекулами, такими как сахароза, глюкоза и глицерин. Гидрофильные молекулы также могут быть полимерами, такими как полиэтиленгликоль и его сополимеры.

A.

В соответствии с данным изобретением, один или более датчиков, описанных здесь, также может быть интегрирован во впитывающее изделие. «Впитывающее изделие» относится к любому изделию, способному впитывать воду или другие жидкости. Примеры некоторых впитывающих изделий включают, но не ограничены ими, впитывающие предметы личной гигиены, такие как подгузники, обучающие трусы, впитывающее нижнее белье, изделия для страдающих недержанием мочи, изделии женской гигиены (например, гигиенические прокладки), одежда для плавания, детские салфетки и так далее; медицинские впитывающие изделия, такие как одежда, материал для обработки свищей, прокладки для нижней части, прокладки для постели, бандажи, впитывающие простыни и медицинские салфетки; салфетки для продовольственной службы; предметы одежды; и так далее. Материалы и способы, подходящие для получения таких впитывающих изделий, хорошо известны специалистам в данной области техники. Обычно впитывающие изделия включают по существу непроницаемый для жидкости слой (например, внешний слой), проницаемый для жидкости слой (например, обращенная к телу прокладка, слой для первоначального поглощения жидкости и т.д.) и впитывающую сердцевину.

Датчик для определения присутствия жидкости на основе воды, который содержит субстрат с по меньшей мере одним материалом, определяющим влажность, установленным или нанесенным печатью на слое субстрата. Определяющий материал содержит, по меньшей мере, один электронодонорный лейкокраситель и один электроноакцепторный рецептор. Как уже отмечено, определяющий материал на субстрате обычно имеет сильный цвет в сухом состоянии. Сильный цвет определяющих материалов становится слабым или исчезает при контакте с водосодержащей средой. Водосодержащей жидкостью могут быть либо жидкости, либо выделения тела, такие как слизь, моча или ВМ. Электронодонорный лейкокраситель выбирается из группы А, включающей, по меньшей мере, одно из или комбинацию кристаллического фиолетового лактона (синий); малахитового зеленого лактона (зеленый); 1,3-диметил-6-диэтиламинофлуорана; 6-диэтиламино-бензо[α]-флуорана (красный); 3-циклогексилметиламино-6-метил-7-анилинофлуорана (черный); бензоил лейкометилена синего (синий); этил лейкометилена синего (синий); метоксибензоил лейкометилена синего (синий); 2-(фенилиминоэтандиилиден)-3,3-триметилиндолина (красный); 1,3,3-триметилиндолино-7'-хлор-β-нафтоспиропирана (фиолетовый); ди-β-нафтоспиропирана (фиолетовый); N-ацетилаурамина (желтый); N-фенилаурамина (желтый); и родамина В лактама (красный). Электроноакцепторное проявляющее соединение может быть выбрано из группы B, состоящей из салицилата цинка и бисфенола A.

Определяющий материал находится на слое субстрата, который находится либо на верхнем слое субстрата, либо в следующем слое, который виден лицу, осуществляющему уход. Определяющий материал также содержит агент, улучшающий смачиваемость, или гидрофильный водорастворимый агент. Определяющий материал наносят либо на отдельные локализованные зоны на поверхности указанного субстрата, либо по всей поверхности субстрата. Альтернативно, определяющие материалы наносят печатью в виде различных шаблонов и форм на субстрате. На субстрат может быть нанесено печатью множество определяющих материалов в различных частях субстрата.

Датчик влажности может состоять из твердого субстрата, на который наносят цветную химическую композицию. Твердым субстратом может быть любой субстрат, который позволяет нанесение композиции индикатора для получения цвета. Твердые субстраты могут быть пористыми и не пористыми. Примеры твердых субстратов включают, но не ограничены ими, пористые ткани, бумагу, полимерные пленки, металлы, дерево, пластики, резины, нетканые материалы и тканые материалы.

Обычно для продуктов, связанных со здоровьем и гигиеной потребителя, субстрат для датчика может быть выполнен из полиолефина, такого как пластиковая пленка, состоящая из полиэтиленовой пленки и полипропиленовой пленки. Субстрат для датчика также может быть частично выполнен из листов на основе целлюлозы. Согласно альтернативному варианту впитывающих продуктов, таких как женские прокладки или тампоны, они могут содержать один или более датчиков влажности для того, чтобы показать наполнение впитывающего продукта месячными или влагалищными выделениями. Датчики становятся бесцветными в присутствии образца жидкости, содержащего значительную часть молекул воды (например, >80 мкл или 90 мкл). Как указано выше, цветные химические композиции содержат по меньшей мере один богатый электронами лейкокраситель и один электронодефицитный акцептор. Датчик влажности становится бесцветным при контакте с жидкостью, содержащей достаточное количество воды (например, >100 мкл или 200 мкл).

B.

Различные варианты впитывающего изделия, которые могут быть получены в соответствии с данным изобретением, далее описано более подробно. Только для целей дальнейшего объяснения концепции изобретения, впитывающее изделие показано на примере подгузника. Подгузник имеет форму песочных часов в расстегнутом состоянии. Однако могут применяться другие формы, такие как в общем прямоугольные форма, T-форма или I-форма. Подгузник может включать основной элемент, образованный различными компонентами, включая внешний слой, обращенный к телу слой, впитывающую сердцевину и слой первоначального впитывания жидкости. Должно быть понятно, однако, что другие слои также могут применяться в типовых примерах данного изобретения. Также, один или более слоев могут отсутствовать в определенных типовых примерах данного изобретения.

Обычно обращенный к телу слой может применяться для изоляции тела пользователя от жидкостей, содержащихся во впитывающем слое. Например, слой представляет собой обращенную к телу поверхность, которая обычно гибкая, мягкая и не раздражает кожу пользователя. Обычно обращенный к телу слой также менее гидрофильный, чем впитывающий слой, то есть его поверхность остается относительно сухой для пользователя. Как указано выше, обращенный к телу слой может быть проницаемым для жидкостей для того, чтобы позволить жидкости легко проникать через него. Примеры обращенного к телу слоя, который содержит нетканое полотно, описаны в патентах США №№5192606 Proxmire, et al; 5702377 Collier, IV, et al; 5931823 Stokes, et al; 6060638 Paul, et al; и 6150002 Varona, а также в публикациях заявок на патент США №№2004/0102750 Jameson; 2005/0054255 Morman, et al; и 2005/0059941 Baldwin, et al, все из которых включены сюда посредством ссылки полностью для всех целей.

