CN111297567A - 一种可检测及区分大小便的吸收用品及相关方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种可实现大小便检测及区分的一次性吸收用品,包括面层、吸收层、防漏层及第一检测回路,第一检测回路包括接触电极及浸润扩散控制机制,接触电极的浸润程度与吸收用品的潮湿程度、潮湿时间以及浸润扩散控制机制的单位时间增长率正相关,第一检测回路的输出与接触电极的潮湿范围及浸润程度正相关,吸收用品上不同流动性的排泄物会对第一检测回路的输出产生不同程度的影响,通过对第一检测回路的输出及其变化规律分析,可获知排泄物的状态信息。本发明还提供一种在吸收用品上实现大小便检测及区分的方法。本发明的技术方案具有简单、通用、低成本及易生产的特色。
Description
技术领域
本发明涉及一种吸收用品,特别是一种可检测及区分大小便的吸收用品及相关的方法。
背景技术
一次性吸收用品包括纸尿裤、纸尿片、学步裤、尿垫、卫生巾等吸收性卫生制品,一次性吸收用品(以下以纸尿裤为例)都存在适时更换的问题,如果更换过于频密,其不但麻烦而且浪费;但如果换得太迟,又容易造成泄漏,并且排泄物(特别是稀大便)长时间刺激皮肤会引致皮肤疾患,因此最好有一种能自动检测及区分大小便,并能按实际情况提供更换提示的智能纸尿裤产品来满足市场需要。
这种智能纸尿裤较传统纸尿裤无疑具有更人性化的用户体验及应用效果,其代表着纸尿裤发展的一个方向。然而智能纸尿裤要被人们广泛接受并使用,其必须要有良好的用户体验,例如不但能知道湿不湿,还要知道湿的程度,并能区分大小便,这样才能按实际情况判断纸尿裤是否需要更换。此外还有价格是否便宜,是否方便生产,是否方便使用等。
要方便生产,就要符合纸尿裤的生产工艺,例如印刷、复合、分切、喷胶、粘合、切断等基本工艺。对于薄膜材料,分切是其中很重要的一环,因为分切速度快、成本低、无排废,可同步切出很多卷薄膜卷材来,有利提升生产效率。而冲压、打孔、模切等工艺在纸尿裤行业中很少使用,因为这些工艺的速度慢、效率低、损耗大,并且还需要作排废处理,难以与纸尿裤规模化生产相匹配。
如果作为纸尿裤的生产材料,还必须具有通用性。因为纸尿裤有很多规格型号,如果没有通用性,就必须按每种规格型号去备料,这就带来很多的麻烦。理想的情况是一种材料适合所有规格型号,最少具备长度自适应能力,可在生产时按需要切断使用。
而在现有技术方面,目前还没看到一种能完全符合上述要求的智能纸尿裤解决方案。要解决上述这些问题,还要有新的解决方案。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于,提供一种简单、可靠、通用、低成本,适合现有纸尿裤生产工艺,可实现量化检测及大小便区分的智能纸尿裤解决方案。
为了解决上述技术问题,本发明提供一种可实现大小便检测及区分的一次性吸收用品,包括面层、吸收层及防漏层,所述吸收层对不同流动性的排泄物具有不同程度的吸收能力,当流动性较好的小便将所述面层淋湿之后,在所述吸收层的作用下所述面层可较快恢复干爽;而当流动性较差的稀大便将所述面层污染之后,所述面层会较长时间保持湿润状态;及
所述吸收用品包括第一检测回路,所述第一检测回路设置在所述吸收用品面层或所述面层与吸收层之间,所述第一检测回路包括可与所述排泄物相接触的部分并构成接触电极,所述接触电极的浸润程度与所述面层的潮湿程度正相关;及
所述第一检测回路还包括浸润扩散控制机制,所述接触电极的浸润程度还与所述浸润扩散控制机制对应的单位时间增长率,以及相应的潮湿时间正相关;及
所述第一检测回路的输出与所述接触电极的潮湿范围及浸润程度正相关,所述吸收用品面层上不同流动性的排泄物,会对所述第一检测回路的输出产生不同程度的作用并呈现出不同的变化规律,通过对所述变化规律的分析,可获知所述吸收用品的排泄物状态信息。
其中,当小便将所述面层淋湿之后逐渐恢复干爽的过程,会导致所述第一检测回路的输出产生一个从大到小的衰减变化过程,由此可判断所述排泄物为流动性较好的尿液;及
当所述稀大便将所述面层污染之后,所述面层会较长时间保持湿润状态,其会降低所述第一检测回路输出的衰减速度或令所述第一检测回路输出增加,由此可判断所述排泄物为流动性较差的稀大便。
其中,所述第一检测回路包括双电层电容检测回路,所述双电层电容检测回路包括第一检测电极及第二检测电极,所述第一、第二检测电极包括受保护部分及不受保护部分,所述不受保护部分构成所述接触电极,所述接触电极可与所述排泄物接触而产生双电层电容;及
所述浸润扩散控制机制包括上防水薄膜及下防水薄膜,所述上、下防水薄膜通过复合工艺构成一个保护夹层,所述第一、第二检测电极受保护部分设置在所述夹层之内,而所述不受保护部分设置在所述夹层的边缘并通过分切线向外暴露;及
所述浸润扩散控制机制的单位时间增长率与所述上下防水薄膜的粘合强度相关,粘合强度越大,所述排泄物渗透侵入所述第一、第二检测电极受保护部分的速度就越慢,相应的单位时间增长率就越低;或
所述浸润扩散控制机制的单位时间增长率与所述复合工艺的胶粘剂疏水性相关,疏水性越好,所述单位时间增长率就越低;或
所述浸润扩散控制机制的单位时间增长率与所述第一、第二检测电极的耐水性相关,耐水性越好,所述单位时间增长率就越低。
其中,还包括第二检测回路,所述第二检测回路包括电解电容检测回路,所述电解电容检测回路包括最少一条与所述排泄物无接触的第三检测电极,所述第三检测电极构成非接触电极,所述第二检测回路的电解电容量与所述非接触电极对应的排泄物的面积正相关;及
所述非接触电极对所述排泄物的接触紧密度依赖性较所述接触电极为低并具有较好的耐水性,令所述电解电容不会受所述吸收用品面层的潮湿程度的降低而显著减小,或受所述排泄物的侵蚀而显著增加,令其较所述第一检测回路有更高的稳定性,其为大小便检测及区分提供一个参考依据,在特定的时间段内,若所述第一检测回路的双电层电容的衰减幅度大于所述第二检测回路的电解电容的衰减幅度,可判断所述排泄物为小便;反之若所述双电层电容的衰减幅度小于所述电解电容的衰减幅度,可判断所述排泄物为稀大便。
