DE69917455T2

DE69917455T2 - Absorbierender wegwerfartikel mit einem reagierenden system mit einem elektrischen antrieb

Info

Publication number: DE69917455T2
Application number: DE69917455T
Authority: DE
Inventors: Carroll Donald ROE; Jay Patrick ALLEN; Johannes Bruno EHRNSPERGER; Matias Schmidt; Mikhail Kruchinin; Simon Solomonovich Litvin; Oleg Nikolaevich Khomjakov; Peter Coles
Original assignee: Procter and Gamble Co
Current assignee: Procter and Gamble Co
Priority date: 1998-06-29
Filing date: 1999-06-29
Publication date: 2005-05-12
Anticipated expiration: 2019-06-30
Also published as: PE20000730A1; TW416843B; CA2333957A1; JP2002519110A; EP1091720A1; JP4727040B2; WO2000000151A1; ATE266991T1; DE69917455D1; US6384296B1; EP1091720B1; AU4850599A; AR019736A1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Einwegartikel und insbesondere auf Einwegartikel mit einem ansprechenden System, welches ein elektrisches Betätigungselement enthält.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Heute werden Einwegartikel, wie Windeln, Erwachsenen-Inkontinenzeinlagen, Damenbinden und Tampons in größerem Maße bei der Pflege von Kindern und Kleinkindern und bei der Pflege von inkontinenten Erwachsenen als Mittel zum Aufnehmen, Isolieren und Entsorgen von Körperausscheidungen verwendet. Diese Artikel haben im Großen und Ganzen wiederverwendbare, waschbare Kleidungsstücke als die bevorzugten Mittel für diese Anwendungen wegen ihrer Annehmlichkeit und Zuverlässigkeit ersetzt.
Obwohl viele Fortschritte auf dem Gebiet von Einwegartikeln sowohl für Kinder als auch für Erwachsene gemacht wurden, welche diese in die Lage versetzt haben, gegenüber herkömmlichen Tuchstücke stark bevorzugt zu werden, bestehen noch ein Anzahl von Problemen. Unter diesen Problemen, die sich mit diesen Einwegartikeln gezeigt haben, sind die Leckage von Körperausscheidung (z. B. Urin, Stuhlgänge, Menstruationsfluide), Hautausschlag und -irritation, Verunreinigung großer Bereiche der Haut des Trägers mit Stuhl, schwierige Reinigung von Körperausscheidungen, wie Stuhlgängen, schlechter Geruch, Mangel an individueller Anpassung an Kunden (z. B. Sitz), etc..
Es wurden Versuche unternommen, diese Probleme anzugehen. Superabsorbierende Polymere wurden z. B. verwendet, um die Fähigkeit eines absorbierenden Artikels zu erhöhen, Urin zu absorbieren und zurück zu halten. Barrieren-Beinaufschläge wurden auch verwendet, um den Sitz zu verbessern und eine Leckage zu verringern.
Das US Patent Nr. 3,860,003, unter der Bezeichnung "Contractible Side Portions For Disposable Diaper", veröffentlicht für Kenneth B. Buell am 14. Januar 1975 beschreibt z. B. eine Einwegwindel mit einem elastisch gemachten Beinaufschlag, die eine breite Akzeptanz und wirtschaftlichen Erfolg erreicht hat. Einwegartikel haben auch Taschen, Barrieren etc. verwendet, um eine Leckage von Stuhl aus dem Artikel aufzunehmen und zu verhindern. Siehe z. B. US Patent Nr. 4,695,278, unter der Bezeichnung "Absorbent Article Having Dual Cuffs", veröffentlicht für Michael I. Lawson am 22. September 1987; US Patent Nr. 4,795,454, unter der Bezeichnung "Absorbent Article Having Leakage-Resistant Dual Cuffs, veröffentlicht für Jerry L. Dragoo am 03. Januar 1989 und US Patent Nr. 5,540,671, unter der Bezeichnung "Absorbent Article Having A Pocket Cuff With An Apex", veröffentlicht für Dreier am 30. Juli 1996. Die WO 92/02005 beschreibt Gele, von welchen der Phasenübergang durch einen Stimulus gesteuert wird und welche auf eine Windel aufgebracht werden können und welche bei einem schlechten Geruch ein Parfüm freigeben. Einwegartikel mit einer selektiv dehnbaren oder zusammendrückbaren Komponente, die an einem Benutzungszeitpunkt aktiviert wird oder in Antwort auf eine aktivierende Flüssigkeit, wie Wasser oder Urin, aktiviert wird, um einen Stuhl-Lückenraum oder eine Verschiebung einer Decklage zu liefern, um den Sitz zu verbessern, wurde auch offenbart. Zum Beispiel beschreiben US Patent Nr. 5,330,459, unter der Bezeichnung "Disposable Absorbent Article Having an Inflatable Spacer", veröffentlicht für Gary D. LaVon et al. am 19. Juli 1994 und US Patent Nr. 5,520,674, unter der Bezeichnung Disposable Absorbent Article Having a Sealed Expandable Component", veröffentlicht für Gary D. LaVon et al. am 28. Mai 1996, absorbierende Einwegartikel mit einer Komponente, die an einem Benutzungszeitpunkt dehnbar ist oder sich in Abhängigkeit von einer aktivierenden Flüssigkeit, wie Wasser oder Urin, expandiert. Diese expandierbaren Komponenten sind jedoch problematisch dahin gehend, dass sie entweder eine Aktion durch den Pfleger erforderlich machen, um die Komponente zu aktivieren, oder kontinuierlich arbeiten und zu viel eines flüssigen Aktivators benötigen, um vollständig zu expandieren, weil die Expansion proportional zu der Menge des flüssigen Aktivators ist. Zudem wurden selbst kontrahierende Beinaufschläge offenbart, die mit einem flüssigen Aktivator, wie Wasser oder Urin, reagieren. Zum Beispiel US Patent Nr. 4,246,900, unter der Bezeichnung " Diaper Including Moisture-Responsive Seal Means", veröffentlicht für Friedrich-Wilhelm Schroder am 27. Januar 1981. Wiederum haben die selbst kontrahierenden Aufschläge das Problem, dass sie entweder eine Aktion durch den Pfleger erforderlich machen, um die Komponenten zu aktivieren, oder kontinuierlich arbeiten und zu viel eines flüssigen Aktivators erfordern, um vollständig zu kontrahieren, weil die Kontraktion proportional zu der Menge des flüssigen Aktivators ist.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung ist gerichtet auf einen Einwegartikel mit einem ansprechenden System, das eine Rückführungskreis enthält, die in Antwort auf und bei einem Stimulus, wie einer Körperausscheidung (z. B., um diese zu isolieren), einer Komponente einer Körperausscheidung (z. B., um eine Enzymaktivität der Ausscheidung zu unterbinden) oder auf einen Druck, eine Bewegung oder andere Wirkungen oder Zustände des Trägers (z. B., um die Haut zu fetten etc.) wirkt, mit einem Rückführungskreis gemäß den Merkmalen von Anspruch 1.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Obwohl die Beschreibung mit Ansprüchen konkludiert, welche die vorliegende Erfindung besonders heraus stellen und deutlich beanspruchen, wird angenommen, dass diese Ansprüche aus der folgenden Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen besser verstanden wird, in welchen:
1 eine Draufsicht des Artikels ist, der in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung hergestellt ist, und zwar in einem flach ausgelegten Zustand, mit weg geschnittenen Bereichen der Struktur, um den Aufbau des Artikels deutlicher zu zeigen, wobei der Artikel eine Windel ist.
2 eine perspektivische Ansicht einer Einrichtung zur Isolierung einer Körperausscheidung der vorliegenden Erfindung in einem komprimierten Zustand vor Aktivierung zeigt.
2A eine Schnittansicht entlang einer Linie 2A-2A in 2 zeigt.
3 eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform von 2 nach Aktivierung zeigt.
3A eine Schnittansicht von 3 entlang einer Linie 3A-3A in 3 zeigt.
4 eine perspektivische Ansicht einer alternativen Ausführungsform von 2 nach Aktivierung zeigt.
4A eine Schnittansicht von 4 entlang einer Linie 4A-4A in 4 zeigt.
5 eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, die eine lösliche Kapsel enthält.
6B ein Blockdiagramm eines beispielhaften ansprechenden Systems mit geschlossenem Kreis zeigt.
6D ein Blockdiagramm eines beispielhaften ansprechenden Systems mit geschlossenem Kreis einschließlich eines Reglers zeigt.
7A eine ideale Ausgabefunktion eines kontinuierlichen Ansprechsystems der vorliegenden Erfindung mit einem einzelnen Schwellenwert zeigt.
7B eine ideale Ausgabefunktion eines diskontinuierlichen Ansprechsystems der vorliegenden Erfindung mit mehreren Schwellenwert zeigt.
8A eine beispielhafte Ausgabefunktion eines diskontinuierlichen Ansprechsystems der vorliegenden Erfindung zusammen mit der ersten, zweiten und dritten Ableitung der Ausgabefunktion zeigt.
8B eine Übertragungsfunktion eines Steuersystems mit einer Reihe von Verschiebungen erster Ordnung mit einer gleichen Zeitkonstante zeigt.
9A, 9B und 9C eine Schnittansicht einer Ausführungsform eines Ansprechsystems zeigt, das eine mechanische Pumpe der vorliegenden Erfindung enthält.
10A und 10B eine Ausführungsform eines Ansprechsystems der vorliegenden Erfindung zeigen, die ein elektrisch sensitives Gel enthält.
11A, 11B und 11C eine weitere Ausführungsform eines Ansprechsystems der vorliegenden Erfindung zeigen, die ein elektrisch sensitives Gel enthält.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Wie hier verwendet, bezieht sich der Ausdruck "absorbierender Artikel" auf Vorrichtungen, welche Körperausscheidungen absorbieren und aufnehmen, und bezieht sich insbesondere auf Vorrichtungen, welche an oder in der Nähe des Körpers des Trägers angeordnet werden, um die verschiedenen Ausscheidungen, die vom Körper abgegeben werden, zu absorbieren und aufzunehmen. Der Ausdruck "Einweg" wird hier verwendet, um absorbierende Artikel zu beschreiben, welche nicht dazu gedacht sind, gewaschen oder in anderer Weise wieder hergestellt oder als absorbierende Artikel wieder verwendet zu werden (das heißt, sie sind dazu gedacht, nach einer einmaligen Benutzung weg geworfen zu werden und vorzugsweise wieder aufbereitet, kompostiert oder in einer umweltverträglichen Art deponiert zu werden). Wie hier verwendet, wird der Ausdruck "angeordnet" verwendet, um damit auszudrücken, dass ein oder mehrere Elemente der Windel an einer speziellen Stelle oder Position als eine einheitliche Struktur mit anderen Elementen der Windel oder als ein separates Element, das mit einem anderen Element der Windel verbunden ist, gebildet ist (verbunden und positioniert ist). Wie hier verwendet, umfaßt der Ausdruck "verbunden" Konfigurationen, durch welche ein Element direkt an einem anderen Element befestigt ist, indem das Element direkt an dem anderen Element festgelegt ist, und Konfigurationen, durch welche ein Element indirekt an dem anderen Element befestigt ist, indem das Element an ein oder mehrere Zwischenelemente festgelegt ist, welche wiederum an dem anderen Element festgelegt sind). Ein "einheitlicher" absorbierender Artikel bezieht sich auf absorbierende Artikel, welche aus separaten Teilen gebildet werden, die miteinander zu einer Einheit verbunden sind, um eine koordinierte Gesamtheit zu bilden, so dass sie keine separat zu manipulierenden Teile benötigen, wie separate Halter und Einlagen. Eine bevorzugte Ausführungsform eines absorbierenden Artikels der vorliegenden Erfindung ist der einheitliche absorbierende Einwegartikel, Artikel 20, der in 1 gezeigt ist. Wie hier verwendet, bezieht sich der Ausdruck "Windel" auf einen absorbierenden Artikel, der im Allgemeinen von Kindern und inkontinenten Personen um den unteren Rumpf herum getragen wird. Die vorliegende Erfindung ist auch anwendbar auf andere absorbierende Artikel, wie Inkontinenzeinlagen, Inkontinenzunterwäsche, absorbierende Einlagen, Windelhalter und -einlagen, Kolostomie-Beutel für einen natürlichen oder künstlichen Anus, Frauenhygienewäsche, Tampons, Wischtücher, Einweg-Tücher, Tissues, wasserabsorbierende Artikel, ölabsorbierende Artikel, Spuckbeutel, Trocknungsbeutel, Einweg-Mops, Verbände und dergleichen.
1 ist eine Draufsicht eines Artikels 20 der vorliegenden Erfindung, welcher in dieser Figur als eine Windel gezeigt ist, in einem flach ausgelegten Zustand, wobei Bereiche der Struktur weg geschnitten sind, um den Aufbau des Artikels 20 deutlicher zu zeigen. Der Bereich des Artikels 20, welcher dem Träger zugewandt ist, ist dem Betrachter zugewandt. Wie in 1 gezeigt ist, umfaßt der Artikel 20 vorzugsweise eine flüssigkeitsdurchlässige Decklage 24, eine flüssigkeitsundurchlässige Außenlage 26, einen absorbierenden Kern 28, welche vorzugsweise zwischen wenigstens einem Bereich der Decklage 24 und der Außenlage 26 positioniert ist, Seitenfelder 30, elastisch gemachte Beinaufschläge 32, ein elastisches Taillenmerkmal 34 und ein Befestigungssystem, das allgemein mit 40 bezeichnet ist. Der Artikel 20 ist in 1 so gezeigt, dass er eine erste Taillenregion 36, eine zweite Taillenregion 38 entgegen gesetzt zur ersten Taillenregion 36 und eine Schrittregion 37, die zwischen der ersten Taillenregion und der zweiten Taillenregion liegt, aufweist. Der Umfang des Artikels 20 wird begrenzt durch die äußeren Ränder des Artikels 20, in welchen die Längsränder 50 im Wesentlichen parallel zur längs verlaufenden Mittellinie 100 des Artikels 20 verlaufen und die Stirnränder 52 zwischen den Längsrändern 50 im Wesentlichen parallel zu der quer verlaufenden Mittellinie 110 des Artikels 20 verlaufen.
Der Grundkörper 22 des Artikels 20 umfaßt den Hauptkörper des Artikels 20. Der Grundkörper 22 umfaßt wenigstens einen Bereich des absorbierenden Kerns 28 und vorzugsweise eine äußere Deckschicht, die die Decklage 24 und die Außenlage 26 enthält. Falls der absorbierenden Artikel einen separaten Halter und eine Einlage umfaßt, umfaßt der Grundkörper 22 im Allgemeinen den Halter und die Einlage. (Zum Beispiel kann der Halter ein oder mehrere Schichten eines Materials umfassen, welche die äußere Abdeckung des Artikels zu bilden, und kann die Einlage eine absorbierende Einheit, einschließlich einer Decklage, einer Außenlage und eines absorbierenden Kerns, umfassen. In solchen Fällen können der Halter und/oder die Einlage ein Befestigungselement umfassen, welches verwendet wird, um die Einlage während der Benutzungszeit an Ort und Stelle zu halten.) Für einheitliche absorbierende Artikel umfaßt der Grundkörper 22 die Hauptstruktur der Windel, wobei andere Merkmale hinzu gegeben sind, um die zusammen gesetzte Windelstruktur zu bilden. Obwohl die Decklage 24, die Außenlage 26 und der absorbierende Kern 26 in einer Vielfalt von allgemein bekannten Konfigurationen zusammen gebaut sein können, sind bevorzugte Windelkonfigurationen allgemein beschrieben in US Patent Nr. 3,860,003, unter der Bezeichnung "Contractible Side Portions for Disposable Diaper", veröffentlicht für Kenneth B. Buell am 14. Januar 1975; US Patent Nr. 5,151,092, veröffentlicht für Buell am 09. September 1992 und US Patent Nr. 5,221,274, veröffentlicht für Buell am 22. Juni 1993 und US Patent Nr. 5,554,145, unter der Bezeichnung "Absorbent Article With Multiple Zone Structural Elastic-Like Film Web Extensible Waist Feature", veröffentlicht für Roe et al. am 10. September 1996; US Patent Nr. 5,569,234, unter der Bezeichnung "Disposable Pull-On Pant", veröffentlicht für Buell et al. am 29. Oktober 1996; US Patent Nr. 5,580,411, unter der Bezeichnung "Zero Scrap Method For Manufacturing Side Panels For Absorbent Articles, veröffentlicht für Nease et al. am 03. Dezember 1996 und US Patentanmeldung, amtliches Aktenzeichen Nr. 08/915,471, unter der Bezeichnung "Absorbent Article With Multi-Directional Extensible Side Panels", eingereicht am 20. August 1997 im Namen von Robles et al..
Die Außenlage 26 ist im Allgemeinen der Bereich des Artikels 20, der angrenzend an die wäscheseitige Oberfläche 45 des absorbierenden Kerns 28 positioniert ist, welche verhindert, dass Ausscheidungen, die darin absorbiert und aufgenommen sind, Artikel beschmutzen, welche den Artikel 20 berühren, wie Bettlaken und Unterwäsche. In bevorzugten Ausführungsformen ist die Außenlage 26 undurchlässig für Flüssigkeiten (z. B. Urin) und umfaßt einen dünnen Kunststofffilm, wie einen thermoplastischen Film mit einer Dicke von etwa 0,012 mm (0,5 mil) bis etwa 0,051 mm (2,0 mil). Geeignete Außenlagefilme umfassen solche, die hergestellt werden durch Tredegar Industries Inc. aus Terre Haute, IN und unter dem Markennamen X15306, X10962 und X10964 verkauft werden.
