DE60127388T3

DE60127388T3 - Absorbierender artikel mit material mit phasenumwandlungseigenschaft

Info

Publication number: DE60127388T3
Application number: DE60127388T
Authority: DE
Inventors: Mattias Schmidt; Mark Kline; Bruno Ehrnsperger; Cornelia Sprengard-Eichel; Bruce TEPPER
Original assignee: Procter and Gamble Co
Current assignee: Procter and Gamble Co
Priority date: 2000-02-15
Filing date: 2001-02-14
Publication date: 2012-02-09
Anticipated expiration: 2021-02-15
Also published as: US20010021833A1; DE60106578D1; ATE279894T1; ATE357200T1; DE60127388D1; EP1255473B1; WO2001060298A3; EP1263380B1; DE60103613T2; ATE268135T1; US20020022820A1; DE60106578T2; US6989471B2; EP1263380B2; AU2001238208A1; EP1263379B1; DE60127388T2; EP1255473A2; JP4869532B2; EP1263380A2

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Diese Erfindung bezieht sich auf Absorptionshygieneartikel, wie Windeln, Inkontinenzartikel für Erwachsene, Damenschutzartikel und dergleichen. Spezieller betrifft die Erfindung Absorptionsartikel, die ein Phasenänderungsmaterial enthalten.
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Absorptionsartikel sind in der Technik weithin bekannt. Diese Artikel haben in der Regel einen Absorptionskern, der bei Gebrauch durch ein Befestigungssystem am Körper des Trägers gehalten oder positioniert wird, so dass Körperausscheidungen von dem Artikel aufgefangen werden. Typische Absorptionsartikel schließen eine Oberschicht, die zum Träger zeigt, die die flüssigen Ausscheidungen hindurch dringen lässt, und eine Unterschicht, die verhindert, dass die Ausscheidungen aus dem Absorptionsartikel austreten, ein.
In der Technik wurden seit der Einführung des Einwegabsorptionsartikels viele Fortschritte gemacht. Jedoch gibt es nach Probleme bezüglich der Einfachheit des Anlegens des Artikels an den Träger und der Isolation von Exkrementen. Es wurden Versuche unternommen, Fäkalexkremente durch den Einsatz von Taschen, Oberschichten mit Aufnahmeöffnungen, Abstandselementen, Sperrbündchen und anderen physischen Mitteln zu isolieren. In einigen Fällen haben solche Strukturen den Mangel inadäquaten Bewahrens der Koordination mit dem Körper des Trägers, besonders den Auslassstellen der Exkremente und/oder den Teilen des Körpers des Trägers nahe des Umfangsrands des Produkts. Es wurden auch Versuche unternommen, das Anlegen des Artikels an den Träger mithilfe von Klebeband und mechanischen Befestigungssystemen, wie Velcro^® (Klettverschluss), zu verbessern. Jedoch sind die Artikel immer noch mit nur zwei Händen schwierig an mobile Träger anzulegen.
Um diese Mängel des Standes der Technik zu überwinden, sind örtlich anzuwendende Klebstoffe, wie Hydrokolloid, Silikon und Hydrogelklebstoffe, als Mittel zur besseren Positionierung des Artikels oder zur Bewahrung von Körperkontakt in Einwegartikel eingebracht worden. Das Hinzufügen solcher Klebstoffe kann jedoch die negativen Auswirkungen des Erschwerens der Entfernung des Produkts haben, da sie aggressiv an der Haut des Trägers und/oder anderen Bestandteilen des Einwegartikels haften. Ohne ergänzende Wärme- oder Kältequellen zum Aktivieren oder Deaktivieren des thermisch aktivierbaren oder thermisch deaktivierbaren Klebstoffs kann die spezielle Klebstoffwahl jedoch praktisch eingeschränkt sein, zum Beispiel auf Klebstoffe, die bei oder nahe der Körpertemperatur aktivierbar und unter oder nahe der Körpertemperatur deaktivierbar sind.
In den US-Patenten Nr. 5,649,914 und 5,797,892 wird ein Hilfsmittel zur Reinlichkeitserziehung offenbart, das bei Vorhandensein von Urin des Trägers innerhalb des Artikels eine Wärme- oder Kühlwirkung erzeugt. Die Wärme- oder Kühlwirkung soll in einem Versuch, den Prozess der Reinlichkeitserziehung zu unterstützen, bei dem Träger ein unangenehmes Gefühl verursachen. Diese Wärme- oder Kühlwirkung leistet keine nützliche Funktion bei dem Artikel selbst. Stattdessen wirkt das Hilfsmittel zur Reinlichkeitserziehung auf den Träger, um den Träger dazu zu bringen, eine bestimmte Handlung auszuführen (das heißt, den feuchten Artikel zu entfernen und einen neuen anzubringen). Ferner reagiert das Hilfsmittel zur Reinlichkeitserziehung nur auf Bedingungen innerhalb des Artikels selbst und nicht auf Bedingungen zwischen dem Artikel und dem Träger. Ferner funktioniert das Hilfsmittel zur Reinlichkeitserziehung nur für einen kurzen Zeitraum und ist nicht dafür ausgelegt, für typische Tragezeiten eine andauernde Verringerung der relativen Feuchtigkeit oder der Temperatur bereitzustellen.
WO 97/44183 offenbart ein Verbundschichtmaterial, speziell als Brandsohle für Schuhe. WO 96/15168 offenbart ein Hilfsmittel zur Reinlichkeitserziehung, das eine Temperaturänderungssubstanz umfasst. US-Patent Nr. 5,722,482 mit dem Titel „Phase Change Thermal Control Materials, Methods and Apparatus” offenbart eine Vorrichtung für metabolische Kühlung.
