CN1323226A - 含有用于粪便的传感器的卫生用品 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于选择性地检测粪便物质存在的传感器。本发明还涉及包括这些传感器的卫生用品。本发明的传感器在处于浓度为每克生理盐水溶液含1克粪便试验材料的粪便试验材料含水溶液条件下的响应系数至少为2。

Description

含有用于粪便的传感器 的卫生用品

本发明涉及用于检测粪便存在的传感器。本发明还涉及包括这些传感器的卫生用品。

在许多情形下，粪便的存在会令人不快。这些情形包括从为婴儿和失禁成人换尿布到家畜饲养。粪便的存在通常是通过视觉或嗅觉来觉察到的。

在许多情况下，希望不通过视觉或嗅觉的直接接触而得到粪便存在的警示，例如在公共场合检查尿布中是否有粪便存在时。在一些情况下，粪便的存在有可能要从无法用视觉和触觉来感知的位置来检测。例如，冬天婴儿穿着多层衣服或婴儿包裹在毛毯中时，在婴儿尿布中存在的粪便无法发觉，直到将婴儿衣物层层解开。对于无意识病人的护理者来说，在病人的尿布或床铺上有粪便的时候得到警报是很有益的。

诸如在尿布中检测身体排泄物的存在的传感器在本领域中是公知的(如参见美国专利4640276)。然而，这些传感器都是依赖于水分的存在，因而这些传感器无法区分尿液的存在和粪便的存在。由于尿液容易吸收到尿布中而粪便则大部分残存在尿布的顶片上，故后者对穿用者的皮肤更有害。

因此，本发明的目的在于提供一种能够选择性地检测粪便材料的存在的传感器。

本发明提供了一种能够选择性地检测粪便材料的存在的传感器，在处于浓度为每克生理盐水含1克粪便试验材料的含水溶液条件下时，其响应系数至少为2。本发明的优选实施例为包括微生物的传感器，这些微生物特别类似于粪便所含的物质，如甲基吲哚。本发明的另一方面为包括这类传感器的卫生用品。

此处所用的术语“传感器”指的是能够检测事件或与事件有关的参数的器件。这样的参数也称为输入信号。与事件相关的参数可以是在参考系内与事件发生有关的任何可测量信号。传感器可以包括输入装置，在输入装置中传感器接收到输入信号。传感器可以对不同的输入信号发生响应。事件的检测导致传感器的响应，即传感器的输出信号。

此处所用的术语“响应”指的是传感器可观察到的变化，即可以用任何物理测量检测到的变化。例如，响应可以是传感器物理条件的变化，传感器化学条件的变化等。

此处所用的术语“定量响应”指的是具有可测量强度的响应，其强度与传感器的环境变化是单调相关的。

此处所用的术语“定性响应”指的是基本特征是只具有两个不同响应水平，即“开”和“关”的响应。该响应根据高于或低于预定阈值的输出信号而在一个水平和另一水平之间转换。

此处所用的术语“单调相关”指的是对输入的响应，表现为单调地改变其强度作为对增加的输入的反应，即响应强度作为增加的输入的函数只是增加或只是降低。强度的增加或降低可以被恒定强度的区域中断，但这些区域必须不能反向。

此处所用的术语“可逆传感器”指的是在输入信号中止时可以返回其初始状态的传感器。因此，可逆传感器能够检测多次事件。

此处所用的术语“不可逆传感器”指的是在输入信号中止时不能返回其初始状态的传感器。因此，可逆传感器只能检测一次事件。

此处所用的术语“输出器件”指的是具有输入装置和输出装置的器件。输出器件在其输出装置处能够发出人可觉察到的响应，作为对在其输入装置处环境变化的反应，特别是在信号器件的输入装置附近或与其相联的传感器的响应或变送器的输出装置的响应。

此处所用的术语“人可觉察的信号”指的是可以由人的任何感官觉察到的信号。特别是，该信号可以是看到的、听到的、嗅到的、触摸到的或可以包括温度的变化。

此处所用的术语“致动器”指的是具有“潜能”及将这种潜能转化而执行或启动一种功能的装置的器件。致动器的潜能可以是储存或潜在的能量，或者是储存的材料。致动器因此可以通过将潜能转化为另一种形式的能量，如热能或动能，或通过释放或传送存储的材料来执行或启动一种功能。

此处所用的术语“粪便试验材料”指的是膳食中包括动物蛋白的年龄在20到40之间的健康人的肛门排泄物。特别是，该人不能具有消化系统失调的毛病，如腹泄。可以理解，这种定义并不意味着限定本发明的应用性。据信，上述试验材料是各种年龄的哺乳动物的肛门排泄物的可复制、代表性样品。