Weitere geeignete Außenlagematerialien können atmungsfähige Materialien umfassen, welche Dämpfen erlauben, aus dem Artikel 20 zu entweichen, während sie noch verhindern, dass Ausscheidungen durch die Außenlage 26 hindurch gelangen. Beispielhafte atmungsfähige Materialien können Materialien umfassen, wie Gewebebahnen, Vliesstoffbahnen, Verbundmaterialen, wie filmbeschichtete Vliesstoffbahnen und mikroporöse Filme, wie sie hergestellt werden durch Mitsui Toatsu Co., aus Japan unter der Bezeichnung ESPOIR NO und durch EXXON Chemical Co., aus Bay City, TX unter der Bezeichnung EXXAIRE. Geeignete atmungsfähige Verbundmaterialien, welche Polymergemische umfassen, sind erhältlich von Clopay Corporation, Cincinnati, OH, unter dem Namen HYTREL Mischung P18-3097. Solche atmungsfähigen Verbundmaterialien sind beschrieben in größerem Detail in PCT-Anmeldung Nr. WO 95/16746, veröffentlicht am 22. Juni 1995 im Namen von E. I. DuPont. Weitere atmungsfähige Außenlagen, welche Vliesstoffbahnen und mit Öffnungen versehene geformte Filme umfassen, sind beschrieben in US Patent Nr. 5,571,096, veröffentlicht für Dobrin et al. am 05. November 1996. In einigen Ausführungsformen, wie einem Einsatz für den Artikel 20, kann die Außenlage jedoch flüssigkeitsdurchlässig sein und kann z. B. die gleichen Materialien umfassen, wie sei mit Bezug auf die Decklage 24 unten beschrieben werden.
Die Außenlage 26, oder irgendein Bereich derselben, kann in ein oder mehreren Richtungen elastisch dehnbar sein. In einer Ausführungsform kann die Außenlage 26 eine strukturell elastikartige Filmbahn ("SELF") umfassen. Eine strukturell elastikartige Filmbahn ist ein dehnbares Material, das ein elastikartiges Verhalten in der Längungsrichtung zeigt, ohne die Verwendung hinzu gefügter elastischer Materialien. Die SELF-Bahn umfaßt ein streckbares Netzwerk mit wenigstens zwei aneinander angrenzenden, unterscheidbaren und unähnlichen Regionen. Vorzugsweise sind die Regionen so konfiguriert, dass sie Widerstandskräfte zeigen in Antwort auf eine beaufschlagte axiale Längung in einer Richtung parallel zu der vorbestimmten Achse, bevor ein wesentlicher Bereich der anderen Region signifikante Widerstandskräfte auf die beaufschlagte Längung entwickelt. Wenigstens eine der Regionen hat eine Oberflächenweglänge, welche größer als diejenige der anderen Region, gemessen im Wesentlichen parallel zu der vorbestimmten Achse, während das Material sich in einem ungespannten Zustand befindet. Die Region, welche die längere Weglänge zeigt, umfaßt ein ober mehrere Verformungen, welche sich über die Ebene der anderen Region hinaus erstrecken. Die SELF-Bahn zeigt wenigstens zwei signifikant unterschiedliche Stufen einer kontrollierten Widerstandskraft auf eine Längung entlang wenigstens einer vorbestimmten Achse, wenn sie einer beaufschlagten Längung in einer Richtung parallel zu der vorbestimmten Achse ausgesetzt wird. Die SELF-Bahn zeigt erste Widerstandskräfte auf die beaufschlagte Längung, bis die Längung der Bahn ausreichend ist, um einen wesentlichen Bereich der Region mit der längeren Oberflächenweglänge zu veranlassen, in die Ebene der beaufschlagten Längung einzutreten, woraufhin die SELF-Bahn zweite Widerstandskräfte auf eine weitere Längung zeigt. Die gesamten Widerstandskräfte auf eine Längung sind höher als die ersten Widerstandskräfte auf eine Längung, die durch die erste Region bereit gestellt werden. SELF-Bahnen, die für die vorliegende Erfindung geeignet sind, sind vollständiger beschrieben in US Patent Nr. 5,518,801 unter der Bezeichnung "Web Materials Exhibiting Elastic-Like Behavior", veröffentlicht für Chappell et al. am 21. Mai 1996. In anderen Ausführungsformen kann die Außenlage 26 elastomere Filme, Schäume, Stränge oder Kombinationen dieser oder anderer geeigneter Materialien mit Vliesstoffen oder synthetischen Filmen umfassen.
Die Außenlage 26 kann mit der Decklage 24, dem absorbierenden Kern 28 oder irgendeinem anderen Element des Artikels 20 durch Anbringungsmittel, die im Stand der Technik bekannt sind, verbunden sein. Zum Beispiel kann das Anbringungsmittel eine gleichförmige kontinuierliche Schicht eines Haftmittels, eine gemusterte Schicht eines Haftmittels oder eine Anordnung von separaten Linien, Spiralen oder Punkten eines Haftmittels umfassen. Ein bevorzugtes Anbringungsmittel umfaßt ein offenes Musternetzwerk aus Filamenten eines Haftmittels, wie dies offenbart ist in US Patent 4573,986 unter der Bezeichnung "Disposable Waist-Containment Garment", veröffentlicht für Minetola et al. am 04. März 1986. Weitere geeignete Anbringungsmittel umfassen mehrere Linien von Haftmittelfilamenten, welche in ein Spiralmuster verwirbelt sind, wie dies dargestellt ist durch die Vorrichtung und die Verfahren, die gezeigt sind in US Patent 3,911,173, veröffentlicht für Sprague, Jr. am 07. Oktober 1975; US Patent 4,785,996, veröffentlicht für Ziecker et al. am 22. November 1978; und US Patent 4,842,666, veröffentlicht für Werenicz am 27. Juni 1989. Haftmittel, welche sich als zufriedenstellend heraus gestellt haben, werden hergestellt durch H. B. Fuller Company aus St. Paul, Minnesota, und vermarktet als HL-1620 und HL-1358-XZP. Alternativ können die Anbringungsmittel Wärmebindungen, Druckbindungen, Ultraschallbindungen, dynamische mechanische Bindungen und irgendein ein anderes geeignetes Anbringungsmittel oder Kombinationen dieser Anbringungsmittel umfassen, wie sie im Stand der Technik bekannt sind.
Die Decklage 24 ist vorzugsweise angrenzend an die körperseitige Oberfläche 47 des absorbierenden Kerns 28 positioniert und kann mit dieser und/oder mit der Außenlage 26 durch irgendein Anbringungsmittel, das im Stand der Technik bekannt ist, verbunden sein. Geeignete Anbringungsmittel sind oben mit Bezug Mittel zum Verbinden der Außenlage 26 mit anderen Elementen des Artikels 20 beschrieben. In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind die Decklage 24 und die Außenlage 26 direkt miteinander in einigen Stellen verbunden und sind in anderen Stellen indirekt miteinander verbunden, indem dieser mit anderen Elementen des Artikels 20 direkt verbunden sind.
Die Decklage 24 ist vorzugsweise nachgiebig, weichfühlig und nicht störend für die Haut des Trägers. Ferner ist wenigstens ein Bereich der Decklage 24 flüssigkeitsdurchlässig und erlaubt Flüssigkeiten, ohne weiteres durch ihre Dicke hindurch zu dringen. Eine geeignete Decklage 24 kann hergestellt sein aus einem breiten Bereich von Materialien, wie porösen Schäumen; retikulierten Schäumen; mit Öffnungen versehenen Kunststofffilmen; oder Gewebe- oder Vliesstoffbahnen aus natürlichen Fasern (z. B. Holz- oder Baumwollfasern), synthetischen Fasern (z. B. Polyester- oder Polypropylenfasern), oder eine Kombination aus natürlichen und synthetischen Fasern. Falls die Decklagen Fasern umfassen, können die Fasern spunbonded, kardiert, naß gelegt, schmelzgeblasen, hydroverheddert oder in anderer Weise behandelt sein, wie dies im Stand der Technik bekannt ist. Eine geeignete Decklage 24 mit einer Bahn aus stapellangen Polypropylenfasern wird hergestellt durch Veratec, Inc., einer Division der International Paper Company aus Walpole, Massachusetts unter der Bezeichnung P-8.
Geeignete geformte FilmDecklagen sind beschrieben in US Patent Nr. 3,929,135, unter der Bezeichnung "Absorptive Structures Having Tapered Capillaries", veröffentlicht für Thompson am 30. Dezember 1975; US Patent Nr. 4,324,246, unter der Bezeichnung "Disposable Absorbent Artikel Having A Stain Resistant Topsheet", veröffentlicht für Mullane et al. am 13. April 1982; US Patent 4,342,314, unter der Bezeichnung "Resilient Plastic Web Exhibiting Fiber-Like Properties", veröffentlicht für Radel et al. am 03. August 1982; US Patent Nr. 4,463,045, unter der Bezeichnung "Macroscopically Expanded Three-Dimensional Plastic Web Exhibiting Non-Glossy Visible Surface and Close-Like-Tactile Impression", veröffentlicht für Ahr et al. am 31. Juli 1984; und US Patent Nr. 5,006,394 "Multilayer Polymeric Film", veröffentlicht für Baird am 09. April 1991. Weitere geeignete Decklagen 30 werden hergestellt in Übereinstimmung mit US Patent Nrn. 4,609,518 und 4,629,643, veröffentlicht für Curro et al. am 02. September 1986 bzw. 16. Dezember 1986. Solche geformten Filme sind erhältlich von The Procter & Gamble Company aus Cincinnati, Ohio, als "DRY-WEAVE" und von der Tredegard Corporation aus Terre Haute, Indiana, als "CLIFF-T".
Vorzugsweise ist die Decklage 24 hergestellt aus einem hydrophoben Material oder ist so behandelt, dass sie hydrophob ist, um die Haut des Trägers gegenüber Flüssigkeiten zu isolieren, die in dem absorbierenden Kern 28 enthalten sind. Falls die Decklage 24 aus einem hydrophoben Material hergestellt ist, ist vorzugsweise wenigstens die obere Oberfläche der Decklage 24 so behandelt, dass sie hydrophil ist, so dass Flüssigkeiten durch die Decklage schneller hindurch gebracht werden. Dies vermindert die Wahrscheinlichkeit, dass Körperausscheidungen aus der Decklage 24 ausfließen, anstatt durch die Decklage 24 hindurch gezogen und von dem absorbierenden Kern 28 absorbiert zu werden. Die Decklage 24 kann hydrophil gemacht werden durch Behandeln derselben mit einem grenzflächenaktiven Stoff oder durch Einbau eines grenzflächenaktiven Stoffes in die Decklage geeignete Verfahren zum Behandeln der Decklage 24 mit einem grenzflächenaktiven Stoff umfassen ein Besprühen des Materials der Decklage 24 mit dem grenzflächenaktiven Stoff und ein Eintauchen des Materials in den grenzflächenaktiven Stoff. Eine detailliertere Diskussion einer solchen Behandlung und Hydrophilizität ist enthalten in US Patent Nr. 4,988,344, unter der Bezeichnung "Absorbent Articles with Multiple Layer Absorbent Layers", veröffentlicht für Reising et al. am 29. Januar und US Patent Nr. 4,988,345, unter der Bezeichnung "Absorbent Articles with Rapid Aquiring Absorbent Cores", veröffentlicht für Reising am 29. Januar 1991. Eine detailliertere Diskussion einiger geeigneter Verfahren zum Einbauen eines grenzflächenaktiven Stoffes in die Decklage kann gefunden werden in US Statutory Invention Registration Nr. H1670, veröffentlicht am 01. Juli 1997 in den Namen von Aziz et al.. Alternativ kann die Decklage 24 eine mit Öffnungen versehene Bahn oder einen solchen Film umfassen, welche/welcher hydrophob ist. Dies kann herbeigeführt werden, indem der hydrophilisierende Behandlungsschritt aus dem Produktionsverfahren weg genommen wird und/oder indem eine hydrophobe Behandlung auf die Decklage 24 aufgebracht wird, wie beispielsweise eine Polytetrafluorethylenverbindung, wie SCOTCHGUARD oder eine hydrophobe Lotionszusammensetzung, wie unten beschrieben wird. In solchen Ausführungsformen wird vorgezogen, dass die Öffnungen groß genug sind, um die Durchdringung von wäßrigen Fluiden, wie Urin, ohne einen signifikanten Widerstand zu erlauben.
Ein Bereich der Decklage 24 kann mit einer Lotion beschichtet werden, wie dies im Stand der Technik bekannt ist. Beispiele geeigneter Lotionen umfassen solche, die beschrieben sind, in US Patent Nrn. 5,607,760, unter der Bezeichnung "Disposable Absorbent Article Having A Lotioned Topsheet Containing an Emollient and a Polyol Polyester Immobilizing Agent", veröffentlicht für Roe am 04. März 1997; US Patent Nr. 5,609,587, unter der Bezeichnung "Diaper Having A Lotioned Topsheet Comprising A Lipquid Polyol Polyester Emollient And An Immobilizing Agent", veröffentlicht für Roe am 11. März 1997; US Patent Nr. 5,635,191, unter der Bezeichnung "Diaper Having A Lotioned Topsheet Containing A Polysiloxane Emollient", veröffentlicht für Roe et al. am 03. Juni 1997; und US Patent Nr. 5,643,588, unter der Bezeichnung "Diaper Having A Lotioned Topsheet", veröffentlicht für Roe et al. am 01. Juli 1997. Die Lotion kann allein oder in Kombination mit einem anderen Mittel als hydrophobisierende Behandlung, wie dies oben beschrieben wurde, funktionieren. Die Decklage kann auch antibakterielle Mittel enthalten oder damit behandelt werden, von denen einige Beispiele offenbart sind in der PCT-Veröffentlichung Nr. WO 95/24173, unter der Bezeichnung "Absorbent Articles Containing Antibacterial Agents in the Topsheet For Odor Control", veröffentlicht am 14. September 1995 im Namen von Theresa Johnson. Ferner kann die Decklage 24, die Außenlage 26 und ein Bereich der Decklage oder der Außenlage geprägt und/oder mattiert sein, um ein mehr kleidungsähnliches Erscheinungsbild zu liefern.
Der absorbierende Kern 28 kann irgendein absorbierendes Material umfassen, welches im Allgemeinen komprimierbar, verformbar, nicht störend für die Haut des Trägers ist und in der Lage ist, Flüssigkeiten, wie Urin und andere bestimmte Körperausscheidungen zu absorbieren und aufzuhalten. Der absorbierende Kern 28 kann in einer breiten Vielfalt von Größen und Formen hergestellt werden (z. B. rechtwinklig, sanduhrförmig, "T"-förmig, asymmetrisch etc.) und kann eine breite Vielfalt von flüssigkeitsabsorbierenden Materialien umfassen, die allgemein in Einwegwindeln und anderen absorbierenden Artikeln verwendet werden, wie zermahlener Holzzellstoff, wie er allgemein als Luftfilz bezeichnet wird. Beispiele weiterer geeigneter absorbierender Materialien umfassen gekreppte Zellulosewatte; schmelzgeblasene Polymere, einschließlich Coform; chemisch versteifte, modifizierte oder vernetzte Zellulosefasern; Tissue, einschließlich Tissuehüllen und Tissuelaminate; absorbierende Schäume; absorbierende Schwämme; superabsorbierende Polymere; absorbierende Geliermaterialien oder irgendein anderes bekanntes absorbierendes Material oder Kombinationen von Materialien.
Die Konfiguration und die Konstruktion des absorbierenden Kerns 28 kann auch variiert werden (z. B. können der oder die absorbierenden Kerne oder die eine oder mehrere absorbierende Struktur variierende Dickezonen, einen hydrophilen Gradienten, einen superabsorbierenden Gradienten oder Annahmezonen geringerer mittlerer Dichte und geringerem mittlerem Basisgewichtes aufweisen; oder können ein oder mehrere Schichten oder Strukturen umfassen). Die gesamte Absorptionskapazität des absorbierenden Kerns 28 sollte jedoch mit der geplanten Fracht und der gedachten Verwendung des Artikels 20 kompatibel sein.
Beispielhafte absorbierende Strukturen für die Verwendung als absorbierender Kern sind beschrieben in US Patent 4,610,678, unter der Bezeichnung "High-Density Absorbent Structures", veröffentlicht für Weisman et al. am 09. September 1986; US Patent 4,673,402, unter der Bezeichnung "Absorbent Articles With Dual Layered Cores", veröffentlicht für Weisman et al. am 16. Juni 1987; US Patent 4,834,735, unter der Bezeichnung "High Density Absorbent Members Having Lower Density and Lower Basis Weight Acquisition Zones", veröffentlicht für Alemany et al. am 30. Mai 1989; US Patent 4,888,231, unter der Bezeichnung "Absorbent Core Having A Dusting Layer", veröffentlicht für Angstadt am 19. Dezember 1989; US Patent Nr. 5,137,537, unter der Bezeichnung "Absorbent Structure Containing Individualized, Polycarboxylic Acid Corsslinked Wood Pulp Cellulose Fibers", veröffentlicht für Herron et al. am 11. August 1992; US Patent 5,147,345, unter der Bezeichnung "High Efficiency Absorbent Articles For Incontinence Management", veröffentlicht für Young et al. am 15. September 1992; US Patent Nr. 5,342,338, unter der Bezeichnung Disposable Absorbent Article For Low-Viscosity Fecal Material", veröffentlicht für Roe am 30. August 1994; US Patent Nr. 5,260,345, unter der Bezeichnung "Absorbent Foam Materials For Aqueous Body Fluids and Absorbent Articles Containing Such Materials", veröffentlicht für DesMarais et al. am 09. November 1993; US Patent Nr. 5,387,207, unter der Bezeichnung "Thin-Until-Wet Absorbent Foam Materials For Aqueous Body Fluids And Process For Making Same", veröffentlicht für Dyer et al. am 07. Februar 1995; und US Patent Nr. 5,625,222, unter der Bezeichnung "Absorbent Foam Materials For Aqueous Fluids Made From high Internal Phase Emulsions Having Very High Water-To-Oil Ratios", veröffentlicht für DesMarais et al. am 22. Juli 1997.