Außerdem haben Absorptionsartikel tendenziell Elemente, die beim Anlegen dieselben oder im Wesentlichen dieselben Eigenschaften wie während der Tragedauer aufweisen. Während sich zum Beispiel die Spannung in Dehnungsfeldern beim Anlegen einer dehnbaren Windel an einen Träger ändert, bleibt der Modul der Materialien, die die Dehnungsfelder umfassen, abgesehen von geringerem Hystereseverlust im Wesentlichen konstant. Die fehlende Veränderung der Eigenschaften von Materialien oder Strukturen zwischen dem Anlegen und dem Tragen des Artikels kann dazu führen, dass keine gleichzeitige Optimierung der Eigenschaften während des Anlegens des Artikels und der Eigenschaften während des Tragens erreicht wird. Es können Kompromisse entstehen, die die Gesamtwirksamkeit des Artikels minimieren oder das Anlegen des Artikels erschweren. Zwar werden bereits wärmeschrumpffähige Materialien im Aufbauverfahren von Absorptionsartikeln verwendet, wie zum Zusammenziehen eines Abschnittes, wie eines Taillenbandes, wodurch seine Eigenschaften verändert werden, jedoch reagieren solche Artikel nicht auf oder verändern ihre Eigenschaften bei Temperaturänderung nach dem Herstellungsverfahren. Veränderungen in den Materialeigenschaften nach der Herstellung können mittels Heiz- oder Kühlelement, wie in der vorliegenden Erfindung offenbart, erreicht werden.
Deshalb wäre es wünschenswert, ein Thermozellenbetätigungselement bereitzustellen, das eine nützliche Funktion an einem Absorptionsartikel ausführt, wie das Verändern der Eigenschaften von mindestens einem Teil des Artikels oder das Verändern der Bedingungen zwischen dem Artikel und dem Träger. Das heißt, es wäre wünschenswert, dass Absorptionsartikel ein „Thermozellenbetätigungselement” einschließen, das eine nützliche Funktion tätigt.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung löst die Unzulänglichkeiten des Standes der Technik durch Bereitstellen eines Absorptionsartikels nach Anspruch 1, umfassend: eine Oberschicht, eine Unterschicht, die mit mindestens einem Teil der Oberschicht verbunden ist, einen Absorptionskern, der zwischen mindestens einem Teil der Oberschicht und der Unterschicht angeordnet ist; und ein Phasenänderungsmaterial, das in der Lage ist, Wärme zu mindestens einem Abschnitt des Absorptionsartikels zuzuführen oder von diesem zu entziehen, um eine nützliche Funktion an dem Artikel auszuführen. Das Phasenänderungsmaterial kann vom Träger, vom Betreuer oder durch Umgebungsbedingungen zwischen dem Artikel und dem Träger zu dem Zeitpunkt, an dem die Wärmezuführung oder -entziehung erforderlich ist, aktiviert werden.
KURZBESCHREIBUG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine Draufsicht einer Einwegwindel, wobei Teile weggeschnitten sind, um die darunter liegende Struktur zu zeigen.
2 ist eine Draufsicht einer Einwegwindel, die mögliche Platzierungsstellen der vorliegenden Erfindung angibt.
3 ist eine isometrische Ansicht einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die so dargestellt ist, wie sie aussehen kann, wenn sie getragen wird.
4 zeigt isometrische und Querschnittsansichten der Zugkraft zum Abziehen einer Lasche zum Freilegen einer Öffnung in dem Thermozellenbetätigungselement.
5 ist eine Querschnittsansicht, die mögliche Platzierungsstellen der vorliegenden Erfindung angibt.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Wie hier verwendet, bezieht sich der Ausdruck „Absorptionsartikel” auf Vorrichtungen, welche Körperausscheidungen unter Verwendung eines Absorptionskerns absorbieren und/oder zurückhalten, und bezieht sich insbesondere auf Vorrichtungen, welche am oder in der Nähe des Körpers des Trägers angeordnet sind, um die verschiedenen, vom Körper abgegebenen Ausscheidungen zu absorbieren und zurückzuhalten. Der Ausdruck „Einweg-” wird hier zur Beschreibung von Absorptionsartikeln verwendet, welche im Allgemeinen nicht dazu gedacht sind, gewaschen oder in anderer Weise wiederhergestellt oder als Absorptionsartikel wiederverwendet zu werden (das heißt, sie sind dazu gedacht, nach einer einmaligen Benutzung weggeworfen zu werden und vorzugsweise recycelt, kompostiert oder in anderer Weise in einer umweltverträglichen Art entsorgt zu werden.) Ein „einheitlicher” Absorptionsartikel bezieht sich auf Absorptionsartikel, die aus separaten Teilen gebildet sind, die miteinander verbunden werden, um eine aufeinander abgestimmte Einheit zu bilden, so dass sie keine separaten Handhabungselemente, wie einen separaten Halter und/oder eine separate Einlage, benötigen. Eine bevorzugte Ausführungsform eines Absorptionsartikels der vorliegenden Erfindung ist der einstückige Einwegabsorptionsartikel, Windel 20, wie in 1 gezeigt. Wie hierin verwendet, bezeichnet der Ausdruck „Windel” einen Absorptionsartikel, der im Allgemeinen von Kleinkindern und inkontinenten Personen um den Unterleib herum getragen wird. Die vorliegende Erfindung ist auch für andere Absorptionsartikel, wie Inkontinenzslips, Inkontinenzunterwäsche, Absorptionsmitteleinsätze, Windelhalter und -einlagen, Damenhygienekleidungsstücke, Tücher, Mopps, Bandagen und dergleichen anwendbar.