其中,所述非接触电极与所述第一、第二接触电极中的任一个构成所述第二检测回路,所述第二检测回路与所述排泄物一起构成电解电容器,所述非接触电极构成所述电解电容器的固体电极,所述排泄物构成所述电解电容器的液体电极,所述防水薄膜构成所述电解电容器的电介质,所述电解电容器的电容量与所述液体电极于所述防水薄膜表面上与所述非接触电极相对应的面积正相关。
其中,所述第一、第二及第三检测电极均处于由所述上、下防水薄膜构成的夹层之中并一同构成一长条形的感应膜,所述第一、第二检测电极分别位于所述感应膜的两边并各有一部分通过所述夹层的边缘向外暴露并构成第一、第二接触电极,所述第三检测电极位于所述第一、第二检测电极之间并构成非接触电极。
其中,所述感应膜还包括第三防水薄膜并包括两个夹层,所述第一、第二检测电极与所述第三检测电极分别设置在不同的夹层之中并一同构成一长条形的感应膜,所述第一、第二检测电极与所述第三检测电极的正投影包括重叠部分,所述重叠部分为所述第二检测回路提供了一个初始电容值,其代表了所述感应膜的初始干爽状态,将某一特定时刻的所述第二检测回路的电容值与所述初始电容值相比较,可获知所述感应膜于所述特定时刻的绝对潮湿状态。
本发明还提供一种在一次性的吸收用品上实现大小便检测及区分的方法,包括以下步骤:
将一检测装置与吸收用品上的第一检测回路及第二检测回路电连接;
在所述吸收用品干爽情况下,分别读取所述第一、第二检测回路的电容量作为初始值;
监测所述第一、第二检测回路的电容量变化;
若所述第一、第二检测回路的任一输出电容量较所述初始值出现持续性增长,则判断所述吸收用品有排泄物出现并且潮湿范围正在增加;
持续监测所述第一、第二检测回路的电容量变化,若任一回路的电容量在某个峰值之后出现回落(或不再增长),则判断所述吸收用品内的潮湿范围增加过程已停止;
比较所述峰值出现之后的特定时间段内所述第一、第二检测回路的电容量变化;
若所述第一检测回路的电容量出现衰减并且其衰减幅度大于所述第二检测回路,则判断所述排泄物为小便;
若所述第一检测回路的电容量不出现衰减或其衰减幅度小于所述第二检测回路,则判断所述排泄物为稀大便。
其中,所述吸收用品包括面层、吸收层、防漏层及感应膜,所述感应膜设置在所述吸收用品的面层或所述面层与吸收层之间,所述第一、第二检测回路设置在所述感应膜的夹层之内,所述第一检测回路包括接触电极,所述接触电极于所述夹层边缘处向外暴露,当其与所述排泄物接触后可生成与接触面积正相关的双电层电容,所述接触电极具有相对较低的耐水性,并且其产生的双电层电容对所述排泄物的接触紧密度有较大依赖性,所述接触电极受所述排泄物浸泡会被侵蚀而导致电容量增加;及
所述第二检测回路包括非接触电极,所述非接触电极与所述第一检测回路的接触电极一起构成电解电容,所述电解电容对所述非接触电极的排泄物接触紧密度依赖性相对较低,并且所述非接触电极具有相对较好的耐水性,不易受所述排泄物的浸泡侵蚀而导致所述电解电容容量的增加;及
所述检测装置包括电容检测装置,所述电容检测装置包括最少三个信号输入端,并且所述检测装置包括无线发射装置,可将检测到的与所述双电层电容及电解电容相关的信息通过无线方式向外发送。
其中,所述吸收用品包括纸尿裤、纸尿片、拉拉裤、学步裤、训练裤、卫生巾、产妇巾或尿垫,所述吸收层包括高分子吸收材料,所述面层包括亲水无纺布,所述防漏层包括透气或不透气的聚乙烯薄膜,所述上、下防水薄膜包括硬质塑料薄膜,所述硬质塑料薄膜包括BOPP薄膜或PET薄膜,所述检测电极包括通过碳性导电油墨印刷生成的碳电极,所述检测电极宽度包括3-30毫米,所述防水薄膜、复合膜、感应膜厚度包括5至100微米,所述N包括3,所述M包括10至100,所述宽幅防水薄膜卷材及宽幅感应膜卷材宽度包括0.2-2米,所述窄幅感应膜卷材宽度包括10-50毫米,切断前的感应膜卷材长度包括100米至10000米,切断后的感应膜长度包括0.15-1.5米,所述感应膜在长度方向上前后一致,在任意长度上的横截面均等,在任意位置上将其横向截断使用不影响其完整性及工作性能。
本发明的有益效果主要体现在通过检测回路对不同流动性的排泄物呈现不同的输出变化规律来实现排泄物的检测及大小便的区分,尤其是通过浸润扩散控制机制的控制,以及第一、第二检测回路输出对排泄物接触紧密性要求上的差异及耐水性差异来实现大小便的检测及区分。
其次是通过印刷、复合、分切等简单方式实现了感应膜生产,并将第一、第二检测回路设置在感应膜上,然后再将感应膜设置在纸尿裤上从而实现了智能纸尿裤生产,这些都是纸尿裤标准的生产工艺,是一种简单、方便、快捷的生产方式。同时感应膜在长度方向上前后一致、截面相等,可按每一纸尿裤所需的长度切断使用而不影响工作性能,具有长度自适应能力。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例所需要使用的附图作简单的介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例一种可检测及区分大小便的吸收用品的功能结构及关键参数模型图。
图2为本发明实施例一种可检测及区分大小便的吸收用品的应用示意图。
图3为本发明实施例的智能纸尿裤的分层结构示意图。
图4为本发明实施例的感应膜的分层结构示意图。
图5为本发明实施例的感应膜的侧面结构示意图。
图6为本发明实施例的感应膜的A-A’横截面结构示意图及等效电路图。
图7为本发明实施例的感应膜设置在纸尿裤的面层与吸收层之间时的横截面结构示意图及等效电路图。
图8为本发明实施例的感应膜包括第三检测电极的横截面结构示意图及等效电路图。
图9为本发明实施例的感应膜的接触电极与非接触电极处于不同的夹层并包括有投影重叠部分的横截面结构示意图及等效电路图。
图10为本发明实施例的感应膜在生产过程进行分切的示意图。
图11为本发明实施例一种可检测及区分大小便的感应膜及与之相关的吸收用品的制备方法流程图。
图12为本发明实施例一种在一次性的吸收用品上实现大小便检测及区分的方法流程图。
图13为本发明实施例的第一、第二检测回路在小便排泄物状态下的电容输出变化曲线图。