Der Artikel 20 kann auch wenigstens ein elastisches Taillenmerkmal 34 umfassen, das dabei hilft, einen verbesserten Sitz und eine verbesserte Aufnahme zu schaffen. Das elastische Taillenmal 34 ist im Allgemeinen dazu gedacht, sich elastisch zu dehnen und zusammen zu ziehen, um dynamisch an der Taille des Trägers zu sitzen. Das elastische Taillenmerkmal 34 erstreckt sich vorzugsweise wenigstens in Längsrichtung von wenigstens einem Taillenrand 62 des absorbierenden Kerns 28 nach außen und bildet im Wesentlichen wenigstens einen Bereich des Stirnrandes 52 des Artikels 20. Einwegwindeln werden häufig so konstruiert, dass sie zwei elastische Taillenmerkmale Haben, eines positioniert in der ersten Taillenregion 36 und eines positioniert in der zweiten Taillenregion 38. Ferner kann das elastische Taillenmerkmal 34, obwohl das elastische Taillenmerkmal 34 oder eines seiner Bestandteilselemente ein oder mehrere separate Elemente umfassen kann, die an dem Artikel 20 befestigt sind, als eine Erstreckung weiterer Elemente des Artikels 20 konstruiert sein, wie der Außenlage 26, der Decklage 24 oder sowohl der Außenlage 26 als auch der Decklage 24.
Das elastische Taillenmerkmal 34 kann in einer Anzahl unterschiedlicher Konfigurationen konstruiert sein, einschließlich solcher, die beschrieben sind in US Patent Nr. 4,515,595, veröffentlicht für Kievit et al. am 07. Mai 1985; US Patent Nr. 4,710,189, veröffentlicht für Lash am 01. Dezember 1987; US Patent Nr. 5,151,092, veröffentlicht für Buell am 09. September 1992 und US Patent Nr. 5,221,274, veröffentlicht für Buell am 22. Juni 1993. Weitere geeignete Taillenkonfigurationen können Taillenkappenmerkmale umfassen, wie solche, die beschrieben sind in US Patent Nr. 5,026,364, veröffentlicht für Robertson am 25. Juni 1991 und US Patent Nr. 4,816,025, veröffentlicht für Foreman am 28. März 1989.
Der Artikel 20 kann auch ein Befestigungssystem 40 umfassen. Das Befestigungssystem 40 hält vorzugsweise die erste Taillenregion 36 und die zweite Taillenregion 38 in einer überlappenden Konfiguration, um so Querspannungen um den Umfang des Artikels 20 herum zu erzeugen, um den Artikel 20 am Träger zu halten. Das Befestigungssystem 40 umfaßt vorzugsweise Bandstreifen und/oder Haken- und Schlingen-Befestigungskomponenten, obwohl jedes andere bekannte Befestigungsmittel im Allgemein akzeptabel ist. Einige beispielhafte Befestigungsssystme sind offenbart in US Patent 3,848,594, unter der Bezeichnung "Tape Fastening System für Disposable Diaper", veröffentlicht für Buell am 19. November 1974; US Patent B1 4,662,875, unter der Bezeichnung "Absorbent Article", veröffentlicht für Hirotsu et al. am 05. Mai 1987; US Patent 4,846,815, unter der Bezeichnung "Disposable Diaper Having An Improved Fastening Device", veröffentlicht für Scirpps am 11. Juli 1989; US Patent 4,894,060, unter der Bezeichnung "Disposable Diaper With Improved Hook Fastener Portion, veröffentlicht für Nestegard am 16. Januar 1990; US Patent 4,946,527, unter der Bezeichnung "Pressure-Sensitive Adhesive Fastener And Method of Making Same, veröffentlicht für Battrell am 07. August 1990; und das hier vorher erwähnte US Patent Nr. 5,151,092, veröffentlicht für Buell am 09. September 1992 und US Patent Nr. 5,221,274, veröffentlicht für Buell am 22. Juni 1993. Das Befestigungssystem kann auch ein Mittel zum Halten des Artikels in einer Wegwerfkonfiguration umfassen, wie dies offenbart ist in US Patent Nr. 5,963,140, veröffentlicht für Robertson et al. am 16. Oktober 1990. In alternativen Ausführungsformen können gegenüber liegende Seiten der Wäsche vernäht oder verschweißt sein, um ein Höschen zu bilden. Dies erlaubt dem Artikel, als Anziehwindel verwendet zu werden, wie als ein Übungshöschen.
Der Artikel 20 kann auch Seitenfelder 30 umfassen. Die Seitenfelder 30 können elastisch oder dehnbar sein, um einen bequemeren oder anschmiegsameren Sitz zu liefern, indem der Artikel 20 anfänglich bequem an den Träger angelegt wird und dieser Sitz während der Tragezeit und auch noch nach einem Zeitpunkt, an welchem der Artikel 20 mit Ausscheidungen befrachtet wurde, beibehält, da die elastisch gemachten Seitenfelder 30 den Seiten des Artikels 20 erlauben, sich zu dehnen und zusammen zu ziehen. Die Seitenfelder 30 können auch eine effektivere Anlegung des Artikels 20 liefern, weil, selbst dann, wenn der Windelanleger ein elastisch gemachtes Seitenfeld 30 bei der Anlegung weiter zieht als das andere, der Artikel 20 sich während des Tragens "selbst einstellen" wird.
Obwohl der Artikel 20 der vorliegenden Erfindung vorzugsweise die Seitenfelder 30 in der zweiten Taillenregion 38 hat, kann der Artikel 20 mit Seitenfeldern 30 versehen sein, die in der ersten Taillenregion 36 oder sowohl in der ersten Taillenregion 36 als auch in der zweiten Taillenregion 38 angeordnet sind. Die Seitenfelder 30 können in irgendeiner geeigneten Konfiguration konstruiert sein. Beispiele von Windeln mit elastisch gemachten Seitenfeldern sind offenbart in US Patent 4857,067, unter der Bezeichnung "Disposable Diaper Having Shirred Ears", veröffentlicht für Wood et al. am 15. August 1989; US Patent 4,381,781, veröffentlicht für Sciaraffa et al. am 03. Mai 1983; US Patent 4,938,753, veröffentlicht für Van Gompel et al. am 03. Juli 1990; das hier vorher erwähnte US Patent Nr. 5,151,092, veröffentlicht für Buell am 09. September 1992 und US Patent Nr. 5,221,274, veröffentlicht für Buell am 22. Juni 1993; US Patent Nr. 5,669,897, veröffentlicht für LaVon et al. am 23. September 1997, unter der Bezeichnung "Absorbent Articles Providing Sustained Dynamic Fit".
Der Artikel 20 umfaßt vorzugsweise ferner Beinaufschläge 32, welche eine verbesserte Aufnahme von Flüssigkeiten und anderen Körperausscheidungen bereitstellt. Die Beinaufschläge können auch als Beinbänder, Seitenklappen, Banierenaufschläge oder elastische Aufschläge bezeichnet werden. US Patent 3,860,003 beschreibt eine Einwegwindel, welche eine zusammenziehbare Beinöffnung mit einer Seitenklappe und ein oder mehreren elastischen Elementen liefert, um einen elastisch gemachten Beinaufschlag (einen Dichtungsaufschlag) zu schaffen. Das US Patent Nr. 4,808,178 und 4,909,803, veröffentlicht für Aziz et al. am 28. Februar 1989 bzw. am 20. März 1990, beschreibt Einwegwindeln mit "aufstehenden" elastisch gemachten Klappen (Barrierenaufschlägen), welche die Aufnahme der Beinregionen verbessern. Die US Patente Nrn. 4,695,278 und 4,795,454, veröffentlicht für Lawson am 22. September 1987 bzw. für Dragoo am 03. Januar 1989 beschreiben Einwegwindeln mit Doppelaufschlägen, die einen Dichtungsaufschlag und einen Barrierenaufschlag umfassen. In einigen Ausführungsformen kann es wünschenswert sein, die Gesamtheit oder einen Bereich der Beinaufschläge mit einer Lotion zu behandeln, wie dies oben beschrieben wurde.
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können auch Taschen umfassen, um Abfall aufzunehmen, Abstandhalter, welche einen Lückenraum für Abfall liefern, Barrieren, um die Bewegung des Abfalls in dem Artikel zu begrenzen, Abteilungen oder Lücken, welche Abfallmaterialien, die in der Windel abgeschieden werden, annehmen und aushalten, und dergleichen oder irgendeine Kombination derselben. Beispiele von Taschen und Abstandhaltern für die Verwendung in absorbierenden Produkten sind beschrieben in US Patent 5,514,121, veröffentlicht für Roe et al. am 07. Mai 1996, unter der Bezeichnung "Diaper Having Expulsive Spacer", US Patent 5,171,236, veröffentlicht für Dreier et al. am 15. Dezember 1992, unter der Bezeichnung "Disposable Absorbent Article Having Core Spacers", US Patent 5,397,318, veröffentlicht für Dreier am 14. März 1995, unter der Bezeichnung "Absorbent Article Having A Pocket Cuff', US Patent 5,540,671, veröffentlicht für Dreier am 30. Juli 1996, unter der Bezeichnung "Absorbent Article Having A Pocket Cuff With An Apex" und PCT-Anmeldung WO 93/25172, veröffentlicht am 03. Dezember 1993, unter der Bezeichnung "Spacers For Use in Hygienic Absorbent Articles And Disposable Absorbent Articles Having Such Spacer" und US Patent 5,306,266, unter der Bezeichnung Flexible Spacers For US In Disposable Absorbent Articles", veröffentlicht für Freeland am 26. April 1994. Beispiele von Abteilungen oder Lückenräumen sind offenbart in US Patent 4,968,312, unter der Bezeichnung "Disposable Fecal Compartementing Diaper", veröffentlicht für Khan am 06. November 1990; US Patent 4,990,147, unter der Bezeichnung Absorbent Article With Elastic Liner For Waste Material Isolation", veröffentlicht für Freeland am 05. Februar 1991; US Patent 5,62,840, unter der Bezeichnung "Disposable Diapers", veröffentlicht für Holt et al. am 05. November 1991 und US Patent 5,269,755, unter der Bezeichnung "Trisection Topsheets For Disposable Absorbent Articles And Disposable Absorbent Articles Having Such Trisection Topsheets", veröffentlicht für Freeland et al. am 14. Dezember 1993. Beispiele für geeignete Querbarrieren sind beschrieben in US Patent Nr. 5,554,142, unter der Bezeichnung "Absorbent Article Having Multiple Effective Height Transverse Partition", veröffentlicht am 10. September 1996 in den Namen von Dreier et al.; PCT-Patent WO 94/14395, unter der Bezeichnung "Absorbent Article Having An Upstanding Transverse Partition", veröffentlicht am 07. Juli 1994 in den Namen von Freeland et al. und US 5,653,703 "Absorbent Article Having Angular Upstanding Transverse Partition", veröffentlicht am 05. August 1997 für Roe et al..
Der Artikel 20 umfaßt auch wenigstens einen Sensor 60. Wie dieser Anmeldung verwendet, bezieht sich der Ausdruck "Sensor" auf eine Vorrichtung, die verwendet wird, um ein Ereignis oder einen Parameter zu erfassen, der mit einem Ereignis verbunden ist. Ein Parameter, der mit einem Ereignis verbunden ist, ist irgendein meßbares Signal, das mit dem Auftritt eines Ereignisses innerhalb des Bezugsrahmens des Systems korreliert (das heißt, ein Signal, das durch den Abfall, den Träger oder eine Komponente davon veranlaßt wird). Sensoren umfassen irgend etwas, das auf ein oder mehrere Eingaben reagiert. Beispiele von Eingaben, die durch den Sensor der vorliegenden Erfindung erfaßt werden können, umfassen, sind aber nicht beschränkt darauf, Verhalten, Druck, Bewegung, Feuchtigkeit, Enzyme, Bakterien, pH-Wert, Leitfähigkeit, Widerstand, Kapazität, Induktanz oder andere chemische, biochemische, biologische, mechanische oder elektrische Eigenschaften und/oder Komponenten von Körperausscheidungen. Die Sensoren umfassen vorzugsweise "nicht umgebungsbedingte" Einträge, wie einen nicht thermischen oder nicht relativ luftfeuchten Stimulus, um die Anzahl der falschen Antworten zu minimieren, indem die Möglichkeit eines Umgebungszustandes, welcher den Sensor auslöst, anstatt das der Sensor einen Stimulus erfaßt, der von dem Abfall, dem Träger oder einer Komponente derselben veranlaßt wird, zu minimieren. Ein elektrischer oder biologischer Sensor kann z. B. eine Beseitigung eines Körperabfall-Ereignisses, wie eine Defäkation, eine Urinierung oder eine Ausscheidung von Menstruationsfluiden, durch Erfassen einer Komponente der Ausscheidung erfassen. Ein Sensor kann ein oder mehrere Ereignisse oder ein oder mehrere Parameter erfassen, die mit einem Ereignis verbunden sind und eine Eingabe an ein Stellglied oder an einen Kontroller liefern. Ferner kann ein Sensor der vorliegenden Erfindung auch reversible oder irreversibel sein. Ein sich auflösender Film oder eine solche Kapsel ist ein Beispiel eines irreversiblen Sensors, während ein elektrischer Sensor, der sie elektrische Aktivität in Muskeln des Trägers erfaßt, mehrere sequentielle Eingangssignale erhalten kann (das heißt, reversibel ist).
Wie oben diskutiert, können die Sensoren 60 der vorliegenden Erfindung irgend etwas enthalten, das auf eine spezifische Eingabe antwortet. Zum Beispiel kann der Sensor 60 der vorliegenden Erfindung chemisch, mechanisch, elektrisch, etc. sein. Ein chemischer Sensor kann auf chemische und/oder biochemische Einträge antworten, wie Enzyme, die typischerweise in Körperausscheidungen vorhanden sind, ein pH-Wert, Wasser, biologische Einträge, wie Bakterien, Blut oder irgendeine oder mehrere anderer Komponenten von Körperausscheidungen, wie Stuhl, Urin, oder Menstruationsfluide etc.. Ein chemischer Sensor kann eine chemische Reaktion als Erfassungsmittel nutzen oder kann eine Auflösung eines Materials umfassen, das in einem Stimulusmaterial von Interesse lösbar ist. Beispiele chemischer oder biologischer Sensoren umfassen das Lösen oder Aufreißen von Filmen, Kapseln oder Zellen, Dichtungen etc., die sich in Antwort auf einen spezifischen chemischen, biochemischen oder biologischen Stimulus oder auf eine spezifische Klasse chemischer, biochemischer oder biologischer Einträge auflösen oder reißen. Ein mechanischer Sensor kann auch auf eine Bewegung, ein Verhalten, einen Druck, etc. reagieren. Ein Beispiel eines mechanischen Sensors ist ein Blasebalg, in welchem, wenn ein Baby auf dem Sensor sitzt, das Gewicht auf den Blasebalg nach unten drückt, um einen Bereich des Sensors aufzublasen. Ein mechanischer Sensor kann auch einen Sensor mit einem Bereich des Sensors umfassen, der unter einem Vordefiniert, beaufschlagten Druck bricht oder getrennt wird. Ein elektrischer Sensor kann auch verwendet werden, um die Feuchtigkeit, Urin, Stuhl, Menstruationsfluide, Druck, Widerstand, Kapazitanz, Induktanz, etc. zu reagieren. Ein elektrischer Sensor kann z. B. einen Sensor umfassen, in welchem ein leitfähiger Stimulus, wie Urin oder Stuhl einen elektrischen Schaltkreis schließt; Ein Sensor, in welchem der Stimulus, wie als Druck oder Spannung einen elektrischen Kontakt schließt, um einen Schaltkreis zu schließen; ein piezoelektrischer Sensor, der ein Signal erzeugt, und zwar über einen Druck, der von dem Träger induziert wird oder einem Teil des Trägers (z. B. von einer Bewegung oder einem Muskeltonus); ein Sensor, in welchem der Widerstand, die Kapazitanz oder Induktanz bei Vorhandensein des Stimulus variiert, worauf der Sensor reagiert; oder ein Sensor, der elektrische Signale von dem Körper des Trägers erhält (z. B. aus den subkutanen Muskeln), und zwar durch einen Kontakt, wie einen Hautkontaktsensor. Optional kann der Sensor ein Biosensor sein, wie dies im Stand der Technik bekannt ist (z. B. ein Enzymsensor, ein Organellasensor, ein Tissuesensor, Mikroorganismussensor oder ein elektrochemischer Sensor). Der Sensor kann daran angepaßt sein, Proteine, Zucker, Gallenbestandteile, etc., zu erfassen, wie dies beschrieben ist in US Patent Nr. 4,636,474, unter der Bezeichnung "Toilet Apparatus", veröffentlicht für Kenji Ogura et al. am 13. Januar 1987. Biosensoren können Bio-Erkennungssysteme umfassen, typischerweise Enzyme oder Bindungsproteine, wie Antikörper, die auf der Oberfläche der physikochemischen Transducer immobilisiert sind. Die Biosensoren können Komponenten von Körperausscheidungen erfassen, wie Ammoniak und Phenol (z. B. über Biosensoren, die Enzymelektroden aufweisen). Eine spezifische Spannung von Bakterien kann erfaßt werden über Biosensoren, welche Antikörper verwenden, die gegen diese bakterielle Spannung gewachsen sind. Beispielhafte Enzymelektroden, die verwendet werden können, um Phenole zu erfassen (das heißt, in Urin oder Stuhlgängen) umfassen auf Tyrosinase basierende Elektroden oder Polyphenyloxidaseenzym-Elektroden, die beschrieben sind in US Patent Nr. 5,676,820, unter der Bezeichnung "Remote Electrochemical Sensor", veröffentlicht für Joseph Wang et al. am 14. Oktober 1997 bzw. in US Patent Nr. 5,091,299, unter der Bezeichnung "An Enzym Electrode for Use In Organic Solvents", veröffentlicht für Anthony P. F. Turner et al. am 25. Februar 1992.