此处所用的术语“试验尿液”指的是膳食中包括动物蛋白的年龄在20到40之间的健康人的尿道排泄物。特别是，该人不能具有消化系统、肾、泌尿生殖系统失调的毛病。可以理解，这种定义并不意味着限定本发明的应用性。据信，上述试验材料是各种年龄的哺乳动物的尿道排泄物的可复制、代表性样品。

本发明涉及能够选择性地检测粪便的存在的传感器。特别是，本发明的传感器能够选择性地检测单独存在的粪便或存在于其它身体排泄物、如尿液的混合物中的粪便。

本发明传感器的有效性可用如下所述的响应系数试验测量。响应系数描述处于粪便试验材料条件下的传感器的响应与处于生理盐水条件下的传感器的响应相比的比值。

本发明的传感器处于浓度为每克生理盐水溶液含1克粪便试验材料的粪便试验材料水溶液条件下时，响应系数至少为2，优选的是至少为3，较优选的是至少5，进一步优选的是至少10，更优选的是至少20。这种传感器能够清楚地区别粪便材料的存在和生理盐水溶液的存在。生理盐水溶液用于代表存在于大多数自然环境(如含水体液)中的背景输入信号。然而，背景信号可以很小。

在本发明传感器的优选实施例中，处于浓度为每克试验尿液含1克粪便材料的试验尿液中粪便试验材料条件下的所述传感器的响应系数与处于试验尿液条件下的所述传感器的响应系数相比的比值为至少2，优选至少为3，较优选的是至少为5，进一步优选的是至少为10，更优选的是至少为20。该优选传感器在区分粪便材料的存在和尿液的存在方面是特别有用的。这种区分在给婴儿或失禁成人穿戴尿布方面特别有用，在这些情况下，粪便的存在比易于被尿布吸收的尿液的存在对皮肤的危害更大。

在本发明的一个优选实施例中，传感器是定量传感器，更优选的是具有单调响应。定量传感器与具有连续输出的输出器件结合使用时很有用，连续的输出例如是呈现从白到黑的颜色变化的表面，在黑与白之间具有最好是多个中间灰度梯度。这种输出器件允许传感器的使用者接收在传感器处来自信号器件的输出信号的粪便浓度的显示。这种传感器的典型应用是控制马厩、牛棚、鸡舍等地面的污染的装置。基于定量传感器的连续输出信号，可以计算直到地板被清扫干净的时间。这种传感器还可以用来显示在储罐中收集排泄物的露营马桶的充满程度。

此外，本发明的传感器可以是可逆的或不可逆的。对于一些应用来说，传感器是不可逆的就足够了，例如在一次性用品中使用传感器时，即一旦该用品被粪便污染就丢弃该用品和传感器。在其它的应用中，最好是具有可逆的传感器，例如必须检测多次事件时。

在本发明另一同样优选的实施例中，传感器是定性传感器。定性传感器提供将传感器与二元信号器件(即只具有如“开”和“关”两种输出的信号器件)连接的可能性。定性传感器可以通过将定量传感器和根据预定阈值将连续的输入信号转换成二元输出信号的鉴别器组合而得到。本发明定性传感器的典型应用是一种婴儿尿布，可以由母亲使用的与二元信号器件结合的传感器在要更换脏污尿布的时候报警。本发明定性传感器的另一应用是测量哺乳动物排便的时间。在这种情况下，传感器的输出会触发时钟。

在本发明传感器的优选实施例中，传感器检测到粪便中甲基吲哚的存在。当处于浓度为每克生理盐水含180微克甲基吲哚的甲基吲哚水溶液条件下时，这种优选的传感器器件的向应系数至少为2，优选至少为3，较优选的是至少为5，进一步优选的是至少为10，更优选的是至少为20。

已经发现，粪便中甲基吲哚的浓度大约是每克粪便材料中大约180微克(A.Sohler和J.Noval,Curr. Conc.Res.,PP.669-677,1969)，而尿液中甲基吲哚的含量就低得多(M.T.Dmitriev,Kosm.Biol.Aviakosm.21(4),PP.50-56,1987)。甲基吲哚是微生物的降解产物，来源于肠系中色氨基酸的异化作用。因此检测甲基吲哚是检测粪便存在的一种方法。

在本发明的一个优选实施例中，传感器器件具有包括遗传工程微生物的微生物。可以获得同化特定物质(如甲基吲哚)的微生物。例如通过在同化过程中氧气消耗量来测量特定物质的同化。因此，这种微生物可以作为适用于本发明的传感器的一个组分。基于微生物的合适传感器在市场上可以买到，如从Institut fuer Chemo-und Biosensorik of Muenster,Germany购得，品名为“Mikrobielle Sensoren”。对于本发明的目的来说，具有快速响应时间的微生物是优选的，因为它们可以快速检测到粪便。