图14为本发明实施例的第一、第二检测回路在大便排泄物状态下的电容输出变化曲线图。
图15为本发明实施例的智能纸尿裤及其应用时的功能结构方框图。
具体实施方式
以下各实施例的说明是参考附图,用以示例本发明可以用以实施的特定实施例。本发明所提到的方向和位置用语,例如「上」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」、「内」、「外」、「顶部」、「底部」、「侧面」等,仅是参考附图的方向或位置。此外本发明所的「第一」、「第二」、「第三」等用语,并不代表其固定的顺序或重要性,可理解为一个用以区别其它同类部件的编号。因此,使用的方向、位置、编号用语是用以说明及理解本发明,而非对本发明保护范围的限制。
下面结合附图对本发明作进一步的描述。图1为本发明实施例一种可检测及区分大小便的吸收用品的功能结构及关键参数模型图。图中10为本实施例的吸收用品,其包括面层11、吸收层12及防漏层15。为了实现大小便的检测及区分,在吸收用品内设置了第一检测回路201、第二检测回路202。第一检测回路包括最少二个输出端,分别为21和22并构成第一输出回路;而第二检测回路包括最少一个输出端27,其可与第一检测回路的二个输出端中的任一个(21或22)构成第二输出回路。上述三个输出端与一外置的检测装置30电连接,由检测装置分别对第一、第二检测回路进行检测,通过检测可获得与吸收用品潮湿状态相关的参数,通过对相关参数的比较分析可实现吸收用品的大小便检测及区分。
作用于第一、第二检测回路的参数主要包括潮湿范围203、潮湿程度204及潮湿时间205,第一、第二检测回路201、202的输出与第一、第二检测回路的潮湿范围203、潮湿程度204正相关。第一、第二检测回路在本发明的实施例中均设置在感应膜20上,感应膜设置在吸收用品10之内,由于第一、第二检测回路在物理位置上是比较靠近的,其对应的潮湿范围、潮湿程度及潮湿时间基本上也是一样的,并且其输出与潮湿范围及潮湿程度正相关。与第二检测回路不同的是在第一检测回路中还包括一个浸润扩散控制机制206,其包括一个关键参数:单位时间增长率207,在浸润扩散控制机制的作用下,第一检测回路201的输出会受潮湿时间205及单位时间增长率207的影响,令其输出会随潮湿时间并按一定的速率正向增长;而第二检测回路202则不受潮湿时间及单位时间增长率的影响,这是本发明实施例第一、第二检测回路的关键区别之一。
在第一、第二检测回路201、202中还分别包括有接触紧密度依赖性参数208及209,在本发明实施例中,第一、第二检测回路的输出与液体接触紧密度的依赖性是不一样的,其中第一检测回路对的接触紧密度依赖性较高而第二检测回路的接触紧密度依赖性相对较低。接触紧密度依赖性主要反映在潮湿程度对输出的影响,在全干爽及全浸润(浸泡在排泄物中)情况下,无论接触紧密度依赖性如何都不会对输出产生影响,但如果吸收用品的潮湿程度处于全干爽与全浸润之间时,接触紧密度依赖性将会对输出产生影响,其中接触紧密度依赖性较高的对输出影响较大,当吸收用品的潮湿程度降低时(例如吸收用品面层水分被吸收层逐步吸收锁定后),其输出将会出现较大的衰减;而接触紧密度依赖性低的对输出影响较小,当吸收用品的潮湿程度降低时,其输出衰减相对较小。
图2为本发明实施例的一种可检测及区分大小便的吸收用品的应用示意图,是图1所示实施例的一个具体应用。图中10为一次性吸收用品,包括纸尿裤、纸尿片、学步裤、拉拉裤、尿垫及卫生巾、产妇巾等产品,这些产品通常包括面层(内层、干爽层,在使用时朝向使用者皮肤)、防漏层(外层、底层,在使用时背向使用者皮肤)、吸收层(夹层、吸湿层,位于面层与防漏层之间)等主要部分,为了方便描述,以下将以纸尿裤为例进行说明,有关说明也适用于其它的一次性吸收用品。
图中的纸尿裤10包含有一种可检测及区分大小便的感应膜20,在感应膜上包括两条相互平行的第一检测电极21和第一检测换机22,第一、第二检测电极的组合(即电极组)为23,其构成本发明实施例的第一检测回路,其通常用导电油墨在防水薄膜上印刷而成,因此检测电极亦可称为导电油墨线。图中还包括检测装置30,其与检测电极23之间通过电连接24整合在一起。在实际应用中,纸尿裤10及感应膜20是一次性/可弃置的,而检测装置30则是外置的及可反复使用的。由于纸尿裤上配置了本发明实施例的感应膜之后便具备了大小便检测及区分功能,因此本发明实施例将这种纸尿裤称为智能纸尿裤。
图3为本发明实施例的智能纸尿裤的分层结构示意图,其包括面层11,吸收层12及防漏层15。在使用时,面层11会直接与人体皮肤相接触(例如包住人体裆部),当人体排尿时,尿液会通过亲水及疏松透气的面层11进入吸收层12,并为吸收层中的木浆及高分子吸收材料(SAP)吸收,其中SAP具有水分锁定能力,可令面层11逐步恢复干爽。至于防漏层15,主要用于防止尿液渗漏,通常由防水透气或非透气的聚乙烯薄膜(PE)制作而成。
本实施例的感应膜20设置在纸尿裤面层11与吸收层12之间,在实际应用中亦可将感应膜20设置在纸尿裤的面层之上。为了表达上的方便,本实施例的纸尿裤的各组成部分,包括面层11、吸收层12、防漏层15及感应膜20均用分层的方式画出来。在实际应用中,上述各组成部分是通过胶粘剂(结构胶,包括热熔胶)粘合在一起的,纸尿裤的面层及防漏层较吸收层为长,可以将吸收层包裹在内防止吸收层中的液体渗漏。通过上述处理后,感应膜20连同面层11、吸收层12、防漏层15一起构成了本发明实施例的智能纸尿裤。
图中感应膜长度与纸尿裤长度一致,感应膜从头到尾贯穿整个纸尿裤,在纸尿裤长度方向上任一段位置上有排泄物存在都可检测到,是一个全局检测的概念,这与现有技术中的一些外置式电容传感器(非入侵式传感器)的局部检测概念有很大的区别。非入侵式传感器通常贴在纸尿裤的特定位置上实现局部尿湿检测,而在传感器外的地方发生尿湿/有排泄物存在时,要么检测不到,要么会出现很大的衰减并呈现明显的非线性。