Подгузник также может включать слой первоначального впитывания жидкости, который помогает замедлять и распределять выбросы или потоки жидкости, которые могут быстро поступать во впитывающую сердцевину. Желательно слой первоначального впитывания быстро принимает и временно удерживает жидкости до прохождения их в области хранения или удерживания впитывающей сердцевины. В показанном варианте, например, слой первоначального впитывания расположен между внутренней поверхностью обращенного к телу слоя и впитывающей сердцевиной. Альтернативно, слой первоначального впитывания может быть расположен на внешней поверхности обращенного к телу слоя. Слой первоначального впитывания может быть составлен из высоко проницаемых для жидкости материалов. Примеры подходящих слоев первоначального впитывания описаны в патенте США №5486166 Ellis, et al. и 5490846 Ellis, et al, которые включены сюда полностью посредством ссылки для всех целей.

Внешний слой обычно может быть получен из материала, который по существу непроницаем для жидкостей. Например, внешний слой может быть получен из тонкой пластиковой пленки или другого гибкого непроницаемого для жидкости материала. В одном варианте, внешний слой получают из полиэтиленовой пленки, имеющей толщину от около 0,01 миллиметра до около 0,05 миллиметра. Пленка может быть непроницаемой для жидкостей, но проницаемой для газов и водяного пара (т.е. "дышащей"). Это позволяет парам выходить из впитывающей прокладки, а также предотвращает прохождение жидких выделений через внешний слой. Если желательно большее подобие одежды, внешний слой может быть получен из полиолефиновой пленки, ламинированной на нетканое полотно. Например, истонченная растягиванием полипропиленовая пленка может быть термически наслоена на полотно фильерного производства из полипропиленовых волокон.

Кроме указанных выше компонентов подгузник также может содержать различные другие компоненты, как известно в данной области техники. Например, подгузник также может содержать по существу гидрофильную тканевую обертку, которая помогает сохранять целостность волокнистой структуры впитывающей сердцевины. Тканевую обертку обычно накладывают вокруг впитывающей сердцевины по меньшей мере на две основные поверхности слоя, и она состоит из впитывающего целлюлозного материала, такого как крепированная вата или ткань с высокой прочностью во влажном состоянии. Тканевая обертка может быть сконфигурирована так, чтобы обеспечивать капиллярный слой, который помогает быстро распределять жидкость в массе впитывающих волокон впитывающей сердцевины. Материал обертки на одной стороне впитывающей волокнистой массы может быть соединен с оберткой, расположенной на противоположной стороне волокнистой массы, чтобы эффективно удерживать впитывающую сердцевину. Более того, подгузник также может включать вентиляционный слой (не показан), который расположен между впитывающей сердцевиной и внешним слоем. Если он применяется, вентиляционный слой может помочь изолировать внешний слой от впитывающей сердцевины, тем самым снижая влажность внешнего слоя. Примеры таких вентиляционных слоев включают нетканые полотна, ламинированные на дышащую пленку, такую как описана в патенте США №6663611 Blaney, et al, который включен сюда полностью посредством ссылки для всех целей.

В некоторых вариантах подгузник также может включать пару боковых панелей (или ушек), которые продолжаются от боковых краев подгузника до одной из областей талии. Боковые панели могут быть выполнены за одно целое с выбранным компонентом подгузника. Например, боковые панели могут быть выполнены за одно целое с внешним покрытием или из материала, применяемого для получения внешнего покрытия. В альтернативных конфигурациях, боковые панели могут быть элементами, связанными или собранным и с внешним покрытием, верхней поверхностью, между внешним покрытием и верхней поверхностью или в различных других конфигурациях. При желании, боковые панели могут быть сделаны эластичными с помощью эластичного нетканого композита в соответствии с данным изобретением. Примеры впитывающих изделий, которые включают эластичные боковые панели и селективно сконфигурированные крепежные язычки, описаны в публикации патентной заявки WO 95/16425 Roessler; патенте США 5399219 Roessler et al; патенте США 5540796 Fries; и патенте США 5595618 Fries, каждый из которых включен сюда посредством ссылки полностью для всех целей.

В качестве типового примера впитывающего изделия, подгузник также включает пару удерживающих клапанов, которые сконфигурированы для обеспечения барьера и для удержания от боковых протечек выделений тела. Удерживающие клапаны могут быть расположены вдоль боковых противоположных краев обращенного к телу слоя рядом с боковыми краями впитывающей сердцевины. Удерживающие клапаны могут продолжаться продольно по всей длине впитывающей сердцевины или могут продолжаться частично вдоль длины впитывающей сердцевины. Если удерживающие клапаны короче, чем впитывающая сердцевина, они могут быть селективно расположены в любом месте вдоль боковых краев подгузника в области промежности. В одном варианте, удерживающие клапаны продолжаются вдоль всей длины впитывающей сердцевины для лучшего удерживания выделений тела. Такие удерживающие клапаны обычно хорошо известны специалистам в данной области техники. Например, подходящие конструкции и устройства удерживающих клапанов 112 описаны в патенте США №4704116 Enloe, который включен сюда посредством ссылки полностью и для всех целей.

Для улучшенного прилегания и снижения протечек выделений тела подгузник может быть собран с применением подходящих эластичных элементов, как описано ниже. Например, подгузник может включать эластичные элементы для ног, разработанные для действующего натяжения боковых краев подгузника для получения эластичных манжет для ног, которые плотно прилегают к ногам носящего для снижения протечек и улучшения комфорта и внешнего вида. Эластичные ленты для талии также могут применяться для сборки краев подгузника с получением эластичных поясов. Эластичные ленты для талии имеют конфигурацию, обеспечивающую гибкое, комфортное, плотное прилегание к талии пользователя.

Подгузник также может включать одну или более застежек. Например, две гибкие застежки могут быть расположены на противоположных боковых краях областей талии для получения отверстия для талии и пары отверстий для ног вокруг пользователя. Форма застежек обычно варьируется, но обычно имеют, например, прямоугольную форму, квадратную форму, круглую форму, треугольную форму, овальную форму, линейную форму и так далее. Застежки могут включать, например, материал типа «липучка», пуговицы, кнопки, замочки, застежки на основе липкой ленты, когезивы, застежки типа «полотно и петли» и т.д. В одном конкретном варианте, каждая застежка включает отдельный кусок материала с крючками, фиксированный на внутренней поверхности гибкой основы.

