用于向穿着者发出排尿信号的润湿指示器

摘要

一种用于向穿着者发出排尿信号的如厕训练润湿指示器和采用该指示器的衣服。该如厕训练润湿指示器可以是可插入润湿指示器或整体直接放入衣服内，例如训练裤，它包括可透液封套，该可透液封套在其内具有吸液本体，该吸液本体吸收训练裤中存在的液体，并在吸收预先选择量的液体后即向封套施加液压，该封套限制吸液本体的膨胀，因此，当吸收液体时使润湿指示器变硬，该润湿指示器具有干燥时相对易挠曲的的第一刚度，和吸收预先选择量的液体后大于第一刚度的第二刚度。

说明书

技术领域

本发明通常涉及吸收制品，特别是涉及在吸收制品中使用的用于向穿着者发出排尿信号的润湿指示器。

背景技术

一次性吸收制品例如尿布，训练裤，其它儿童护理产品，其它婴儿护理产品，和成人护理产品具有高度的吸收性，并能有效地使潮气远离穿着者，降低长期暴露在潮湿环境中引起的皮肤刺激。然而，由于这些制品吸收性很高，穿着者可能无法认识到他们已经排尿，特别是如果他们是无经验的刚学走路的小孩，他们可能不会认识到与排尿有关的身体感觉的意义。这样，穿着者可能无法认识到他们的排尿控制失败，或者无法意识到制品应更换。许多父母相信必须给儿童一个信号，例如感觉不舒适和潮湿，以便通过给儿童已经发生排尿行为的强化意识来进行如厕训练。然而，一些父母担心如果制品吸收性低，儿童使用该制品感受潮湿的话，皮肤长期接触潮湿可能会产生皮肤刺激和皮疹。

一些企图用来进行如厕训练的现有的吸收制品包括用于向儿童发出排尿已发生信号的装置，该装置不会使显著量的潮湿接触皮肤。一种这样的现有的吸收制品包括温度改变元件，它允许穿着者感觉温度的改变，从而在排尿发生后向其发出信号。另一个实例包括在排尿后改变尺寸，直接向穿着者的裆部膨胀的元件。又一个实例使刚好在排尿后具有高的初始表面水分，但之后不久能使潮湿与穿着者远离。

尽管用于向穿着者发出排尿信号的制品取得了长足进步，但仍需要这样的制品，例如向穿着者发出排尿信号而不允许皮肤变湿的如厕训练辅助用品。

发明内容

总体上，本发明的用于向穿着者发出排尿信号的润湿指示器包括可透液封套，该可透液封套在其内具有吸液本体。吸液本体吸收在其中存在的液体，并在吸收预先选择量的液体时向封套施加液压。封套限制吸液本体的膨胀，当吸收液体时使润湿指示器变硬。润湿指示器具有干燥时的第一刚度，和吸收预先选择量的液体时大于第一刚度的第二刚度。

本发明还涉及一种衣服，该衣服具有在穿着时面向穿着者的内表面，和相对于该内表面定位的通常如上所述的一种润湿指示器，该指示器用于当内表面由于液体变湿时向穿着者发出信号。

本发明的其它特点部分是明显的，部分将在下面指出。

附图说明

图1其中具有本发明的润湿指示器的训练裤的透视图；

图2是第一实施例的未折叠的训练裤的示意性顶视图；

图3是本发明的润湿指示器的放大的示意性前视图，局部剖开以显示其内部细节；

图4是沿图3中的线4-4的平面截取的润湿指示器的示意性截面图；

图5是第二实施例的未折叠的训练裤的示意性顶视图；

图6是第三实施例的未折叠的训练裤的示意性顶视图；

图7是第四实施例的未折叠的训练裤的示意性顶视图；和

图8是沿图7中的线8-8的平面截取的第四实施例的训练裤放大的示意性截面图。

在所有附图中，对应的附图标记表示对应的部件。

定义

在说明书的全文中，下面的每个术语或短语包括下列一个或多个含义：

“与...连接”指两个元件的接合，粘合，附加，结合，等。当两个元件直接相互连接，或者间接相互连接例如当每个元件直接与中间元件连接时，这两个元件都被认为是相互连接。