图4为本发明实施例的感应膜的分层结构示意图。图中20为感应膜,包括下防水薄膜25,上防水薄膜26,以及印刷/设置在下防水薄膜内表面上的第一检测电极21、第二检测电极22,两电极合称为电极组23并构成了本发明实施例的第一检测回路。在实际应用中,视乎需要也可将检测电极23印刷在上防水薄膜的内表面上。为了表达上的方便,图中感应膜的各组成部分均采用分层的方式画了出来。在实际应用中,上述各组成部分是通过胶粘剂复合工艺粘合在一起的,亦可通过热压等工艺将各部分热熔合在一起。
本发明实施例通过上、下防水薄膜将检测电极覆盖起来主要有两个作用,一是可减少检测电极向外暴露与排泄物接触的比例,由此减小检测过程中生成的双电层电容的电容量(电容值、容值)。双电层电容又称为“超级电容”,其容量一般非常大,这会大大增加检测回路的时间常数从而影响到检测的速度,因此将其减小有助于提升检测速度。而第二个作用则是为了构成本发明的第一检测回路所需的浸润扩散控制机制,这在下面还会有进一步的描述。
图5为本发明实施例的感应膜的侧面结构示意图。图中20为感应膜,25为下防水薄膜,26为上防水薄膜,23为从侧面看过来的检测电极,其为一线条状。23c代表电极23在上下防水薄膜夹层边缘处向外暴露的部分,其在视觉上与23重叠在一起了。由于23c是检测电极中向外暴露及可与排泄物接触的部分,本发明实施例将其称为接触电极。本发明实施例的接触电极的宽度等于导电油墨在防水薄膜上印刷的导电油墨的厚度,一般在5~25微米之间。为了与感应膜夹层中的检测电极电连接,在图中感应膜的两端分别画出了一个金属针尖28,在实际应用中,可在感应膜的非工作区上(一般在感应膜的头尾两端)通过针尖扎穿感应膜并与感应膜夹层中的检测电极实施电连接,这样便将检测电极上的信号取出来了。图中显示在感应膜的上下位置上还包括有排泄物16、18,从长度上来看,图中的排泄物约占感应条长度的一半(50%),排泄物长度占整个感应膜长度的百分比,在本发明实施例中代表感应膜或吸收用品的潮湿范围。
图6为本发明实施例的感应膜的A-A’横截面结构示意图及等效电路图,图中20为感应膜,26为上防水薄膜,25为下防水薄膜,21、22为被所述上、下防水薄膜覆盖绝缘的第一、第二检测电极,21c、22c为于所述上、下防水薄膜夹层中通过夹层边缘向外暴露的第一接触电极及第二接触电极, 16、18分别为包含电解质并在感应膜周围的排泄物。当排泄物将接触电极21c、22c浸润后,会在排泄物与接触电极的液/固表面上分别生成一个双电层电容(可用C21、C22来代表,图中没有标示出来),其电容值(电容量、容值)与排泄物与接触电极的接触面积正相关。由于接触电极宽度是固定的,在这种情况下,其电容值就与排泄物于接触电极上的覆盖范围(长度)正相关了,电容值越大,代表排泄物覆盖感应膜的范围越广。如果从检测电极21、22两端来看,会呈现出一个电容值C1,其等于C21与C22的串联值。若C21与C22相等,则C1的数值约为C21或C22的一半。本实施例中的C1相当于本发明实施例的第一检测回路的输出值。
图7为本发明实施例的感应膜设置在纸尿裤的面层与吸收层之间时的横截面结构示意图及等效电路图,在实际应用中感应膜亦可设置在纸尿裤面层上。图中20为感应膜,包括上防水薄膜26、下防水薄膜25,位于上、下防水薄膜夹层内的第一检测电极21、第二检测电极22,以及在夹层内通过夹层边缘向外暴露的第一接触电极21c及第二接触电极22c。
当尿湿发生(例如排尿)时,尿液16会首先将纸尿裤的面层11浸润,然后从感应膜20的两边流入到纸尿裤吸收层12之内并形成一个浸润区18,在这过程中尿液16会一直与感应膜20外边缘处的接触电极21c及22c相接触,由此在第一、第二检测电极21、22之间可测量到一个双电层电容C1。该双电层电容是在接触电极与排泄物之间的界面上生成的,界面上的正负离子构成了双电荷层,由于双电荷层之间的间距很小(通常小于1纳米),因此双电层电容对排泄物与接触电极之间的接触紧密度依赖性较高。当尿液被吸收层12吸收,特别是被吸收层内的高分子材料SAP将水分锁定之后,纸尿裤的面层11会逐步恢复干爽(即潮湿程度降低了),此时与接触电极21c、22c上的水分会逐步减少,并降低了水分与接触电极之间的接触紧密度,令电容C1从高峰值回落并逐渐减小,呈现出衰减特性。
但当浸润纸尿裤面层11的不是尿液而是稀大便时,情况会发生一些变化。由于稀大便的粘度比较高、流动性比较低而附着力又比较强,这令稀大便会粘附在感应膜两边的接触电极21c/22c上,可对接触电极发生持续性作用,这对接触电极来说,等同于一直保持着几乎不变的潮湿状态/程度,令第一、第二检测电极之间的电容C1呈现出较小的衰减特性。通过对排泄物传感器输出的双电层电容值C1的持续监测及数据分析,可有效实现纸尿裤排泄物的检测及大小便区分。
此外稀大便粘附在接触电极上会产生另外一个效应,就是会对位于上、下防水薄膜夹层之间的接触电极产生侵蚀作用(水分从夹层中渗透进去),令接触电极与水分接触的表比面积增大了,由此会造成双电层电容的增加,这亦可认为是接触电极的耐水性相对较差。本发明将种机制称为浸润扩散控制机制,可用单位时间增加率来代表浸润扩散(表比面积增加)的情况,有了这个机制,不同流动性的排泄物便会在感应膜上产生不同的效应,例如流动性高的小便(尿液)因其易为纸尿裤吸收,并且吸收效应(对应潮湿程度的降低)造成的电容衰减速度快于因浸润扩散而令电容增加的速度,从而令电容C1整体上呈现出一个随时间衰减的态势;反之流动性低的稀大便,其会在纸尿裤面层上保持较长时间的潮湿状态,这会令接触电极受侵蚀的情况较为严重,并令电容C1整体上呈现出一个随时间增加的态势。
图8为本发明实施例的感应膜包括第三检测电极的横截面结构示意图及等效电路图,这是前述图7所示实施例的一种扩展。图中20为感应膜,其设置在纸尿裤的面层11与吸收层12之间,其包括上防水薄膜26、下防水薄膜25,及位于上、下防水薄膜夹层内的第一检测电极21、第二检测电极22,以及在夹层中通过夹层边缘向外暴露的第一接触电极21c、第二接触电极22c。
