индикатор влажности, предназначенный для предупреждения пользователя о мочеиспускании

Формула изобретения

1. Индикатор влажности, предназначенный для предупреждения пользователя о мочеиспускании, содержащий проницаемую для жидкости обертку, внутри которой расположен впитывающий жидкость элемент, причем указанный впитывающий жидкость элемент впитывает жидкость при ее наличии и прикладывает гидравлическое давление к обертке при впитывании заранее заданного количества жидкости, причем указанная обертка ограничивает расширение впитывающего элемента так, что индикатор влажности становится жестким при поглощении жидкости.

2. Индикатор влажности по п.1, в котором указанный индикатор влажности имеет в общем удлиненную форму.

3. Индикатор влажности по п.1, в котором указанный впитывающий элемент содержит лист, имеющий по меньшей мере две складки.

4. Индикатор влажности по п.3, в котором указанный впитывающий элемент образован из тонкого листового материала, сложенного продольно в виде веера множество раз, с образованием многократно сложенной структуры.

5. Индикатор влажности по п.2, в котором указанный индикатор влажности становится в общем закругленным при поглощении указанного заранее заданного количества жидкости.

6. Индикатор влажности по п.5, в котором указанный индикатор влажности имеет ширину от около одной четверти его длины до около трех четвертей его длины.

7. Индикатор влажности по п.1, в котором указанная обертка содержит по меньшей мере две камеры.

8. Индикатор влажности по п.7, в котором указанные камеры являются в общем удлиненными и параллельными.

9. Индикатор влажности по п.7, в котором указанная обертка содержит проницаемую для жидкости подкладку и слой основы, прикрепленный к указанной подкладке с образованием указанных камер между слоем основы и подкладкой.

10. Индикатор влажности по п.9, в котором указанный слой основы соединен с указанной подкладкой вдоль ряда параллельных, разнесенных швов.

11. Предмет одежды, содержащий внутреннюю поверхность, обращенную к телу пользователя при ношении одежды, и индикатор влажности, размещенный в некотором положении относительно внутренней поверхности для предупреждения пользователя, когда внутренняя поверхность увлажняется жидкостью, причем указанный индикатор влажности имеет первое значение жесткости в сухом состоянии и второе значение жесткости, превышающее указанное первое значение жесткости при поглощении указанного заранее заданного количества жидкости.

12. Предмет одежды по п.11, в котором указанный индикатор влажности расположен в области ластовицы предмета одежды.

13. Предмет одежды по п.11, в котором указанный индикатор влажности расположен в предмете одежды так, что он надавливает на внутреннюю сторону бедер пользователя.

14. Предмет одежды по п.11, в котором указанный предмет одежды представляет собой трусы, предназначенные для обучения пользованию туалетом.

15. Предмет одежды по п.11, в котором указанный индикатор влажности выполнен в общем удлиненным.

16. Предмет одежды по п.11, в котором указанное второе значение жесткости по меньшей мере, приблизительно в пять раз превышает указанное первое значение жесткости.

17. Предмет одежды по п.16, в котором указанное второе значение жесткости превышает указанное первое значение жесткости в от около пяти раз до около двадцати пяти раз.

18. Предмет одежды по п.17, в котором указанное второе значение жесткости превышает указанное первое значение жесткости в от около десяти раз и до около пятнадцати раз.

19. Предмет одежды по п.11, в котором указанный индикатор влажности содержит проницаемую для жидкости обертку, внутри которой установлен впитывающий жидкость элемент.

20. Предмет одежды по п.19, в котором указанная обертка содержит по меньшей мере две в общем удлиненные и параллельные камеры.

21. Предмет одежды по п.19, в котором емкость насыщения впитывающего жидкость элемента в несдавленном состоянии превышает емкость проницаемой для жидкости обертки.

22. Предмет одежды по п.19, в котором указанное второе значение жесткости по меньшей мере приблизительно в пять раз превышает указанное первое значение жесткости.

23. Предмет одежды по п.22, в котором указанное второе значение жесткости превышает указанное первое значение жесткости в от около 5 раз до около двадцати пяти раз.

24. Предмет одежды по п.23, в котором указанное второе значение жесткости превышает указанное первое значение жесткости в от около десяти раз и до около пятнадцати раз.

Описание изобретения к патенту

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Настоящее изобретение, в общем, относится к впитывающим изделиям, и более конкретно к индикатору влажности, используемому во впитывающих изделиях для предупреждения пользователя о мочеиспускании.