“结合”指两个元件的接合，粘合，结合，连接等。当两个元件直接相互结合，或者间接相互结合例如当每个元件直接与中间元件结合时，这两个元件都被认为是结合在一起。

“层”当单数使用时具有单个元件或多于一个元件的双重含义。

“超吸收物”指见水可膨胀的，不溶于水的有机或无机材料，在最有利条件下，该材料能吸收包含重量百分比为0.9％氯化钠的水溶液重量的至少约15倍，更期望的，至少约其重量的30倍。超吸收物材料可以是天然的，合成的，和改性天然聚合物和材料，或这些材料的结合。另外，超吸收材料可以是无机材料，例如硅胶，或有机化合物例如交联聚合物。

具体实施方式

现在参见附图，特别是参见图1，一对如厕训练裤，或者具体是吸收制品整体用附图标记21表示。训练裤具有腰开口25和两个腿开口27。在训练裤21穿着时，通常用附图标记31表示并通常位于腿开口27之间的裆部通常定位在穿着者的腿之间。训练裤21的前部33通常从裆部31向上伸展，局部覆盖穿着者的下腹。训练裤21的与前部33相对的背部35通常从裆部31向上伸展，以覆盖穿着者的屁股。训练裤21包括面向穿着者的内表面36，和面向离开穿着者的外表面37。

在授予Fletcher等人的2000年6月29日公开的PCT公开文本WO 00/37009；授予Van Gompel等人的1990年7月10日公开的美国专利4940464；和授予Brandon等人的1998年6月16日公开的美国专利5766389中公开了用于构造训练裤的不同的材料和方法，所有这些专利文件在此提供作为参考。这种训练裤的一个实例以商标PULL-UPS训练裤由Neenah，Wisconsin的Kimberly-Clark公司销售。

通常用附图标记39表示的用于向穿着者发出排尿信号的润湿指示器通常定位在训练裤21的腿开口27之间。应能理解润湿指示器39可以定位在裆部31外的别处，这不会超出本发明的保护范围。可以想象根据制品是由女孩还是男孩穿着，润湿指示器39在裆部31内的位置可以不同。下面将更详细的探讨，润湿指示器39构造成吸收液体例如尿。因此，布置在裆部31更前方位置可能适合男孩，布置在两腿之间的的更中部位置可能更适合女孩。在吸收这种液体之前，润湿指示器39易挠曲，穿着者很难察觉到它的存在，这在下面将更详细的探讨。

尽管图1表示了本发明的润湿指示器39，它用于如厕训练裤21内，润湿指示器39还可以用于其它衣服和/或吸收制品中，例如内衣，尿布，和可洗或再使用的吸收制品例如织造训练裤，吸收泳衣，塑料训练裤和类似物中。而且，尽管主要在儿童如厕训练裤的内容在加以论述，应理解本发明可用于成人个人护理产品例如可吸收失禁内衣和类似物。润湿指示器39可以在制造期间直接安装在制品上，或者，可以由消费者独立地与任意上述制品连接成形。如果润湿指示器39在制造期间直接安装在制品上，润湿指示器可以有选择地释放连接，以便如果需要，消费者可以去掉润湿指示器。

如图2所示，本发明的润湿指示器39的第一实施例尺寸和形状适合定位在训练裤21的腿开口27之间。图2中的训练裤部分拆开并展开成平坦位置。训练裤21的横向边缘45断开连接，露出训练裤的平坦的内表面36，或者当穿着衣服时训练裤的面向穿着者的部分。润湿指示器39相对于内表面36定位，以便当训练裤由于液体变得足够湿时向穿着者发出信号。典型的，润湿指示器39布置在内表面36和外表面37之间(图1)，以便隐藏在训练裤21内，这样，在排尿前，穿着者基本上感觉不到易挠曲的润湿指示器。然而，本领域的普通技术人员认识到润湿指示器39可以定位在制品内的任何部位，在此它很容易变湿并由穿着者察觉。