Различные области и/или компоненты подгузника могут быть собраны вместе с применением любого известного механизма присоединения, такого как адгезив, ультразвук, тепловое соединение и т.д. Подходящие адгезивы могут включать, например, адгезивы горячего плавления, чувствительные к давлению адгезивы и так далее. При применении адгезивы могут быть нанесены в виде однородного слоя, по узору, распылены, отдельными линиями, витками или точками. В показанном варианте, например, внешнее покрытие и обращенный к телу слой собраны друг с другом и с впитывающей сердцевиной с применением адгезива. Альтернативно, впитывающая сердцевина может быть соединена с внешним покрытием с применением обычных застежек, таких как пуговицы, липучки, липкая лента и так далее. Также, другие компоненты подгузника, такие как эластичные элементы для ног, эластичные элементы для талии и застежки, также могут быть присоединены к подгузнику с применением любого механизма присоединения.

В общем, датчики в соответствии с данным изобретением могут быть включены во впитывающее изделие во множестве различных направлений и конфигураций, так чтобы датчики были способны принимать жидкости или выделения тела (например, мочу и/или фекалии) и давать сигнал потребителю или лицу, осуществляющему уход, о присутствии или отсутствии мочи. Определяющие материалы, содержащие электронодонорный лейкокраситель и электронодефицитный акцептор, могут быть непосредственно установлены или напечатаны на части внутренней стороны внешней покрывающей пленки изделия в различных формах и узорах. Определяющие материалы, содержащие электронодонорный лейкокраситель и электронодефицитный акцептор, могут также быть установлены или напечатаны на куске субстрата для получения датчика влажности различной формы, который прокладывают между внешней покрывающей пленкой и супервпитывающим материалом изделия. Каждая часть узора и формы может быть выполнена из определяющих материалов разных цветов.

Например, датчик может быть видимым для потребителя или лица, осуществляющего уход, так чтобы обеспечивалось простое, точное и быстрое определение влажности. Видимость может быть достигнута множеством способов. Например, в некоторых вариантах, впитывающее изделие может включать прозрачную или полупрозрачную часть (например, окошко, пленку и т.д.), которая позволяет легко видеть датчик, не снимая впитывающее изделие с носящего и/или без разборки впитывающего изделия. В других вариантах, датчик может быть пропущен через отверстие или перфорацию во впитывающем изделии для наблюдения. В еще одном варианте, датчик может быть просто расположен на поверхности впитывающего изделия для наблюдения.

Независимо от конкретного пути, которым она попадает в изделие, моча может попадать непосредственно на часть датчика, проницаемый для жидкости слой или другой материал, окружающий датчик, или может попадать в компонент впитывающего изделия, в который интегрирован датчик. Подробно это описано на примере различных вариантов выполнения данного изобретения, один или более примеров которых представлены ниже. Каждый пример представлен только для объяснения изобретения и не ограничивает данное изобретение. Фактически, специалисту в данной области техники будет очевидно, что различные модификации и вариации могут быть сделаны в данном изобретении, не выходя за суть и объем данного изобретения. Например, признаки, показанные или описанные как часть одного варианта, могут применяться в другом варианте с получением третьего варианта. Таким образом, подразумевается, что данное изобретение охватывает такие модификации и вариации, включенные в объем представленной формулы изобретения и ее эквивалентов.

Согласно фигурам 3 и 4, в качестве примера, показано впитывающее изделие 120, которое может быть получено в соответствии с данным изобретением. Впитывающее изделие 120 может быть или не быть одноразовым.

Только для иллюстрации, различные материалы и способы получения впитывающих изделий, таких как подгузник 120, различных объектов данного изобретения, описаны в публикации WO 00/37009, опубликованной 29 июня 2000 на имя Ф. Fletcher et al; патенте США 4940464, выданный 10 июля 1990 на имя Van Gompel et al; патенте США 5766389, выданном 16 июня 1998 на имя Brandon et al, и патенте США 6645190, выданном 11 ноября 2003 на имя Olson et al, которые включены сюда в качестве ссылок в той степени, в которой они согласуются (т.е. не конфликтуют) с данным изобретением.

Подгузник 120 показан на фиг.3 в частично застегнутом состоянии. Подгузник 120, показанный на фигурах 3 и 4, также представлен на фигурах 5 и 6 в раскрытом и разложенном состоянии. Более конкретно, на фигуре 5 показан вид сверху, иллюстрирующий внешнюю сторону подгузника 120, а на фигуре 6 показана внутренняя часть подгузника 120. Как показано на фигурах 5 и 6, подгузник 120 образует продольное направление 148, которое продолжается от передней части изделия, при ношении, до задней части изделия. Обратное продольному направлению 148 указано поперечное направление 149.

Подгузник 120 образует пару продольных концевых областей; по-другому обозначенных как передняя область 122 и задняя область 124, и центральную область, по-другому обозначенную как область промежности 126, расположенную продольно между передней и задней областями 122, 124 и соединяющую их. Подгузник 120 также образует внутреннюю поверхность 128, адаптированную при применении (например, расположенную относительно других компонентов изделия 120) так, чтобы быть обращенной к пользователю, и внешнюю поверхность 130, противоположную внутренней поверхности. Передняя и задняя области 122, 124 являются теми частями подгузника 120, которые, при ношении, полностью или частично покрывают или охватывают талию или нижнюю часть тела носящего. Область промежности 126 обычно является той областью подгузника 120, которая, при ношении, расположена между ногами пользователя и закрывает нижнюю часть тела и промежность пользователя. Впитывающее изделие 120 имеет пару поперечно противоположных боковых краев 136 и пару продольно противоположных поясных краев, соответственно, обозначенных передний поясной край 138 и задний поясной край 139.