1 ist eine Draufsicht der Windel 20 der vorliegenden Erfindung in einem flach ausgebreiteten Zustand, wobei Teile der Struktur weggeschnitten sind, um den Aufbau der Windel 20 deutlicher zu zeigen. Der Teil der Windel 20, der zum Träger zeigt, ist zum Betrachter gerichtet. Wie in 1 dargestellt, umfasst die Windel 20 vorzugsweise eine flüssigkeitsdurchlässige Oberschicht 24; eine flüssigkeitsundurchlässige Unterschicht 26; einen Absorptionskern 28, der vorzugsweise zwischen mindestens einem Teil der Oberschicht 24 und der Unterschicht 26 angeordnet ist; Seitenfelder 30; elastisch gemachte Beinbündchen 32; ein elastischen Taillenelement 34; und ein Befestigungssystem, das generell mit 40 bezeichnet ist. Die Windel 20 ist in 1 so dargestellt, dass sie einen ersten Taillenbereich 36, einen zweiten Taillenbereich 38 gegenüber dem ersten Taillenbereich 36 und einen Schrittbereich 37, der sich zwischen dem ersten Taillenbereich 36 und dem zweiten Taillenbereich 38 befindet, aufweist. Der Umfang der Windel 20 wird durch die Außenränder der Windel 20 bestimmt, bei denen die Längsränder 50 generell parallel zu der Längsachse 100 der Windel 20 verlaufen und die Endränder 52 zwischen den Längsrändern 50 generell parallel zu der Querachse 110 der Windel 20 verlaufen.
Die Rückhalteeinheit 22 der Windel 20 schließt vorzugsweise die Oberschicht 24, die Unterschicht 26 und den Absorptionskern 28, der vorzugsweise zwischen mindestens einem Teil der Oberschicht 24 und der Unterschicht 26 angeordnet ist, ein. Die Rückhalteeinheit 22 stellt die Hauptstruktur der Windel dar, wobei andere Merkmale hinzugefügt sind, um die Windelgesamtstruktur zu bilden. Die Rückhalteeiheit 22 hat eine Innenoberfläche, die generell in Kontakt mit dem Körper oder in unmittelbarer Nähe des Körpers ist, wenn der Artikel getragen wird. Die Rückhalteeinheit 22 hat auch eine Außenoberfläche gegenüber der Innenoberfläche, die generell in Kontakt mit oder in unmittelbarer Nähe der Kleidung ist, die um den unteren Rumpf des Trägers getragen werden kann. Die Oberschicht 24, die Unterschicht 26 und der Absorptionskern 28 können zu einer Vielfalt von in der Technik gut bekannten Konfigurationen zusammengefügt werden. Beispielhafte Strukturen für Rückhalteeinheiten sind in US-Patent Nr. 5,899,895 , erteilt am 4. Mai 1999, und US-Patent Nr. 6,120,487 , erteilt am 19. September 2000, beschrieben.
Die Unterschicht 26 ist generell der Abschnitt der Windel 20, der angrenzend an die kleidungsseitige Oberfläche 45 des Absorptionskerns 28 angeordnet ist und der verhindert, dass die darin enthaltenen Exkremente und/oder Ausscheidungen Artikel verschmutzen, die mit der Windel 20 in Kontakt kommen können, wie Bettlagen und Unterwäsche. (Der Begriff „angeordnet” bezieht sich hierin auf die Anordnung eines Elements in einer bestimmten physischen Beziehung zu anderen Elementen des Absorptionsartikels.) Zu geeigneten Unterschichtfolien gehören die von Tredegar Industries Inc., Terre Haute, Indiana, USA, hergestellten und unter den Handelsnamen X15306, X10962 und X10964 verkauften.
Die untere Lage 26 oder jeder Teil davon kann elastisch in eine oder mehrere Richtungen dehnbar sein. In einer Ausführungsform kann die Unterschicht 26 eine strukturell elastikartige Folie („SELF”) umfassen. Eine strukturelle elastikartige Folienbahn ist ein dehnbares Material, das in Längsrichtung ohne die Verwendung zusätzlicher elastischer Materialien ein elastikartiges Verhalten zeigt, und ist ausführlicher in US-Patent Nr. 5,518,801 mit dem Titel „Web Materials Exhibiting Elastic-Like Behavior”, erteilt an Chappell et al. am 21. Mai 1996, beschrieben, das hierin durch Bezugnahme aufgenommen ist. In alternativen Ausführungsformen kann die Unterschicht 26 elastomere Folien, Schaumstoffe, Faserbündel oder Kombinationen dieser oder anderer geeigneter Materialien mit Vliesstoffen oder synthetischen Folien umfassen.
In bestimmten Ausführungsformen kann die Unterschicht des Artikels Bereiche einschließen, die sich in der Atmungsaktivität und/oder Flüssigkeitsdurchlässigkeit voneinander unterscheiden. Zum Beispiel kann die Unterschicht eine höhere Atmungsaktivität und/oder Flüssigkeitsdurchlässigkeit in Bereichen aufweisen, die nicht mit dem Absorptionskern zusammenliegen. Die Unterschicht kann aus einer oder mehreren Schichten zusammengefügt sein und schließt vorzugsweise mindestens eine Schicht ein, die flüssigkeitsundurchlässig ist, wobei die flüssigkeitsundurchlässige Schicht vorzugsweise angrenzend an den Absorptionskern angeordnet ist und vorzugsweise eine Fläche bedeckt, die mindestens so groß ist wie der Absorptionskern.