Optional kann der Sensor 60 ein "proaktiver Sensor" sein, der in der Lage ist, Veränderungen oder Signale in oder auf dem Körper des Trägers, in dem Artikel oder in der Ausscheidung zu erfassen, das heißt, Eingaben, die sich direkt auf das Auftreten eines unmittelbaren Ereignisses beziehen oder wenigstens mit diesem korrelieren, wie bei einer Defäkation, einer Urinierung oder anderen Ausscheidungen von Körperabfall. Ein proaktiver Sensor kann z. B. ein unmittelbares Ereignis, wie eine Defäkation, Urinierung oder Ausscheidung oder einem Parameter erfassen, der mit einem solchen Ereignis korreliert. Das unmittelbare Ereignis kann auf die Körperaussheidung, den Träger, den Artikel oder eine Komponente oder Komponenten desselben bezogen sein. Ein Parameter, der mit einem Ereignis korreliert, ist irgendein meßbares Eingangssignal, das mit dem Auftritt des Ereignisses innerhalb des Bezugsrahmens des Systems korreliert (das heißt, ein Signal, das durch die Ausscheidung oder durch den Träger veranlaßt wird). Der proaktive Sensor kann z. B. den Auftritt einer Defäkation, Urinierung oder Ausscheidung von Körperabfall vorhersagen oder kann Signale erfassen, die einem Hautausschlag oder einer Irritation vorher gehen. Proaktive Sensoren in einem Artikel können viele unterschiedliche Eingaben messen, um ein Ereignis vorher zu sagen. Zum Beispiel kann der proaktive Sensor den äußeren analen Schließmuskel auf eine Relaxation in dem analen Schließmuskel überwachen, die der Freigabe von Stuhlgängen und/oder Urin voraus geht, eine Separierung der Gesäßhälften, eine Druckänderung im Abdomen, eine Gaskonzentration im Artikel oder irgendein ein anderes Anzeichen, das verwendet werden kann, um den Auftritt eines Ereignisses, wie einer Defäkation, einer Urinierung oder einer Ausscheidung von Körperabfällen vorherzusagen oder nahezulegen. Alternativ kann ein proaktiver Sensor der vorliegenden Erfindung Signale erfassen, die einer Hautirritation voraus gehen. Zum Beispiel kann der Sensor eine restliche Stuhl-Verunreinigung der Haut des Trägers erfassen (z. B. Stuhl-Enzymrest, der nach der Reinigung einer beschmutzten Windel zurück geblieben ist}, die über die Zeit zu einer irritierten Haut führen kann. Die Erfassung eines hohen pH-Wertes, einer erhöhten Hautfeuchtigkeit, die zu einer meßbaren Zunahme in der Leitfähigkeit oder in einer Abnahme der Impedanz der Haut, etc. führt, kann auch verwendet werden, um eine potentielle Hautirritation vorher zu sagen.
Der Sensor 60 kann in oder operativ verbunden an irgendeinem Bereich eines Einwegartikels angeordnet sein, der einem Stimulus ausgesetzt sein wird, für den der Sensor zur Erfassung ausgelegt ist. Für die Zwecke der vorliegenden Erfindung bezieht sich der Ausdruck "operativ verbunden" auf Kommunikationsmittel, derart, dass der Sensor 60 einen gewissen Bereich des Artikels 20 signalisieren kann, wenn der Sensor 60 einen Stimulus erfaßt. Der Sensor 60 kann von einem Bereich des Sensors 60, einem anderen Sensor 60, einem Stellglied 70, einem Kontroller 80 oder irgendeinem anderen Bereich oder einer Komponente des Artikels 20 getrennt sein und mit diesem operativ verbunden sein. "Operativ verbunden" kann z. B. ein Kommunikationsmittel umfassen, wie eine elektrische Verbindung über einen Leitungsdraht oder ein solches Element, über ein übertragenes Signal, wie einer Radiofrequenz, einer Infrarot- oder anderen übertragenen Frequenzkommunikation. Alternativ kann der Sensor 60 über eine mechanische Verbindung, wie eine pneumatische oder eine hydraulische Verbindung operativ verbunden sein.
Im Artikel 20 kann z. B. der Sensor 60 in der vorderen Taillenregion 36, in der hinteren Taillenregion 38 oder in der Schrittregion 37 des Artikels angeordnet sein und kann mit einem Bereich des Grundkörpers 22, der Decklage 24, der Außenlage 26, des absorbierenden Kerns 28, der Seitenfelder 30, der Beinaufschläge 32, einem Taillenmerkmal 34, einem Befestigungssystem 40, dem Längsrand 50 oder dem Stirnrand 52, etc. einstückig sein, an diese angrenzend angeordnet sein, mit diesen verbunden sein oder einen solchen umfassen. Der Sensor 60 kann mit dem Artikel 20 einstückig sein. Der Sensor 60 kann innerhalb des Artikels, wie dem Artikel 20, vollständig enthalten sein oder kann einen Empfangsbereich haben, der in dem Artikel liegt, derart, dass dieser in Kontakt mit dem gewünschten Stimulus kommt, und einen anderen Bereich, wie einen Übertragungsbereich, haben, der entweder in dem Artikel oder außerhalb des Artikels liegt. Der Sensor 60 kann außerhalb des Artikels 20 sein, aber noch operativ mit irgendeinem Bereich des Artikels 20 derart verbunden sein, dass der Sensor 60 einen Stimulus außerhalb des Artikels 20 erfassen kann und ein Signal zu einem Regler 80 und/oder einem Betätigungselement 70 liefern kann.
Der Sensor 60 kann ferner ein erfassendes "System" umfassen, das zwei oder mehr Sensoren enthält, von denen jeder die gleichen oder unterschiedliche Signale von den gleichen oder unterschiedlichen Quellen erfassen können. Das Erfassungssystem kann Komponenten umfassen, die innerhalb, außerhalb und/oder getrennt von dem Artikel angeordnet sind. Zum Beispiel kann das Erfassungssystem einen Sensor aufweisen, der innerhalb des Artikels liegt, welcher elektrische Signale in dem äußeren analen Schließmuskel des Trägers erfaßt, und einen Sensor, der außerhalb des Artikels liegt, welcher die Bewegungs-, Spannungs- oder Muskelaktivität in dem Abdomen des Trägers erfaßt. Das Erfassungssystem kann auch oder alternativ andere Komponenten als die Erfassungelemente innerhalb, außerhalb und/oder separat von dem Artikel aufweisen. Das Erfassungssystem kann z. B. einen Transmitter enthalten, der außerhalb des Artikels liegt und ein Signal zu einem anderen Teil des Erfassungssystems überträgt, das mit dem Artikel 20 verbunden ist oder in diesem angeordnet ist.
Der Artikel 20 umfaßt auch ein Betätigungselement 70. Wie in dieser Anmeldung verwendet, bezieht sich der Ausdruck "Betätigungselement" auf eine Einrichtung, die ein "Potential" aufweist und ein Mittel zum Umformen dieses Potentials, um eine "Ansprechfunktion" durchzuführen oder zu aktivieren. Das Potential des Betätigungselements 70 kann entweder eine gespeicherte oder potentielle Energie oder ein gespeichertes Material umfassen. Das Betätigungselement 70 kann auf diese Weise eine Ansprechfunktion durchführen oder aktivieren, indem die potentielle Energie in kinetische Energie umgewandelt wird oder indem ein gespeichertes Material frei gegeben oder ausgegeben wird. Eine "Ansprechfunktion" ist für die Zwecke dieser Anmeldung definiert als eine Funktion, die bei einem Stimulus bestehend aus einer Körperausscheidung, dem Träger, dem Artikel oder einer Komponente oder Komponenten derselben, durchgeführt wird. Für die Zwecke der vorliegenden Erfindung wird eine Funktion als bei dem Stimulus durchgeführt angesehen, wenn die Funktion von dem wahr genommenen Element durchgeführt wird, z. B. Wahrnehmen eines pH-Wertes und Aktivieren bei dem pH-Wert, oder kann enthalten ein Aktivieren bei einer Zusammensetzung, von der das wahrgenommene Element eine integrale Komponente ist, z. B. wahrnehmen eines Stuhlenzyms oder einer Stuhlfeuchtigkeit und Aktivierung bei Stuhlgängen. Eine Einrichtung, die nur ein Signal liefert, welches anzeigt, das ein Ereignis aufgetreten ist, wird jedoch nicht als ein "Betätigungselement" angesehen, wie dies für die Zwecke dieser Erfindung definiert ist. Eine Komponente einer Körperausscheidung kann z. B. Feuchtigkeit, Elektrolyten, Enzyme, flüchtige Gase, Bakterien, Blut, etc. enthalten. Eine Komponente des Trägers kann auch die Haut, Genitalien, den Anus, den analen Schließmuskel, etc. enthalten. Eine Komponente des Artikels kann auch Beinaufschläge, Taillenaufschläge oder andere Ausscheidungsbarrieren und/oder Aufnahmekomponenten, Seitenfelder, Flügel, einen Grundkörper, einen absorbierenden Kern, eine Annahmekomponente, ein Befestigungssystem, die Längs- oder Stirnränder, etc., umfassen. Die potentielle Energie kann als mechanische, elektrische, chemische oder thermische Energie gespeichert werden. Die "kinetische Energie", wie sie in dieser Anmeldung verwendet wird, bezieht sich auf die Kapazität, eine Arbeit zu leisten oder eine Ansprechfunktion durchzuführen, wie dies oben beschrieben wurde (z. B. Expansion einer komprimierten Einrichtung, Drehung einer verdrehten Einrichtung, ein Gel, das sich bewegt, wenn es seine Phasen ändert, Beschichten oder Behandlung der Haut bzw. des Stuhls, Unterbindung eines Enzyms, Einstellung eines pH-Wertes, etc.).
Das Auslösen der Erzeugung einer dreidimensionalen Struktur, um eine Ausscheidung festzuhalten, umfaßt z. B. Ansprechfunktionen, die an der Komponente des Artikels und schließlich an der Ausscheidung durchgeführt werden. Das Festhalten von einer Ausscheidung, das Abwischen der Haut des Trägers oder das Behandeln der Haut mit einer Hautpflegezusammensetzung sind z. B. Ansprechfunktionen, die an der Ausscheidung und/oder am Träger durchgeführt werden. Das Einstellen der Geometrie des Artikels (in einer, zwei oder drei Abmessungen) oder die physikalischen Eigenschaften (z. B. Biegemodul Geometrie etc.) sind Beispiele von Ansprechfunktionen, welche an dem Artikel durchgeführt werden können. Das Signalisieren einem Pfleger und/oder dem Träger, dass ein Ereignis aufgetreten ist, führt jedoch keine Ansprechfunktion durch, weil dies nicht eine Funktion beim Stimulus durchführt. Signalisierungseinrichtungen erfordern ein Mittel außerhalb des System (z. B. einen Menschen, etc.), um als ein Betätigungselement zu wirken, um zu einer durchzuführenden Funktion zu kommen. Ein Betätigungselement eines Einwegartikels kann z. B. ein Deodorant, einen Enzymhemmer, eine Hautpflegezusammensetzung oder ein pH-Regulierungsmittel freigeben oder liefern; eine Körperausscheidung festhalten, abwischen, abdecken, einfangen, immobilisieren, abdichten, pumpen oder speichern; oder die Freigabe oder die Erzeugung einer Struktur oder eines Elements auslösen, dass so ausgebildet ist, dass eine oder mehrere dieser Funktionen durchgeführt werden können, oder einer anderen Ansprechfunktion bei einer Ausscheidung, einem Träger, einem Artikel oder einer Komponente derselben.
Ein Betätigungselement 70 der vorliegenden Erfindung kann eine potentielle Energie freigeben, um eine Ansprechfunktion bei einem Stimulus durchzuführen oder zu aktivieren. Die Freigabe von potentieller Energie kann eine mechanische, elektrische, chemische oder thermische potentielle Energie in eine mechanische, elektrische oder chemische kinetische Energie umwandeln, um die Ansprechfunktion durchzuführen. Betätigungselemente können durch einen Schwellenwertniveau eines Stimulus ausgelöst werden, um eine potentielle Energie frei zu geben, um eine Ansprechfunktion bei dem Stimulus durchzuführen, oder kann kontinuierlich bei dem Stimulus ansprechen, wie dies unten beschrieben wird. Zum Beispiel hat ein komprimierter Schaum eine gespeicherte kompressive mechanische potentielle Energie und kann eine mechanische kinetische Energie bereit stellen, wenn sie frei gegeben wird. Ein verdrehter Schaum hat eine mechanische kinetische Verdrehungsenergie, die eine mechanische kinetische Energie bereitstellen kann, das heißt, eine Drehung, wenn sie frei gegeben wird. Zudem kann eine gespeicherte, chemische, elektrische oder thermische Energie verwendet werden, um eine elektrische, mechanische, chemische oder thermische kinetische Energie frei zu geben. Ein Betätigungselement eines Einwegartikels kann z. B. ein oder mehr des Folgenden enthalten: gespeicherte Lotion, Stuhl-Modifizierungsmittel, Enzymhemmer, pH-Puffer, Farbstoffe, Druckgas, einen komprimierten Schaum, eine Pumpe, ein Transportelement mit geschlossenem Flüssigkeitssystem, ein elektrisch sensitives Gel, ein auf einen pH-Wert sensitives Gel, ein auf eine Salzkonzentration sensitives Gel, etc..
Die potentielle Energie kann in irgendeiner Weise gespeichert werden, die ausreicht, um solange beibehalten/zurück gehalten zu werden, bis sie angefordert wird. Beispiele enthalten Batterien und/oder Kondensatoren, elastisch, torsionsmäßig, kompressiv gedehnte Materialien oder Strukturen, eine Form von nicht in Reaktion gebrachte Reagenzmittel und Materialien, die in der Lage sind, physikalische oder chemische Funktionen durchzuführen (z. B. Absorptionsmittel, Emollienten, pH-Puffer, Enzyminhemmer, Stuhl-Modifikationsmittel; Druckgase, etc.).
Alternativ kann ein Betätigungselement 70 der vorliegenden Erfindung eine Menge eines gespeicherten Materials umfassen, das die Kapazität hat, eine Ansprechfunktion bei einem Stimulus durchzuführen oder zu aktivieren. In einer Ausführungsform kann das Betätigungselement 70 z. B. ein gespeichertes Material passiv freigeben oder aktiv ausgeben, welches eine Ansprechfunktion beim Stimulus durchführt. In dieser Ausführungsform kann das Betätigungselement 70 durch einen Schwellenwert eines Stimulus ausgelöst werden, um das gespeicherte Material zu einem gegebenen Zeitpunkt frei zu geben oder auszugeben, oder kann das Material kontinuierlich freigeben oder ausgeben. Das Betätigungselement 70 kann z. B. eine gespeicherte Lotion, Hautpflegezusammensetzungen, ein Stuhl-Modifikationsmittel, Enzyminhemmer, pH-Puffer, Farbstoffe, etc. enthalten. In bestimmten bevorzugten Ausführungsförmen kann das Material durch ein Betätigungselement 70 ausgegeben werden, wie einem expandierenden elastischen Material, einem frei gegebenen Hochdruckgas, etc..
In alternativen Ausführungsformen umfassen der Sensor und/oder das Betätigungselement ein geschlossenes System eines Flüssigkeitstransportelements. Ein "geschlossenes System eines Flüssigkeitstransportelements" oder ein "Transportelement" umfaßt ein mit Flüssigkeit gefülltes Element mit einem Einlaßanschluß und einem Auslaßanschluß, welches bei Erhalt auch nur einer geringen Menge einer Flüssigkeit am Einlaßanschluß praktisch unmittelbar die Flüssigkeit am Auslaßanschluß freigibt. Die aus dem Auslaßanschluß frei gegebene Flüssigkeit kann als Stimulussignal für einen Sensor dienen. Zum Beispiel kann die Flüssigkeit Wasser sein, welches frei gegeben wird, wenn das Transportelement eine Stuhl-Feuchtigkeit am Einlaßanschluß einsaugt, welche dahin gehend wird, eine Dichtung aufzulösen, um eine gespeicherte mechanische Energie frei zu geben, um einen Stuhl-Lückenraum zu erzeugen. In einer weiteren Ausführungsform kann das Transportelement Urin an einem Einlaßanschluß einsaugen und das Urin zu einem anderen Bereich des Artikels zur Speicherung transportieren. Alternativ kann das Transportelement selbst ein Betätigungselement auslösen (z. B. sich mit Mittels vermischen, um eine chemische Reaktion durchzuführen), oder kann wenigstens einen Teil der Funktion des Betätigungselementes durchführen (z. B. das frei gegebene Wasser wird durch ein superabsorbierendes Polymer eingesaugt, welches in einer speziellen Geometrie angesaugt ist und welches quillt und ein Stuhl-Lückenvolumen bildet). Der Flüssigkeitstransport durch solche Transportelemente basiert auf einer direkten Ansaugung statt auf einer Kapillarität. Die Flüssigkeit wird durch eine Region hindurch transportiert, in welche keine signifikante Menge an Luft (oder einem anderen Gas) eintreten kann. Die Antriebskraft für den Flüssigkeitsstrom durch ein solches Element hindurch, kann durch eine Flüssigkeitssenke erzeugt werden (z. B. einer kapillar oder osmotisch absorbierenden Struktur) oder durch eine Quelle in Flüssigkeitsverbindung mit dem Element. So muss ein Flüssigkeits-Transportelement eine relativ hohe Flüssigkeitsdurchlässigkeit haben.
Es gibt vorzugsweise wenigstens zwei Regionen innerhalb des Transportelements mit unterschiedlichen Porengrößen, nämlich die ein oder mehreren Anschlußregionen mit kleineren Poren und die innere Region mit einer viel größeren Porengröße. Die innere Region des Transportelements hat eine Durchlässigkeit, die relativ hoch ist im Vergleich zu der Durchlässigkeit einer Anschlußregion (eine höhere Flüssigkeitsdurchlässigkeit liefert einen geringeren Strömungswiderstand), welcher ein Teil einer äußeren Wandregion sein kann, welche die innere Füllregion umgibt. Nicht beschränkende Beispiele von hoch porösen Materialien, die für die Verwendung als das Material der inneren Region geeignet sind, umfassen faserige Strukturen, umfassend Polyolefin, PET; Zellulose und auf Zellulose basierende Fasern und ein poröser, offenzelliger Schaum, wie retikulierte Schäume, Zelluloseschwämme, Polyurethanschäume und HIPE-Schäume. In einer Ausführungsform sind die Lücken der inneren Region im Wesentlichen vollständig gefüllt mit einem im Wesentlichen nicht komprimierbaren Fluid. Der Ausdruck "im Wesentlichen vollständig" bezieht sich auf die Situation, in welcher ausreichend Lückenvolumen der inneren Region mit der Flüssigkeit gefüllt ist, derart, dass ein kontinuierlicher Strömungsweg zwischen Einlaß- und Auslaßanschlüssen eingerichtet werden kann.