适用于本发明传感器的微生物是如鲍氏不动杆菌TOI63(FERM P-12891,日本专利公开JP05304947)，芽孢杆菌属TOI41(FERM P-12914，日本专利公开JP05304948)。

传感器中所含的微生物通过本领域中公知的技术固定在传感器中，这些技术诸如夹带、吸收、交联、封装、共价结合、上述方法的任何组合等(例如参见《用于改善氧气供应的聚合物支架和疏松材料的开发和描述》(“Entwicklung und Charakterisierung von polymeren Traeger undImmobilisatmaterialien fuer eine verbesserte Sauerstoffversorgung”,Papierflieger,Clausthal-Zellerfeld,Germany 1995)。固定可以在本领域公知的多种不同基材上进行。优选的是，固定的基材选自聚合物基的材料、水凝胶、组织、无纺材料、纺织材料中。此处所用的术语“水凝胶”指的是形成三维、含水基体的聚合物材料，在形成的三维、含水基体中含有的聚合物材料占重量的百分比小于50％，优选小于30％，更优选小于20％，最优选是小于10％。

本发明的再一方面提供一种卫生用品，其包括本发明的能够选择性检测粪便材料的存在的传感器。此处所用的术语“卫生用品”指的是接触或靠近穿用者皮肤穿着的用品。卫生用品包括吸湿用品和非吸湿用品、一次性用品和再利用的用品。典型的卫生用品是尿布、失禁垫、失禁短裤、失禁内衣、吸湿插件、尿布支撑物和衬垫、附着到天然或人造肛门(如结肠造口术袋等)上的粪便处理件、女性卫生衣、擦巾、一次性纸巾、薄纸、吸水用品、绷带、治疗包、支撑物、一次性加热垫、床垫等。

在此所用的术语“吸湿用品”指的是吸收和容纳身体排泄物的用具，并且更具体的是指置于穿用者的身体上或者穿用者的身体邻近以吸收和容纳从身体排出的各种排泄物的用具。术语“一次性的”在此用于描述不打算洗涤或以其它方法恢复或再用作吸湿用品的吸湿用品(即，用过后即会丢弃，最好是回收、堆肥或者用以其它与环境相容的方式处理)。(在此所用的术语“设置”用于表示尿布的元件作为和尿布的其它元件整体的结构或者作为连接到尿布的另一个元件上的单独的元件在特定的空间或位置形成(连接和定位)。在此所用的术语“连接”包括通过直接将元件固定到其它的元件而使元件直接与另一个元件相连的构型，和通过将元件固定到中间件、中间件接下来固定到其它的元件，而使元件间接地连接到另一个元件的构型)。“整体的”吸湿用品指的是由单独的部分形成的吸湿用品，这些单独的部分结合到一起以形成协调的统一整体，从而不需分离的类似单独的支撑物和垫片等的手动部分。本发明的吸湿用品的具体实施例是整体的一次性吸湿用品，如尿布。在此所用的术语“尿布”指的是通常由婴儿和失禁病人穿用在下肢的吸湿用品。

尿布优选具有透液体的顶片；不透液体的底片；吸湿芯，其优选位于顶片和底片的至少一部分之间；侧片；弹性材料制成的腿部收口；弹性腰件；和紧固组件。尿布具有前腰区、与前腰区相对的后腰区以及位于前腰区和后腰区之间的裆区。尿布的周边由尿布的外边缘限定，其中纵向边缘大致平行于尿布的纵向中心线，并且端部边缘在纵向边缘之间大致平行于尿布的横向中心线。

尿布的主体构成尿布的主要部分。主体包括吸湿芯的至少一部分及优选包括顶片和底片的外部覆盖层。如果吸湿用品包括单独的支撑物和衬垫，则主体通常包括支撑物和衬垫。(例如，支撑物可以包括一个或者多个材料层以形成用品的外部覆盖物并且衬垫可以包括具有顶片、底片和吸湿芯的吸湿组件。在这种情形下，支撑物和/或衬垫可以包括在整个使用时间内将衬垫保持就位的固定件。)对于整体吸湿用品，主体包括尿布的主要结构，附加有其它的部件以形成复合的尿布结构。尽管顶片、底片和吸湿芯可以以多种公知的构型组合，优选的尿布构型在如下专利中通常有所描述：1975年1月14日授予Kenneth B.Buell的名为“用于一次性尿布的可收缩侧面部分”的美国专利3860003；1992年9月9日授予Buell的美国专利5151092；和1993年6月22日授予Buell的美国专利5221274；1996年9月10日授予Roe等人的名为“具有多区结构的类弹性薄膜幅片可延伸腰件的吸湿用品”的美国专利5554145；1996年10月29日授予Buell等人的名为“一次性套穿式衬裤”的美国专利5569234；1996年10月3日授予Nease等人的名为“制造吸湿用品侧片的零边角料方法”的美国专利；以Robles等人的名义为“具有多方向延伸侧片的吸湿用品”公开号为WO95/13775的PCT专利申请。各个参考文献在此引用作为参考。