In jedem Fall hat mindestens ein Teil der Unterschicht eine geringe Atmungsaktivität, speziell eine Wasserdampfübertragungsrate, WVTR, von weniger als ungefähr 2600 g/m²/Tag. Der Teil der Unterschicht mit niedriger WVTR kann mit mindestens einem Abschnitt des Absorptionskerns zusammenfallen. Eine ausführliche Beschreibung von WVTR ist in Disposable Absorbent Article Having Low Rewet and a Reduced Evaporation from the Core Through the Topsheet, das hiermit durch Bezugnahme eingeschlossen ist, zu finden.
Die Oberschicht 24 ist vorzugsweise angrenzend an die dem Körper zugewandte Oberfläche des Absorptionskerns 28 angeordnet und kann mit dem Absorptionskern 28 und/oder mit der Unterschicht 26 mittels eines beliebigen dem Stand der Technik entsprechenden Befestigungsmittels verbunden sein. Vorzugsweise ist mindestens ein Teil der Oberschicht 24 flüssigkeitsdurchlässig, so dass Flüssigkeiten leicht ihre Dicke durchdringen können. Eine geeignete Oberschicht kann aus einen weiten Bereich von in der Technik bekannten Materialien, wie porösen Schaumstoffen, vernetzten Schaumstoffen, mit Öffnungen versehenen Kunststofffolien oder Gewebe oder Vliesmaterialien aus natürlichen Fasern, wie Holz- oder Baumwollfasern, oder synthetischen Fasern, wie Polyester- oder Polypropylenfasern, oder einer Kombination aus natürlichen und synthetischen Fasern, hergestellt werden.
Der Absorptionskern 28 kann jedes geeignete Absorptionsmaterial umfassen, das in der Lage ist, Flüssigkeiten, wie Urin und andere Körperausscheidungen, zu absorbieren und einzubehalten. Der Absorptionskern 28 kann jedes aus einer großen Vielfalt an flüssigkeitsabsorbierenden Materialien, die in Einwegwindeln und anderen Absorptionsartikel gebräuchlich sind, einschließen, wie zerriebenen Holzzellstoff, Cellulosewatte, schmelzgeblasene Polymere, chemisch versteifte, modifizierte oder vernetzte Cellulosefasern, Zellstoff, absorbierende Schaumstoffe, Superabsorber-Polymere, Absorptionsgeliermaterialien. Beispielhafte Absorptionskernstrukturen sind in US-Patent Nr. 4,610,678 , erteilt am 9. September 1986, und US-Patent Nr. 5,260,345 , erteilt am 9. November 1993, beschrieben.
Die Windel 20 kann mindestens ein Taillenelement 34, wie zum Beispiel in 1 dargestellt, einschließen. Das Taillenelement 34 ist vorzugsweise teilweise in Längsrichtung nach außen von mindestens einem der Taillenränder 56 des Absorptionskerns 28 angeordnet und bildet generell mindestens einen Teil des vorderen Endrands 52 und/oder des hinteren Endrands 54 der Windel 20. Das Taillenelement 34 kann ein oder mehrere separate Elemente, die an der Windel 20 befestigt sind, umfassen und/oder kann eine Erweiterung eines anderen Elements der Windel 20, wie der Unterschicht 26 und/oder der Oberschicht 24, umfassen. Das Taillenelement 34 kann im Wesentlichen unelastisch sein oder kann mindestens in Seitenrichtung elastisch dehnbar sein, um sich dynamisch an die Taille des Trägers anzupassen. Die Ausdrücke „elastisch” und „elastisch dehnbar” beziehen sich hierin auf die Eigenschaft eines Materials und/oder eines Elements der Windel 20, wodurch das Material und/oder das Element in einem praktischen Ausmaß bei der Anwendung von Zugkraft verlängert werden kann und im Wesentlichen auf seine ursprüngliche Länge oder fast auf seine ursprüngliche Länge zurückkehrt, nachdem die Zugkraft entfernt wird. Zu beispielhaften Taillenelementkonstruktionen gehören jene, die in US-Patent Nr. 4,515,595 , erteilt am 7. Mai 1985, und US-Patent Nr. 5,221,274 , erteilt am 22. Juni 1993, beschrieben sind.
Die Windel 20 kann auch ein Befestigungssystem 40 einschließen. Das Befestigungssystem 40 hält vorzugsweise den ersten Taillenbereich 36 und den zweiten Taillenbereich 38 in einer solchen Konfiguration, dass seitliche Spannungen um den Umfang der Windel 20 bereitgestellt werden, um die Windel 20 am Träger zu halten. Das Befestigungssystem 40 umfasst vorzugsweise ein Oberflächenbefestigungsmittel, wie Bandstreifenlaschen, Klettverschlussbestandteile und/oder Zwitterbefestigungbestandteile, jedes andere beliebige bekannte Befestigungsmittel ist jedoch im Allgemeinen akzeptabel. Einige beispielhafte Oberflächenbefestigungssysteme sind in US-Patent Nr. 3,848,594 mit dem Titel „Tape Fastening System for Disposable Diaper”, erteilt an Buell am 19. November 1974; US-Patent Nr. B1 4,662,875 mit dem Titel „Absorbent Article”, erteilt an Hirotsu et al. am 5. Mai 1987; US-Patent Nr. 4,846,815 mit dem Titel „Disposable Diaper Having An Improved Fastening Device”, erteilt an Scripps am 11. Juli 1989; US-Patent Nr. 4,894,060 mit dem Titel „Disposable Diaper With Improved Hook Fastener Portion”, erteilt an Nestegard am 16. Januar 1990; US-Patent Nr. 4,946,527 mit dem Titel „Pressure-Sensitive Adhesive Fastener And Method of Making Same” erteilt an Battrell am 7. August 1990; dem vorstehend genannten US-Patent Nr. 5,151,092 , erteilt an Buell am 9. September 1992; und US-Patent Nr. 5,221,274 , erteilt an Buell am 22. Juni 1993, offenbart. In alternativen Ausführungsformen können gegenüber liegende Seiten des Artikels zusammengenäht oder -geschweißt werden, um eine Unterhose zu formen. Dies ermöglicht es, dass der Artikel als Windelhose, wie ein Übungshöschen, verwendet werden kann.