Одноразовые впитывающие изделия, такие как подгузники, тренировочные трусы и другие продукты, предназначенные для ухода за грудными и более взрослыми детьми, а также продукты, предназначенные для ухода за взрослыми, имеют высокую впитывающую способность и эффективно отводят влагу от кожи пользователя, снижая раздражение кожи, возникающее в результате длительного воздействия влаги. Однако из-за того, что эти продукты обладают такой впитывающей способностью, пользователь может не осознавать, что произошло мочеиспускание, в частности, если пользователь - это неопытный малыш, который может не понимать значение ощущений тела, связанных с мочеиспусканием. Таким образом, пользователь может не осознавать, что он не осуществляет контроль над своим мочеиспусканием и может не понимать, что требуется сменить белье. Многие родители считают, что ребенку требуется подавать сигнал, такой как ощущение неудобства и влаги для поощрения обучения пользованию туалетом, что развивает осознание ребенком происшедшего акта мочеиспускания. Однако некоторые родители выражают озабоченность в связи с вероятностью раздражения кожи и появления сыпи в результате длительного воздействия влаги на кожу, если изделия будут иметь меньшую впитывающую способность, как это требуется для обеспечения ощущения ребенком влаги.

Некоторые известные впитывающие изделия, предназначенные для обучения ребенка пользованию туалетом, включают средство предупреждения ребенка о том, что произошло мочеиспускание, и при этом не оставляют существенное количество влаги, воздействующей на кожу. Одно из таких известных впитывающих изделий содержит элемент, изменяющий температуру, который позволяет пользователю чувствовать изменение температуры, что предупреждает его о том, что произошло мочеиспускание. Другой пример включает элемент, который изменяет размер после мочеиспускания, расширяясь непосредственно в области промежности пользователя. Еще один пример включает предмет одежды, обеспечивающий высокий исходный уровень поверхностной влаги, возникающий непосредственно после мочеиспускания, но отводящий влагу от кожи пользователя через короткий промежуток после этого.

Хотя в изделиях для предупреждения пользователя о мочеиспускании наблюдается определенный прогресс, остается потребность в изделиях, которые можно использовать в качестве средства обучения пользованию туалетом, которые предупреждают пользователя о мочеиспускании, не создавая влагу на коже.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В общем, индикатор влажности по изобретению, предназначенный для предупреждения пользователя о мочеиспускании, содержит проницаемую для жидкости обертку, внутри которой установлен впитывающий элемент. Впитывающий элемент поглощает жидкость при ее появлении и прикладывает гидравлическое давление на обертку после впитывания заранее заданного количества жидкости. Обертка ограничивает расширение впитывающего элемента, делая индикатор влажности более жестким, по мере поглощения жидкости. Индикатор влажности имеет первое значение жесткости в сухом состоянии и второе значение жесткости, превышающее первое значение жесткости, после поглощения заранее заданного количества жидкости.

Настоящее изобретение, кроме того, направлено на предмет одежды, имеющий внутреннюю поверхность, обращенную к телу пользователя при ношении предмета одежды, и индикатор влажности, в общем, в соответствии с приведенным выше описанием, расположенный по отношению к внутренней поверхности так, что он предупреждает пользователя, когда внутренняя поверхность становится влажной из-за попадания на нее жидкости.

Другие признаки настоящего изобретения будут частично очевидны, а частично будут раскрыты в приведенном ниже описании.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Фиг.1 - вид в перспективе тренировочных трусов, имеющих индикатор влажности по изобретению;

Фиг.2 - схематичный вид сверху разложенных тренировочных трусов по первому варианту выполнения;

Фиг.3 - схематичный увеличенный вид спереди индикатора влажности по изобретению, с частичным разрезом для представления внутренних деталей;

Фиг.4 - схематичный вид индикатора влажности, вдоль 4-4, по Фиг.3;

Фиг.5 - схематичный вид сверху разложенных тренировочных трусов по второму варианту выполнения;

Фиг.6 - схематичный вид сверху разложенных тренировочных трусов по третьему варианту выполнения;

Фиг.7 - схематичный показан вид сверху разложенных тренировочных трусов по четвертому варианту выполнения; и

Фиг.8 - схематичный увеличенный вид тренировочных трусов по четвертому варианту выполнения в сечении, вдоль 8-8, по Фиг.7.

Соответствующие ссылочные позиции обозначают соответствующие детали на нескольких видах, представленных на чертежах.

ОПРЕДЕЛЕНИЯ

В контексте настоящего описания каждый термин или фраза, приведенные ниже, включают следующее значение или значения:

"Прикрепленный к" обозначает соединение, присоединение, прикрепление, связывание или тому подобное двух элементов. Два элемента считаются прикрепленными друг к другу, когда они прикреплены непосредственно один к другому или опосредованно один к другому так, как когда каждый из них прикреплен к промежуточным элементам.

"Связанный" относится к соединению, прикреплению, присоединению, закреплению или тому подобному двух элементов. Два элемента считаются связанными вместе, когда они связаны непосредственно друг с другом или опосредованно друг с другом так, когда каждый из них непосредственно связан с промежуточными элементами.

"Слой" при использовании его в единственном числе может иметь двойное значение одиночного элемента или более одного элемента.