与图7不同之处在于本实施例包括了第三检测27,其设置在第一、第二检测电极21、22之间,其为上、下防水薄膜26、25完全覆盖绝缘,因此在工作过程中不会与排泄物16、18接触,由此构成了非接触电极。在本实施例中,第一、第二检测电极构成了本发明的第一检测回路,而第三检测电极与第一、第二检测电极中的任一个(21或22)构成第二检测回路,第一、第二检测回路对不同流动性的排泄物具有不同的性能表现。当有排泄物出现(例如尿尿时),尿液16会首先将纸尿裤的面层11浸润,然后再从感应膜20的两边流入到纸尿裤吸收层12之中并形成浸润区18。在上述过程中尿液会与接触电极21c、22c接触并在21、22之间呈现一个双电层电容C1(为第一检测回路输出值)。由于包含盐分(电解质)的尿液是导电的,尿液16/18与21c/22c接触后会扮演一个液体电极的角色,成为检测电极21及22的一个延伸。当作为液体电极的尿液16、18延伸至非接触电极27对应的防水薄膜的上下表面时,会与电极27一起构成电解电容器C13(在21、27之间)及C23(在22、27之间),其中非接触电极27构成电解电容器的固体电极,排泄物16、18构成电解电容器的电解质/液体电极,而上、下防水薄膜26、25构成电解电容器的电介质,C13、C23的电容量与排泄物在防水薄膜上下表面上与非接触电极27相对应的面积正相关。若用C2代表非接触电极27与任一接触电极(21c或22c)之间的电容值(为第二检测回路输出值),则在本实施例中C2=C13=C23。通过对电解电容器的电容量检测,可获知非接触电极上下表面尿液的存在状态,由此可以实现量化的尿湿检测功能,即不但知道尿湿是否已发生,还知道尿湿的程度如何。
由于非接触电极27完全位于夹层之内,其工作时受上、下防水薄膜保护而没有与排泄物接触,因此其耐水性及稳定性都比接触电极21c、22c好很多,不会受排泄物的浸泡侵蚀而导致电解电容量的增加,因此积聚在上下防水薄膜上与电极27相对应的排泄物无论是流动性高的尿液,还是流动性低的稀大便,其输出的电解电容值都会相对保持稳定。此外电解电容C13、C23是隔着防水薄膜而生成的,防水薄膜的厚度一般在10~100微米之间,则要比双电层电容的两电荷层之间的间隔(1纳米)要大得多,因此可以认为电解电容对排泄物的接触紧密度依赖性相对较低,纸尿裤面层上的水分流失对电解电容的影响要比双电层电容小得多。即是说作为液体的排泄物与作为固体的检测电极两者之间的距离(液/固距离)在几个微米范围之内对电解电容量影响都不大,而在双电层电容检测回路中,如果液/固距离超过1个纳米就会大大影响其电容的生成。
从上述实施例中可以看到,本发明实施例的第一、第二检测电极通过接触电极构成第一检测回路(双电层电容检测回路,输出C1),而第三检测电极(非接触电极)与第一、第二接触电极中的任一个构成第二检测回路(电解电容检测回路,输出C2),其中双电层电容检测回路对排泄物的接触紧密性要求相对较高,易受纸尿裤面层上的水分流失而令电容量(C1)降低,呈现较大衰减特性;与此同时双电层电容检测回路的耐水性较差,受排泄物浸泡会令其电容量增加,浸润扩散控制机制的单位时间增长率代表了这种情况。而电解电容检测回路对排泄物的接触紧密性要求则相对较低,不易受纸尿裤面层上的水分流失而令电容量(C2)降低,呈现较小的衰减特性,并且电解电容检测回路的耐水性较好,排泄物长时间浸泡也不会令其电容量增加。
本发明实施例的浸润扩散控制机制主要作用于第一检测回路上,具体是通过上、下两层防水薄膜的复合工艺来实现。上下防水薄膜粘合后生成了复合膜,并将第一、第二检测电极保护起来。为了将第一、第二检测电极的其中一部分整齐地暴露出来构成所需的接触电极,通常会用分切工艺来处理,即在第一、第二检测电极21、22的一边用分切刀切开来,接触电极21c、22c就在分切线上形成了,本发明实施例亦可用21c、22c来代表第一、第二分切线。用复合及分切工艺来生的浸润扩散控制机制,其单位时间增长率与复合工艺的粘合强度有关,粘合强度越大、胶粘剂疏水性/耐水性越好,排泄物渗透侵入第一、第二检测电极受保护部分的速度就越慢,相应的单位时间增长率就越低;反之粘合强度越弱、胶粘剂疏水性/耐水性越差,排泄物渗透侵入第一、第二检测电极受保护部分的速度就越快,其相应的单位时间增长率就越高。从另一个角度来看,浸润扩散控制机制的单位时间增长率与第一、第二检测电极的耐水性相关,耐水性越好,水分就越不容易渗透侵入受保护的电极,相应的单位时间增长率就越低。由于本发明实施例的检测电极包括碳性导电油墨印刷的碳电极,为了令单位时间增长率降低,可在导电油墨中增加疏水性或密封性的填料,或在印刷好的检测电极上增加一层防水涂料然后再复合分切,这样水分就较难从分切线渗透进来了。反之若要增加单位时间增长率,可用较为亲水的胶粘剂进行复合,或在导电油墨中增加亲水成分,令水分更易渗透进来。
图9为本发明实施例的感应膜的接触电极与非接触电极处于不同的夹层并包括有投影重叠部分的横截面结构示意图及等效电路图。图中26、25为上、下防水薄膜,29为第三防水薄膜(中间薄膜),并分别与上、下防水薄膜构成上夹层及下夹层,其中第一、第二检测电极21、22位于由26、29构成的上夹层,而第三检测电极(非接触电极)27位于29、25构成的下夹层,并且第三检测电极27与第一、第二检测电极21、22在正投影方向(图中为上下方向)上有部分重叠,该重叠部分令第一、第三检测电极以及第二、第三检测电极之间即使在干爽情况下也会产生一个初始电容值,将这两个初始电容值相加,便可得到第二检测回路的总初始电容值C0,代表了感应膜/纸尿裤的干爽状态。
当纸尿裤潮湿时,第一检测回路会产生双电层电容C1并在电极21、22之间输出,而第二检测回路会产生电解电容C2呈现在电极27与排泄物构成的液体电极之间。在本实施例中可认为排泄物是完全导电的,是一个液体电极并将接触电极21c及22c短路,因此可认为第二检测回路是由非接触电极27与任一接触电极(21c或22c)构成的。当纸尿裤全湿时(即感应膜完全浸泡在排泄物之中),C2等于初始电容值C0加上液体电极在上、下防水薄膜25、26上与非接触电极27对应而产生的附加电容值Cf,即C2= C0 + Cf。图中显示的感应膜为一个横截面并被排泄物完全浸润了。假设感应膜在长条方向上只浸润了长度的一半(参考图5),那么C2将会等于 C0 + 0.5*Cf。反之如果已知C2及Cf,则可用(C2- C0)/ Cf来计算整条感应膜的绝对潮湿程度,例如当C2 = C0 + 0.5*Cf时,则绝对潮湿程度= 0.5*Cf/ Cf=50%。即是说,如果知道初始电容值C0及全湿状态下的附加电容值Cf,便可根据任何时刻检测到的电容值C2来计算感应膜当时的绝对潮湿状态;若将感应膜设置在纸尿裤之内,则可通过这个方法来计算纸尿裤任何时刻的绝对潮湿状态。绝对潮湿检测能力的最大好处是可以自适应不同规格长度的纸尿裤潮湿检测,其潮湿百分比只与感应膜的浸润百分比有关而与所使用的感应膜长度无关。