Die Windel 20 kann auch Seitenfelder 30 einschließen, die im hinteren Taillenbereich 38, im vorderen Taillenbereich 36 oder sowohl im vorderen Taillenbereich 36 und im hinteren Taillenbereich 38 angeordnet sind, wie beispielsweise in 1 und anderen Darstellungen gezeigt. Die Seitenfelder 30 können elastisch dehnbar oder nicht dehnbar sein. Ein Exemplar eines elastisch dehnbaren Seitenfelds ist in US-Patent Nr. 5,669,897 , erteilt am 23. September 1997, beschrieben.
Die Windel 20 kann mindestens ein Beinbündchen 32 einschließen, wie zum Beispiel in 1 dargestellt. Beinbündchen 32 sind in der Technik als Beinbündchen, Beinbänder, Seitenklappen, Sperrbündchen und/oder elastische Bündchen bekannt. Das Beinbündchen 32 kann in jeder geeigneten. in der Technik bekannten Konfiguration aufgebaut sein, einschließlich jenen, die in US-Patent Nr. 4,695,278 , erteilt am 22. September 1987, und US-Patent Nr. 4,795,454 , erteilt am 3. Januar 1989, beschrieben sind.
Der Artikel der vorliegende Erfindung umfasst vorzugsweise außerdem ein Thermozellenbetätigungselement. Ein „Thermozellenbetätigungselement”, wie hier verwendet, bezieht sich auf ein Thermozellenbetätigungselement, das die Ausführung einer nützlichen Funktion an dem Artikel auslöst. Zu einigen Beispielen für nützliche Funktionen, die das Thermozellenbetätigungselement ausführen kann, gehören die Veränderung der Eigenschaften von mindestens einem Teil des Artikels oder Umgebungsbedingungen zwischen dem Artikel und dem Träger. In jedem Fall hängt die nützliche Funktion auf gewisse Weise mit einer Reduzierung oder Erhöhung der Temperatur des Thermozellenbetätigungselements oder eines Teils des Artikels zusammen oder wird dadurch verursacht.
Das Thermozellenbetätigungselement kann durch Umgebungsbedingungen zwischen dem Artikel und dem Träger aktiviert werden. Zu Umgebungsbedingungen, die das Thermozellenbetätigungselement aktivieren können, gehören Änderungen in Temperatur, Feuchtigkeit zwischen der Oberschicht des Artikels und dem Träger, relativer Feuchtigkeit usw.
Das Thermozellenbetätigungselement kann eine kühlende Wirkung, eine wärmende Wirkung, sowohl kühlende als auch wärmende Wirkung bereitstellen, oder das Thermozellenbetätigungselement kann als Wärmesenke fungieren. Ein Thermozellenbetätigungselement, das lediglich eine Kühlwirkung bereitstellt, wird hierin als Kühlvorrichtung bezeichnet. Ein Theormozellenbetätigungselement, das lediglich eine wärmende Wirkung bereitstellt, wird hierin als Wärmequelle bezeichnet. Ein Thermozellenbetätigungselement, das je nach Vorgang entweder eine wärmende oder eine kühlende Wirkung bereitstellen kann, wird hierin als 2-Wege-Thermozellenbetätigungselement bezeichnet.
Wenn das Thermozellenbetätigungselement selbst die wärmende oder kühlende Wirkung erzeugt, wird es als „selbstwirkendes Thermozellenbetätigungselement” bezeichnet. Gewisse Ausführungsformen selbstwirkender Thermozellenbetätigungselemente sind elektrisch betrieben und können somit die thermische Wirkung so lange beibehalten, wie eine Stromquelle bereitgestellt wird. Andere sind in der Lage, die thermische Wirkung für einen Zeitraum zu erzeugen und kehren dann zu Umgebungstemperatur zurück.
Alternativ benötigt das Thermozellenbetätigungselement möglicherweise eine separate Vorrichtung, die es erwärmt oder kühlt (d. h. es erzeugt selbst keine wärmende oder kühlende Wirkung), es ist also lediglich ein „Speichergerät für thermische Energie”. Solche Speichergeräte für thermische Energie können auf eine gewünschte Temperatur gekühlt oder erwärmt werden und an oder in der Nähe von einem Teil eines Absorptionsartikels positioniert werden, um Wärme aus einem Teil des Artikels heraus zu übertragen (d. h. es verhält sich wie eine Wärmesenke), um mindestens einen Teil des Artikels zu kühlen, oder es überträgt Wärme in einen Teil des Artikels, um mindestens einen Teil des Artikels zu erwärmen. Speichergeräte für thermische Energie sind vorzugsweise in der Lage, die gewünschte Temperatur so lange wie in der Regel erforderlich zu halten (d. h. die gesamte beabsichtigte Tragedauer des Artikels), was nur 30 Sekunden sein kann, vorzugsweise jedoch mehrere Minuten Stunden und in bestimmten bevorzugten Ausführungsformen bis zu mehreren Stunden ist.