"Сверхвпитывающий" относится к набухающему в воде нерастворимому органическому или неорганическому материалу, который способен в самых благоприятных условиях впитывать, по меньшей мере, приблизительно в пятнадцать раз больше, чем его собственный вес и, более предпочтительно, по меньшей мере, приблизительно в тридцать раз больше его собственного веса водного раствора, содержащего 0,9 мас. процентов хлористого натрия. Сверхвпитывающие материалы могут быть натуральными, синтетическими и модифицированными натуральными полимерами и материалами, или комбинацией таких материалов. Кроме того, сверхвпитывающие материалы могут представлять собой неорганические материалы, такие, как силикагели, или органические соединения, такие как сшитые полимеры.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Как показано на чертежах и более конкретно на фиг.1, пара трусов, предназначенных для обучения пользованию туалетом, или в более общем смысле, впитывающее изделие, обозначена, в общем, ссылочной позицией 21. Трусы имеют поясное отверстие 25 и два отверстия 27 для ног. При ношении трусов 21 область ластовицы, в общем, обозначенная позицией 31 и, в общем, расположенная между отверстиями 27 для ног, обычно располагается между ногами пользователя. Передняя часть 33 тренировочных трусов 21 продолжается, в общем, вверх от области 31 ластовицы, частично закрывая нижнюю часть живота пользователя. Задняя часть 35 тренировочных трусов 21, расположенная напротив передней части 33, в общем, продолжается в направлении вверх от области 31 ластовицы и закрывает ягодицы пользователя. Тренировочные трусы 21 включают внутреннюю поверхность 36, обращенную к телу пользователя, и внешнюю поверхность 37, обращенную от тела пользователя.

Различные материалы и способы, используемые для изготовления тренировочных трусов, описаны в публикации РСТ № WO 00/37009 автора Fletcher и др., опубликованной 29 июня 2000 г.; в американском патенте №4940464, выданном 10 июля 1990 г. авторам Van Compel, и др.; и в американском патенте №5766389, выданном 16 июня 1998 г. авторам Brandon, и др.; все эти публикации приведены здесь в качестве ссылки. Пример таких тренировочных трусов поставляется под торговым наименованием тренировочные трусы PULL-UPS® компанией Kimberly-Clark Corporation, г. Нинах, штат Висконсин.

Индикатор влажности, предназначенный для предупреждения пользователя о мочеиспускании, в общем, обозначенный позицией 39, обычно расположен между отверстиями 27 для ног тренировочных трусов 21. Следует понимать, что индикатор 39 влажности может быть расположен в другом месте, а не только в области 31 ластовицы, без отхода от объема настоящего изобретения. Предусматривается, что положение индикатора 39 влажности в области 31 ластовицы может быть различным в зависимости от того, предназначено ли изделие для девочек или для мальчиков. Как более подробно будет описано ниже, индикатор 39 влажности сконфигурирован так, что он поглощает жидкость, такую как моча. Поэтому размещение в положении, в большей степени смещенном вперед от области 31 ластовицы, может быть соответствующим для мальчиков, и расположение в большей степени в центральном положении между ног может быть соответствующим для девочек. До впитывания такой жидкости индикатор 39 влажности является гибким и практически незаметным для пользователя, как будет более подробно описано ниже.

Хотя индикатор 39 влажности по изобретению показан на фиг.1 как используемый в трусах 21, предназначенных для обучения ребенка пользованию туалетом, такой индикатор влажности также можно использовать вместе с другими предметами одежды и/или впитывающими изделиями, такими как нижнее белье, подгузники и впитывающие изделия, подлежащие стирке, или впитывающие изделия, предназначенные для повторного использования, такие как тканые тренировочные трусы, впитывающие тренировочные трусы, предназначенные для плавания, пластиковые тренировочные трусы и т.п. Кроме того, хотя первоначально это было описано в контексте обучения ребенка пользованию туалетом, следует понимать, что настоящее изобретение также применимо для продуктов персонального ухода, предназначенных для взрослых, таких как впитывающее белье, предназначенное для больных, страдающих недержанием, и т.п. Индикатор 39 влажности может быть либо выполнен за одно целое с изделием во время его изготовления, или может быть сформирован отдельно и прикреплен к любому из вышеуказанных изделий пользователем. Если индикатор 39 влажности выполнен за одно целое непосредственно с изделием во время его изготовления, такой индикатор влажности, в случае необходимости, может быть закреплен с возможностью высвобождения так, что пользователь может удалять индикатор влажности, если это требуется.

Как показано на Фиг.2, первый вариант выполнения индикатора 39 влажности по изобретению имеет такие размеры и форму, что его можно устанавливать между отверстиями 27 для ног трусов 21. Тренировочные трусы по Фиг.2 изображены в частично разобранном и разложенном состоянии так, что они принимают плоскую форму. Боковые кромки 45 трусов 21 разъединены так, что открывается разложенная внутренняя поверхность 36 трусов, или часть трусов, обращенная к телу пользователя, при ношении предмета одежды. Индикатор 39 влажности 39 расположен определенным образом по отношению к внутренней поверхности 36 и предназначен для предупреждения пользователя, когда трусы становятся достаточно смоченными жидкостью. Как правило, индикатор 39 влажности помещают между внутренней поверхностью 36 и внешней поверхностью 37 (фиг.1) так, что он спрятан внутри трусов 21, при этом гибкий индикатор влажности, по существу, незаметен для пользователя до мочеиспускания. Однако для специалистов в данной области техники будет понятно, что индикатор 39 влажности может быть установлен в любом месте в изделии, где существует вероятность его смачивания и ощущения пользователем.