底片通常是尿布的位于吸湿芯的朝向衣物表面附近的部分，其防止其中吸收并容纳的排泄物弄脏可能接触尿布的用品，诸如床单和内衣。在优选的实施例中，底片是不透液体的(如，尿液)并且包括薄的塑料薄膜，诸如具有大约0.012mm(0.5mil)至大约0.051mm(2.0mils)的厚度的热塑性薄膜。合适的底片薄膜包括那些由Tredegar Industries Inc.of Terre Haute,IN并以商品名X15306,X10962和X10964销售的产品。其它合适的底片材料可以包括透气材料，其使蒸汽从尿布中脱离，而仍阻止排泄物通过底片。示范性的透气材料可以包括诸如织造幅片、无纺幅片、诸如薄膜涂覆的无纺幅片等复合材料、以及诸如由日本Mitsui Toatsu Co.生产的品名为ESPOIR NO和由EXXON Chemical Co.,of Bay City,TX生产的品名为EXXAIRE的微孔薄膜。包括聚合物混合物的合适的透气复合材料从Clopay Corporation,Cincinnati,OH获得，品名为HYTREL混合物P18-3097。这种透气复合材料在下述文献中有详细描述：在1995年6月22日以E.I.DuPont名字公布的PCT申请WO95/16746和在1996年11月6日以Curro名字申请的待审理的PCT申请WO98/19861。包括无纺幅片和有孔成形薄膜的其它透气底片在1996年11月5日授予Dobrin等人的美国专利5571096中有所描述。这些文献均在此引用作为参考。

底片或者它的任何部分在一个或者多个方向是弹性可延伸的。在一个实施例中，底片可以包括结构上类弹性薄膜(“SELF”)幅片。结构上类弹性薄膜幅片是可延伸的材料，其在伸长方向不使用附加的弹性材料而呈现类弹性的特性。SELF幅片包括具有至少两个连续、不同和不类似区域的可变形网络。优选的是，一个区域构造成在其它区域的大部分对施加的伸长产生显著的阻力之前，该区域呈现出对在平行于预定轴向方向施加的轴向伸长所反应的阻力。当大致平行预定轴测量而材料处于未拉伸的状态时，至少其中一个区域具有大于其它区域的表面路径长度。呈现较长的表面路径长度的区域包括一个或者多个超越其它区域平面延伸的变形。当经受平行于预定的轴向施加的伸长时，SELF幅片沿着至少一个预定轴向呈现至少两个显著不同的对伸长可控阻力的状态。SELF幅片对施加的伸长呈现第一阻力，直到幅片的伸长足以使具有较长表面路径的区域的大部分进入施加的伸长平面，随后SELF幅片对进一步伸长呈现第二阻力。对伸长的总阻力高于由第一区域提供的对伸长的第一阻力。适合于本发明的SELF幅片在1996年5月21日授予Chappell等人的名为“呈现类弹性特性的幅片材料”的美国专利5518801中有更加完整地描述，其在此引用作为参考。在另一个实施例中，底片可以包括由弹性体薄膜、泡沫、线股、或者这些物质或其它材料与无纺物或合成薄膜的组合物。

底片可以通过本领域中公知的任何连接方式连接到尿布的顶片、吸湿芯或者任何其它元件上。例如，连接方式可以包括均匀连续的粘结剂层、有图案的粘结剂层、或者粘结剂的单线条、螺旋线或者点的排列。一个优选的附着方法包括粘结剂丝的开放图案网络，如在1986年3月4日授予Minetola等人的名为“一次性废物容纳衣物”美国专利4573986中所公开的。其它合适的附着方式包括盘绕成螺旋形图案的数根粘结剂丝，如在下述专利中示出的装置和方法说明的，即1975年10月7日授予Sprague,Jr.的美国专利3911173；1978年11月22日授予Ziecker等人的美国专利4785996；和1989年6月27日授予Werennicz等人的美国专利4842666。这些专利均在此引用作为参考。已经存在令人满意的粘结剂由H.B.FullerCompany of St.Paul,Minnesota生产，并标作HL-1620和HL-1358-XZP。或者，连接方式可以包括热粘结、压力粘结、超声波粘结、动力机械粘结、或者本领域中公知的任何其它合适的连接方式或者这些连接方式的组合。