Показанный подгузник 120 включает основной элемент 132 который, в этом объекте, охватывает переднюю область 122, заднюю область 124 и область промежности 126. Согласно фигурам 3-5, основной элемент 132 включают внешнюю поверхность 140 и обращенную к телу поверхность 142 (фигуры 3 и 6), которая может быть соединена с внешней поверхностью 140 наложением с применением адгезивов, ультразвукового соединения, термического соединения или других обычных методов. Согласно фиг.6, слой 142 может быть соединен с внешним покрытием 140 по периметру основного элемента 132 с получением переднего поясного шва 162 и заднего поясного шва 164. Как показано на фиг.6, подкладка 142 может быть подходящим образом соединена с внешним покрытием 140 с получением пары боковых швов 161 в передней части 122 и задней части 124. Слой 142 может быть адаптирован, т.е. расположен относительно внешних компонентов изделия 120, так чтобы быть направленным к коже носящего во время ношения впитывающего изделия. Основной элемент 132 также может включать впитывающую структуру 144, частично показанную на фиг.6, расположенную между внешним покрытием 140 и обращенным к телу слоем 142 для абсорбции жидких выделений тела, выделяемых пользователем, и также могут включать пару удерживающих клапанов 146, прикрепленных к обращенному к телу слою 142 для предотвращения боковых утечек выделений тела.

Эластичные удерживающие клапаны 146, как показано на фиг.6, образуют частично не прикрепленный край, который принимает вертикальное положение в по меньшей мере области промежности 126 подгузника 120 с образованием герметичного соединения с телом пользователя. Удерживающие клапаны 146 могут быть расположены продольно по всей длине основного элемента 132 или могут быть расположены только частично по длине основного элемента. Подходящие конструкции и устройства удерживающих клапанов 146 обычно хорошо известны специалистам в данной области техники и описаны в патенте США 4704116, выданном 3 ноября 1987 на имя Enloe, который включен сюда посредством ссылки в той степени, в которой он не противоречит (т.е. не конфликтует) с данным изобретением.

Для дальнейшего улучшения удерживания и/или абсорбции выделений тела подгузник 120 также может включать эластичные манжеты для ног 158 (фиг.6), как известно специалистам в данной области техники. Эластичные манжеты для ног 158 могут быть оперативно соединены с внешним покрытием 140 и/или обращенным к телу слоем 142 и расположены в области промежности 126 впитывающего изделия 120.

Эластичные манжеты для ног 158 могут быть получены из любого подходящего эластичного материала. Как хорошо известно специалистам в данной области техники, подходящие эластичные материалы включают листы, нити или резинки из натурального каучука, синтетического каучука или термопластичных эластомерных полимеров.

Эластичные материалы могут быть растянуты и адгезивно прикреплены к субстрату, прикреплены к сосборенному субстрату или адгезивно прикреплены к субстрату и затем растянуты или усажены, например, с применением тепла, так что к субстрату прикладывают эластичные сократительные усилия. В одном конкретном объекте, например, эластичные манжеты для ног 158 могут включать множество полученных сухим прядением, сращенных многоволоконных спандекс эластомерных нитей, продаваемых под торговым наименованием LYCRA и доступных от Invista, расположенной в Wilmington, Delaware, U.S.А.

В некоторых объектах, впитывающее изделие 120 может также включать слой первоначального поглощения (не показан), который может быть необязательно расположен рядом с впитывающей структурой 144 и присоединен к различным компонентам изделия 120, таким как впитывающая структура 144 или обращенный к телу слой 142, методами, известными в данной области техники, такими как применение адгезива. Слой первоначального поглощения помогает снижать и распределять потоки или выбросы жидкости, которая может быть быстро введена во впитывающую структуру изделия. Желательно, слой первоначального поглощения может быстро поглощать и временно удерживать жидкость до перетекания жидкости в области хранения или удержания впитывающей структуры. Примеры подходящих слоев первоначального поглощения описаны в патенте США №5486166, выданном 23 января 1996 на имя Bishop et al., и патенте США №5490846, выданном 13 февраля 1996 на имя Ellis et al. Другие подходящие материалы для первоначального поглощения описаны в патенте США №5820973, выданном 13 октября 1998 на имя Dodge III et al. Полное описание этих патентов включено сюда посредством ссылки в той степени, в которой они не противоречат (т.е. не конфликтуют) данному изобретению.

Как показано на фигурах 3-6, впитывающее изделие 120 также включает пару противоположных эластичных боковых панелей 134, которые присоединены к задней части основного элемента 132. Как показано на фигурах 3 и 4, боковые панели 134 могут быть растянуты вокруг талии и/или бедер пользователя для удерживания изделия на месте. Как показано на фигурах 5 и 6, эластичные боковые панели присоединены к основному элементу вдоль пары противоположных продольных краев 137. Боковые панели 134 могут быть присоединены или связаны с основным элементом 132 с применением любой подходящей методики соединения. Например, боковые панели 134 могут быть соединены с основным элементом адгезивами, ультразвуковым соединением, термическим соединением или любыми подходящими методами.

В альтернативном объекте, эластичные боковые панели также могут быть выполнены за одно целое с основным элементом 132. Например, боковые панели 134 могут являться продолжением обращенного к телу слоя 142, или внешнего покрытия 140, или обоих, обращенного к телу слоя 142 и внешнего покрытия 140.

В объектах, показанных на чертежах, боковые панели 134 соединены с задней областью впитывающего изделия 120 и перекрывают переднюю область изделия при закреплении изделия на пользователе. Необходимо понимать, однако, что боковые панели 134 альтернативно могут быть соединены с передней областью изделия 120 и перекрывать заднюю область при ношении изделия.

Во впитывающем изделии 120 в застегнутом состоянии, как частично показано на фигурах 3 и 4, эластичные боковые панели 134 могут быть соединены системой застежек 180 с образованием трехмерной конфигурации подгузника, имеющего отверстие для талии 150 и пары отверстий для ног 152. Отверстие для талии 150 изделия 120 образовано поясными краями 138 и 139, когда они охватывают талию пользователя.

В объектах, показанных на чертежах, боковые панели соединены с возможностью высвобождения к передней части 122 изделия 120 системой застежек. Должно быть понятно, однако, что в других объектах боковые панели 134 могут быть постоянно присоединены к основному элементу 132 с каждого конца. Боковые панели 134 могут быть постоянно соединены вместе, например, при получении обучающих трусов или впитывающей одежды для плавания.