В одном варианте выполнения индикатор 39 влажности выполнен, в общем, удлиненным и остается удлиненным после впитывания заранее заданного количества жидкости, как будет описано более подробно ниже. Хотя в пределах объема настоящего изобретения предусматриваются другие варианты ориентации, индикатор 39 влажности, в соответствии с одним из вариантов выполнения, ориентирован, в общем, в поперечном направлении внутри предмета одежды так, что наибольший размер индикатора влажности проходит, по существу, параллельно поперечной оси А предмета одежды, которая продолжается между отверстиями 27 для ног. Внешний контур в поперечном сечении индикатора 39 влажности, в соответствии с данным вариантом выполнения, также, в общем, выполнен прямоугольным до впитывания заданного количества жидкости, и после впитывания индикатор влажности становится, в общем, закругленным. Также предусматривается, что индикатор 39 влажности, по изобретению, может иметь другую форму, отличающуюся от прямоугольной формы, без отхода от объема настоящего изобретения.

Что касается конкретных свойств индикатора 39 влажности, рассмотрим фигуры 3 и 4, на которых изображен один из вариантов его выполнения. Индикатор 39 влажности содержит проницаемую для жидкости обертку 51, внутри которой установлен впитывающий жидкость элемент 55. В общем, такой элемент 55 содержит тонкий листовой материал, сложенный, по меньшей мере, один раз, с образованием по меньшей мере двух складок. В одном из вариантов выполнения, впитывающий элемент 55 сформирован в виде веера из тонкого листового материала, который сложен в продольном направлении множество раз (например, два раза) вдоль множества продольных линий 59 сгиба (фиг.4) с образованием структуры со множеством складок. Такая сложенная структура в виде веера повышает прочность впитывающего элемента 55, поскольку каждая складка материала действует так, что она поддерживает соседние складки, дополнительно увеличивая давление при расширении внутри обертки 51. При этом общая прочность и жесткость впитывающего элемента 55 увеличивается в направлении линии сгиба. Впитывающий элемент 55 может иметь, по меньшей мере, одну продольную линию сгиба так, что при этом формируется складка, по меньшей мере, из двух слоев впитывающего листового материала. Изменяя количество линий сгиба и ширину складок, можно получать впитывающие элементы 55 с различным размером и формой. В одном из вариантов выполнения наружное сечение индикатора влажности остается, в общем, прямоугольным в сухом состоянии, и при расширении после поглощения жидкости образуется овальная форма, и при этом ширина W элемента меньше, чем четырехкратное значение его высоты Н при поглощении заранее заданного количества жидкости.

Например, квадратный участок материала шириной 6,4 сантиметров (см) и толщиной 0,065 см приблизительно складывают три раза для получения впитывающего элемента 55, имеющего ширину W приблизительно равную 2,1 см и высоту Н приблизительно составляющую 0,195 см, и длину L приблизительно равную 6,4 см. Элемент 55 может быть сформирован другим способом, при котором обеспечивается возможность его расширения при размещении внутри обертки 51 после поглощения заранее заданного количества жидкости. Другие материалы, для которых не требуется формировать складку, также рассматриваются в пределах объема настоящего изобретения.

Впитывающий элемент 55, предпочтительно, сформирован из материала, обладающего высокой впитывающей способностью под нагрузкой (ВПН (AUL)). Хотя впитывающий элемент 55 может быть изготовлен из других материалов, без отхода от объема настоящего изобретения, в одном из вариантов выполнения, элемент выполнен из ультратонкого впитывающего (УТВ (UTA)) материала, содержащего приблизительно пятьдесят процентов сверхвпитывающего материала и приблизительно пятьдесят процентов древесной целлюлозной массы и имеющего вес единицы площади приблизительно 225 грамм на квадратный метр (г/м²) при толщине приблизительно 0,65 миллиметров. Один из таких УТВ материалов может быть получен с использованием одновременно выполняемого процесса такого, как описан в патентной заявке США №09/939,061 под названием "Тонкая структура с высокой впитывающей способностью и способ ее производства" ("Thin, High Capacity Absorbent Structure and Method for Producing Same,"), поданной 24 августа 2001 г. автором Sawyer и др., с заявленным приоритетом на основании патентной заявки США №60/256016, поданной 20 декабря 2000 г., причем обе эти публикации приведены здесь в качестве ссылки.