图10为本发明实施例的感应膜在生产过程进行分切的示意图。为了提高感应膜的生产效率,在实际应用中通常会将多组检测电极同时印刷在一大卷几千米长的宽幅防水薄膜上,然后将印刷了多组检测电极的防水薄膜与另一宽幅防水薄膜进行复合令其成为一卷宽幅复合膜,这样多组检测电极便被上下两宽幅防水薄膜膜覆盖绝缘及保护起来了。为了获得适合使用的包含有一组检测电极的感应膜,就必须对上述包含多组检测电极的宽幅复合膜进行分切处理,并通过分切生成所需的接触电极。
图10以生产图8所示的包括三条检测电极的感应膜为例进行说明。图中20N是一卷包括多组检测电极的复合膜的其中一部分(实际长度要比图中显示的长许多),图中包括有20-1、20-2、20-3三组检测电极,每组检测电极可构成一感应膜,因此亦可用20-1、20-2、20-3来分别代表三条感应膜。在实际应用中一幅宽幅复合膜可包含几十组甚至上百组的检测电极。假设复合膜长度3000米,宽度为1米,而实际应用的感应膜宽度为2厘米,那么一卷宽幅复合膜可分切成50卷长度为3000米的窄幅感应膜卷材(卷筒包装的薄膜材料)来。这些窄幅感应膜卷材会成为智能纸尿裤生产的原材料,在生产过程中只要将感应膜卷材切断并设置在纸尿裤的特定层面上,或将感应膜设置在纸尿裤的特定层面然后再与纸尿裤其它材料一起切断,便可生成一条包含感应膜的智能纸尿裤产品了。
图中的每一窄幅感应膜都包括有三条检测电极,分别为第一、第二及第三检测电极21、22及27。图中20c为分切线,在20c处实施分切后,可将原本连在一起的第一、第二检测电极21/22切开来。分切后,处于感应膜两边的第一、第二检测电极21、22便可通过分切线20c向外暴露并构成本发明实施例的接触电极。至于第三检测电极27则会在分切后位于第一、第二检测电极21、22之间,其为上下防水薄膜完全覆盖绝缘,没有任何分切线与之交集,其构成了本发明实施例的非接触电极。
窄幅感应膜卷材在智能纸尿裤生产过程中会按所需的长度(通常与纸尿裤长度一致)在20e处被切断。虽然在切断线20e上会有切口,但由于其位于感应膜的非工作区(分别对应于纸尿的头尾位置,即前腹部及后腰部位置),在工作中不与吸收用品的排泄物相接触,因此不构成本发明实施例的接触电极。图中复合膜20N可用于制作3条感应膜,在感应膜(20-1)之上,以及感应膜(20-3)之下的多余部分将会作为废料处理。若要一次过生产更多条感应膜,就要用更宽幅的防水薄膜及在防水薄膜上印刷更多组检测电极了。
下面参照图11所示,这是本发明实施例一种可检测及区分大小便的感应膜及与之相关的吸收用品的制备方法流程图,适合在一个生产流程中一次过生产制作M卷,每卷包含N条检测电极的感应膜卷材及与之相关的吸收用品,包括以下的步骤:
步骤S1101为于一宽幅的防水薄膜卷材上通过印刷方式设置M*(N-1)+1条并列的检测电极,其中N>=2;
步骤S1102为将另一宽幅的防水薄膜卷材与印刷了所述检测电极的宽幅防水薄膜卷材进行复合并生成一宽幅感应膜卷材,所述检测电极位于所述宽幅感应膜卷材的夹层之中;
步骤S1103为对所述宽幅感应膜卷材进行M+1路分切,相应的分切线设置在特定检测电极的中间位置并将相应的检测电极连同其相应的防水薄膜一拼切开并生成M卷窄幅感应膜卷材,所述窄幅感应膜卷材包括N条检测电极,其中第一、第二检测电极位于所述窄幅感应膜的两边并通过分切线向外暴露从而构成相应的第一、第二接触电极,而位于所述第一、第二检测电极之间的其它检测电极则与所述分切线无交集,构成非接触电极。
步骤S1104为将所述窄幅感应膜卷材安装在一次性吸收用品的生产线设备上,并在一次性吸收用品的生产过程中将所述窄幅感应膜卷材按所需的长度截断并设置在所述吸收用品的面层或面层与吸收层之间,然后再将所述吸收用品切断生成一条包含特定长度感应膜的可实现大小便检测及区分的一次性吸收用品;或
将所述窄幅感应膜卷材安装在一次性吸收用品的生产线设备上,并在一次性吸收用品的生产过程中将所述窄幅感应膜卷材设置在所述吸收用品的面层或面层与吸收层之间,然后再将所述窄幅感应膜连同所述吸收用品的其余部分一拼切断并生成一条包含所述感应膜,并且所述感应膜与所述吸收用品等长的可实现大小便检测及区分的一次性吸收用品。
图12为本发明实施例一种在一次性的吸收用品上实现大小便检测及区分的方法流程图,包括以下的步骤:
步骤S1201为将一检测装置与吸收用品上的第一检测回路及第二检测回路电连接;
步骤S1202为在所述吸收用品干爽情况下,分别读取所述第一、第二检测回路的电容量作为初始值;
步骤S1203为监测所述第一、第二检测回路的电容量变化;
步骤S1204为若所述第一、第二检测回路的任一输出电容量较所述初始值出现持续性增长,则判断所述吸收用品有排泄物出现并且潮湿范围正在增加;
步骤S1205为持续监测所述第一、第二检测回路的电容量变化,若任一回路的电容量在某个峰值之后出现回落(或不再增长),则判断所述吸收用品内的潮湿范围增加过程已停止;
步骤S1206为比较所述峰值出现后特定时间段内所述第一、第二检测回路的电容量变化;
步骤S1207为若所述第一检测回路的电容量出现衰减并且其衰减幅度大于所述第二检测回路,则判断所述排泄物为小便;
步骤S1208为若所述第一检测回路的电容量不出现衰减或其衰减幅度小于所述第二检测回路,则判断所述排泄物为稀大便。