In bestimmten bevorzugten Ausführungsformen geht der Wärmefluss zu oder von dem Träger und dem Thermozellenbetätigungselement 603, während der Wärmefluss mit der Umgebung außerhalb der Windel wie in 5 gezeigt eingedämpft werden kann. Wenn es notwendig ist, den Wärmefluss zwischen dem Artikel und der äußeren Umgebung zu begrenzen, kann zusätzliche Isolierung 604 oder 606 zwischen dem Thermozellenbetätigungselement 603 und der äußeren Umgebung hinzugefügt werden, um die Wärmeübertragung weiter einzudämmen. Geeignete Beispiele für Wärmeisolierungsschichten sind in der Regel poröse Materialien mit aufgenommener Luft, wie Hochbausch-Vliesstoffe, offen- oder geschlossenzellige Schaumstoffe, Cellulosewatte und dergleichen.
Das Thermozellenbetätigungselement kann eine Vorrichtung zur einmaligen Verwendung sein, die dazu gedacht ist, nach Gebrauch weggeworfen zu werden, oder das Thermozellenbetätigungselement kann wiederverwendbar sein. Bestimmte Ausführungsformen können bei ihrer ersten Verwendung als „selbstwirkende Thermozellenbetätigungselemente” fungieren und können danach als Speichergerät für thermische Energie wiederverwendbar sein. Ferner kann das Thermozellenbetätigungselement mit dem Artikel integral sein, von dem Artikel abtrennbar sein oder eigentlich möglicherweise gar nicht mit dem Produkt verbunden sein, sondern von dem Pfleger lediglich an Ort und Stelle gehalten werden, wenn es erforderlich ist. In solchen Ausführungsformen ist das Thermozellenbetätigungselement hierin als „vollständig externes Thermozellenbetätigungselement” bekannt und ist dafür vorgesehen, mit einem Artikel verwendet zu werden, der mindestens irgendein Element umfasst, das auf Temperaturzu- oder -abnahme reagiert.
Außerdem kann das Thermozellenbetätigungselement als Wärmesenke zur werkstelligung abrupter Änderungen der Erwärmung eines Absorptionsartikels fungieren. Diese abrupten Wärmeänderungen können auf Wasserlassen, Stuhlgang oder ein Ansteigen der Aktivität des Trägers zurückzuführen sein. In einer Ausführungsform kann ein Phasenänderungsmaterial in das Thermozellenbetätigungselement einbezogen werden. Zu Beispielen geeigneter Phasenänderungsmaterialien gehören Wachse, hydratisierte Salze, eutektische Salze und jegliche der Phasenänderungsmaterialien, die nachstehend ausführlicher beschrieben sind.
Beispielhafte Wärmequellen:
Bei Wärmequellen, die Wärme aus latenter Wärme von Phasenänderungen erzeugen, kann Wärme während der Verfestigung zum Beispiel einer unterkühlten oder über sättigten flüssigen Lösung freigesetzt werden. Da Phasenänderungen umkehrbar sind, kann diese Art von Wärmequelle wiederverwendbar sein (d. h. die Wärmequelle kann bei anderen Absorptionsartikeln wiederverwendet werden). Eine geeignete Wärmequelle, die die latente Wärme aus einer Phasenänderung nutzt, ist als Re-Heater Heat Pack, vermarktet von Source Marketing International, INC., Dallas, Texas, USA, erhältlich. Die nachstehenden Patente offenbaren nicht nur bestimmte Chemikalien, die beim Mischen exotherme Lösungen ergeben, sondern auch ein Verfahren zur Verpackung der Chemikalien vor Gebrauch. Zum Beispiel können exotherme Lösungen durch Einschluss von Wasser und teilchenförmigen löslichen Stoffen (einschließlich, jedoch nicht beschränkt auf Aluminiumsulfat, Aluminiumchlorid, Aluminiumbromid, Eisen(III)-chlorid oder Kaliumaluminiumsulfat) in separate Kammern innerhalb einer abgeschlossenen Packung, wobei die Kammern durch einen zerbrechlichen oder anderweitig lösbaren Verschluss voneinander getrennt sind, erzeugt werden. Als eine Beispielausführungsform könnte Druck auf die Wasserkammer den zerbrechlichen Verschluss aufbrechen, was es dem Wasser ermöglicht, sich mit den löslichen Stoffen zu vermischen und diese zu lösen, wobei eine exotherme Lösung erzeugt wird. Andere Systeme, die Wärme freisetzen, sind ausführlicher in den US-Patenten Nr. 4,462,224 ; 5,792,213 ; 5,545,197 ; 5,423,996 ; 5,552,075 und 5,650,090 beschrieben. Zusätzliche geeignete Wärmequellen auf der Basis der Freisetzung latenter Wärme während Phasenänderungen sind in den US-Patenten Nr. 5,805,766 ; 5,476,490 ; 5,662,096 ; 4,077,390 ; 5,897,580 ; 5,736,110 ; 5,275,156 ; 4,460,546 ; 4,899,772 ; 4,580,547 ; 5,056,589 ; 5,143,048 ; 708,549 ; 3,643,665 ; 3,951,127 und 4,451,383 beschrieben, Zu Beispielen für Textilien, die Phasenänderungsmaterialien einschließen, gehören COMFORTEMP-Textilien, hergestellt von Schneller and Frisby, und OUTLAST, hergestellt von Gateway Technologies. Zu solchen Phasenänderungsmaterialien können Phasenänderungsmaterialien gehören, die als Beschichtung auf das fertige Material aufgetragen werden oder die vor der Extrusion des Materials zu einer chemischen Lösung gegeben werden.