Эластичные боковые панели 134 имеют продольный внешний край 168, ножной концевой край 170, расположенный по направлению к продольному центру подгузника 120, и поясные концевые края 172, расположенные по направлению к продольному концу впитывающего изделия. Ножные концевые края 170 впитывающего изделия 120 могут быть подходящим образом изогнуты и/или расположены под углом по отношению к поперечному направлению 149 для лучшего прилегания к ногам пользователя. Однако понятно, что только один из ножных концевых краев 170 может быть изогнут или расположен под углом, так как ножной концевой край 124, или, альтернативно, ни один из ножных концевых краев не может быть изогнут или расположен под углом, не выходя за объем данного изобретения. Как показано на фигуре 6, внешние края 168 обычно параллельны продольному направлению 148, в то время как поясные концевые края 172 обычно параллельны поперечной оси 149. Должно быть понятно, однако, что в других объектах внешние края 168 и/или поясные края 172 могут быть наклонены или изогнуты, при желании. В конечном счете, боковые панели 134 обычно совпадают с областью талии 190 основного элемента.

Система застежек 180 может включать поперечно противоположные первые застегивающие компоненты 182, адаптированные для многократного соединения с соответствующими вторыми застегивающими компонентами 184. В объекте, показанном на чертежах, первый застегивающий компонент 182 расположен на эластичных боковых панелях 134, а второй застегивающий компонент 184 расположен на передней области 122 основного элемента 132. В одном объекте, передняя или внешняя поверхность каждого из застегивающих компонентов 182, 184 включает множество зацепляющих элементов. Зацепляющие элементы первых застегивающих компонентов 182 адаптированы для многократного зацепления и расцепления со вторыми застегивающими компонентами 184, многократно закрепляя изделие 120 в трехмерной конфигурации.

Застегивающие компоненты 182, 184 могут быть любыми многократно застегиваемыми застежками, подходящими для впитывающих изделий, такими как адгезивные застежки, когезивные застежки, механические застежки или подобные. В конкретных объектах застегивающие компоненты включают механические застегивающие элементы для улучшения эффективности. Подходящие механические застегивающие элементы могут быть получены из взаимосвязанных материалов геометрической формы, таких как крючки, петли, элементы в форме лампочки, гриба, стрелки, шарика, охватываемые и охватывающие сопряженные элементы, скобки, кнопки и т.п.

В показанном объекте, первые застегивающие компоненты 182 включают крючки и вторые застегивающие компоненты 184 включают сопряженные петли. Альтернативно, первые застегивающие компоненты 182 могут включать петли и вторые застегивающие компоненты 184 могут быть сопряженными крючками. В другом объекте, застегивающие компоненты 182, 184 могут быть взаимосвязанными застежками с похожей поверхностью или адгезивными и когезивными застегивающими элементами, такими как адгезивная застежка и принимающая адгезив зона, или материал для посадки, или т.п. Специалист в данной области техники поймет, что форма, плотность и полимерная композиция крючков и петель могут быть выбраны так, чтобы получить желаемый уровень сцепления между застегивающими компонентами 182, 184. Подходящие застегивающие системы также описаны в указанной ранее заявке РСТ WO 00/37009, опубликованной 29 июня 2000 на имя A.Fletcher et al. и указанном ранее патенте США 6645190, выданном 11 ноября 2003 на имя Olson et al.

В объекте, представленном на чертежах, застегивающие компоненты 182 присоединены к боковым панелям 134 вдоль краев 168. В этом объекте, застегивающие компоненты 182 не являются эластичными или растягиваемыми. В других объектах, однако, застегивающие компоненты могут быть выполнены за одно целое с боковыми панелями 134. Например, застегивающие компоненты могут быть непосредственно присоединены к боковым панелям 134 на их поверхности.

В дополнение к возможно эластичным боковым панелям, впитывающее изделие 120 может включать различные поясные эластичные элементы для обеспечения эластичности отверстия для талии. Например, как показано на чертежах, впитывающее изделие 120 может включать передний поясной эластичный элемент 154 и/или задний поясной элемент 156.

Раздел III - Примеры

Данное описание будет более понятно со ссылкой на представленные ниже эмпирические примеры.

Пример

1. Чернила синего цвета, содержащие электронодонорный компонент и электроноакцепторный проявляющий компонент (РаруЕсо Ltd. Co., Japan) наносят на кусок или часть следующих субстратов: ф) целлюлозная бумага, такая как косметические салфетки Kimwipes или Kleenex® (например, показанные на фигурах 2А-2D), и и) полимерные пленки, пластики и полиолефины, такие как внешнее покрытие подгузника и нетканые материалы фильерного производства (например, показанные на фигурах 1А-1С - только синие чернила на пленке). Чернилам позволяют высохнуть при комнатной температуре. Кусок каждого из указанных выше материалов прокладывают между супервпитывающим материалом и внешним покрытием с применением ленты для закрепления кусков. Различные количества мочи наносят в центр подгузника. Для датчика влажности на целлюлозной бумаге, такой как Kimwipes, 5 мл мочи вызывает небольшое обесцвечивание через 5 минут. Значительное обесцвечивание наблюдают через 5 минут после добавления 10 мл мочи. Большая часть цвета исчезает через 5 минут после добавления 20 мл мочи. Для индикатора влажности на субстрате из косметических салфеток Kleenex результаты являются такими же, как для Kimwipes. Для индикатора влажности на внешней покрывающей пленке материала подгузника видимое обесцвечивание обычно возникает по меньшей мере через около 20 минут. Степень обесцвечивания не настолько глубока, как у индикаторов влажности на пористых целлюлозных тканях. Для индикатора на нетканом материале фильерного производства только незначительное обесцвечивание наблюдается через около 20 минут после добавления 20 мл мочи. Сильный цвет остается даже через 1 час после добавления 20 мл мочи.

2. Контрольный раствор для определения влажности получают с применением около 25 мг кристаллического фиолетового лактона и 50 мг салицилата, растворенного в 20 мл этанола. Другой раствор, определяющий влажность, получают с применением около 25 мг кристаллического фиолетового лактона, 50 мг салицилата и 10 мкл Tween 40 (40% в воде), растворенного в этаноле. Растворы отдельно наносят на кусок внешнего покрытия подгузника и сушат на воздухе. 200 мкл образца мочи наносят на каждый из материалов, определяющих влажность, как описано в примере 1. Цвет определяющего влажность материала с Tween 40 исчезает по существу полностью через около 5 минут после нанесения образца. Наоборот, цвет исчезает только через около 20 минут для определяющего влажность материала без Tween 40. Это значительная разница в стойкости раствора.

3. Кусок определителя влажности из примера 2 вместе с контрольным индикатором помещают параллельно между внешним покрытием и супервпитывающим слоем подгузника. Около 10 мл мочи добавляют в подгузник в центр внутренней стороны. Обесцвечивание для индикатора с Tween 40 происходило в более чем три раза быстрее, чем контрольного индикатора без Tween 40 при добавлении 20 мл синтетической мочи.