图13为本发明实施例的第一、第二检测回路在小便排泄物状态下的电容输出变化曲线图,其对应于图1及图8所示实施例的结构。图中横坐标为时间t,纵坐标为电容c,c1为第一检测回路输出的双电层电容值,c2第二检测回路输出的电解电容值。在t=0时,c1及c2均为0,代表检测回路/感应膜/吸收用品处于干爽状态。在t0~t1期间,电容c1及c2持续增长,代表吸收用品有排泄物出现并且潮湿范围正在增加。当t=t1时,曲线c1、c2达到峰值,然后停止增长并出现回落,代表吸收用品的潮湿范围增加过程已停止。其中第一检测回路输出的双电层电容值c1的回落速度(衰减率)大于第二检测到回路输出的电解电容值c2。
图13的曲线是第一、第二检测回路的相关参数综合作用的结果。c1从峰值回落的过程主要受潮湿程度、接触紧密度依赖性、单位时间增长率等因素影响。当排尿结束后潮湿程度会逐步降低,潮湿程度降低对c1的影响程度与第一检测回路的接触紧密度依赖性有关,其令c1减小;以此同时c1受单位时间增长率的影响,而单位时间增长率与潮湿程度也相关,其令c1增加。对于高流动性的小便来说,由于流失过程比较快,c1衰减的速度整体上快于增加的速度,令c1整体上呈现较大的衰减态势。而c2从峰值回落的过程主要受潮湿程度、接触紧密度依赖性的影响,当排尿结束后潮湿程度就逐渐降低了,其会令c1有一定程度的减小,但由于c2对接触紧密度的依赖性较小,所以整体上衰减幅度比较小。
图14为本发明实施例的第一、第二检测回路在大便排泄物状态下的电容输出变化曲线图,其对应于图1及图8所示的实施例的结构。图中横坐标为时间t,纵坐标为电容c,c1为第一检测回路输出的双电层电容值,c2第二检测到回路输出的电解电容值。在t=0时,c1及c2均为0,代表检测回路/感应膜/吸收用品处于干爽状态。在t0~t1期间,电容c1及c2持续增长,代表吸收用品有排泄物出现并且潮湿范围正在增加。当t=t1时,曲线c2开始停止增长,代表吸收用品的潮湿范围增加过程已停止,但此时c1没有回落并且还呈现出逐步增长的态势。
图14的曲线也是第一、第二检测回路的相关参数综合作用的结果。c2之所以不回落(或回落得很少),是因为低流动性的稀大便粘附在感应膜上令其较长时间保持湿润。至于c1,更因为受单位时间增长率的影响,令c1整体上随时间持续增加,令图14的曲线与图13所示的曲线有显著的区别,由此可有效实现大小便的检测与区分功能。
图15为本发明实施例的包括感应膜的智能纸尿裤及其应用时的功能结构方框图。图中10为智能纸尿裤,20为设置在纸尿裤上的感应膜,30为检测装置,其可通过电连接24与纸尿裤10上的感应膜20的检测电极电连接。具体可将一些金属针尖设置在检测装置30上,工作时这些针尖可扎穿感应膜20的上下防水薄膜,并与感应膜夹层中的检测电极实施电连接。
检测装置30包括电容检测单元35,可以实时监测感应膜上检测电极之间的电容量,并实现纸尿裤10的大小便状态检测及区分功能,然后将相关排泄物状态信息(包括报警信息)通过无线发射单元36以无线的方式发送出去。
无线状态信息38为无线接收及显示装置50所接收,无线接收及显示装置50包括无线接收单元51,其接收到相关状态信息之后,可通过状态显示单元52进行状态显示/指示,或通过状态报警单元53进行报警提示。在实际应用中,亦可采用手机或电脑(例如平板电脑)来担当无线接收及显示装置50的角色,通过其运行的App获取相关的状态信息,然后通过显示屏进行相关的状态显示或进行报警提示。
在上述本发明实施例中,以两防水薄膜夹层边缘处的接触电极生成的双电层电容为例对第一检测回路进行了说明,并以两防水薄膜夹层中的非接触电极生成的电解电容为例对第二检测回路进行了说明。在实际应用中,还可用电阻、电感或其它阻抗方式去实现第一、第二检测回路,只要第一、第二检测回路对不同流动性的排泄物呈现不同的输出效应及规律,并且所述效应、规律是可识别及可区分便可达到大小便检测及区分作用。此外浸润扩散控制装置除了用复合及分切方式生成之外,还可以用其它任何方式生成,例如第一、第二检测回路可分别用不用耐水性的薄膜进行复合,不同耐水性就代表具有不同的浸润扩散能力,例如用不透水不透气的塑料薄膜复合第三检测电极等非接触电极,而用透气膜或疏水无纺布去复合第一、第二检测电极,令第一、第二检测电极可被水分逐步渗透而生成具有浸润扩散控制功能的接触电极。此外亦可用耐水性好的涂料去覆盖非接触电极,用耐水性相对较差的涂料去覆盖第一、第二检测电极,令第一、第二检测电极可随时间的推移而转化为接触电极。
以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已,当然不能以此来限定本发明之权利范围,因此依本发明权利要求所作的等同变化,仍属本发明所涵盖的范围。
Claims (10)
1.一种可实现大小便检测及区分的一次性吸收用品,其特征在于,包括面层、吸收层及防漏层,所述吸收层对不同流动性的排泄物具有不同程度的吸收能力,当流动性较好的小便将所述面层淋湿之后,在所述吸收层的作用下所述面层可较快恢复干爽;而当流动性较差的稀大便将所述面层污染之后,所述面层会较长时间保持湿润状态;及
所述吸收用品包括第一检测回路,所述第一检测回路设置在所述吸收用品面层或所述面层与吸收层之间,所述第一检测回路包括可与所述排泄物相接触的部分并构成接触电极,所述接触电极的浸润程度与所述面层的潮湿程度正相关;及
所述第一检测回路还包括浸润扩散控制机制,所述接触电极的浸润程度还与所述浸润扩散控制机制对应的单位时间增长率,以及相应的潮湿时间正相关;及
所述第一检测回路的输出与所述接触电极的潮湿范围及浸润程度正相关,所述吸收用品面层上不同流动性的排泄物,会对所述第一检测回路的输出产生不同程度的作用并呈现出不同的变化规律,通过对所述变化规律的分析,可获知所述吸收用品的排泄物状态信息。
2.如权利要求1所述的一次性吸收用品,其特征在于,当小便将所述面层淋湿之后逐渐恢复干爽的过程,会导致所述第一检测回路的输出产生一个从大到小的衰减变化过程,由此可判断所述排泄物为流动性较好的尿液;及
当所述稀大便将所述面层污染之后,所述面层会较长时间保持湿润状态,其会降低所述第一检测回路输出的衰减速度或令所述第一检测回路输出增加,由此可判断所述排泄物为流动性较差的稀大便。