顶片优选邻近吸湿芯的身体表面设置，并且可以用本领域中公知的任何连接方式连接到吸湿芯和/或底片上。关于将尿布的底片连接到尿布的其它元件的合适连接方式在上文描述。在本发明的一个优选的实施例中，顶片和底片在一些位置彼此直接连接，并在另外一些位置通过将顶片和底片直接连接到尿布的其它元件而间接连接到一起。

顶片优选柔顺、触感柔软并对穿用者皮肤无刺激。另外，顶片的至少一部分是透液体的，使液体很容易地穿透其厚度。合适的顶片可以用广泛的材料制造，诸如多孔泡沫；网状泡沫；有孔塑料薄膜；或者天然纤维(如，木或棉纤维)的织造或无纺幅片，合成纤维(如，聚酯或者聚丙烯纤维)的织造或无纺幅片，或者天然纤维和合成纤维组合的织造或无纺幅片。如果顶片包括纤维，则纤维可以是纺粘的、粗梳的、湿法成网的、熔喷的、水法交织的、或者本领域中公知的其它方法加工的。包括扯样长度聚丙烯纤维幅片的一个合适的顶片由Veratec,Inc.,a Division of International PaperCompany,of Walpole,Massachusetts生产，品名为“P-8”

合适的成形薄膜顶片在如下专利中描述：1975年12月30日授予Thompson的名为“具有渐细毛细管的吸附结构”的美国专利3929135；1982年4月13日授予Mullane等人的名为“具有抗污顶片的一次性吸湿用品”的美国专利4324246；1982年8月3日授予Radel等人的名为“呈现类纤维特性的回弹性塑料幅片”的美国专利4342314；1984年7月31日授予Ahr等人的名为“呈现无光泽可视表面和布状触感的宏观扩张三维塑料幅片”的美国专利4463045；和1991年4月9日授予Baird的名为“多层聚合物薄膜”的美国专利5006394。其它合适的顶片根据分别在1986年9月2日和1986年12月16日授予Curro等人的美国专利4609518和4629643制造，两者均在此引用作为参考。这些形成的薄膜作为“DRI-WEAVE”从TheProcter&Gamble Company of Cincinnati,Ohio可得，以及作为“CLIFF-T”从Tredegar Corporation of Terre Haute,Indiana可得。

优选的是，为了将穿用者皮肤与吸湿芯所含的液体隔绝，顶片由疏水性材料制造或者处理成疏水性的。如果顶片由疏水性材料制造，优选至少顶片的上表面处理成亲水性的，从而液体将更快速的通过顶片转移。该现象减少了身体排泄物将流出顶片、而不是被抽取通过顶片并被吸湿芯吸收的可能性。顶片可以用表面活性剂处理或者将表面活性剂结合进顶片而赋予亲水性。用表面活性剂处理顶片的合适方法包括用表面活性剂喷洒顶片材料和将材料浸入到表面活性剂中。这种处理和亲水性的更详细的说明在如下专利中可见，即1991年1月29日授予Reising等人的名为“具有多层吸湿层的吸湿用品”的美国专利4988344和1991年1月29日授予Reising的名为“具有快速吸收性吸湿芯的吸湿用品”的美国专利4988345。用于将表面活性剂结合进顶片的一些合适的方法的更详细的说明可见于1997年7月1日以Aziz等人的名字公布的美国法定发明登记H1670。这些参考文献均在此引用作为参考。或者，顶片可以包括疏水性的开孔幅片或薄膜。可以通过从生产工艺中除去亲水化处理的步骤和/或对顶片进行疏水处理(如下所述的象SCOTCHGUARD的聚四氟乙烯化合物或疏水性洗剂组合物)得到上述顶片。在这类实施例中，优选的是孔大到足以允许含水液体(如尿液)穿透而没有明显的阻力。

如本领域中公知的，顶片的任何部分可以涂覆有洗剂。合适的洗剂示例包括了在如下专利中所描述的内容，即1997年3月4日授予Roe的名为“含有润剂肤和多元醇聚酯固定剂的洗剂处理顶片的一次性吸湿用品”的美国专利5607760；在1997年3月11日授予Roe的名为“包括液体多元醇聚酯润肤剂和固定剂的洗剂处理顶片的尿布”美国专利5609587；在1997年6月3日授予Roe等人的名为“含有聚硅氧烷润肤剂的洗剂处理顶片的尿布”的美国专利5635191；在1997年7月1日授予“具有洗剂处理顶片的尿布”的美国专利5643588。洗剂还可以单独作用或与作为如上所述的疏水化处理的其它试剂结合作用。另外，顶片、底片或者顶片或底片的任何部分可以压花和/或无光加工以具有更加似布的外观。