在一个实施例中，润湿指示器39通常是细长的，并通过吸收预先选择量的液体保持细长，这将在下面更详细的描述。尽管其它朝向被认为包含在本发明的范围内，润湿指示器39的一个实施例通常定向为衣服内的横向，以便润湿指示器的最长的尺寸基本上定位在平行于衣服的横轴线A，它在腿开口27之间伸展。在吸收原先选择量的液体之前，该实施例的润湿指示器39的周边通常也是矩形横截面，在吸收后，润湿指示器通常变圆。还考虑的是本发明的润湿指示器39可以形成非矩形的其他形状，这并不超出本发明的范围。

转向润湿指示器39的特殊特点，图3和4表示了一个实施例。润湿指示器39包括可透液封套51，该封套51内具有吸液本体55。通常，这种吸液本体55包括薄片材料，该薄片材料至少一次布置在自身之上以形成至少两个折层。在一个实施例中，吸液本体55由薄片材料沿多个纵向折线59(图4)纵向扇状折叠多次(例如两次)形成多折叠结构而成形。这种扇状折叠的结构有助于增强吸液本体55的强度，因为材料的每个折层将支撑相邻的折层，并进一步扩大封套51内的膨胀压力。这样，吸液本体55的总强度和刚度在折线方向增加。吸液本体55可具有至少一个纵向折线，因此形成至少两个吸收片材的折层。通过改变折线的数量和折层的宽度，有可能形成不同尺寸和形状的吸液本体55。在一个实施例中，润湿指示器的外横截面在干燥时通常是矩形，在吸收后扩展成几乎椭圆形，并在吸收预先选择量的液体后具有小于其高度H四倍的宽度W。例如，每边6.4厘米(cm)和0.065cm厚的方形材料部分几乎三次折叠，以提供约2.1cm宽W，约0.195cm高H，和约6.4cm长L的吸液本体55。吸液本体55可以或者成形为在吸收预先选择量的液体后膨胀，例如布置在封套51内。不需要折叠的其它材料也在本发明的保护范围内。

最好吸液本体55由在荷载下高吸收性(AUL)材料形成。尽管在不超出本发明的范围内吸液本体55可由其它材料形成，在一个实施例中，吸液本体是超薄吸收(UTA)材料，它包括约50％的超吸收物材料和约50％的木浆，并在约0.65毫米厚度下具有约225克/平方米(gsm)的重量。一种这样的UTA材料可利用在线工艺制造，该工艺例如在2001年8月24日由Sawyer等人申请，名为“Thin，Highcapacity Absorbent Structure and Method for ProducingSame(薄、高容量吸收结构及其制造方法)”的美国专利申请09/939061中描述，该美国专利申请要求2000年12月20日申请的美国临时专利申请60/256016的优先权，这两个专利文件在此提供作为参考。另外，美国专利5147343(Kellenberger)和5601542(Melius等人)描述了制造UTA材料的其它工艺。一种替代的材料由Jessup，Georgia的EAM公司以商标NovaThin材料销售。尽管其他材料可用于形成封套51，这不会超出本发明的保护范围，在一个实施例中，可透液封套由Neenah，Wisconsin的Kimberly-Clark公司销售的20gsm纺粘非织造物形成。这种材料还可以是用约0.45％的表面活性剂混合物处理，例如AHCOVELN-62化合物，由UniqemaInc.获得，New Castle，Delaware，ICI的分部，或者例如用由Ambler，Pennsylvania，Cognis Corp.获得的GLUCOPON220UP化合物的约3∶1的活性比进行表面处理。表面活性剂可以是涂敷在纺粘非织造材料的整个表面上，或者，它可以有选择地施加给特定的表面部分，例如面向吸液本体的表面部分。可以想象封套51还包括可透液部分，例如定位成离开穿着者的那些部分，这不超出本发明的保护范围。

当液体流经润湿指示器39的可透液封套51并与吸液本体55接触时，液体由吸液本体吸收。毛细作用、渗透作用和吸附力使液体进入润湿指示器39内。该吸收过程有助于使液体与穿着者的皮肤分离。当润湿指示器39吸收液体时，封套51内的吸液本体55开始膨胀。当干燥时，润湿指示器39通常柔软，易挠曲，和呈现具有与训练裤21的其它部分类似的第一刚度的布状，并使存在的润湿指示器39通常不易被穿着者察觉。易挠曲润湿指示器39允许大腿自由移动，并容易对润湿指示器39加压。