3.如权利要求2所述的一次性吸收用品,其特征在于,所述第一检测回路包括双电层电容检测回路,所述双电层电容检测回路包括第一检测电极及第二检测电极,所述第一、第二检测电极包括受保护部分及不受保护部分,所述不受保护部分构成所述接触电极,所述接触电极可与所述排泄物接触而产生双电层电容;及
所述浸润扩散控制机制包括上防水薄膜及下防水薄膜,所述上、下防水薄膜通过复合工艺构成一个保护夹层,所述第一、第二检测电极受保护部分设置在所述夹层之内,而所述不受保护部分设置在所述夹层的边缘并通过分切线向外暴露;及
所述浸润扩散控制机制的单位时间增长率与所述上下防水薄膜的粘合强度相关,粘合强度越大,所述排泄物渗透侵入所述第一、第二检测电极受保护部分的速度就越慢,相应的单位时间增长率就越低;或
所述浸润扩散控制机制的单位时间增长率与所述复合工艺的胶粘剂疏水性相关,疏水性越好,所述单位时间增长率就越低;或
所述浸润扩散控制机制的单位时间增长率与所述第一、第二检测电极的耐水性相关,耐水性越好,所述单位时间增长率就越低。
4.如权利要求3所述的一次性吸收用品,其特征在于,还包括第二检测回路,所述第二检测回路包括电解电容检测回路,所述电解电容检测回路包括最少一条与所述排泄物无接触的第三检测电极,所述第三检测电极构成非接触电极,所述第二检测回路的电解电容量与所述非接触电极对应的排泄物的面积正相关;及
所述非接触电极对所述排泄物的接触紧密度依赖性较所述接触电极为低并具有较好的耐水性,令所述电解电容不会受所述吸收用品面层的潮湿程度的降低而显著减小,或受所述排泄物的侵蚀而显著增加,令其较所述第一检测回路有更高的稳定性,其为大小便检测及区分提供一个参考依据,在特定的时间段内,若所述第一检测回路的双电层电容的衰减幅度大于所述第二检测回路的电解电容的衰减幅度,可判断所述排泄物为小便;反之若所述双电层电容的衰减幅度小于所述电解电容的衰减幅度,可判断所述排泄物为稀大便。
5.如权利要求4所述的一次性吸收用品,其特征在于,所述非接触电极与所述第一、第二接触电极中的任一个构成所述第二检测回路,所述第二检测回路与所述排泄物一起构成电解电容器,所述非接触电极构成所述电解电容器的固体电极,所述排泄物构成所述电解电容器的液体电极,所述防水薄膜构成所述电解电容器的电介质,所述电解电容器的电容量与所述液体电极于所述防水薄膜表面上与所述非接触电极相对应的面积正相关。
6.如权利要求5所述的一次性吸收用品,其特征在于,所述第一、第二及第三检测电极均处于由所述上、下防水薄膜构成的夹层之中并一同构成一长条形的感应膜,所述第一、第二检测电极分别位于所述感应膜的两边并各有一部分通过所述夹层的边缘向外暴露并构成第一、第二接触电极,所述第三检测电极位于所述第一、第二检测电极之间并构成非接触电极。
7.如权利要求5所述的一次性吸收用品,其特征在于,包括第三防水薄膜及上、下两个夹层,所述第一、第二检测电极与所述第三检测电极分别设置在不同的夹层之中并一同构成一长条形的感应膜,所述第一、第二检测电极与所述第三检测电极的正投影包括重叠部分,所述重叠部分为所述第二检测回路提供了一个初始电容值,其代表了所述感应膜的初始干爽状态,将某一特定时刻的所述第二检测回路的电容值与所述初始电容值相比较,可获知所述感应膜于所述特定时刻的绝对潮湿状态。
8.如权利要求1-7任一项所述的一次性吸收用品,其特征在于,所述吸收层包括高分子吸收材料,所述面层包括亲水无纺布,所述防漏层包括透气或不透气的聚乙烯薄膜,所述上、下防水薄膜包括硬质塑料薄膜,所述硬质塑料薄膜包括BOPP薄膜或PET薄膜,所述检测电极包括通过碳性导电油墨印刷生成的碳电极,所述检测电极宽度包括3-30毫米,所述防水薄膜、复合膜、感应膜厚度包括5至100微米,所述感应膜在长度方向上前后一致,在任意长度上的横截面均等,在任意位置上将其横向截断使用不影响其完整性及工作性能。
9.一种在权利要求1-7任一项所述的一次性吸收用品上实现大小便检测及区分的方法,其特征在于,包括以下步骤:
将一检测装置与吸收用品上的第一检测回路及第二检测回路电连接;
在所述吸收用品干爽情况下,分别读取所述第一、第二检测回路的电容量作为初始值;
监测所述第一、第二检测回路的电容量变化;
若所述第一、第二检测回路的任一输出电容量较所述初始值出现持续性增长,则判断所述吸收用品有排泄物出现并且潮湿范围正在增加;
持续监测所述第一、第二检测回路的电容量变化,若任一回路的电容量在某个峰值之后出现回落,则判断所述吸收用品内的潮湿范围增加过程已停止;
比较所述峰值出现之后的特定时间段内所述第一、第二检测回路的电容量变化;
若所述第一检测回路的电容量出现衰减并且其衰减幅度大于所述第二检测回路,则判断所述排泄物为小便;
若所述第一检测回路的电容量不出现衰减或其衰减幅度小于所述第二检测回路,则判断所述排泄物为稀大便。
10.如权利要求9所述的实现大小便检测及区分的方法,其特征在于,所述一次性吸收用品包括面层、吸收层、防漏层及感应膜,所述感应膜设置在所述吸收用品的面层或所述面层与吸收层之间,所述第一、第二检测回路设置在所述感应膜的夹层之内,所述第一检测回路包括接触电极,所述接触电极于所述夹层边缘处向外暴露,当其与所述排泄物接触后可生成与接触面积正相关的双电层电容,所述接触电极具有相对较低的耐水性,并且其产生的双电层电容对所述排泄物的接触紧密度有较大依赖性,所述接触电极受所述排泄物浸泡会被侵蚀而导致电容量增加;及
所述第二检测回路包括非接触电极,所述非接触电极与所述第一检测回路的接触电极一起构成电解电容,所述电解电容对所述非接触电极的排泄物接触紧密度依赖性相对较低,并且所述非接触电极具有相对较好的耐水性,不易受所述排泄物的浸泡侵蚀而导致所述电解电容容量的增加;及
所述检测装置包括电容检测装置,所述电容检测装置包括最少三个信号输入端,并且所述检测装置包括无线发射装置,可将检测到的与所述双电层电容及电解电容相关的信息通过无线方式向外发送。
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