Die Anschlußregionen des Transportelements umfassen Materialien, welche für die Transportflüssigkeit durchlässig sind, nicht aber für das Umgebungsgas (die Luft), wenn sie einmal mit der Transportflüssigkeit benäßt worden sind. Häufig werden solche Materialien als Membrane beschrieben, welche als Regionen definiert sind, die für eine Flüssigkeit, ein Gas oder eine Suspension aus Teilchen in einer Flüssigkeit oder einem Gas durchlässig sind. Die Membrane kann z. B. eine mikroporöse Region umfassen, um eine Flüssigkeitdurchlässigkeit durch die Kapillaren hindurch bereit zu stellen. In einer alternativen Ausführungsform kann die Membrane eine monolithische Region umfassen, die in Block-Copolymer aufweist, durch welches die Flüssigkeit auf dem Wege einer Diffusion hindurch transportiert wird. Beispielhafte Membranen für die Anschlußregionen umfassen Zelluloseacetatmembranen, wie solche die offenbart sind, in US Patent Nr. 5,108,383, unter der Bezeichnung "Membranes For Absorbent Articles", veröffentlicht für White am 28. April 1992, PET-Filme, wie sie offenbart sind in EP-A-0451797, Nitrozellulosemembranen, Zellulosenitratmembranen, PTFE-Membranen, Polyamidmembranen und Polyester. Weitere geeignete Materialien sind gewobene Polymermaschen, wie Polyamid- oder Polyethylenmaschen, wie sei erhältlich sind von Verseidag in Geldern-Waldbeck, Deutschland oder SEFAR in Rüschlikon, Schweiz.
Das Betätigungselement 70 kann alternativ ein elektrisch sensitives Gel umfassen. Elektrisch sensitive Gele sind polymere Gelnetzwerke, die, wenn sie wenigstens teilweise in Wasser gequollen sind, unter der Aufbringung eines elektrischen Stromes oder Feldes ihr Volumen und/oder ihre Geometrie ändern. Zum Beispiel werden sich bestimmte teilweise ionisierte Polyacrylamidgele ein anisotropen Kontraktion von etwa 50% unter schwachen elektrischen Feldern (z. B. 0,5 Volt/cm) unterziehen, wenn sie in Aceton und Wasser eingetaucht werden. Alternativ können elektrisch sensitive Gele sich einer elektrisch induzierten Biegung bei Vorhandensein von Wasser und einem grenzflächenaktiven Stoff unterziehen oder können sich einer oszillierenden Wellenbewegung unterziehen, wenn sie einem oszillierenden elektrischen Feld ausgesetzt sind. Es wird angenommen, dass eine örtliche Schrumpfung in einem Bereich des Gels induziert werden kann, z. B. auf einer Seite eines Gelelements, durch Konzentrieren positiv geladener Moleküle eines grenzflächenaktiven Stoffes auf dem negativ geladenen Gelpolymer in einem elektrischen Feld. Eine Veränderung der Intensität und/oder der Polarität des Feldes induziert eine Bewegung in dem Gel, dass sich eine Seite in ihrer Länge verringert (z. B. ein in einem Streifen geformtes Gel kann sich kräuseln). Elektrisch sensitive Gele können variable Geometrien umfassen, wie rechtwinklig, kreisförmig, retikulierte Gittermuster, etc., um ein Ventil bereit zu stellen, um ein Material frei zu geben, einer Körperausscheidung zu erlauben, hindurch zu fließen, eine Körperausscheidung daran zu hindern, hindurch zu fließen, eine Körperausscheidung einzukapseln, etc., und zwar wenn sie ihr Volumen und/oder ihre Geometrie ändern. Ein elektrisch sensitives Gel, das in einem Streifen geformt ist, kann z. B. sich so biegen, dass es einen Stuhl transportieren kann, wenn eine Stuhl-Feuchtigkeit erfaßt wird. In den 10A und 10B ist z. B. ein Streifen eines elektrisch sensitiven Gels in einem Schaltkreis gezeigt, in welchem eine Stuhl- Feuchtigkeit die Kontakte 485 überbrücken und einem Strom erlauben kann, zu dem elektrisch sensitiven Gel zu fließen und entweder den Streifen zu biegen oder zu begradigen. Alternativ kann ein in einem retikulierten Gittermuster geformtes elektrisch sensitives Gel, wie in den 11A, 11B und 11C gezeigt, elektrisch induziert werden, um zu quellen oder zu schrumpfen, wenn Urin erfaßt wird, um ein Ventil zu bilden, das einen Urinfluß zu einem anderen Bereich des Artikels 20 erlaubt oder verhindert. 11A zeigt z. B. einen Schaltkreis, der ein retikuliertes Gittermuster eines elektrisch sensitiven Gels enthält. Die 11B und 11C zeigen ferner einen mikroskopische Ansicht des Gitters in einer geschrumpften bzw. in einer gequollenen Konfiguration. Ein beispielhaftes Material ist ein schwach vernetztes PAMP-Gel (Poly(acrylamid-2-methylpropan)sulfonsäure). Dieser Geltyp kann verschiedene Funktionen durchführen, wie die Erzeugung eines Lückenraumes von Stuhlgängen, das Wischen der Haut, Aufbringen und Ausgeben von einem chemischen Stuhl-Behandlungsmittel oder funktionieren als Ventil, um ein Material frei zu geben. Weitere beispielhafte elektrisch sensitive Gele sind beschrieben in US Patent Nr. 5,100,933, veröffentlicht für Tanaka am 31. März 1990 und WO 9202005. Alternativ können pH-sensitive Gele oder auf einer Salzkonzentration sensitive Gele, die ihr Volumen und/oder ihre Geometrie bei einem spezifischen pH-Wert oder Salzkonzentrationen ändern, als ein Betätigungselement der vorliegenden Erfindung verwendet werden.
Eine Ausführungsform eines Artikels der vorliegenden Erfindung kann ein oder mehrere proaktive Sensoren und ein oder mehrere Betätigungselemente 70 enthalten. Beim Erfassen eines Eingangssignals vor dem unmittelbar bevor stehenden Ereignis kann ein Ansprechsystem ausgelöst werden, um das unmittelbar bevor stehende Ereignis zu verzögern oder vorzubereiten. Dies wird die Konstruktion von Artikeln zulassen, in welchen die Ausscheidung-Management-Technolgie anfänglich „verborgen" oder unwahrnehmbar ist, aber an oder kurz vor dem Augenblick ihrer Benötigung verfügbar ist. Ungeachtet des spezifischen Stimulus kann der proaktive Sensor in diesen Ausführungsformen ein Betätigungselement auslösen, um eine Aktion beim Stimulus durchzuführen, um den Auftritt des unmittelbar bevor stehenden Ereignisses zu verzögern oder vorzubereiten. Falls z. B. eine unmittelbar bevor stehende Defäkation oder Urinierung auf dem Wege der elektrischen Aktivität der äußeren analen Schließmuskel erfaßt werden soll, wird das System vorzugsweise durch ein Signal ausgelöst (das heißt, das Ansprechsystem wird aktiviert}, das sich auf eine Relaxation des analen Schließmuskels bezieht. Das Betätigungselement kann dann eine Funktion durchführen, wie ein Behandeln der Haut des Trägers, um eine Hautirritation zu verhindern oder zu minimieren; eine Körperausscheidung-Management-Einrichtung durch Aktivieren eines Stuhl-Volumenhalters vorzubereiten; ein Ventil zu öffnen, um Urin in eine Speichereinrichtung fließen zu lassen; einen Enzymhemmer, eine Hautpflegezusammensetzung, ein pH-Regulierungsmittel oder andere Haut-Behandlungshilfen freizusetzen, wie sie im Stand der Technik bekannt sind.
Das Betätigungselement 70 kann in einem Bereich des Einwegartikels angeordnet sein und/oder operativ mit diesem verbunden sein, der dem Betätigungselement erlaubt, eine Ansprechfunktion bei der Körperausscheidung, dem Träger, dem Artikel oder einer Komponente derselben durchzuführen. Im Artikel 20 kann das Betätigungselement 70 z. B. in der vorderen Taillenregion 36, der hinteren Taillenregion 38 oder der Schrittregion 37 des Artikels 20 liegen und kann einstöckig mit einer Komponente des Grundkörpers 22, der Decklage 24, der Außenlage 26, des absorbierenden Kerns 28, der Seitenfelder 30, der Beinaufschläge 32, eines Taillenmerkmals 34, eines Befestigungssystems 40, der Längsränder 50 oder Stirnränder 52, etc: sein, angrenzend an diese angeordnet sein oder mit diesen verbunden sein. Das Betätigungselement 70 kann auch vollständig in dem Artikel, wie dem Artikel 20, enthalten sein, kann mit einem Bereich in dem Artikel liegen und mit einem Bereich außerhalb des Artikels 20 liegen oder kann vollständig außerhalb des Artikels 20 liegen. Ein Betätigungselement 70 oder ein Bereich eines Betätigungselements 70 kann operativ mit ein oder mehreren Sensoren 60, ein oder mehreren Reglern 80, einem anderen Bereich des Betätigungselements 70 oder einem anderen Bereich des Artikels 20 verbunden sein. Ferner kann das Betätigungselement 70 mit dem Artikel 20 einstückig sein oder kann durch den Pfleger oder den Träger installiert werden.
Der Artikel 20 kann auch einen Regler 80 enthalten. Ein "Regler" ist für die Zwecke dieser Anmeldung als eine Einrichtung definiert, die einen Eingang von einem Sensor erhält und bestimmt, ob ein oder mehrere Aktionen aufgrund des Eingangs durchzuführen sind. Der Regler kann ein Signal von dem Sensor 60 erhalten und dieses zum Betätigungselement 70 lenken, um eine Ansprechfunktion bei Vorliegen des Eingangs durchzuführen. Alternativ kann das Betätigungselement 70 das Signal direkt von dem Sensor 60 erhalten und eine Ansprechfunktion bei Vorliegen des Eingangs durchführen. Ein Regler kann Materialien enthalten, die sich einer chemischen oder physischen Änderung unterziehen, kann eine chemische, mechanische oder elektrische Einrichtung sein, die eine Information von einem Sensor, etc. verarbeitet. Zum Beispiel kann in einem Artikel mit einem komprimierten plastischen Schaummaterial, das unter Vakuum in einem bei Feuchtigkeit löslichen Beutel eingekapselt und eingezwängt ist, der Sensor 60 den bei Feuchtigkeit löslichen Beutel umfassen. Die physikalischen und chemischen Eigenschaften des Films, das heißt, der Polymertyp, die Dicke, etc., welche bestimmen, wie viel Stimulus vorhanden sein muss, bevor der Film sich auflöst, wirken als der Regler 80 und bestimmen des Schwellenwert des Stimulus, der erreicht werden muss, bevor der Regler 80 dem Betätigungselement 70 erlaubt, die gespeicherte Energie frei zu geben, um eine Ansprechfunktion bei Vorliegen des Stimulus durchzuführen. Das Betätigungselement 70 ist die Kombination aus komprimierten Schaum und dem Verlust des Vakuums, welcher die Freigabe der gespeicherten mechanischen Energie des komprimierten Schaums erlaubt. In diesem Beispiel wirkt der Regler 80 als ein Einmalschalter. Ein elektrischer Regler 80, der von dem Sensor 60 Signale erhält, wie die elektrische Aktivität von Muskeln des Trägers, kann jedoch mehrere elektrische Signale erhalten und überwachen und kann wiederholt das Betätigungselement auslösen, um bei Vorliegen des Stimulus zu arbeiten. Der Regler kann mit der Sensorkomponente einstückig sein, mit der Betätigungskomponente einstückig sein oder eine separate Komponente des Systems sein.
Der Regler 80 kann in irgendeinem Bereich des Einwegartikels angeordnet und/oder operativ mit diesem verbunden sein, der dem Regler 80 erlaubt, ein Signal vom Sensor 60 zu erhalten und ein Signal für das Betätigungselement 70 bereit zu stellen. Im Artikel 20 kann z. B. der Regler 80 in der vorderen Taillenregion 36, der hinteren Taillenregion 38 oder der Schrittregion 37 des Artikels 20 angeordnet sein und kann mit dem Grundkörper 22 oder einer Komponente der Decklage 24, der Außenlage 26, dem absorbierenden Kern 28, Seitenfeldern 30, Beinaufschlägen 32, einem Taillenmerkmal 34, einem Befestigungssystem 40, den Längsrändern 50 oder den Stirnrändern 52, etc. sein, angrenzend an diese angeordnet sein oder mit diesen verbunden sein. Der Regler 80 kann mit dem Artikel einstückig sein oder kann durch den Pfleger oder den Träger installiert werden. Der Regler 80 kann vollständig innerhalb des Artikels, wie dem Artikel 20, enthalten sein, kann einen Bereich haben, der im Artikel liegt, und einen Bereich haben, der außerhalb des Artikels liegt, oder kann vollständig außerhalb des Artikels 20 angeordnet sein. Ein Regler 80 oder ein Bereich des Reglers 80 kann operativ mit ein oder mehreren Sensoren 60 verbunden sein, ein oder mehreren Betätigungselement 70, einem anderen Bereich des Reglers 80 oder einem anderen Bereich des Artikels 20. Der Regler 80 kann z. B. ein Signal von dem Sensor 60 erhalten und ein Signal an das Betätigungselement 70 liefern, z. B. durch eine Hochfrequenz (Hf)-Übertragung.
Die Funktionen des Sensors 60 und des Reglers 80 können z. B. durch das gleiche strukturelle Element, wie einem Film, der sich bei Kontakt mit einer Komponente einer Körperausscheidung auflöst, durchgeführt werden. In diesem Beispiel wirkt der Film als ein Sensor und spricht auf die Stimuluskomponente der Körperausscheidung an. Die physikalischen und chemischen Eigenschaften des Films, das heißt, der Polymertyp, die Dicke, etc., welche bestimmen, wie viel Stimulus vorhanden sein muss, bevor der Film aufgelöst wird, wirken als der Regler und bestimmen den Schwellenwert des Stimulus, der vorhanden sein muss, bevor der Regler dem Betätigungselement erlaubt, eine gespeicherte Energie frei zu geben, um eine Ansprechfunktion bei Vorliegen des Stimulus durchzuführen. In einer weiteren Ausführungsform kann das Ansprechsystem Zellen oder Kapseln 290 (siehe 5) umfassen, die ein oder mehrere Materialien enthalten, wie Hautpflegezusammensetzungen, pH-Regulierungsmittel oder Enzymhemmer. Die Zellen oder Kapseln können z. B. unter einem Schwellenwer-Druck bersten oder sich bei Vorhandensein eines Schwellertwerts einer gegebenen Flüssigkeit oder einer anderen Komponente einer Körperausscheidung auflösen und die gespeicherte Hautpflegezusammensetzung oder einen Enzymhemmer frei geben. In dieser Ausführungsform wirken die Zellen oder die Kapseln sowohl als Sensor, z. B. beim Erfassen einen Druckpegels, als auch als Regler, z. B. beim Definieren des Schwellenwerts, bevor erlaubt wird, dass die gespeicherte Hautpflegezusammensetzung oder die Enzymhemmer frei gegeben wird/werden. In einer Ausführungsform, in welcher das Flüssigkeitstransportelement mit geschlossenem System Urin am Einlaßanschluß erhält und eine Flüssigkeit, wie beispielsweise Wasser, aus dem Auslassanschluss ausgibt, um z. B. einen löslichen Film, der ein komprimiertes elastisches Material hält, aufzulösen, kann das Flüssigkeitstransportelements mit geschlossenem System z. B. als der Sensor und als der Regler wirken. In dieser Ausführungsform kann das Transportelement als ein Sensor wirken, indem das Urin angenommen wird, wobei die Durchlässigkeit des Einlaßanschlusses oder des Auslaßanschlusses als der Regler funktionieren können und die Schwellenwertmenge der Flüssigkeit bestimmen können, die erforderlich ist, bevor das Transportelement die Flüssigkeit an den löslichen Film abgibt.
Der Artikel 20 der vorliegenden Erfindung umfaßt ein diskontinuierliches Ansprechsystem mit einem Rückführungskreis. Das Ansprechsystem kann alternativ ein kontinuierliches Ansprechsystem mit einem Rückführungskreis enthalten, dass auf die Körperausscheidung wirkt, wenn der Artikel durch den Träger beschmutzt worden ist. Ein "Ansprechsystem" wird für die Zwecke dieser Anmeldung als ein System definiert, welches einen Sensor 60 und ein Betätigungselement 70 enthält, die auf die Körperausscheidung, den Träger, den Artikel oder eine Komponente derselben wirkt, wenn der Sensor 60 den richtigen auslösenden Stimulus erfasst. Beim Erfassen eines gegebenen Stimulusparameters bewirkt das Betätigungselement 70 die Freigabe einer gespeicherten Energie oder eines gespeicherten Materials, um eine Ansprechfunktion durchzuführen, z. B. Wirken auf die Körperausscheidung, den Träger, den Artikel oder eine Komponente derselben.