一旦液体出现在训练裤21内，且吸液本体55开始吸收液体，吸液本体在封套51内膨胀。在吸收预先选择量的液体后，吸液本体55向封套51内部施加液压。由于吸液本体55的不受限制的饱和容积大于封套51的容积，可透液封套限制了吸液本体的膨胀，从而使润湿指示器39变硬。当吸液本体55吸入更多液体时，润湿指示器39变硬。一旦润湿指示器39吸收预先选择量的液体，润湿指示器达到比第一刚度大的第二刚度。该刚度提供弯曲阻力，这很容易由穿着者察觉。

尽管在不超出本发明的范围的情况下润湿指示器39可具有其它刚度，在一种构造中，如前面试验和下面描述，润湿指示器具有平均比第一刚度大约11倍的第二刚度。在另一种构造中，如前面试验和下面描述，第二刚度平均比第一刚度大约14倍。获得这些刚度措施的方法在下面详细所述的试验中描述。有效的润湿指示器39应具有比第一刚度至少大约5倍的第二刚度。

例如，使用的润湿指示器39具有约11.5cm的平均干燥长度，约2.0cm的平均干燥宽度，和约0.5cm的平均干燥厚度，并由这里描述的材料构成。尽管在不超出本发明的保护范围的情况下，在吸收不同量的液体时可测量第二刚度，在一个实施例中，在吸收业33克尿后测量第二刚度。然而，本领域的技术人员认识到实际使用中吸液本体55吸收的尿量根据润湿指示器39的尺寸和使用的材料而变化。换句话说，刚度在实际使用中可以不同。

图3和4的封套51限制了吸液本体55的膨胀，以便封套达到第二刚度。如果可透液封套51膨胀太大，吸收的预先选择量的液体将会简单地使润湿指示器39膨胀，而不会使其损失部分柔韧性。使用中，训练裤21可设计成定位润湿指示器39以抵抗穿着者内大腿的运动。这种润湿指示器39施加在内大腿上的阻力不大，但非常温柔地抵抗穿着者腿内侧上的腿运动，以便穿着者察觉抵抗压力，由此他可以知道与排尿有关。为了进一步增强润湿指示器39的发出信号的性能，可透液封套51可紧紧地围绕吸液本体55。紧紧地围绕吸液本体55卷绕封套51，减少了吸液本体的膨胀，并降低了润湿指示器39所需的液体量，以达到其第二刚度。然而，吸液本体55必须不能太紧密地围绕，否则在吸收液体前，润湿指示器39的第一刚度将会太大。

而且，重要的是即使在外侧压力下，例如穿着者的腿施加的外侧压力，预先选择量的液体保持在封套51内。如果穿着者运动迫使液体从吸液本体55离开封套51，穿着者察觉硬挺的润湿指示器39的能力降低。由于穿着者可以在排尿时活动，润湿指示器39抵抗外侧力的能力是关键的。如果封套51内的液体量保持在预先选择量之上，封套内的液压力乃至润湿指示器39的刚度可以保持连续，以便持续不变和可察觉地指示排尿已经发生。即使在压力下，由抵抗液体释放的AUL材料形成吸液本体。

图5表示本发明的训练裤21的第二实施例，其中两个细长润湿指示器39在训练裤21内相互平行地伸展。尽管当排尿发生时一个润湿指示器389足以向穿着者发出信号，可以想象附加的润湿指示器可进一步加强向穿着者发出信号。这些润湿指示器39对于腿大的较大或较长的儿童来说是必不可少的，他们可以发现单个润湿指示器提供的阻力不足以提供足够供察觉的阻力。而且，存在两个润湿指示器39允许一个润湿指示器定位在男孩排尿时很可能变湿的区域，另一个润湿指示器定位在女孩排尿时很可能变湿的区域，因此，补偿男孩和女孩变湿图形之间的差。