吸湿芯可以包括任何吸湿材料，这些材料通常是可压缩的、贴合的、对穿用者的皮肤无刺激并且能够吸收和存留诸如尿液和其它特定身体排泄物等液体。吸湿芯可以制造成多种尺寸和形状(如，长方形、沙漏形、“T”形、不对称形等)，并且可以包括通常用在一次性尿布和其它吸湿用品中的多种液体吸湿材料，如通常称作空气毡的粉碎木浆。其它合适的吸湿材料示例包括起皱纤维素填料；熔喷聚合物，包括共成的聚合物；化学硬化的、改型的或者交联的纤维素纤维；薄纸，包括薄纸包裹片和薄纸叠层；吸湿泡沫；吸湿海棉；超吸湿聚合物；吸湿胶体材料；或者任何其它公知的吸湿材料或者这些材料的组合。

吸湿芯的构型和构造也可以是变化的(如，吸湿芯或者其它的吸湿结构可以具有不同的厚度区，亲水性梯度、超吸湿梯度或者较低的平均密度和较低的平均定量获取区；或者可以包括一层或多层层片或者结构。)然而，吸湿芯的总吸湿量应该与尿布的设计负载和预计用途相容。

用作吸湿组件的示范性吸湿结构在如下专利中有所描述：1986年9月9日授予Weisman等人的名为“高密度吸湿结构”的美国专利4610678；1987年6月16日授予Weisman等人的名为“具有双层芯的吸湿用品”的美国专利4673402；1989年5月30日授予Alemany等人的名为“具有低密度和较低定量获取区的高密度吸湿件”的美国专利4834735；1989年9月19日授予Angstadt的名为“具有铺粉层的吸湿芯”的美国专利4888231；1992年8月11日授予Herron等人的名为“含有单体聚羧酸交联的木浆纤维素纤维的吸湿结构”的美国专利5137537；1992年9月15日授予Young等人的名为“用于失禁处理的高效吸湿用品”的美国专利5147345；1994年8月30日授予Roe的名为“用于低粘度粪便物质的一次性吸湿用品”的美国专利5342338；1993年11月9日授予DesMarais等人的名为“用于含水体液的吸湿泡沫材料和含有这种材料的吸湿用品”；1995年2月7日授予Dyer等人的名为“用于含水体液的润湿前很薄的吸湿泡沫材料及其制造方法”；1997年7月22日授予DesMarais等人的名为“由水油比很高的高内相乳化液制成的用于含水液体的吸湿泡沫材料”。上述专利在此引用作为参考。

尿布还可以包括至少一个有助于提供改进的适配性和容纳性的弹性腰件。弹性腰件通常弹性扩张和收缩以动态地适配穿用者的腰部。弹性腰件优选从吸湿芯的至少一个腰缘至少纵向向外延伸，并通常形成尿布的端边缘的至少一部分。一次性尿布通常构造成具有两个弹性腰件，即置于第一腰区的一个腰件和置于第二腰区的另一个腰件。另外，尽管弹性腰件或者它的任何组成元件可以包括一个或者多个连接到尿布上的单独元件，弹性腰件可以构造成尿布的其它元件(诸如底片、顶片，或者底片和顶片)的延伸部分。

弹性腰件可以构造成在下述专利中所包括的大量不同构型：在1985年5月7日授予Kievit等人的美国专利4515595；在1987年12月1日授予Lash的美国专利4710189；在1992年9月9日授予Buell的美国专利5151092；和1993年6月22日授予Buell的美国专利5221274。其它合适的腰部构型可以包括腰罩件，诸如在1991年6月25日授予Robertson的美国专利5026364和在1989年3月28日授予Foreman的美国专利4816025中所描述的。所有上述提及的文献在此引用作为参考。