Das Ansprechsystem der vorliegenden Erfindung kann entweder in einer "kontinuierlichen" oder in einer "diskontinuierlichen" Weise reagieren. Wie in dieser Anmeldung verwendet, bezieht sich ein "kontinuierliches Ansprechsystem" auf ein Ansprechsystem, in welchem die Ausgabe quantitativ abhängig ist von der Quantität des Stimulus, das heißt, kontinuierlich steigende Quantitäten des Stimulus werden benötigt, um kontinuierlich steigende Quantitäten der Ausgabe zu bewirken, oder in welchem die Ausgabe des Ansprechsystems eine passive Freisetzung eines gespeicherten Materials aufweist. Ein superabsorbierendes Polymer, das in einem absorbierenden Kern eines Artikels angeordnet ist, liefert zum Beispiel eine kontinuierliche Reaktion, in welcher die Ausgabe quantitativ abhängig ist von der Menge des Stimulus, das heißt, mit steigenden Mengen, mit denen eine flüssige Ausscheidung das superabsorbierende Polymer berührt, enthält eine steigende Menge des Polymers diese Flüssigkeit, bis die Kapazität des Polymers überschritten wird. Eine stöchiometrische chemische Reaktion ist ein weiteres Beispiel eines Systems mit einer kontinuierlichen Reaktion auf eine steigende Ausgabe. In der Reaktion A + überschüssiges B → C ist z. B. die Menge des überschüssigen B, das in C umgeandelt ist, stöchiometrisch und deshalb „kontinuierlich" in Bezug auf ein im System verfügbares A. Ein Ansprechsystem, welches ein gespeichertes Material passiv frei gibt, liefert jedoch im Allgemeinen eine kontinuierliche Reaktion, ungeachtet dessen, wie das Material selbst frei gesetzt wird, weil die aufgrund der Körperausscheidung, des Trägers, des Artikels oder einer Komponente durchgeführte tatsächliche Ansprechfunktion durch das Material, nicht durch die Freisetzung des Materials ausgeführt wird. So wird, sei es, dass das Material kontinuierlich in Antwort auf einen gegebenen Stimulus frei gesetzt wird oder diskontinuierlich zu einem Zeitpunkt frei gesetzt wird, wenn ein Schwellenwert eines gegebenen Stimulus erfasst wird, die durch das frei gesetzte Material durchgeführte Ansprechfunktion derart durchgeführt, dass kontinuierlich steigende Mengen des Stimulus benötigt werden, um kontinuierlich steigende Mengen der Ausgabe zu bewirken, bis das frei gesetzte Material verbraucht ist.
Ein "diskontinuierliches Ansprechsystem" bezieht sich jedoch auf ein Ansprechsystem, das ein Ausgangfunktion hat, die im wesentlichen unabhängig ist von der Menge des Stimulus über einen Schwellenwert hinaus. Wenn zum Beispiel ein oder mehrere Schwellenwerte eines gegebenen Stimulus erreicht werden, kann das Ansprechsystem die Gesamtheit oder einen vorbezeichneten Teil dieser gespeicherten Energie frei setzten, um eine spezifische Ansprechfunktion durchzuführen. In einer idealen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthält die Ausgangsfunktion eine "Schritt"-Funktion, wie sie in 7A gezeigt ist. In dieser Ausführungsform ist die Rate der Veränderung in der Ausgabe mit zunehmenden Werten des Stimulus (d(Ausgang)/d(Eingang)), das heißt, die Steigung der ersten Ableitung f'(x) der Ausgangsfunktion f(x) ist vorzugsweise im Wesentlichen Null, wenn die Menge des Eingangs über oder unterhalb des Schwellenwertes liegt. Am Schwellenwert jedoch erreicht die d(Ausgang)/d(Eingang)-Rate der Veränderung vorzugsweise unendlich. So ist in der idealen diskontinuierlichen Reaktion der Grenzwert der Funktion f(x – ε), mit ε→0, nicht gleich dem Grenzwert der Funktion f(x + ε) mit ε→0, das heißt, lim f(x – ε) ≠ lim f(x + ε).
ε→0 ε→0
Die vorliegende Erfindung erkennt jedoch, dass in der physikalischen Welt eine ideale unmittelbare Stufenänderung an dem Schwellenwert nicht notwendig ist und in vielen Fällen sogar nicht einmal möglich ist. In einer bevorzugten Ausführungsform ist es nur notwendig, dass die Ausgabefunktion eine virtuelle Stufenänderung mit einer sehr geringen Änderung im Stimulus an oder um den Schwellenwert des Stimulus herum aufweist. So berücksichtigt die vorliegende Erfindung ein diskontinuierliches ansprechendes System der vorliegenden Erfindung mit einer Ausgabefunktion, die in einer ausreichend diskontinuierlichen Weise in der Übergangsregion reagiert, derart, dass die Ausgabefunktion wenigstens einen minimalen relativen Grad an Stufigkeit in der Übergangsregion aufweist. Obwohl nicht auf ein spezielles Verfahren zum Beschreiben oder Modellieren eines diskontinuierlichen Systems beschränkt sein zu wollen, wird in einem bevorzugten Verfahren zum Bestimmen, ob eine gegebene Ausgabefunktion in einer ausreichend diskontinuierlichen Weise funktioniert, wie dies für die Zwecke der vorliegenden Erfindung definiert ist, die Steigung der Ausgabekurve an dem Wendepunkt mit der relativen Steigung einer Linie zwischen dem ersten und dem letzten Punkt der Übergangsregion verglichen. Zum Beispiel zeigt 8A eine graphische Darstellung einer beispielhaften Ausgabefunktion, f(x) zusammen mit ausgerichteten Kennlinien der ersten f(x) und zweiten f'(x) und dritten f''(x) Ableitungen der beispielhaften Ausgabefunktion. Die Ausgabefunktion f(x) beschreibt den Effekt des Stimulus (x oder I) auf die Ausgabe bzw. die Reaktion (R(I)). Für die Zwecke der vorliegenden Erfindung ist die Übergangsregion als die Region zwischen den relativen Maxima R(I₁) und den Minima R(I₂) der zweiten Ableitung f''(x) der Ausgabefunktion f(x) definiert. Die relativen Maxima R(I₁) und die relativen Minima R(I₂) sind Punkte, an welchen die dritte Ableitung f'''(x) gleich Null ist. Der Wendepunkt I₀ ist als der Punkt in der Übergangsregion definiert, an welchem die zweite Ableitung f''(x) Null ist, das heißt,
Der Vergleich der Steigung der Ausgangsfunktion an dem Wendepunkt mit der Steigung einer Linie zwischen dem ersten und letzten Punkt der Übergangsregion kann beschrieben werden durch die Gleichung:
In dieser Gleichung ist dR/dI an dem Wendepunkt die erste Ableitung der Ausgangsfunktion an diesem Punkt. Der Ausdruck ΔI_T ist die Änderung im Stimulus des ansprechenden Systems zwischen dem ersten I₁ und dem letzten I₂. der Übergangsregion, das heißt, I₂ – I₁ und der Ausdruck Δ R_T ist die Veränderung in der Antwort der Ausgangsfunktion zwischen dem ersten und dem letzten Punkt der Übergangsregion, das heißt, R(I₂) – R(I-1). Der Koeffizient k ist eine proportionale Konstante, welche die relative Stufigkeit der Steigung der Ausgangsfunktion an dem Wendepunkt I₀ im Vergleich zu der Steigung einer Linie zwischen dem ersten und letzten Punkt der Übergangsregion beschreibt. Damit das ansprechende System eine diskontinuierliche Ausgangsfunktion aufweist, muss die proportionale Konstante k wenigstens 2,0, vorzugsweise wenigstens 3,0, ganz bevorzugt wenigstens 5,0, noch bevorzugter wenigstens 10,0 betragen, wobei wenigstens 100 am meisten bevorzugt wird.
In bestimmten Ausführungsformen kann der relative Grad an Stufigkeit in der Übergangsregion eines diskontinuierlichen ansprechenden Systems auch durch eine Übergangsfunktion eines Kontrollsystems mit einer Reihe einer ganzzahligen Zahl n, Verschiebungen mit gleicher Zeitkonstante erster Ordnung, modelliert werden. Die Übergangsfunktion des ansprechenden Systems wird für die Zwecke der vorliegenden Erfindung als das Verhältnis der Laplace-Transformationen der Ausgabe (reagierende Variable) zu dem Stimulus (störende Variable) definiert. Siehe z. B. Robert H. Perry & Don Green, Perry's Chemical Engineers' Handbook, sechste Ausgabe, Kapitel 22, (McGraw Hill, Inc. 1984). Wie in 10B gezeigt ist, kann der relative Grad an Stufigkeit einer Ausgabefunktion angenähert werden durch die Formel: KG(s) = K/(Ts + 1)ⁿ, in welcher KG(s) die Übergangsfunktion ist, K ein proportionales Element ist, T die Zeitkonstante des Systems ist und n die ganze Zahl von Zeitverschiebungen erster Ordnung ist. In diesem Modell nimmt mit Zunahme der Zahl n die Stufigkeit der Ausgabefunktion in der Übergangsregion zu und beginnt das Modell, sich einem diskontinuierlichen ansprechenden System zu nähern. Bestimmte diskontinuierliche ansprechende Systeme der vorliegenden Erfindung können vorzugsweise durch die obige Formel modelliert werden, wenn n größer als oder gleich 25 ist, wobei n größer als oder gleich 50 bevorzugt wird, und n größer als oder gleich 100 am meisten bevorzugt wird.
Wie in 7A gezeigt ist, kann ein ansprechendes System der vorliegenden Erfindung einen einzelnen Schwellenwert aufweisen, an welchem das ansprechende System die Gesamtheit seiner gespeicherten Energie freisetzen kann, um eine spezifische Ansprechfunktion auszuüben, oder kann mehrere Schwellenwerte enthalten, an welchen das System einen vorbestimmten Anteil seiner gespeicherten Energie freisetzen kann, um ein oder mehrere spezifische Ansprechfunktionen an jedem der Schwellenwerte auszuüben. In einer Ausführungsform mit einem einzelnen Schwellenwert kann das ansprechende System z. B. die Gesamtheit seiner gespeicherten Energie frei setzen, um die gesamte Ansprechfunktion auszuüben, wenn der Schwellenwert erreicht wird. In einer solchen Ausführungsform mit einem einzigen Schwellenwert umfasst in diesem Beispiel das diskontinuierliche ansprechende System ein System, welches zwei Zustände hat, wie beispielsweise Ein oder Aus. Wenn die Schwellenwertmenge eines Stimulus solcher Körperausscheidungen in dem absorbierenden Artikel vorhanden ist, kann das ansprechende System eine einzelne Ansprechfunktion auf die Ausscheidung, den Träger, den Artikel oder eine Komponente derselben ausüben, wie beispielsweise ein Einhüllen der Ausscheidung, weg von der Haut des Benutzers. So kann das diskontinuierliche ansprechende System eine einmalige „schalterähnliche„ Funktion ausüben, welches sich bei Vorhandensein eines Schwellenwerts eines Stimulus von einem Zustand zu einem anderen ändert.
Alternativ, wie in 7B gezeigt ist, kann das ansprechende System mehrere Schwellenwerte haben, wie It1 und It2, an welchen, wenn jeder Schwellenwert erreicht wird, das System eine gegebene "Menge" einer Energie freisetzen kann oder eine Menge eines Materials abgeben kann, um eine spezifische Ansprechfunktion auszuüben. In dieser Ausführungsform kann, wenn jeder Schwellenwert erreicht wird, ein Anteil der gesamten ansprechenden Funktion ausgeübt werden und oder können unterschiedliche unabhängige Ansprechfunktionen in Antwort auf erreichte unterschiedliche Schwellenwerte ausgeübt werden. Zum Beispiel kann ein ansprechendes System ein Stuhlgangenzym überwachen und kann, wenn jeder Enzym-Schwellenwert erreicht wird, eine gleiche oder ungleiche Menge von ein oder mehreren Enzymhemmern abgeben, oder kann eine Speicherkomponente des Artikels aufblähen oder expandieren oder einen pH-Puffer an dem ersten Schwellenwert abgeben und eine weitere Ansprechfunktion ausüben, wie das Ausgeben einer Menge von ein oder mehreren Enzymhemmer an dem zweiten Schwellenwert. In jeder Übergangsregion reagiert das ansprechende System im Wesentlichen in der gleichen Weise wie in der Übergangsregion in der oben beschriebenen Ausführungsform mit einem einzigen Schwellenwert.
Zusätzlich kann das Ansprechsystem mehrere Stimuli überwachen, wie Feuchtigkeit und/oder ein oder mehrere Stuhlenzyme, und ein oder mehrere Ansprechfunktionen durchführen, wenn die Schwellenwerte der unterschiedlichen Stimuli erreicht werden, oder kann eine Ansprechfunktion nur dann durchführen, wenn zwei oder mehr der Schwellenwerte der unterschiedlichen Stimuli erreicht werden. So kann ein Regler mehrere unterschiedliche Stimuli überwachen und eine unterschiedliche Ansprechfunktion durchführen, wenn der Schwellenwert der unterschiedlichen Stimuli erreicht werden. Alternativ kann der Regler eine Logik-ODER-Gate-Funktion durchführen, derart, dass eine Ansprechfunktion durchgeführt werden kann, wenn ein oder mehrere Schwellenwerte der mehreren Stimuli erreicht werden. Der Regler kann auch eine Logik-UND-Gate-Funktion durchführen, derart, dass eine Ansprechfunktion durchgeführt werden kann, wenn jeder Schwellenwert von zwei oder mehreren unterschiedlichen Stimuli erreicht wird. Der Regeler kann auch eine Kombination von oben agegebenen Funktionen ausführen oder kann andere im Stand der Technik bekannte Logik-Gate-Funktionen ausführen.
Das Ansprechsystem der vorliegenden Erfindung umfaßt ein System eines "geschlossenen Kreises", welches auch als ein System eines "Rückführungskreises" bezeichnet wird, umfaßt getrennte Komponenten eines Sensors 60 und eines Betätigungselements 70 und führt bei Vorliegen des Stimulus eine Ansprechfunktion durch. In einigen bevorzugten Ausführungsformen kann das System auch eine Erfassung oder eine Messung eines Elements oder eines Parameters des Ausgangszustands als wenigstens einen Auslöser der Ansprechfunktion verwenden, der bei Vorliegen des Stimulus durchgeführt wird. Der Ausgangszustand kann der Zustand des Stimuluszustands sein, nachdem das Betätigungselement 70 die Gelegenheit hatte, eine Ansprechfunktion auf den Stimuluszustand durchzuführen. Falls z. B. der Sensor 60 einen pH-Wert in dem Artikel 20 überwacht und Urin in den Artikel 20 abgeschieden wird, welches den pH-Wert des Systems verändert, das heißt, den Ausgangszustand des Ansprechsystems, kann das Ansprechsystem eine vorbestimmte Menge eines pH-Puffers frei geben, um den pH-Wert des Systems zurück auf den gewünschten Ziel-pH-Wert oder in pH-Bereich zu bringen oder kann einen Puffer frei geben, bis der pH-Wert zu dem Ziel-pH-Wert oder dem Ziel-pH-Bereich zurück kehrt. Ein absorbierendes Material, wie ein superabsorbierendes Polymer, das kontinuierlich einen Flüssigkeitsstimulus absorbiert, bis die Flüssigkeit vollständig absorbiert worden ist oder die Kapazität des Polymers erreicht worden ist, wird jedoch nicht als ein System mit geschlossenem Kreis angesehen, weil das absorbierende Material keine getrennten Komponenten eines Sensors 60 und eines Betätigungselements 70 hat. Die Ansprechfunktion kann durchgeführt werden, wenn der Ausgangszustand einen Schwellenwert erreicht, oder kann nur durchgeführt werden, wenn der Ausgangszustand und ein oder mehrere Zustände erfüllt sind. Das Wirken bei Vorliegen eines Stimulus kann ein Wirken bei Vorliegen des erfaßten Elements enthalten, z. B. Erfassen eines pH-Wertes und Wirken bei Vorliegen eines pH-Wertes, oder kann ein Wirken bei Vorliegen einer Zusammensetzung enthalten, von welcher das erfaßte Element eine integrale Komponente ist, z. B. Erfassen eines Stuhlenzyms oder einer Stuhl-Feuchtigkeit und Wirken bei Vorliegen von Stuhlgängen. Wie oben beschrieben, enthält das Rückführungskreis-System wenigstens zwei getrennte Komponenten: den Sensor 60 und das Betätigungselement 70. Ein Blockdiagramm eines beispielhaften Rückführungskreises mit einem Sensor 60 und einem Betätigungselement 70 ist in 6B gezeigt. Der Sensor 60 erfaßt ein Ereignis oder ein Parameter, das mit dem Ereignis verbunden ist. Das Betätigungselement 70 erhält ein Signal und führt eine Ansprechfunktion aufgrund des durch den Sensor 60 erfaßten Stimuluszustandes durch. Der Rückführungskreis kann ferner einen Regler 80 enthalten. In diesem Fall kann der Sensor 60 ein Signal an den Regler 80 liefern, und der Regler 80 kann dieses an das Betätigungselement 70 lenken, um eine Ansprechfunktion bei Vorliegen des Stimuluszustandes durchzuführen. Der Regler 80 kann eine separate Komponente des Ansprechsystems sein, oder die Reglerfunktion kann durch den Sensor 60 und/oder das Betätigungselement 70 durchgeführt werden.
Der Rückführungskreis der vorliegenden Erfindung kann "nicht modulierend" oder "modulierend" sein. In einem "nicht modulierenden" Rückführungskreis-Ansprechsystem wirkt das Ansprechsystem als ein Einmalschalter, in welchem das Betätigungselement eine Ansprechfunktion auf den Stimulus durchführt, wenn der Schwellenwert des Ausgangszustands erreicht ist. Der Sensor 60 kann z. B. ein spezifisches Stuhlenzym erfassen, und das Betätigungselement 70 kann einen komprimierten Schaum in Antwort darauf frei geben, um den Stuhl einzufangen, oder einen Enzyminhibitor in Anwort darauf frei zu geben, der auf das in dem Stuhl erfaßte Enzym wirkt. Alternativ kann der Sensor 60 Urin oder Menstruationsfeuchtigkeit erfassen und einen komprimierten Schaum oder ein absorbierendes Material in Antwort darauf frei geben, welcher/welches die Feuchtigkeit in das Material einzieht, wenn es expandiert. Der Sensor 60 kann auch ein flüchtiges Gas erfassen, welches einen offensiven Geruch erzeugt, und das Betätigungselement 70 kann in Antwort darauf ein Deodorant frei geben, welches den Geruch des flüchtigen Gases beseitigt. In jedem dieser Beispiele wirkt das Betätigungselement 70 bei Vorliegen des durch den Sensor 60 erfaßten Stimulus. Falls der Sensor 60 Urin erfaßt und das Betätigungselement 70 ein komprimiertes Schaummaterial frei gibt, um eine geformte Lücke von ausreichendem Volumen zu erzeugen, um Stuhl aufzunehmen, wirkt das Betätigungselement 70 jedoch auf etwas anderes als dem durch den Sensor 60 erfaßten Stimulus, das heißt, es wirkt auf den Stuhl statt auf das Urin und ist deshalb kein Rückführungskreis. Ein "modulierender" Rückführungskreis umfaßt jedoch einen Sensor 60, ein Betätigungselement 70 und einen Regler 80. In einem modulierenden Rückführungskreis wird der Ausgangszustand konstant oder wiederholt überwacht und weist der Regler 80 das Betätigungselement an, eine Ansprechfunktion bei Vorliegen des Stimulus durchzuführen, um den Ausgangszustand auf einem gewünschten eingestellten Punkt zu halten oder innerhalb eines gewünschten Bereichs zu halten. Ein modulierendes Ansprechssystem kann konstant oder wiederholt den pH-Wert in der Ausscheidung messen und eine gegebene Menge eines pH-Regulierungsmittels abgeben (wie einen pH-Puffer oder ein pH-Verminderungsmittel), und zwar jedesmal, wenn der pH-Wert der Ausscheidung als über den Schwellenwert des pH-Pegels liegend erfaßt wird, um ein Ansprechsystem mit Rückführungskreis zu schaffen.