Кроме того, в американских патентах №№5147343 (Kellenberger) и 5,601,542 (Melius и др.) описаны другие процессы изготовления УТВ материала. Альтернативный материал поставляется компанией ВАМ Corporation, г.Джессуп, штат Джорджия с товарным знаком материал NovaThin®. Хотя другие материалы можно использовать для формирования обертки 51, без отхода от объема настоящего изобретения, в одном из вариантов выполнения проницаемая для жидкости обертка изготовлена из нетканого материала, полученного фильерным способом производства, с весом единицы площади 20 грамм на квадратный метр, поставляемого компанией Kimberly-Clark Corporation, г.Нинах, штат Висконсин. Поверхность такого материала также может быть обработана с использованием приблизительно 0,45 мас. процентов смеси поверхностно-активного вещества, такого как реактив AHCOVEL® N-62, поставляемого компанией Uniqema Inc., подразделение компании ICI, г.Нью Кастл, штат Делавэр, или поверхность его может быть обработана активным соотношением, составляющим приблизительно 3:1 реактива GLUCOPON® 220UP, поставляемого компанией Cognis Corp., г.Амблер, штат Пенсильвания. Поверхностно-активное вещество может быть нанесено на всю поверхность нетканого материала, полученного фильерным способом, или оно может быть нанесено избирательно на определенные участки поверхности, такие как участок поверхности, обращенной к телу. Предусматривается, что обертка 51 также может включать участки, непроницаемые для жидкости, такие как участки, расположенные от тела пользователя, без отхода от объема настоящего изобретения.

Когда жидкость проникает через проницаемую для жидкости обертку 51 индикатора 39 влажности и входит в контакт с впитывающим элементом 55, она поглощается элементом. Под действием капиллярных, осмотических и абсорбционных сил жидкость втягивается в индикатор 39 влажности. Процесс поглощения позволяет отводить жидкость от кожи пользователя. Поскольку индикатор 39 влажности поглощает жидкость, впитывающий элемент 55 внутри обертки 51 начинает набухать. В сухом состоянии индикатор 39 влажности обычно является мягким, податливым и выглядит как ткань, имея при этом первое значение жесткости, аналогичное значениям жесткости других частей трусов 21, что делает присутствие индикатора 39 влажности практически незаметным для пользователя. Гибкий индикатор 39 влажности обеспечивает свободное движение бедер и при этом он легко сжимается.

Как только жидкость попадает в трусы 21 и впитывающий элемент 55 начинает ее впитывать, он набухает внутри обертки 51. После поглощения заранее заданного количества жидкости впитывающий элемент 55 прикладывает гидравлическое давление к внутренней поверхности обертки 51. Из-за того, что емкость насыщения впитывающего элемента 55 в несдавленном состоянии превышает емкость обертки 57, проницаемая для жидкости обертка ограничивает расширение впитывающего элемента, в результате чего индикатор 39 влажности становится жестким. Чем больше жидкости поглощает элемент 55, тем более жестким становится индикатор 39 влажности. После того как индикатор 39 влажности поглощает заранее заданное количество жидкости, значение жесткости этого индикатора влажности становится большим, чем первое значение его жесткости. Такая жесткость создает сопротивление изгибу, что сразу же ощущается пользователем.

Хотя индикатор 39 влажности может иметь другое значение жесткости, без отхода от объема настоящего изобретения, в одной из конфигураций, испытанной ранее и описанной ниже, индикатор влажности имеет второе значение жесткости, которое, в среднем, приблизительно в одиннадцать раз превышает его первое значение жесткости. В другой конфигурации, испытанной ранее и описанной ниже, второе значение жесткости в среднем приблизительно в четырнадцать раз превышает первое значение жесткости. Способ проведения таких измерений жесткости описан при подробном описании экспериментов, приведенном ниже. Эффективный индикатор 39 влажности должен иметь второе значение жесткости, по меньшей мере, приблизительно в пять раз превышающее его первое значение жесткости.

В качестве примера использовали индикатор 39 влажности со средним значением длины в сухом состоянии приблизительно 11,5 см и со средним значением ширины в сухом состоянии приблизительно 2,0 см, и со средним значением толщины в сухом состоянии приблизительно 0,5 см, состоящий из материалов, описанных в настоящем описании. Хотя второе значение жесткости можно измерять после поглощения другого количества жидкости, без отхода от объема настоящего изобретения, в одном из вариантов выполнения второе значение жесткости измеряли после поглощения приблизительно 33 граммов мочи. Однако для специалистов в данной области техники будет понятно, что количество мочи, поглощенной элементом 55 при использовании на практике, изменяется в зависимости от размера индикатора 39 влажности и применяемых материалов. Другими словами, значение жесткости может отличаться при использовании на практике.

Обертка 51 по Фиг.3 и 4 ограничивает расширение впитывающего элемента 55 с тем, чтобы обеспечить второе значение жесткости обертки. Если проницаемая для жидкости обертка 51 будет выполнена с возможностью излишнего расширения, при поглощении заданного количества жидкости индикатор 39 влажности будет просто расширяться без какой-либо потери его гибкости. При использовании трусов 21 индикатор 39 влажности может быть установлен в них так, что он будет ограничивать движение внутренних участков бедер пользователя. Сила сопротивления, прикладываемая со стороны индикатора 39 влажности на внутренние участки бедер не велика, он скорее мягко противодействует движению ног пользователя на внутренней их стороне так, что пользователь ощущает давление сопротивления, и его можно обучить ассоциировать это ощущение с мочеиспусканием. Для дальнейшего улучшения свойств передачи сигнала индикатора 39 влажности проницаемая для жидкости обертка 51 может быть плотно обернута вокруг впитывающего жидкость элемента 55. Благодаря плотному оборачиванию обертки 51 вокруг впитывающего элемента 55 снижается возможность расширения впитывающего элемента, что уменьшает количество жидкости, требуемой для того, чтобы индикатор 39 влажности достиг второго значения жесткости. Однако впитывающий элемент 55 не должен быть обернут слишком плотно, поскольку в этом случае первое значение жесткости впитывающего индикатора 39 влажности будет слишком большим еще до поглощения жидкости.