4. Целлюлозные бумаги (например, бумажные салфетки марки Kimwipes или Kleenex) изменяют цвет на синий при нанесении и высушивании контрольных чернил. Синий цвет остается стабильным в течение, по меньшей мере, около 7 дней (150-180 часов). Наоборот, синий цвет становится бесцветным для чернил с Tween 40, нанесенный на те же пористые субстраты на основе целлюлозы в течение пары дней.

5. Определяющий влажность раствор I содержит 25 мг кристаллического фиолетового лактона и 50 мг салицилата, растворенного в 20 мл этанола. Определяющий влажность раствор II содержит 25 мг кристаллического фиолетового лактона, 50 мг салицилата и 10 мкл Tween 40 (40% в воде), растворенного в этаноле. Растворы чернил отдельно наносят на внутреннюю сторону внешнего покрытия подгузника и сушат на воздухе. Внешнюю покрывающую пленку затем прикрепляют к супервпитывающему слою подгузника с применением целлофановой пленки. Вливание 20 мл синтетической мочи вызывает обесцвечивание синего цвета, образованного обоими растворами, в течение 10 минут. Однако обесцвечивание идет очень медленно и не является завершенным, когда определяющий раствор без Tween 40 наносят на внешнюю покрывающую пленку подгузника марки Kimberly-Clark' s Huggies® и подгузника марки Procter & Gamble's Pampers®.

6. Определяющий влажность раствор, содержащий около 25 мг кристаллического фиолетового лактона и 50 мг салицилата, растворенного в 20 мл этанола, применяют в качестве контроля. Другие 25 мг кристаллического фиолетового лактона, 50 мг салицилата и 10 мкл Tween 40 (40% в воде), растворенных в этаноле, применяют для получения эмпирического определяющего влажность раствора. Два раствора наносят на кусок полиэтиленового пакета с замком zip-lock и сушат на воздухе с получением синего цвета. 50 мкл образец мочи наносят на определяющий влажность материал на полиэтиленовом пакете, и синий цвет исчезает по существу сразу. Кусок полиэтиленового пакета используют для замены внешней пленки подгузника и скрепляют с супервпитывающими материалами. Добавление 20 мл синтетической мочи в подгузник обесцвечивает часть синего цвета.

7. Как в примере 1, синие чернила от РаруЕсо Ltd. Со. наносят на кусок следующих субстратов: целлюлозные салфетки (например, салфетки для лица марок Kimwipes, Kleenex) и полимерные пленки и полипропилен (например, внешняя покрывающая пленка подгузника и нетканые материалы фильерного производства). Материалы высушивают на воздухе при комнатной температуре. Кусок каждого из указанных выше материалов прокладывают между супервпитывающим материалом и внешним покрытием с применением липкой ленты для закрепления кусков. Различные количества мочи наносят в центр подгузника. Для датчика влажности на Kimwipes 5 мл мочи вызывает незначительное обесцвечивание через 5 минут. Значительное обесцвечивание наблюдают через 5 минут после добавления 10 мл мочи. Большая часть цвета исчезает через 5 минут после добавления 20 мл мочи. Для датчика влажности на салфетке для лица Kleenex получены такие же результаты, как для Kimwipes. Для определителя влажности на внешней покрывающей пленке подгузника видимое обесцвечивание обычно происходит через по меньшей мере 20 минут. Степень обесцвечивания не настолько сильна, как для индикаторов влажности на пористой бумаге. Для индикатора влажности на нетканом материале фильерного производства только незначительное обесцвечивание наблюдали через 20 минут после вливания 20 мл мочи. Сильный цвет оставался даже через 1 час после вливания 20 мл мочи.

8. Около 25 мг кристаллического фиолетового лактона и 50 мг салицилата растворяют в 20 мл этанола для получения контрольного определяющего влажность раствора. Другие 25 мг кристаллического фиолетового лактона, 50 мг салицилата и 10 мкл Tween 40 (40% в воде) растворяют в этаноле для получения определяющего влажность раствора. Два раствора отдельно наносят на кусок внешней покрывающей пленки подгузника и сушат на воздухе. 200 мкл образец мочи наносят на каждый определяющий влажность материал. Цвет на определяющем влажность материале, который содержит Tween 40, исчезает по существу полностью за около 5 минут после нанесения образца; в то время как, по контрасту, требуется вплоть до 20 минут для исчезновения цвета из определяющих влажность материалов без Tween 40.

9. Кусок индикатора влажности из примера 2 вместе с контрольным индикатором располагают параллельно между внешним покрытием и супервпитывающим материалом подгузника. 10 мл образец мочи добавляют в подгузник в центр внутренней стороны. Обесцвечивание индикатора с Tween 40 происходит более чем в три раза быстрее, чем контрольного индикатора без Tween 40 при вливании 20 мл синтетической мочи.

10. Целлюлозные бумаги (например, салфетки для лица Kimwipes или Kleenex) становятся синими при нанесении и высушивании контрольных чернил. Синий цвет остается стабильным в течение вплоть до недели (150-180 часов). Наоборот, синий цвет ослабевает или исчезает в течение пары дней (48-60 или 72 часа) до бесцветного для чернил с Tween 40, нанесенных на пористые субстраты на основе целлюлозы.

11. Около 25 мг кристаллического фиолетового лактона и 50 мг салицилата растворяют в 20 этанола с получением определяющего влажность раствора I. Около 25 мг кристаллического фиолетового лактона, 50 мг салицилата и 10 мкл Tween 40 (40% в воде) растворяют в этаноле с получением определяющего влажность раствора II. Растворы чернил отдельно наносят на внутреннюю сторону внешней пленки подгузника и сушат на воздухе. Внешнюю покрывающую пленку затем соединяют с впитывающей сердцевиной подгузника с применением прозрачной целлофановой пленки. Вливание 20 мл синтетической мочи вызывает обесцвечивание синих цветов, полученных из обоих растворов, в течение 10 минут. Однако обесцвечивание является очень медленным и не полным, если определяющие растворы без Tween 40 наносят на внешние покрывающие пленки подгузников марки Huggies от Kimberly-Clark Corporation и подгузников марки Pampers® от Procter & Gamble.