Die vorliegende Erfindung umfasst ein Ansprechsystem, das eine diskontinuierliche Reaktion liefert, mit einem geschlossenen Kreis. Die vorliegende Erfindung umfasst auch ein Ansprechsystem, das eine kontinuierliche Reaktion liefert und auch einen Rückführungskreis umfasst (das heißt, ein System mit geschlossenem Kreis). Jeder dieser Typen von Ansprechsystemen liefert verschiedene Vorteile gegenüber den im Stand der Technik bekannten Ansprechsystemen mit kontinuierlich offenem Kreis.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfaßt eine Körperausscheidung-Isolierungseinrichtung ein komprimiertes elastisches Material, das innerhalb eines Beutels komprimiert gehalten wird, wobei wenigstens ein Bereich desselben wasserlöslich ist. Vorzugsweise wird das komprimierte elastische Material innerhalb des Beutels in einer Vakuumkomprimierung gehalten. Wenn ein Schwellenwert von Feuchtigkeit einen Teil der wasserlöslichen Region auflöst und das Vakuum diskontinuierlich freisetzt, expandiert das komprimierte Material und kann eine Ansprechfunktion auf ein oder mehrere Körperausscheidungen ausüben. Das komprimierte Material kann z. B. ein elastischer plastischer Schaum sein, der eine geformte Lücke mit ausreichendem Volumen hat, um Stuhlgänge einzufangen. Die Körperausscheidung-Isolierungseinrichtung kann in dem Artikel 20 angrenzend an den Anus des Trägers angeordnet werden, so dass sie, wenn diese expandieren kann, Körperausscheidungen, wie Stuhlgänge, einfangen kann und die Ausscheidung abseits von der Haut des Trägers speichern kann. In dieser Ausführungsform, wenn der lösliche Beutel auf Stuhlfeuchte i diskontinuierlicher Weise reagiert und die Körperausscheidung-Isoliereinrichtung Stuhl in Reaktion auf die Stuhlfeuchte fängt, wie in 1 gezeigt, umfasst das Ansprechsystem ein Ansprechsystem mit diskontinuierlich geschlossenem Kreis, weil das System auf den erfassten Stimulus in einer diskontinuierlichen Weise wirkt, wenn ein Schwellenwert für den Stimulus vorhanden ist.
Alternativ kann das komprimierte Material ein absorbierendes Material sein, das als eine Pumpe funktioniert, indem es ein Fluid in seinen Körper hinein zieht, wenn es expandiert. Wie in 9A bis 9C gezeigt ist, kann z. B. ein hoch poröser, großzelliger, elastischer Schaum 394, wie oben beschrieben, komprimiert und in einem Film, einem Umschlag, einem Beutel oder einer Kapsel mit wenigstens einem löslichen Bereich 392 und einer unlöslichen Unterlage 393 eingeschlossen sein. 9A zeigt eine beispielhafte mechanische Pumpe der vorliegenden Erfindung. 9B zeigt Stuhl auf der Struktur und 9C zeigt die Struktur, nachdem der Stuhl absorbiert wurde. Vorzugsweise wird jede Zelle mit dem komprimierten Schaum einzeln unter Vakuum gehalten. Wenn eine Flüssigkeit, wie Urin, Menstruationsfluide oder Stuhlfeuchtigkeit, den löslichen Film berührt, löst sich der Film auf und erlaubt dem komprimierten Schaum in den Zellen, die durch den Stuhl berührt werden, zu expandieren und ein Fluid in den Schaum einzuziehen, wenn dieser expandiert. In einer Ausführungsform kann das absorbierende Material mehrere Zellen umfassen, um eine Saugwirkung bei überlagernder Ausscheidung aufrecht zu erhalten. In dieser Ausführungsform umfaßt, wenn das Ansprechsystem das Fluid pumpt, das durch das lösliche Material erfaßt wurde, das Ansprechsystem ein diskontinuierliches Ansprechsystem mit geschlossenem Kreis, weil das System auf den durch den Sensor erfaßten Stimulus wirkt.
In der in 2, 2A, 3 und 3A gezeigten Ausführungsform der Körperausscheidungs-Isolierungseinrichtung 90 kann das komprimierte Material 94 irgendeinen elastische Schaum umfassen, der geeignete Kompressions- und Erholungseigenschaften aufweist, so dass dieser in der Lage ist, komprimiert und in dem Beutel 92 gehalten zu werden, und auch in der Lage ist, sich in einem wesentlichen Anteil auf seine ursprünglichen Höhe zu erholen, vorzugsweise wenigstens etwa 75%, nach Freigabe einer einzwängenden Kraft. Wenigstens ein Bereich des Beutels 92 umfaßt eine lösliche Region oder eine lösliche Dichtung. Die lösliche Region oder Dichtung kann sich bei Kontakt mit z. B. Stuhlfeuchtigkeit, Stuhlenzymen etc. auflösen. Der Beutel 92 hält vorzugsweise ein komprimiertes Material 94 in einem Kompressionszustand unter Vakuum zurück, bis ein Bereich der löslichen Region des Beutels 92 genug aufgelöst ist (das heißt, der Schellenwert von Wasser erfaßt wird), um das Vakuum diskontinuierlich frei zu geben. Wenn der Schaum einmal expandiert ist, ist dieser vorzugsweise auch steif genug, um dem Gewicht eines Babys zu widerstehen, so dass z. B. der Schaum nicht signifikant komprimiert wird, vorzugsweise weniger als etwa 50%, und die eingefangene Ausscheidung. Es kann z. B, ein EVA-Schaum verwendet werden, wie diejenigen, die erhältlich sind von Foamex Corporation aus Eddystone, Pennsylvania, identifiziert als SIF/210PP1 oder Aquazone 80A Schaum, oder von Sentinal Producty Corporation aus Hyannis; MA identifiziert als MC 1900 EVA 2 lg/ft³, oder ein Schaum, wie er beschrieben ist in US Patent 5,260,345, unter der Bezeichnung "Absorbent Foam Materials For Aqueous Body Fluids and Absorbent Articles Containing Such Materials", veröffentlicht für DesMarais et al. am 09. November 1993; US Patent Nr. 5,387,207, unter der Bezeichnung "Thin-Until-Wet Absorbent Foam Materials For Aqueous Body Fluids And Process For Making Same", veröffentlicht für Dyer et al. am 07. Februar 1995 und US Patent Nr. 5,625,222, unter der Bezeichnung "Absorbent Foam Materials For Aqueous Fluids Made From high Internal Phase Emulsions Having Very High Water-To-Oil Ratios", veröffentlicht für DesMarais et al. am 22. Juli 1997, sie können alle verwendet werden als das Stuhl-Einschluß-Kompressionsmaterial 94. Wie in den 2 und 2A gezeigt ist, kann das Kompressionsmaterial 94 eine Öffnung aufweisen, die offen ist, wenn das Kompressionsmaterial 94 nicht komprimiert ist. Wenn sich das Kompressionsmaterial 94 expandiert, kann die Öffnung durch den Umfang des Kompressionsmaterials 94 geschlossen werden, wie dies in den 3 und 3A gezeigt ist. Dies erlaubt, dass die Ausscheidung von der Haut des Trägers innerhalb der Öffnung des Kompressionsmaterials weg von der Haut des Trägers innenseitig der Öffnung 96 des Kompressionsmaterials 94 fest gehalten oder eingekapselt werden kann. Alternativ kann, wie in den 4 und 4A gezeigt ist, das Kompressionsmaterial 194 eine offene Öffnung 196 haben, die als ein Abstandhalter wirkt und einen Lückenraum mit einem ausreichenden Volumen liefert, um in dem Artikel 20 abgeschiedene Körperausscheidungen zu speichern. Dies erlaubt der Öffnung 196 des Kompressionsmaterials 194, mehrere Einträge von Körperausscheidungen aufnehmen kann, nachdem das Kompressionsmaterial 194 expandiert worden ist.
Der Beutel 92 kann bei Vorhandensein von ein oder mehreren Stimulustypen, wie Wasser, Urin, Stuhlenzymen, einem pH-Wert, etc. löslich sein, und kann physikalische und/oder chemische Eigenschaften haben (z. B. die Dicke), die so ausgebildet sein können, dass ein Schwellenwert für den Stimulus eingestellt wird, der den Beutel lösen soll. Der lösliche Beutel 92 kann z. B. einen Kunststofffilm aufweisen, der in Wasser löslich ist, wie ein PVA-Film, der geliefert wird von Chris-Craft Industrial Procducts, Inc. aus South Holland, IL als MONOSOL M 70331 Film oder H. B. Fuller Company aus St. Paul, N als HL 1636 oder HL 1669-X. Die Filmdicke kann z. B. auch modifiziert werden, dass eine gewünschte Aktivierung bereit gestellt wird. Der verwendete Film kann z. B. auch eine Dicke im Bereich von 0,0013 bis 0,0038 cm (0,0005 bis 0,0015 Inch) haben. Ein HL 1636 Film mit einer Dicke von 0,0025 cm (0,001 Inch) wird z. B. bei einem Feuchtigkeitsgehalt von 0,0076 g/cm² (0,049 Gramm pro Qudratinch) aktiviert werden.
In dieser Ausführungsform arbeitet die Körperausscheidung-Isolierungseinrichtung 90 als ein nicht modulierendes, diskontinuierliches Ansprechsystem mit einem Rückführungskreis. Der lösliche Bereich des Beutels 92 wirkt als ein Sensor, der auf einen spezifischen Stimulus reagiert. Der Sensor kann z. B. ansprechend sein auf eine Stuhlfeuchtigkeit und/oder Stuhlenzyme. Wenn ein löslicher Bereich des Beutels einen Schwellenwert einer Stuhlfeuchtigkeit oder eines Stuhlenzyms berührt, löst sich der lösliche Bereich des Beutels 92 auf und gibt das Kompressionsmaterial frei, welches expandiert, um den auf dem Artikel 20 abgeschiedenen Stuhl einzufangen, zu umgeben oder einzuschließen. Die physikalischen und chemischen Eigenschaften des verwendeten Materials, um den Beutel 92 zu bilden, definieren des Schwellenwert des Stimulus und wirken als ein Regler, der bestimmt, wann das Kompressionsmaterial 94 frei zu geben ist. Wenn der Beutel sich auflöst, funktionieren die Freigabe des Vakuums und die Expansion des Kompressionsmaterials 94 als ein Betätigungselement, um die Körperausscheidung einzufangen. So wirkt die Körperausscheidung-Isolierungseinrichtung 90 als ein einmaliger diskontinuierlicher Schalter, der die gespeicherte mechanische Energie des Kompressionsmaterials 94 freigibt, wenn ein Schwellenwert eines gegebenen Stimulus erfaßt wird. Die nützliche Energie für das Ansprechsystem umfaßt: (gespeicherte Energie) – (Hystereseverlust). Das verwendete Kompressionsmaterial 94 hat vorzugsweise einen minimalen Hystereseverlust und eine maximale Erholung. Ganz bevorzugt ist der kompressive Hystereseverlust geringer als etwa 25%, so dass die Erholung bei Freigabe wenigstens etwa 75% beträgt.
Eine Ausführungsform mit kontinuierlich geschlossenem Kreis der vorliegenden Erfindung kann einen pH-empfindlichen, wasserlöslichen Film umfassen, der einen Umschlag um ein pH-Puffersystem herum bildet. Das lösliche Material, das oben beschrieben wurde, kann pH-empfindlich sein. Als solches kann das lösliche Material einen pH-Schwellenwert haben. Der "pH-Schwellenwert" eines löslichen Materials ist der pH-Wert, bei welchem sich das Material von löslich zu unlöslich oder umgekehrt ändert. Zum Beispiel kann das lösliche Material im. Wesentlichen unlöslich sein bei einem pH-Wert von weniger als 6, aber löslich sein bei einem pH-Wert von größer als 6. So ist der pH-Schwellenwert des Materials ein pH-Wert von 6. In bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ist der pH-Schwellenwert des löslichen Materials vorzugsweise zwischen etwa 5 und etwa 9 und vorzugsweise zwischen etwa 5,5 und etwa 8,5, obwohl andere pH-Schwellenwert berücksichtigt werden. Die Änderung im pH-Wert kann die Veranlassung oder Auslösung für die Auflösung des löslichen Materials sein oder sie kann auch verwendet werden, um eine Zunahme oder Abnahme der Auflösegeschwindigkeit des Ausscheidungs-Durchgangselements zu unterstützen.
So kann die Leistungsfähigkeit des Ausscheidungs-Durchgangselements in Abhängigkeit von Faktoren variiert werden, wie dem Typ und der Menge des auf dem Artikel abgeschiedenen Abfalls. Ein Ausscheidungs-Durchgangselement ist ferner beschrieben in der US-Patentanmeldung Nummer 09/106,423 (P&G Case Nummer 7191, unter der Bezeichnung „Directionally Preferential Waste Passage Member For Use With Disposable Absorbent Article", eingereicht am 29. Juni 1998. Der pH-empfindliche Film hat vorzugsweise einen pH-Schwellenwert im Bereich von etwa 5 bis 7. Der pH-Puffer kann z. B. ein pH 7 Phosphatpuffer sein, erhältlich von Corning, Inc. Corning, NY (Cat#473650). Wenn der Schwellenwert pH erreicht ist, wird der pH-Puffer frei gegeben und funktioniert in einer kontinuierlichen Weise auf dem Wege einer stöchiometrischen chemischen Reaktion. Das System ist ein geschlossener Kreis, wobei das System den pH-Wert erfaßt und auf den pH-Wert wirkt, das heißt, den Stimulus.
In einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann ein Schaum, wie er in dem obigen Beispiel beschrieben ist oder ein anderes elastisches Material, verdreht sein und eine mechanische potentielle torsionale Energie erzeugen und in einem löslichen Filmumschlag, Beutel oder einer Kapsel eingeschlossen sein, wie dies oben beschrieben ist. Vorzugsweise wird das verdrehte elastische Material in der verdrehten Position in dem löslichen Film, Umschlag, Beutel oder in der Kapsel unter Vakuum gehalten. In dieser Ausführungsform löst sich, wenn ein Schwellenwert an Feuchtigkeit, ein pH-Wert etc. erfaßt wird, der Film oder die Kapsel auf und gibt diskontinuierlich das Vakuum frei und gibt den Schaum frei. Die gespeicherte mechanische potentielle torsionale Energie veranlaßt den Schaum, sich zu entwinden und eine Ansprechfunktion durchzuführen, wie ein Speichern, Einfangen oder Festhalten einer Körperausscheidung, wie Stuhl, Urin oder Menstruationsfluide, ein Wischen der Haut des Trägers, ein Aufbringen eines Hautbehandlungsmittels auf die Haut des Trägers, etc.. In dieser Ausführungsform liefert das Ansprechsystem eine nicht modulierende, diskontinuierliche Ansprechung. Wie entgegen gesetzt zu der Ausführungsform mit geschlossenem Kreis der vorliegenden Erfindung, umfaßt jedoch, wenn das Betätigungselement auf irgend etwas anderes wirkt, als den Stimulus, d. h., es wirkt auf die Haut des Trägers, das Ansprechsystem ein System mit offenem Kreis.
In einer anderen Ausführungsform kann ein elektrischer Sensor Änderungen in der elektrischen Aktivität der äußeren analen Schließmuskeln des Trägers erfassen, um eine unmittelbar bevorstehende Urinierung und/oder Defäkation vorher zu sagen, das heißt, ein proaktiver Sensor sein. Bei Erfassung eines Schwellenwertsignalabfalls in der elektrischen Aktivität der Muskeln können der Sensor oder der Regler z. B. die Öffnung eines Ventil auslösen, um einen wasserlöslichen Bereich oder eine Dichtung eines Beutels aufzuösen, der einen komprimierten Schaum unter Unterdruck hält, wie oben beschrieben, in Vorbereitung auf ein Einfangen einer Ausscheidung der kurz bevorstehenden Urinierung und/oder Defäkation. Alternativ kann der Schaltereffekt die Freigabe einer Hautpflegezusammensetzung zu bewirken, um die Hautoberfläche zu behandeln, bevor Stuhl die Haut berührt. In dieser Ausführungsform umfaßt das Ansprechsystem ein diskontinuierliches Ansprechsystem, dass die elektrische Aktivität des äußeren analen Schließmuskels des Trägers reagiert, wenn die elektrische Aktivität einen Schwellenwert erreicht. Dieses Ansprechsystem umfasst auch ein System mit offenem Kreis, weil das System auf etwa anderes wirkt, als das elektrische Aktivitäts-Eingangssignal, das heißt, es wirkt auf den Stuhl oder den Artikel. Alternativ kann der Regler das Betätigungselement auslösen, um einen elektrischen Betätigungsstrom an den analen Schließmuskel zu schicken, um diesen geschlossen zu halten, bis eine Defäkation für den Träger gelegen kommt.