Кроме того, важно отметить, что заданное количество жидкости остается внутри обертки 51 даже при приложении внешнего давления, например со стороны ног пользователя. Если при движениях пользователя жидкость из впитывающего элемента 55 выдавливается за пределы обертки 51, способность пользователя ощущать отвердевший индикатор 39 влажности снижается. Поскольку пользователь может быть активным в момент мочеиспускания, способность индикатора 39 влажности оказывать сопротивление внешним усилиям имеет ключевое значение. Если количество жидкости в обертке 51 остается выше заданного, гидравлическое давление внутри обертки и поэтому жесткость индикатора 39 влажности могут поддерживаться постоянными для обеспечения постоянного и ощутимого обозначения того, что произошло мочеиспускание. Впитывающий элемент сформован из материала ВПН, который оказывает сопротивление выпуску жидкости даже под давлением.

На фиг.5 показан второй вариант выполнения тренировочных трусов 21 в соответствии с настоящим изобретением, в котором два удлиненных индикатора 39 влажности расположены параллельно друг другу в тренировочных трусах 21. Хотя один индикатор 39 влажности может формировать достаточный сигнал для пользователя о том, что произошло мочеиспускание, предусматривается использование дополнительных индикаторов влажности, которые могут дополнительно улучшить сигнал для пользователя. Такие индикаторы 39 влажности могут потребоваться для больших или более старших детей с большими ногами, для которых может оказаться недостаточной для восприятия сила сопротивления, образующаяся при использовании одного индикатора влажности. Кроме того, наличие двух индикаторов 39 влажности позволяет устанавливать один индикатор влажности в том месте, где он более вероятно становится влажным после мочеиспускания у мальчиков, и второй индикатор влажности может быть установлен в том месте, где он более вероятно становится влажным при мочеиспускании у девочек, что компенсирует разницу между структурой смачивания у мальчиков и у девочек.

На фиг.6 показан третий вариант выполнения изобретения. Третий вариант выполнения тренировочных трусов 21 включает индикатор 39 влажности, имеющий большую ширину W по сравнению с его длиной L. Например, индикатор 39 влажности в одном из вариантов выполнения имеет ширину W, составляющую от приблизительно одной четверти его длины L до приблизительно трех четвертей его длины после поглощения заранее заданного количества жидкости. Поскольку индикатор 39 влажности имеет большую ширину W, он позволят впитывать больше жидкости, чем индикаторы влажности в соответствии с первым и вторым вариантами выполнения, описанными выше. Таким образом, предусматривается возможность использования единственного впитывающего индикатора влажности 39 в тренировочных трусах 21 по третьему варианту выполнения. Поскольку такой индикатор 39 влажности позволяет впитывать больше жидкости, он может создавать большую силу сопротивления для пользователя из-за его размеров.

На фигурах 7 и 8 представлен четвертый вариант выполнения изобретения. Здесь тренировочные трусы 21 включают проницаемую для жидкости обертку 51, которая содержит, по меньшей мере, две камеры 65. В каждой камере 65 установлен отдельный впитывающий элемент 55, предназначенный для впитывания жидкости. Кроме того, каждая камера 65 действует независимо от других камер. В одном из вариантов выполнения камеры 65 имеют аналогичные размеры и форму, хотя в пределах объема настоящего изобретения также предусматривается возможность использования камер с разными размерами и формой. Например, в предпочтительном варианте выполнения, камеры 65 выполнены, в общем, удлиненными и ориентированными, по существу, параллельно друг другу. Такие параллельные камеры 65 действуют совместно, с ограничением гибкости по отношению к ногам пользователя.

Камеры 65 сформированы внутри тренировочных трусов 21 в соответствии с новым способом. Обертка 51 содержит проницаемую для жидкости подкладку 69, которая формирует внутреннюю поверхность 36 трусов 21, и слой 73 основы, соединенные друг с другом с помощью ряда параллельных, разнесенных друг от друга швов 77, в результате чего формируются камеры 65. Такие швы 77 могут быть образованы путем соединения ультразвуком, с использованием адгезива или с помощью любого другого обычного способа сваривания, позволяющего формировать швы между подкладкой 69 и слоем 73 основы. Концевые участки 83 камер 65 также закрывают с помощью сваривания (фиг.7). В пределах объема настоящего изобретения предусмотрена возможность использования индикаторов 39 влажности, имеющих меньшее или большее количество камер 65, и количество и ориентация камер, показанных на Фиг.7 и 8, приведены только в качестве примера.