In Ausführungsformen, worin die Wärmequelle als Wärmespeichervorrichtung fungiert, können alle geeigneten Materialien in der Wärmespeichervorrichtung enthalten sein, aber feste und flüssige Formen sind gegenüber gasförmigen Formen bevorzugt, da Feststoffe und Flüssigkeiten die gewünschte Temperatur generell wirksamer bewahren, wenn sie von dein externen Wärmesystem getrennt sind. Wenn feste Materialien verwendet werde, sind relativ kleine Teilchen bevorzugt, um es der Deckung zu ermöglichen, flexibel zu sein, um sich an Oberflächen, wie die des Artikels oder des Trägers, anzupassen und den größten Kontakt mit der erwärmten Fläche bereitzustellen. Vorzugsweise haben die Teilchen eine größte Abmessung von weniger als ungefähr 10 mm, mehr bevorzugt weniger als ungefähr 5 mm und noch mehr bevorzugt weniger als ungefähr 1 mm. Die Wärmespeichervorrichtung kann typische Absorptionsmaterialien, (einschließlich Holzfaserstofffasern, Cellulosefasern, Superabsorber-Polymeren, Schwämmen, Schaumstoffen usw.), die mindestens eine geringe Menge an Wasser einschließen (z. B. vorzugsweise weniger als ungefähr 5 Gew.-% bis ungefähr 10 Gew.-%), enthalten oder kann kleine Teilchen anderer geeigneter Materialien, einschließlich, jedoch nicht beschränkt auf Polypropylen, Polyethylen, Nylon, Stahl, Polystyrol, Gummi und dergleichen, einschließen. Alternativ kann die Wärmespeichervorrichtung ein Gel oder eine Flüssigkeit, wie Wasser, Ethylenglycol oder beliebige andere geeignete Flüssigkeiten oder Gele, enthalten. Beispielhafte Wärmespeichervorrichtungen sind in den US-Patenten Nr. 4,920,964 ; 4,891,501 und 5,417,276 beschrieben. Andere geeignete Wärmespeichervorrichtungen sind unter den Bezeichnungen „Hot n' Cold Pack” von Sunbeam-Oster Household Products, Schaumburg, IL, USA, erhältlich.
Wie vorstehend beschrieben kann die Wärmequelle eine exotherme chemische Reaktion umfassen. Die exotherme chemische Reaktion kann eine Oxidationsreaktion sein, die dadurch ausgelöst wird, dass ein geeignetes chemisches System Luft oder einem oder mehreren anderen aktivierenden Bestandteilen ausgesetzt wird. Geeignete oxidative exotherme Wärmequellen sind in den US-Patenten Nr. 5,741,318 , 5,918,590 und 5,984,995 , das die Zugabe von Wasser zu der Wärmezelle zum Aktivieren der exothermen chemischen Reaktion offenbart, beschrieben. Das oxidative chemische System seinem aktivierenden Bestandteil bzw. seinen aktivierenden Bestandteilen, in der Regel Luft oder Wasser, auszusetzen, kann durch jedes bekannte Mittel erfolgen, einschließlich Entfernung eines undurchlässigen Verschlusses oder einer undurchlässigen Abdeckung oder durch physisches Aufbrechen eines Verschlusses oder eines Teils des Thermozellenbetätigungselements. Der Mechanismus des Aussetzens des oxidativen chemischen Systems an seine(n) aktivierenden Bestandteil(e) kann auch einen zusätzlichen Schritt für den Benutzer beinhalten (z. B. Entfernung eines Verschlusses) oder ein Ergebnis des normalen Gebrauchs des Artikels während des Vorgangs des Anlegens an einen Träger sein.
Beispielhafte Kühlvorrichtungen:
Thermozellenbetätigungselemente, die Wärme entziehen, werden hierin als Kühlvorrichtungen bezeichnet. Kühlvorrichtungen können Phasenänderungsmaterialien enthalten, die Wärme absorbieren, während sie einen Phasenübergang in der Richtung von Temperaturerhöhung durchlaufen, wie das Schmelzen von Wachsen. Alternativ kann die Kühlvorrichtung eine Wärmesenke einschließen, die von einer externen Vorrichtung auf eine niedrige Temperatur gekühlt wird und für einen Zeitraum eine relativ niedrige Temperatur bewahren kann. Wenn die Wärmesenkenkühlvorrichtung an oder nahe einem Teil des zu kühlenden Artikels platziert wird, überträgt die Kühlvorrichtung Wärme von dem Artikel an sich selbst, wobei sie die Temperatur von mindestens einem Teil des Artikels oder der Umgebung zwischen dem Träger und dem Artikel senkt.