In noch einer weiteren Ausführungsform kann das pH-Steuermittel in einem Film oder in Körnchen eingebettet sein oder unter einem Film eines pH-empfindlichen Materials gehalten werden, das unlöslich ist, das heißt, einem Feststoff, und zwar unterhalb eines vorher definierten pH-Wertes (z. B. weniger als einem pH-Wert von etwa 6,0), aber löslich oberhalb des pH-Pegels. Bei Erfassung des pH-Schwellenwertes oder darüber löst sich die pH-empfindliche Einbettung oder das überlagernde Material auf, gibt das pH-Regulierungsmittel frei, um die Ausscheidung und/oder die Haut des Trägers zu behandeln. In dem Falle des eingebetteten pH-Regulierungsmittels gibt das Ansprechsystem das Mittel in einer kontinuierlichen Weise frei, so wie sich das Einbettmaterial auflöst. In dem Falle, dass das pH-Regulierungsmittel unter einem Film gehalten wird, gibt das Ansprechsystem das Mittel in einer diskontinuierlichen Weise frei, nachdem der Film aufgelöst worden ist. Ein pH-Regulierungsmittel kann ein Puffer sein, ein pH-Verminderungsmittel, z. B. eine Säure, oder ein pH-Steigerungsmittel, z. B. eine Base. Eine Variation dieser Ausführungsform kann ein Substrat umfassen, das zu einem pH-Wechsel bei einer Hydrolyse zu ein oder mehrere Zielenzyme wird, die in einer Körperausscheidung vorhanden sein können, wie in Stuhlgängen, Urin oder Menstruationsfluiden. Wenn das Zielenzym mit dem Substrat reagiert, erzeugt die Reaktion einen pH-Wechsel, der mit einem pH-empfindlichen Material, ähnlich dem oben beschriebenen reagieren kann, um ein pH-Regulierungsmittel frei zu geben. Ein Enzyminhibitor kann auch in dem pH-empfindlichen Material eingebettet sein. Das Vorhandensein des Zielenzyms, z. B. einem Fäkalenzym, kann zur Umwandlung des Substrats führen und zu einer Änderung in dem pH-Wert, was zu einer Auflösung des pH-empfindlichen Materials führt und zur Freigabe des Enzyminhibitors, um die Stuhlgänge oder die Haut des Trägers zu behandeln. Beispielhafte pH-empfindliche Materialien sind im Stand der Technik bekannt und umfassen Polyacrylamide, Phthalatderivate, formalisiertes Gelatin, Schellack, Keratin, Zellulosederivate, z. B. oxidierte Zellulose und Polyacrylsäurederivate. Bevorzugte Materialien umfassen Zelluloseacetatphthalat, Vinylacetat, Polyvinylacetaphthalat, Hydroxypropylmethylzellulosephthalat und Polymethacrylat, gemischt mit Acrylsäure und Acrylestercopolymeren. Weitere beispielhafte Materialien sind beschrieben in EP 612,520 A2 unter der Bezeichnung "pH Triggered Osmotic Bursting Delivery Devices", welche hier durch Bezugnahme mit aufgenommen ist.
Eine weitere Ausführungsform eines Ansprechsystems der vorliegenden Erfindung kann ein Mittel an einen Stimulus oder an eine Körperausscheidung, einen Träger oder an einem Artikel, von welchen der Stimulus eine Komponente ist, um eine Ansprechfunktion durchzuführen, liefern, das heißt, aktiv transportieren. In dieser Ausführungsform kann z. B. das Betätigungselement 70 einen komprimierten elastischen Schaum oder ein Flüssigkeits-Transportelement mit geschlossenem System umfassen, welches ein Mittel zu dem Stimulus oder zu einer Körperausscheidung, einem Träger oder einem Artikel, von welchem der Stimulus eine Komponente ist, wenn der Sensor einen Stimulus erfaßt, liefern. Das Mittel kann z. B. eine Hautpflegezusammensetzung umfassen, einen Enzyminhibitor, ein pH-Regulierungsmittel, etc..
Die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, die oben aufgelistet sind, welche pH-Regulierungsmittel in Antwort auf die Auflösung des pH-empfindlichen Materials liefern, umfassen ein Ansprechsystem mit einem Rückführungskreis der auf dem pH-Pegel wirkt, nachdem ein Schellenwert des pH-Pegels erreicht worden ist. Diese Ausführungsformen können entweder modulieren oder nicht modulieren. Falls das frei gegebene pH-Regulierungsmittel z. B. ein Puffer ist, das sowohl pH-erhöhende und pH-vermindernde Komponenten enthält, umfaßt das System ein Modulierungs-Rückführungskreissystem, das den pH-Wert in dem Artikel kontinuierlich überwacht und den pH-Pegel in dem Artikel auf den gewünschten eingestellten Punkt hält oder innerhalb eines Zielbereichs des Puffers hält, ob der pH-Wert erhöht oder gesenkt wird. Falls das Ansprechssystem jedoch nur ein pH-Verminderungsmittel an dem pH-Schwellenwert frei gibt, umfaßt das System z. B. ein nicht modulierendes Rückführungskreissystem, weil das pH-Verminderungsmittel den pH-Wert des Systems senken wird, bis das Mittel aufgebraucht ist und wird nicht den pH-Wert des Systems auf einem gewünschten pH-Pegel oder innerhalb eines pH-Zielbereichs halten. Falls jedoch bekannt ist, dass die in dem Artikel abgeschiedenen Körperausscheidungen den pH-Pegel anheben werden und das System eine vorbestimmte Menge eines pH-Verminderungsmittels frei gibt, jedesmal, wenn der pH-Pegel in dem Artikel den Schwellenwert des pH-Wertes erreicht, kann das System ein modulierendes Rückführungskreissystem umfassen, weil dieses wiederholt das pH-Regulierungsmittel frei gibt, wann immer der pH-Wert des Artikels oberhalb des gewünschten eingestellten Punkts des Systems liegt. Die oben aufgelisteten Beispiele, die ein Mittel freigeben oder ausgeben, das auf etwa anderes als den pH-Pegel wirkt (z. B. ein Stuhlenzyminhibitor), und zwar in Antwort auf das Erreichen des pH-Pegel-Schwellenwertes, umfassen Ansprechsysteme mit offenem Kreis. In diesen Beispielen gibt das Ansprechsystem ein Mittel ab, das den Eingangszustand, der überwacht wird, nicht beeinflußt, das heißt, den pH-Pegel.
In einer weiteren Ausführungsform kann eine ausreichende Menge an Wasser, das die Eletrolyten enthält (z. B. von Urin oder Stuhlgängen) durch einen elektrischen Sensor erfaßt werden, wenn das Elektrolytwasser einen Schaltkreis schließt, das heißt, ein Schalter ist, der einen Strom aus einer gespeicherten Energiequelle veranlaßt, wie einer Batterie, um eine chemische Reaktion zu initiieren, wie einem Phasenübergang, etc.. Zum Beispiel kann der Strom an ein elektrisch sensitives Gel angelegt werden und dieses dazu veranlassen, seine Geometrie zu verändern und einen Lückenraum für Stuhlgänge in dem Artikel zu erzeugen. Wieder umfaßt diese Ausführungsform ein diskontinuierliches Ansprechsystem, dass ein Rückführungskreisssystem ist. Falls der Sensor jedoch Stuhlfeuchtigkeit erfasst, umfaßt das Ansprechsystem ein Rückführungskreissystem, weil dieses auf den Stimulus, der erfaßt wird, wirkt. In diesem Beispiel kann das Rückführungskreissystem ferner ein modulierendes System umfassen, falls der Lückenraum die Stuhlfeuchtigkeit zusammen mit den Stuhlgängen einfängt, die Feuchtigkeit verdampft oder von dem Sensorelement weg gezogen wird, wodurch der Schaltkreis öffnet und der Regler einen weiteren Lückenraum aktiviert, wenn der Sensor wieder Stuhlfeuchtigkeit erfaßt.
In einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann ein absorbierendes Material, das quillt, wenn eine Flüssigkeit absorbiert wird, als Sensor verwendet werden, der, wenn ein Schwellenwert des Anquellens aufgetreten ist, mechanisch ein paar elektrischer Kontakte schließt, um einen elektrischen Schaltkreis zu schließen. In dieser Ausführungsform kann der elektrische Schaltkreis ein Betätigungselement in einer diskontinuierlichen Weise auslösen, um eine Ansprechfunktion auf die Körperausscheidung, den Träger, den Artikel oder eine andere Komponente oder Komponenten derselben auszuführen. Zum Beispiel kann das Betätigungselement ein Ventil öffnen, um der Flüssigkeit zu erlauben, zu einem anderen Bereich des Artikels zu fließen, die Flüssigkeit zu einem anderen Bereich des Artikels zu pumpen, eine Änderung der Geometrie in einem elektrisch sensitiven Gel zu initiieren, um die Geometrie in einem elektrisch sensitiven Gel zu ändern und einen Lückenraum zu erzeugen, eine Hautpflegezusammensetzung, ein pH-Regulierungsmittel oder ein Deodorant, etc. freizusetzen.
Ein Material, wie eine Faser, ein Film, ein Vliesstoff oder eine andere zellulare Struktur kann auch in einer gegebenen Konfiguration durch ein Material eingezwängt sein, das auf eine Körperausscheidung reagiert, wie auf Stuhlgänge oder eine Komponente der Körperausscheidung. Wenn die Körperausscheidung das einzwängende Material berührt, kann das einzwängende Material die Faser, den Film, den Vliesstoff oder die andere zellulare Struktur frei geben, um die Ausscheidung von der Haut des Trägers entfernt festzuhalten oder zu isolieren. Eine elastische Barriere kann z. B. an zwei Einspannpunkten eingespannt werden sein, entfernt von einem Lückenraum in einem Artikel, und zwar durch ein Material, welches sich in Antwort auf Urin, Stuhlfeuchtigkeit oder einem Stuhlenzym auflöst, schwächt etc.. Wenn die Stuhlgänge in den Lückenraum abgeschieden worden sind und das Einspannmaterial an einem oder an beiden der Einspannpunkte aufgelöst ist, kann die elastische Barriere sich in einer diskontinuierlichen Weise zusammen ziehen und den Lückenraum überdecken, um die Stuhlgänge von der Haut des Träger zu isolieren.
In einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann das Ansprechsystem einen pH-Puffer aufweisen, der in einem pH-empfindlichen Material eingebettet ist, welches eine kontinuierliche Freigabe des pH-Puffers in einer kontinuierlichen Auflösung in Wasser mit erhöhtem "nicht zielgerichteten" pH-Wert. Da die Feuchtigkeit mit einem nicht zielgerichteten pH-Pegel in Kontakt mit dem pH-empfindlichen Material kommt, löst sich das Material in einer kontinuierlichen Weise und gibt eine Menge des pH-Puffers frei, woraufhin sich der pH-Pegel der Feuchtigkeit zu dem Zielpegel des pH-Wertes ändert, das heißt, das Ansprechsystem wirkt auf den Stimulus. Eine zunehmende Menge von Feuchtigkeit mit einem nicht zielgerichteten pH-Pegel berührt das pH-empfindliche Material, das Material gibt eine zunehmende Menge des pH-Puffers frei. Deshalb umfaßt das Ansprechsystem ein Ansprechsystem mit kontinuierlich geschlossenem Kreis.
In noch einer weiteren Ausführungsform können ein oder mehrere Stuhlenzyme durch einen Sensor erfaßt werden, wie durch einen durch Enzym abbaubaren Film oder eine solche Kapsel oder durch einen Biosensor, wie dies oben beschrieben ist, um ein separates Betätigungselement auszulösen, z. B. ein elektrisch betriebenes Ventil, um einen Enzymhemmer frei zu geben und die Haut damit zu behandeln. In noch einer weiteren Ausführungsform können bestimmte pH-Zustände durch die Verwendung eines pH-empfindlichen Gels erfaßt werden, welches ein Ventil öffnen kann, um ein pH-Regulierungsmittel frei zu geben, mit welchem die Haut behandelt werden kann. In einer weiteren Ausführungsform wird ein vordefinierter Druck-Schwellenwert erfaßt, was zu einem Reißen einer Kapsel oder einer "Blase" führt, was wiederum die Freigabe eines Hautpflege-Behandlungsmittels oder einer Zusammensetzung führt. Beispielhafte Hautpflegezusammensetzungen (oder Lotionen) sind offenbart in US Patent Nrn. 5,607,760, unter der Bezeichnung "Disposable Absorbent Article Having A Lotioned Topsheet Containing An Emollient And A Polyol Polyester Immobilizing Agent", veröffentlicht für Donald C. Roe am 04. März 1997, 5,609,587, unter der Bezeichnung "Diaper Having A Lotioned Comprising A Liquid Polyol Polyester Emollient And An Immobilizing Agent", veröffentlicht für Donald C. Roe am 11. März 1997; 5,635,191, unter der Bezeichnung "Diaper Having A Lotioned Topsheet Containing A Polysiloxane Emollient", veröffentlicht für Donald C. Roe et al. am 03. Juni 1997 und 5,643,588, unter der Bezeichnung "Diaper Having A Lotioned Topsheet", veröffentlicht für Donald C. Roe et al. am 01. Juli 1997.
Die vorliegende Erfindung kann auch z. B. in Artikeln verwendet werden, die vor der Anlegung einer Einwegwindel oder an Stelle einer Einwegwindel, in einer Anziehwindel, einem Windeleinsatz, einer Damenbinde, einem Tampon, etc. direkt angelegt werden.

Claims

An einem Träger anzubringender Wegwerfartikel (20) mit einem Ansprech-System, das umfasst: (i) einen Sensor (60), der wirksam mit dem Artikel verbunden ist, wobei der Sensor ausgebildet ist, um einen Stimulus zu detektieren, welcher ein Ereignis oder mit diesem verbundener Parameter ist, (ii) ein elektrisches Betätigungselement (70), das wirksam mit dem Sensor verbunden ist, wobei das Betätigungselement eine Komponente ist, die sich von dem Sensor unterscheidet, dadurch gekennzeichnet, dass der Artikel außerdem aufweist (iii) einen modulierenden Rückführungskreis oder einen nicht-modulierenden Rückführungskreis, in welchem das Betätigungselement ausgebildet ist, um eine Ansprechfunktion auf den Stimulus auszuführen, wenn der Sensor (60) den Stimulus detektiert, wodurch das Betätigungselement (70) eine Ansprechfunktion auf dessen Ereignis oder Parameter ausführt.
Wegwerfartikel (20) nach Anspruch 1, wobei das Betätigungselement (70) die Ansprechfunktion ausführt in einer kontinuierlichen Weise, wenn der Sensor (60) den Stimulus detektiert, oder in einer diskontinuierlichen Weise, wenn der Sensor (60) einen Schwellenwert des Stimulus detektiert.
Wegwerfartikel (20) nach einem der vorherigen Ansprüche, ferner umfassend einen Regler (80), wobei der Regler (80) ausgebildet ist, um ein Signal von dem Sensor (60) zu empfangen und um es dem Betätigungselement (70) zu gestatten oder dieses dazu zu aktivieren, die Ansprechfunktion auszuführen, wenn der Sensor den Stimulus detektiert.
Wegwerfartikel (20) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Betätigungselement (70) ausgebildet ist, um eine zweite Ansprechfunktion auszuführen, wenn der Sensor (60) einen zweiten Schwellenwert des Stimulus detektiert.
Wegwerfartikel (20) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei der Artikel ferner umfasst: (i) einen zweiten Sensor, wobei der zweite Sensor ausgebildet ist, um einen zweiten Stimulus zu detektieren, wobei das Betätigungselement ausgebildet ist, um die Ansprechfunktion auszuführen, wenn der zweite Sensor den zweiten Stimulus detektiert; und (ii) ein zweites Betätigungselement, wobei das zweite Betätigungselement ausgebildet ist, um eine zweite Ansprechfunktion auszuführen, wenn der zweite Sensor einen zweiten Stimulus detektiert.
Wegwerfartikel (20) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Ansprechfunktion eine oder mehrere der Gruppe umfasst, die gewählt ist aus: Umwandeln potentieller Energie in kinetische Energie, Freigeben eines gespeicherten Materials, Freigeben eines pH-Regelmittels, Freigeben eines Enzym-Inhibitors, Freigeben einer Hautpflege-Zusammensetzung, Abgeben eines gespeicherten Materials, Abgeben eines Wirkstoffes, Abgeben eines gespeicherten Materials an die Haut eines Trägers, Abgeben eines gespeicherten Materials an eine Körperausscheidung, Einschließen von Fäkalien, Einkapseln von Fäkalien, Bereitstellen eines Hohlraumes und Ansaugen einer flüssigen Körperausscheidung.
Wegwerfartikel (20) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Betätigungselement (70) ausgebildet ist, um eine potentielle Energie umzuwandeln, um die Ansprechfunktion auszuführen, wobei die potentielle Energie gewählt ist aus einer oder mehreren der Gruppe: gespeicherte mechanische Energie, komprimierte mechanische Energie, mechanische Torsions-Energie, gespeicherte chemische Energie, gespeicherte elektrische Energie und eine Batterie.
Wegwerfartikel (20) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei der Sensor (60) gewählt ist aus der Gruppe: elektrischer Sensor, mechanischer Sensor, chemischer Sensor, Flüssigkeits-Transportmittel in einem geschlossenen System, Biosensor und proaktiver Sensor.
Wegwerfartikel (20) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Betätigungselement (70) gewählt ist aus der Gruppe: elektrische Pumpe, elektrisch sensitives Gel und elektrisch aktiviertes Ventil.
Wegwerfartikel (20) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei der Stimulus gewählt ist aus der Gruppe Druck, Wasser, pH, elektrische Aktivität und Enzym.
Wegwerfartikel (20) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei der Artikel gewählt ist aus der Gruppe: Windel, Trainingshose, Monatsbinde und Tampon.
Wegwerfartikel (20) nach einem der Ansprüche 5 bis 11, wobei zwei oder mehrere des Sensors (60), des Betätigungselements (70) und/oder des Reglers (80) unterschiedliche Komponenten sind.
Wegwerfartikel (20) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, ferner umfassend eine flüssigkeitsdurchlässige Decklage (24), eine mit der Decklage verbundene Außenlage (26) und einen zwischen mindestens einem Abschnitt der Decklage und der Außenlage angeordneten absorbierenden Kern (28).