12. Около 25 мг кристаллического фиолетового лактона и 50 мг салицилата растворяют в 20 мл этанола с получением контрольного определяющего влажность раствора. 25 мг кристаллического фиолетового лактона, 50 мг салицилата и 10 мкл Tween 40 (40% в воде) растворяют в этаноле с получением определяющего влажность раствора, раствор наносят на кусок полиэтиленового пакета с застежкой zip-lock и сушат на воздухе с проявлением синего цвета. 50 мкл образца мочи наносят на определяющий влажность материал пакета с замком zip-lock, и синий цвет исчезает по существу сразу же. Кусок пакета с застежкой zip-lock используют для замены куска внешней покрывающей пленки подгузника и прикрепляют к супервпитывающему материалу. Вливание 20 мл синтетической мочи в подгузник вызывает обесцвечивание части синего цвета.

13. Примеры потенциальных акцепторных рецепторов: бензойная кислота, п-трет-бутилбензойная кислота, трихлорбензойная кислота, терефталевая кислота, 3-втор-бутил-4-гидроксибензойная кислота, 3-циклогексил-4-гидроксибензойная кислота, 3,5-диметил-4-гидроксибензойная кислота, салициловая кислота, 3-изопропил салициловая кислота, 3-трет-бутил салициловая кислота, 3-бензилсалициловая кислота, 3-(α-метилбензил)салициловая кислота, 3-хлор-5-(α-метилбензил)салициловая кислота, 3,5-ди-трет-бутилсалициловая кислота, 3-фенил-5-(α,α-диметилбензил)салициловая кислота, 3,5-ди(α-метилбензил)салициловая кислота и подобные ароматические карбоновые кислоты; соли таких ароматических карбоновых кислот с поливалентными металлами, такими как цинк, магний, алюминий, кальций, титан, марганец, олово, никель или подобные органические кислотные вещества.

14. Примеры агентов, улучшающих проникновение, включают: сульфат простого полиоксиэтиленового эфира натрия, сульфат простого полиоксиэтиленалкилового эфира триэтаноламина, сульфат простого полиоксиэтиленалкилфенилового эфира натрия или подобные; неионные поверхностно-активные вещества, такие как полиоксиэтиленлауриловый простой эфир, полиоксиэтиленолеиловый простой эфир, полиоксиэтиленнонилфениловый простой эфир, монолаурат полиоксиэтиленсорбитана, моностеарат полиэтиленгликоля.

15. Примеры связующих агентов: гидроксиэтилцеллюлоза; метилцеллюлоза; этилцеллюлоза; карбоксиметилцеллюлоза; желатин; казеин; аравийская камедь; растворимые в воде полимеры, такие как поливиниловый спирт и соль сополимера стирол-малеиновый ангидрид; диспергируемые в воде полимеры либо в виде латекса, либо в виде эмульсии, такие как латекс на основе сополимера стирол-бутадиен, эмульсия полимера сложного эфира акриловой кислоты, латекс на основе поливинилацетата, латекс на основе поливинилхлорида; полимеры, растворимые в органическом растворителе, таком как поливинилбутираль, поливинилацетат, сополимер винилхлорид-винилацетат, акриловая смола, стироловая смола, сложнополиэфирная смола.

16. Эксперименты с применением связующего и агента, улучшающего проникновение: контрольный определяющий влажность раствор получают с применением около 25 мг кристаллического фиолетового лактона, 250 мг диметилфталата и 50 мг салицилата, растворенных в 20 мл этанола. Другой определяющий влажность раствор получают с применением около 25 мг кристаллического фиолетового лактона, 50 мг салицилата, 250 мг диметилфталата и 10 мкл Tween 40 (40% в воде), растворенных в этаноле. Растворы отдельно наносят на кусок внешней покрывающей пленки подгузника и сушат на воздухе. 200 мкл образец мочи наносят на каждый из определяющих влажность материалов, как в примере 1 выше. Цвет на определяющем влажность материале с Tween 40 исчезает по существу полностью через около 5 минут после нанесения образца. Наоборот, цвет исчезает только через 20 минут с определяющих жидкость материалов без Tween 40.

Настоящее изобретение описано, в общем, и более подробно с помощью примеров. Специалист в данной области техники поймет, что настоящее изобретение не ограничено описанными здесь вариантами, но могут быть сделаны модификации и вариации, не выходящие за объем данного изобретения, определенный формулой изобретения или ее эквивалентами, включая другие известные в настоящее время эквивалентные компоненты или которые будут разработаны, которые могут применяться в объеме настоящего изобретения. Поэтому, пока изменения не выходят из объема настоящего изобретения, они должны рассматриваться как часть настоящего изобретения.

Изобретение относится к датчику, меняющему цвет в присутствии жидкости на водной основе. В частности, данное изобретение относится к впитывающему изделию, имеющему датчик влажности с богатым электронами лейкокрасителем и электронодефицитным рецептором, которые показывают лицу, осуществляющему уход, или пользователю, что изделие готово к замене. Датчик для определения присутствия жидкости на водной основе, где датчик содержит субстрат, имеющий по меньшей мере один тип определяющего влажность материала, установленный или нанесенный печатью на слой указанного субстрата. Определяющий материал содержит по меньшей мере один электронодонорный лейкокраситель и один электронодефицитный рецептор; определяющий материал указанного датчика имеет цвет в сухом состоянии, и цвет ослабевает или исчезает при контакте с содержащей воду жидкостью, причем определяющий материал также содержит агент, улучшающий смачиваемость, или гидрофильный водорастворимый агент. Также предложено впитывающее изделие, содержащее такой датчик для сообщения потребителю, что изделие наполнено содержащими воду жидкостями. 2 н. и 31 з.п.ф-лы, 11 ил.

1. Датчик для определения присутствия жидкости на водной основе, где датчик содержит субстрат, имеющий по меньшей мере один тип определяющего влажность материала, установленный или нанесенный печатью на слой указанного субстрата; указанный материал содержит по меньшей мере один электронодонорный лейкокраситель и один электронодефицитный рецептор; определяющий материал указанного датчика имеет цвет в сухом состоянии, и цвет ослабевает или исчезает при контакте с содержащей воду жидкостью, причем определяющий материал также содержит агент, улучшающий смачиваемость, или гидрофильный водорастворимый агент.