Как будет понятно для специалистов в данной области техники, обертка 51, описанная выше, может представлять собой осмотическую мембрану, и впитывающий элемент 55 может быть выполнен в виде раствора, смеси или геля, без отхода от объема настоящего изобретения.

Эксперимент 1

Эксперимент был проведен для определения изменения жесткости индикатора влажности при переходе от его первого значения жесткости в сухом состоянии к его второму значению жесткости после поглощения заданного количества жидкости. При проведения эксперимента использовали десять образцов индикатора влажности, имеющих среднее значение длины в сухом состоянии приблизительно 11,5 см, среднее значение ширины в сухом состоянии приблизительно 2,0 см и среднее значение толщины в сухом состоянии приблизительно 0,5 см (не включая шов, образованный в результате обработки звуком, около кромки, как описано ниже). Образцы имели среднее значение веса в сухом состоянии приблизительно 2,6 грамма. Каждый из образцов был сформирован из проницаемой для жидкости обертки, внутри которой поместили элемент, впитывающий жидкость. Проницаемая для жидкости обертка содержала полиэтиленовый материал, полученный фильерным способом, с весом единицы площади 20 грамм на квадратный метр, поставляемый компанией Kimberly-Clark Corporation, г.Нинах, штат Висконсин. Поверхность полиэтиленового материала фильерного производства, обработали с использованием приблизительно 0,45 мас. процентов смеси поверхностно-активного вещества, содержащего реактив AHCOVEL® N-62, и с активным соотношением приблизительно 3:1 реактива GLUCOPON® 220UP. Впитывающий жидкость элемент содержал приблизительно десять процентов полимера Kraton® G2740X, поставляемого компанией Kraton Polymers U.S. LLC, г.Хьюстон, штат Техас, шестьдесят процентов сверхвпитывающего материала Favor® SXM 880 производства компании Stockhausen, Inc., г.Гринсборо, штат Северная Каролина и тридцать процентов материала Sulfatate-HJ-FA Kraft, Southern Hardwood Pulp, поставляемого компанией Rayonier, Inc., г.Джэксонвилл, штат Флорида. Впитывающий жидкость элемент, в общем, сформировали в виде листового материала шириной 5 см и длиной 11 см, который сложили в виде веера в продольном направлении три раза и поместили внутрь проницаемой для жидкости обертки. Для поддержания формы впитывающего элемента между самым внешним слоем впитывающего элемента и остальной частью впитывающего элемента установили ленту для переноса адгезива (Модель №922XL, шириной 1,3 см, толщиной 0,05 миллиметров, лента для переноса адгезива, производства компании 3М, Inc. г.Сэнт-Поль, штат Миннесота) для удержания элемента в сложенной конфигурации. Кроме того, материал проницаемой для жидкости обертки был соединен посредством ультразвука в течение приблизительно 0,1 секунды под давлением 150 килопаскалей с использованием устройства Branson 920 Sonic Bonder, поставляемого компанией Branson Ultrasonics, Inc., г.Денбури, штат Коннектикут, в результате чего сформировалась обертка впитывающего элемента.

Для каждого из десяти испытуемых образцов образец устанавливали поперек пары расположенных вертикально держателей, разнесенных на расстояние 5 см друг от друга, так, что приблизительно 4 см поверхности с каждой стороны индикатора влажности проходило поверх каждого держателя. Держатели поместили на тарированные весы, что обеспечивало возможность записи дополнительной вертикальной нагрузки. Испытательный зонд, имеющий ширину, превышающую ширину индикатора влажности, и толщину 0,2 см затем прижимали в направлении вниз к индикатору влажности посередине между держателями, в результате чего индикатор влажности изгибался, и центр индикатора влажности отклонялся вниз. Зонд отклонял индикатор влажности приблизительно на 1,2 см вниз от исходного горизонтального положения, и при этом записывали показания весов. Увеличение этих показаний над уровнем веса держателей и индикатора влажности указывало силу, требуемую для изгиба индикатора влажности, или относительную жесткость индикатора влажности.

После изгиба десяти образцов в их сухом состоянии испытания каждого из этих десяти образцов провели вновь после впитывания ими в течение пяти минут 0,9 об.% изотонического водного раствора соли (то есть хлористого натрия), поставляемого компанией Ricca Chemical Company, г.Арлингтон, штат Техас. Раствор соли использовали для имитации мочи. Период в пять минут для набухания обеспечивал адекватное насыщение образца. После впитывания каждый образец сушили в течение одной минуты на бумажном полотенце. В насыщенном состоянии размеры в длину и ширину индикаторов влажности остались без изменений и составляли приблизительно 11,5 см на 2,9 см, соответственно, в то время как толщина индикаторов влажности увеличилась приблизительно до 2,0 см. Кроме того, форма поперечного сечения индикаторов влажности изменилась из формы уплощенного прямоугольника до, в общем, закругленной формы. Образец затем поместили на держатели и провели их изгиб на то же расстояние 1,2 см, вновь записывая нагрузку на весах, прикладываемую во время изгиба.