图6表示本发明的第三实施例。训练裤21的第三实施例包括具有与其长度L相比大的宽度W的润湿指示器39。例如，在一个实施例中，在吸收预先选择量的液体后，润湿指示器39具有其长度L的约四分之一和其长度的约四分之三之间的宽度W。由于润湿指示器39具有大的宽度W，它能够吸收比上述第一和第二实施例的润湿指示器更多的液体。这样，可以想象润湿指示器39可以只能是第三实施例的训练裤21中使用的润湿指示器。因为这种润湿指示器39能够吸收更多的液体，由于其尺寸，它可以向穿着者提供更大的阻力。

图7和8表示本发明的第四实施例。这里，训练裤21包括具有至少两个腔室65的可透液封套51。每个腔室65包含用于吸收液体的分离的吸液本体55。另外，每个腔室65与其它腔室独立使用。在一个实施例中，腔室65具有类似的尺寸和形状，尽管不同尺寸和形状的腔室也被认为在本发明的保护范围内。例如，在一个优选实施例中，腔室65通常为细长，并朝向基本上相互平行。通过一起抵抗穿着者腿的弯曲，这种平行的腔室65共同作用。

腔室65以新颖的方式在训练裤21内成形。封套51包括可透液衬里69，它形成训练裤21的内表面36，基层73沿一系列平行的间隔开的接缝77相互结合，从而形成腔室65。这些接缝77可由声波粘合成形，利用粘合剂或利用任意其它传统的在衬里69和基层73之间形成接缝的密封工艺成形。腔室65的端部83也密封(图7)。具有或多或少腔室65的润湿指示器39被认为在本发明的保护范围内，图7和8所示的腔室的数量和朝向仅是典型示例。

本领域的技术人员将会认识到，上述封套51可以是渗透膜，吸液本体55可以是不超出本发明的保护范围的溶液，混合物，或凝胶。

试验1

进行一个试验，以确定润湿指示器的刚度从其干燥时的第一刚度到在吸收预先选择量的液体后的第二刚度的改变。试验要求使用具有约11.5cm的平均干燥长度，约2.0cm的平均干燥宽度，和约0.5cm的平均干燥厚度(不包括下述围绕边缘的声波密封)的十个样品润湿指示器。样品呈现约2.6克的平均干燥重量。每个样品形成其中具有吸液本体的可透液封套。可透液封套包括由Neenah，Wisconsin的Kimberly-Clark公司提供的20gsm纺粘聚乙烯。纺粘聚乙烯是用重量百分比约0.45％的表面活性剂混合物表面处理，该表面活性剂混合物包括AHCOVELN-62化合物和约3∶1的活性比的GLUCOPON220UP化合物。吸液本体包括约10％的KratonG2740X聚合物，由Kraton Polymers，U.S.LLC of Carolina获得，和60％的来自Stockhausen，Inc.Of Greensboro，North CarolinaD的FavorSXM890超吸收材料，以及30％的来自Rayonier，Inc of Jacksonville，Florida的Sulfatate-HJ-FA Kraft，南方硬木浆。吸液本体通常形成片状材料，5cm宽和11cm长，在长度方向扇状折叠三次，并布置在可透液封套内部。为了帮助吸液本体保持其形状，粘合转换带(来自3M，Inc.Of St.Paul，Minnesota的型号922XL，1.3cm宽，0.05毫米厚粘合转换带)布置在吸液本体的最外层和吸液本体的其余部分之间，以便使吸液本体保持折叠构造。另外，在150千帕压力下，在由Branson Ultrasonics，Inc.Of Danbury，Connecticut获得的Branson 920声波接合器上，可透液封套的材料自身声波粘合约0.1秒，以形成吸液本体的封套。

对于十个试验样品中的每个，样品放置在一对直立的支撑上，该直立支撑相隔5cm，润湿指示器的每端在每个支撑上伸展约4cm。支撑布置在配衡标尺上，以便记录附加的垂直载荷。然后，在支撑中间，宽度大于润湿指示器宽度并具有0.2cm厚度的测试探针在润湿指示器上向下施压，从而使润湿指示器弯曲，并使润湿指示器的中心向下偏移。探针使润湿指示器从初始水平位置向下偏移约1.2cm，并从标尺记录读数。这个读数的增加超出支撑的重量，润湿指示器指出弯曲润湿指示器所需的力，或润湿指示器的相对刚度。