2. Датчик по п.1, где указанное электронодонорное красящее соединение выбирают из группы A, включающей кристаллический фиолетовый лактон (синий); малахитовый зеленый лактон (зеленый); 1,3-диметил-6-диэтиламинофлуоран; 6-диэтиламино-бензо[α]-флуоран (красный); 3-циклогексилметиламино-6-метил-7-анилинофлуоран (черный); бензоил лейкометилен синий (синий); этил лейкометилен синий (синий); метоксибензоил лейкометилен синий (синий); 2-(фенилиминоэтандиилиден)-3,3-триметилиндолин (красный); 1,3,3-триметилиндолино-7'-хлор-β-нафтоспиропиран (фиолетовый); ди-β-нафтоспиропиран (фиолетовый); N-ацетилаурамин (желтый); N-фенилаурамин (желтый); и родамина B лактам (красный).

3. Датчик по п.1, где указанный электронодефицитный рецептор выбирается из группы B, включающей салицилат цинка и бисфенол A.

4. Датчик по п.1, где указанный определяющий материал находится на слое указанного субстрата, то есть либо на верхнем листе указанного субстрата, либо в нижнем листе, который виден лицу, осуществляющему уход.

5. Датчик по п.1, где определяющий материал также содержит полимерный основной материал, который содержит органические полимеры.

6. Датчик по п.1, где переход цвета происходит от одного цвета до отсутствия цвета.

7. Датчик по п.1, где субстрат выполнен из полиолефина.

8. Датчик по п.7, где субстратом является пластиковая пленка, состоящая из полиэтиленовой пленки и полипропиленовой пленки.

9. Датчик по п.1, где указанный субстрат является частично листом на основе целлюлозы.

10. Датчик по п.1, где определяющий материал наносят либо в виде отдельных локализованных точек на поверхность указанного субстрата, либо по всей поверхности субстрата.

11. Датчик по п.1, где определяющий материал наносят печатью в различных узорах и формах на субстрат.

12. Датчик по п.1, где на субстрат наносят печатью множество определяющих материалов на различных частях субстрата.

13. Датчик по п.1, где содержащей воду жидкостью являются жидкости или выделения тела.

14. Датчик по п.1, где указанная визуальная интенсивность указанного материла на субстрате слабеет или исчезает при контакте с содержащей воду средой.

15. Датчик по п.1, где субстрат представляет собой субстрат на основе целлюлозы.

16. Датчик по п.15, где указанный субстрат является салфеткой для лица, или туалетной бумагой, или бумажным полотенцем, или салфеткой.

17. Впитывающее изделие, способное определять присутствие или отсутствие содержащей воду жидкости, содержащее: по существу, непроницаемый для жидкости слой; проницаемый для жидкости слой; впитывающую сердцевину, расположенную между по существу непроницаемым для жидкости слоем и проницаемым для жидкости слоем; и датчик, интегрированный в изделие и расположенный так, что датчик находится в жидкостном сообщении с жидкими выделениями или выделениями тела пользователя изделия, причем датчик содержит субстрат, имеющий по меньшей мере один тип определяющего влажность материала, установленный или нанесенный печатью на него, а определяющий материал содержит по меньшей мере один электронодонорный лейкокраситель и один электронодефицитный рецептор, при этом датчик может менять цвет от яркого до слабого цвета или отсутствия цвета при контакте с указанными жидкостями или выделениями тела, предусматривать контакт содержащей воду жидкости с датчиком; и определять присутствие жидкости на основе того, происходит ли изменение цвета датчика от яркого до слабого или бесцветного, причем определяющий материал также содержит агент, улучшающий смачиваемость, или гидрофильный водорастворимый агент.

18. Впитывающее изделие по п.17, где указанное электронодонорное красящее соединение выбирают из группы A, включающей кристаллический фиолетовый лактон (синий); малахитовый зеленый лактон (зеленый); 1,3-диметил-6-дизтиламинофлуоран; 6-диэтиламино-бензо[α]-флуоран (красный); 3-циклогексилметиламино-6-метил-7-анилинофлуоран (черный); бензоил лейкометилен синий (синий); этил лейкометилен синий (синий); метоксибензоил лейкометилен синий (синий); 2-(фенилиминоэтандиилиден)-3,3-триметилиндолин (красный); 1,3,3-триметилиндолино-7'-хлор-β-нафтоспиропиран (фиолетовый); ди-β-нафтоспиропиран (фиолетовый); N-ацетилаурамин (желтый); N-фенилаурамин (желтый); и родамина B лактам (красный).

19. Впитывающее изделие по п.17, где указанный электронодефицитный рецептор выбирается из группы B, включающей салицилат цинка и бисфенол A.

20. Впитывающее изделие по п.17, где указанный определяющий материал находится на слое указанного субстрата, то есть либо на верхнем листе указанного субстрата, либо в нижнем листе, который виден лицу, осуществляющему уход.

21. Впитывающее изделие по п.17, где определяющий материал также содержит полимерный основной материал, который содержит органические полимеры.

22. Впитывающее изделие по п.17, где переход цвета происходит от одного цвета до отсутствия цвета.

23. Впитывающее изделие по п.117, где субстрат выполнен из полиолефина.

24. Впитывающее изделие по п.23, где субстратом является пластиковая пленка, состоящая из полиэтиленовой пленки и полипропиленовой пленки.

25. Впитывающее изделие по п.17, где указанный субстрат является частично листом на основе целлюлозы.

26. Впитывающее изделие по п.17, где определяющий материал наносят либо в виде отдельных локализованных точек на поверхность указанного субстрата, либо по всей поверхности субстрата.

27. Впитывающее изделие по п.17, где определяющий материал наносят печатью в различных узорах и формах на субстрат.

28. Впитывающее изделие по п.17, где на субстрат наносят печатью множество определяющих материалов в различных частях субстрата.

29. Впитывающее изделие по п.17, где содержащей воду жидкостью являются жидкости или выделения тела.

30. Впитывающее изделие по п.17, где указанная визуальная интенсивность указанного материла на субстрате слабеет или исчезает при контакте с содержащей воду средой.

31. Впитывающее изделие по п.17, где указанный определяющий материал покрывает поверхность указанного субстрата a) только в монохромной цветовой гамме, в двухцветной или многоцветной, b) в различных формах и размерах, c) в виде схематических узоров или буквенно-цифровых символов и слов, или их сочетания.

32. Впитывающее изделие по п.17, где субстрат представляет собой субстрат на основе целлюлозы.

33. Впитывающее изделие по п.32, где указанный субстрат является салфеткой для лица, или туалетной бумагой, или бумажным полотенцем, или салфеткой.