В среднем нагрузка, записанная для десяти сухих образцов при отклонении, составила 36 грамм. После вычитания среднего значения веса самих индикаторов влажности 2,6 грамма в результате выполнения этой части эксперимента было определено, что для отклонения индикатора влажности приблизительно на 1,2 см вниз от исходного горизонтального положения требовалась нагрузка приблизительно 33 грамма. В отличие от этого, значение нагрузки при отклонении, записанное для тех же десяти образцов после поглощения ими жидкости, в среднем составило 405 грамм. После вычитания среднего веса самих индикаторов влажности после поглощения ими жидкости - 25 грамм нагрузка отклонения индикаторов влажности в среднем составила 380 грамм. Таким образом, после поглощения жидкости жесткость на изгиб индикатора влажности, описанного выше, увеличилась более чем в одиннадцать раз по сравнению с жесткостью индикаторов влажности в сухом состоянии (380/33=11,5). Используемый здесь термин "жесткость" означает силу, приложенную к индикатору влажности, разделенную на степень отклонения. Здесь, в случае, когда величина отклонения в каждом из испытаний была идентична, определение жесткости прямо связано с зарегистрированным значением силы. Этот эксперимент подтвердил предположение, что жесткость индикатора влажности повышается после поглощения жидкости.

Эксперимент 2

Эксперимент был проведен для определения изменения жесткости другого индикатора влажности при переходе от его первого значения жесткости в сухом состоянии до его второго значения жесткости после поглощения заранее заданного количества жидкости. Эксперимент по отклонению выполняли практически так же, как описано выше, за исключением того, что сам индикатор влажности был сформирован по-другому. Здесь впитывающий жидкость элемент был сформирован из листового материала шириной 3,8 см и длиной 11 см, который был сложен продольно пополам и установлен внутри проницаемой для жидкости обертки. Общий размер индикаторов влажности составил 11,5 см в длину, 2,0 см в ширину и 0,3 см в толщину (без учета шва, сформированного в результате обработки звуком вокруг кромки). В насыщенном состоянии размер в длину индикатора влажности остался без изменений и составил приблизительно 11,5 см, в то время как толщина индикаторов влажности увеличилась до значения приблизительно 1,5 см, и его ширина уменьшилась до приблизительно 1,5 см. Кроме того, форма поперечного сечения индикатора влажности изменилась от формы уплощенного прямоугольника до более закругленной формы так же, как и у индикатора влажности в первом эксперименте.

В среднем записанное значение нагрузки для десяти сухих образцов при отклонении вниз на 1,2 см от исходного горизонтального положения составило 16 грамм. После вычета среднего значения веса самих индикаторов влажности 2,2 грамма этот эксперимент показал, что для отклонения индикатора влажности в сухом состоянии приблизительно на 1,2 см требовалась нагрузка приблизительно 14 грамм. В отличие от этого, записанное для тех же десяти образцов после поглощения им жидкости среднее значение нагрузки при отклонении составило 223 грамма. После вычета среднего веса индикатора влажности после поглощения жидкости 22 грамма нагрузка отклонения индикаторов влажности в среднем составила 201 грамм. Таким образом, после поглощения жидкости описанный выше индикатор влажности стал более чем в четырнадцать раз более жестким на изгиб, чем в его сухом состоянии (201/14=14,4). Поэтому индикатор влажности должен обеспечить второе значение жесткости, которое, по меньшей мере, приблизительно в пять раз превышает его первое значение жесткости. Более конкретно, второе значение жесткости составляет от приблизительно в пять до приблизительно в двадцать пять раз больше, чем его первое значение жесткости. Предпочтительно, второе значение жесткости составляет от приблизительно в десять до приблизительно в пятнадцать раз больше, чем его первое значение жесткости.

После сравнения результатов экспериментов 1 и 2 для специалистов в данной области техники будет понятно, как создать индикатор влажности с различными значениями жесткости путем изменения размера, материалов и формы экспериментальных индикаторов влажности. Индикаторы влажности, описанные в экспериментах 1 и 2, приведены только для демонстрации и их не следует рассматривать как ограничение объема настоящего изобретения. Например, индикаторы влажности легко могут быть изготовлены более длинными, более короткими, толстыми, тонкими, широкими, узкими или с различной конфигурацией в целом, без отхода от объема настоящего изобретения.

При вводе элементов настоящего изобретения или его предпочтительного варианта (вариантов) выполнения артикли "а", и "an", "the" и "said" предназначены для обозначения одного или нескольких элементов. Термины "содержащий", "включающий" и "имеющий" предназначены для обозначения включения чего-либо и означают, что могут существовать другие дополнительные элементы, помимо указанных.

Поскольку в вышеописанных конструкциях могут быть выполнены различные изменения, без отхода от объема настоящего изобретения, предполагается, что весь материал, содержащийся в приведенном выше описании или показанный на прилагаемых чертежах, следует интерпретировать в иллюстративном, а не в ограничительном смысле.