尿布还可以包括固定组件。固定组件最好保持第一腰区和第二腰区处于交叠的构型，从而提供尿布周边的横向拉伸以将尿布穿在穿用者身上。尽管任何其它公知的固定装置是通常可接受的，但固定组件最好包括带子接头和/或钩圈固定部件。一些示范性固定组件在如下专利中有所公开：在1974年11月19日授予Buell的名为“用于一次性尿布的带子固定组件”的美国专利3848594；在1987年5月5日授予Hirotsu等人的名为“吸湿用品”的美国专利B14662875 ；在1989年7月11日授予Scipps的名为“具有改进的固定装置的一次性尿布”的美国专利4846815；在1990年1月16日授予Nestegard的名为“具有改进的钩子固定件部分的一次性尿布”的美国专利48894060；在1990年8月7日授予Battrell的名为“压敏粘结剂固定件及制造该件的方法”的美国专利4946527；和本文前述引用的在1992年9月9日授予Battrell的美国专利5151092；和1993年6月22日授予Buell的美国专利5221274。固定组件还可以具有用于支持用品处于处理构型的装置，如在1990年10月16日授予Robertson等人的美国专利4963140所公开的。这些专利均在此引用作为参考。在备选实施例中，内衣的相对两侧可以缝制或热接在一起而形成衬裤。这使得该用品可以用作套穿式尿布，如训练裤。

尿布还可以包括侧片。当尿布已经承载排泄物时，由于用弹性体制成的侧片使尿布的侧片扩张和收缩，侧片可以是弹性的或者可延伸的，通过初始贴合地将尿布适配到穿用者上并在穿用的整个时间内保持这种适体性，而提供进一步的舒适性和适体性。因为纵然在应用过程中，尿布使用者将一个用弹性体制成的侧片拉得比其它的侧片更远，尿布将在穿用中“自我调整”，则侧片也还可以提供更有效的尿布的应用。

尽管本发明的尿布最好具有设置在第二腰区中的侧片，但是尿布可以具有设置在第一腰区或者设置在第一腰区和第二腰区两者中的侧片。侧片可以构造成任何合适的构型。具有用弹性件制成的侧片的尿布示例在如下专利中公开：在1989年8月15日授予Wood等人的名为“具有抽褶耳部的一次性尿布”的美国专利4857067；在1983年5月3日授予Sciaraffa的美国专利4381781；在1990年7月3日授予Van Gompel等人的美国专利4938753；上文引用的在1992年9月9日授予Buell的美国专利5151092；和在1993年6月22日授予Buell的美国专利5221274；在1997年9月23日授予Lavon等人的名为“具有持续动态适体性的吸湿用品”的美国专利5669897；在1997年8月20日以Robles等人的名字申请的名为“具有多向可延伸侧片的吸湿用品”的美国专利申请08/915471；上述内容均在此引用作为参考。

尿布最好还包括腿部收口，其提供对液体和其它身体排泄物改进的容纳。腿部收口还可以称作腿部带、侧翼、阻挡收口或者弹性收口。美国专利3860003描述了具有可收缩腿部开口的一次性尿布，其具有侧翼和一个或者多个弹性件以提供用弹性件制成的腿部收口(衬垫收口)。分别在1989年2月28日和1990年3月20日授予Aziz等人的美国专利4808178和4909803描述了具有“直立”的用弹性体制成的侧翼(阻挡收口)的一次性尿布，其改进了腿部区域的容纳性。分别在1987年9月22日授予Lawson和在1989年1月3日授予Dragoo的美国专利4695278和4795454，描述了具有双收口(包括衬垫收口和阻挡收口)的一次性尿布。在一些实施例中，希望如上所述用洗液处理腿部收口的全部或一部分。

本发明的实施例还可以包括用于接收和容纳废物的袋囊、为废物提供空隙的间隔件、限制废物在用品中移动的阻挡物、接收和容纳沉积在尿布中的废物物质的隔室或者空隙等等，或者其中的任何组合。用于吸湿产品的袋囊和间隔物示例在如下文献中有所描述：1996年5月7日授予Roe等人的名为“具有排放间隔物的尿布”的美国专利5514121；1992年12月15日授予Dreier等人的名为“具有芯间隔物的一次性吸湿用品”的美国专利5171236；在1995年3月14日授予Dreier的名为“具有袋囊收口的吸湿用品”的美国专利5397318；在1996年7月30日授予Dreier的名为“具有顶点的袋囊收口的吸湿用品”的美国专利5540671；在1993年12月3日公开的名为“用在卫生吸湿用品中的间隔物及具有该间隔物的一次性吸湿用品”的PCT申请WO93/25172；和1994年4月26日授予Freeland的名为“用在一次性吸湿用品中的柔韧间隔物”的美国专利5306266。隔室或者空隙示例在如下文献中公开：1990年12月6日授予Khan的名为“一次性有粪便隔室的尿布”的美国专利4968312；在1991年2月5日授予Freeland的名为“具有用于废物物质隔离的弹性衬垫的吸湿用品”的美国专利4990147；在1991年11月5日授予Holt等人的名为“一次性尿布”的美国专利562840；和在1993年12月14日授予Freeland等人的名为“用于一次性用品的三分顶片及具有该三分顶片的一次性吸湿用品”。合适的横向阻挡物示例在如下文献中有所描述：在1996年9月10日授予Dreier等人的名为“具有多个高效高度横向部分的吸湿用品”的美国专利5554142；在1994年7月7日以Freeland等人的名字公开的名为“具有直立横向部分的吸湿用品”PCT申请WO94/14395；和在1997年8月5日授予Roe等人的名为“具有成角度横向部分的吸湿用品”的美国专利5653703。所有上述引证的文献在此引用作为参考。