一旦十个样品在干燥状态下偏移，每个样品在体积百分比为0.9％的水溶液等渗盐水(即氯化钠)中浸渍五分钟后再次试验，该盐水从Ricca Chemical Company of Arlington，Texas获得。盐溶液用做模拟尿。五分钟浸渍时间确保样品充分饱和。在吸收后，每个样品在纸巾上排水一分钟。在饱和状态下，润湿指示器的长度和宽度尺寸保持不变，分别约为11.5cm乘以约2.9cm，同时，润湿指示器的厚度增加到约2.0cm。另外，润湿指示器的横截面形状从平坦的矩形改变到通常圆形。然后，样品放置在支撑上，如上所述同样偏移1.2cm，在偏移期间在标尺上再次记录荷载。

平均来说，在偏移期间记录的十个干样品的荷载为36克。减去润湿指示器本身的平均重量，2.6克，试验指示需要约33克荷载来使润湿指示器从初始水平位置向下偏移约1.2cm。相反，在吸收后记录的同样十个样品的荷载指示在偏移期间405克的平均载荷。在吸收后，减去润湿指示器的平均重量，25克，润湿指示器的偏移荷载平均为380克。这样，在吸收液体后，上述润湿指示器比其在干燥状态下弯曲更有刚性11倍多(380/33＝11.5)。如这里使用的，“刚度”指作用在润湿指示器上的力除以偏移。这里，每次试验的偏移是相同的，刚度的定义与记录的力直接相关。该试验证实了在吸收液体后润湿指示器的刚度增加的主张。

试验2

进行一个试验，以确定另一个润湿指示器的刚度从其干燥时的第一刚度到在吸收预先选择量的液体后的第二刚度的改变。除了润湿指示器本身的形成不同外，偏移试验基本上与上述相同。这里，吸液本体由片状材料形成，它为3.8cm宽，11cm长，纵向对折，并定位在可透液封套内部。润湿指示器的总尺寸为11.5cm长，2.0cm宽，和0.3cm厚(不包括围绕边缘的声波密封)。在饱和状态下，润湿指示器的长度尺寸保持不变，约为11.5cm，同时润湿指示器的厚度增加到约1.5cm，宽度降低到约1.5cm。另外，润湿指示器的横截面形状从平坦的矩形改变为更圆形，这与第一试验中的润湿指示器相同。

平均来说，在从初始水平位置向下偏移1.2cm期间记录的十个干样品的荷载为16克。减去润湿指示器本身的平均重量，2.2克，试验指示需要约14克荷载来使润湿指示器在干燥状态下偏移约1.2cm。相反，在吸收后记录的同样十个样品的荷载指示在偏移期间223克的平均载荷。在吸收后，减去润湿指示器的平均重量，22克，润湿指示器的偏移荷载平均为201克。这样，在吸收液体后，上述润湿指示器比其在干燥状态下弯曲更有刚硬14倍多(201/14＝14.4)。因此，润湿指示器应提供比其第一刚度大至少约五倍的第二刚度。更特别的是，第二刚度比第一刚度大约五倍至约二十五倍之间。最好，第二刚度比第一刚度大约十倍至约十五倍之间。

对比试验1和2的结果，本领域的普通技术人员将容易理解如何通过改变试验用润湿指示器的尺寸，材料和形状来产生不同刚度的润湿指示器。试验1和2公开的润湿指示器仅为证明目的，不应限制本发明的范围。例如，润湿指示器很容易做成更长，更短，更厚，更薄，更宽，更窄，或不同的构造，这不会超出本发明的范围。

当介绍本发明的元件或其优选实施例时，冠词“一个”，“该”和“所述”打算指一个或多个元件。术语“包括”，“包含”和“具有”打算指包含的意思，并指可能存在附加元件而非指出的元件。

在不超出本发明的实质范围的前提下，上述构造可进行不同的改变，所有上述说明或附图所示中包含的主题应被认为是说明性的，而非限制的目的。