本发明的吸湿用品包括本发明的传感器。优选的是，传感器结合到或包括在吸湿用品的顶片中，更优选的是结合到或包括在吸湿用品的后腰区中。传感器还可以结合到袋囊、间隔件、阻挡物、隔室或空隙、阻挡收口或吸湿用品的任何其它合适组件中。

在一实施例中，吸湿用品包括致动器，该致动器具有在水溶薄膜(如PVA薄膜)下密封的压缩泡沫间隔件真空。一旦从传感器接收到合适的信号，致动器闭合释放小量存储的水的开关以接触和溶解水溶薄膜。这导致压缩泡沫中存储的机械能释放。泡沫膨胀并形成间隔件而为粪便提供空隙空间。或者，开关闭合释放两种化学物质，这两种化学物质结合并形成可以淹没粪便的发泡系统。

在另一实施例中，吸湿用品还包括连接到传感器的输出器件，对护理者或穿用者警告诸如排便之类的事件。例如，如果输出器件警告护理者，护理者可以准备更换用品以使身体废物与穿用者皮肤接触的时间量最小，可以保证在除去床铺衬垫或吸湿用品时它们位于正确位置以容纳排泄废物，或可以提醒穿用者去卫生间以便清除排泄废物。

其它合适的输出器件和致动器在序列号为09/107561,09/106424,09/107563,09/106225等美国专利申请(P&G案号7196-7199)中进行了描述。

                          方法

响应系数试验

采用如下所述的响应系数试验，可以测量定量传感器作为对处于特定物质或组合物条件下的反应的响应。

本试验中合适的特定物质或组合物为

-水溶液中的粪便试验材料，浓度为每克生理盐水溶液含1克粪便试验材料；

-试验尿液溶液中的粪便试验材料，浓度为每克试验尿液溶液含1克粪便材料；

-试验尿液溶液；

-在生理盐水溶液中的甲基吲哚溶液，浓度为每克生理盐水溶液含180微克甲基吲哚；

-生理盐水溶液。

所有测试在体温(37℃)下进行。该方法包括如下顺序的步骤：

·在处于生理盐水溶液条件下24小时后记录传感器的定量响应。背景响应是最大记录响应。

·将传感器处于特定的物质或组合物中。

·在处于特定的物质或组合物条件下24小时时记录传感器的定量响应。物质响应是最大记录响应。

通过将物质响应和背景响应归一化处理而得到响应系数。在这种情况下，由此得到的响应系数小于1，该响应系数的倒数值记作响应系数。

Claims (9)

1．一种能够选择性地检测粪便的存在的传感器，其特征在于，根据所述的响应系数试验，处于浓度为每克生理盐水溶液含1克粪便试验材料的粪便试验材料水溶液条件下时，所述传感器的响应系数至少为2。

2．如权利要求1所述能够选择性地检测粪便的存在的传感器，其特征在于，所述传感器是定量传感器。

3．如权利要求1所述能够选择性地检测粪便的存在的传感器，其特征在于，所述传感器是定性传感器。

4．如权利要求1所述能够选择性地检测粪便的存在的传感器，其特征在于，根据所述的响应系数试验，处于浓度为每克试验尿液溶液含1克粪便材料的粪便试验试验尿液溶液条件下时的所述传感器的响应系数，与处于试验尿液溶液条件下时的所述传感器的响应系数的比值至少为2。

5．如权利要求1所述能够选择性地检测粪便的存在的传感器，其特征在于，根据所述的响应系数试验，处于浓度为每克生理盐水溶液含180微克甲基吲哚的甲基吲哚生理盐水溶液条件下时，所述传感器的响应系数至少为2。

6．如权利要求1所述能够选择性地检测粪便的存在的传感器，其特征在于，所述传感器装置包括微生物。

7．如权利要求6所述能够选择性地检测粪便的存在的传感器，其特征在于，所述微生物固定在选自于下列物质组的基材上：聚合物基材料、水凝胶、组织、无纺材料、织造材料。

8．如权利要求6所述能够选择性地检测粪便的存在的传感器，其特征在于，所述微生物选自于下列物质组：鲍氏不动杆菌TOI63；芽孢杆菌属TOI141。

9．包括前述权利要求中的任一项所述的卫生用品。