Beispielhafte Phasenänderungssysteme, die mittels Wasser/Harnstoff-Phasenänderungsmaterialien zu Kühlwirkungen führen, sind in US-Patenten Nr. 5,552,075 ; 5,650,090 und 5,423,996 , erteilt an Salyer am 3. September 1996; 22. Juli 1997 bzw. 13. Juni 1995, zu finden, Diese Patente offenbaren nicht nur bestimmte Chemikalien, die beim Mischen endotherme Lösungen ergeben, sondern Mittel zur Verpackung der Chemikalien vor Gebrauch. Zum Beispiel können endotherme Lösungen durch Einschluss von Wasser und teilchenförmigen löslichen Stoffen (einschließlich, jedoch nicht beschränkt auf Na₂HPO₄·12H₂O, Na₂SO₄·10H₂O, Na₂CO₃·10H₂O, NH4NO3, KCl, NH4Cl, KNO3, NaNO3, KCNS, NH4CNS, Harnstoff, NaCH3COO·3H2O) in separate Kammern innerhalb einer abgeschlossenen Packung, wobei die Kammern durch einen zerbrechlichen oder anderweitig lösbaren Verschluss voneinander getrennt sind, erzeugt werden. Zum Beispiel könnte Druck auf die Wasserkammer den zerbrechlich Verschluss aufbrechen, was es dem Wasser ermöglicht, sich mit den löslichen Stoffen zu vermischen und diese zu lösen, wobei eine endotherme Lösung erzeugt wird. Geeignete Produkte, die solche Technologie nutzen, können unter der Bezeichnung „Instant Cold Pack” von Baxter Healthcare Products and Woodlets, Inc., Buffalo, NY, USA, erworben werden. Beispielhafte endotherme Reaktionssysteme sind ausführlicher in den US-Patenten Nr. 4,462,224 ; 4,967,573 ; 5,792,213 ; 5,545,197 ; 5,431,022 und den vorstehend genannten US-Patenten Nr. 5,423,996 ; 5,552,075 und 5,650,090 beschrieben.
In Ausführungsformen, worin die Kühlvorrichtung als Wärmesenke fungiert, können alle geeigneten Materialien in der Kühlvorrichtung enthalten sein, aber feste und flüssige Formen sind gegenüber gasförmigen Formen bevorzugt, da Feststoffe und Flüssigkeiten die gewünschte niedrige Temperatur generell wirksamer bewahren, wenn sie von dem externen Kühlsystem getrennt sind. Wenn feste Materialien verwendet werden, sind außerdem relativ kleine Teilchen bevorzugt, um es der Packung zu ermöglichen, flexibel zu sein, um sich an Oberflächen, wie die des Artikels oder des Trägers, anzupassen und den größten Kontakt mit der gekühlten Fläche bereitzustellen. Wie bei Wärmespeichervorrichtungen erörtert, haben die Teilchen vorzugsweise eine größte Abmessung von weniger als ungefähr 10 mm, mehr bevorzugt weniger als ungefähr 5 mm und am meisten bevorzugt weniger als ungefähr 1 mm. Die Wärmesenkenvorrichtung kann typische Absorptionsmaterialien, (einschließlich Holzfaserstofffasern, Cellulosefasern, Superabsorber-Polymeren, Schwämmen, Schaumstoffen usw.), die mindestens eine geringe Menge an Wasser enthalten (z. B. vorzugsweise weniger als ungefähr 5 Gew.-% bis ungefähr 10 Gew.-%), enthalten oder kann kleine Teilchen anderer geeigneter Materialien, einschließlich, jedoch nicht beschränkt auf Polypropylen, Polyethylen, Nylon, Stahl, Polystyrol, Gummi und dergleichen, enthalten. Alternativ kann die Wärmesenkenvorrichtung ein Gel oder eine Flüssigkeit, wie Wasser, Ethylenglycol oder beliebige andere Flüssigkeiten oder Gele, enthalten. Beispielhafte wärmesenkenartige Kühlvorrichtungen sind in den vorstehend genannten US-Patenten Nr. 4,920,964 ; 4,891,501 und 5,417,276 beschrieben. Andere geeignete Wärmesenkenprodukte sind unter den Bezeichnungen „Hotn' Cold Pack” und „Cold Pack” von Sunbeam-Oster Household Products, Schaumburg, IL, USA, oder „Cold Pack” von Chattanooga Corporation erhältlich.
In Ausführungsformen, worin die Kühlvorrichtung ein Phasenänderungsmaterial enthält, speichert die Vorrichtung die latente Wärme eines Phasenübergangs, um als Wärmesenke oder Puffer zu wirken. Diese Vorrichtungen können eine viel höhere Wärme pro Gramm Material besitzen als Systeme auf der Basis einfacher Wärmekapazität. Diese Verrichtungen können auch eine konstante Temperatursteuerung bereitstellen, da die Phasenübergangstemperatur durch die Änderung von Materialien präzise eingestellt werden kann. Aufgrund der Umkehrbarkeit von Phasenübergängen können auch Wirkungen eines Thermozellenbetätigungselements mithilfe von Phasenübergangsmaterialien umkehrbar sein. Demzufolge können Phasenübergangsmaterialien als Wärmesenke fungieren, um abrupte Wärmeänderungen zu bewerkstelligen. Bei Windelausführungsformen durchläuft das Phasenänderungsmaterial eine Pasenänderung zwischen ungefähr 30°Celsius und ungefähr 37°Celsius, vorzugsweise zwischen ungefähr 32°Celsius und ungefähr 35°Celsius. In einer bevorzugten Ausführungsform hat das Phasenänderungsmaterial eine latente Wärmeenergie von mindestens ungefähr 200 kJ/kg. Verschiedene Anwendungen von Phasenänderungsmaterialien in Artikeln sind in den US-Patenten Nr. 5,722,482 , 5,885475 , 5,366,801 , 4,572,864 und 4,851,291 beschrieben.
Beispielhafte 2-Wege-Thermozellenbetätigungselemente:
Thermozellenbetätigungselemente, die Wärme sowohl erzeugen als auch entziehen können, werden hierin als 2-Wege-Thermozellenbetätigungselemente bezeichnet, Temperaturregulierung kann nützlich sein, um den Trägerkomfort zu verbessern, und Thermozellen, die Wärme sowohl zuführen als auch entziehen können, können zur Regulierung der Temperatur innerhalb eines Artikels wirken. Wie bereits erörtert, wird ein Thermozellenbetätigungselement, das je nach Vorgang entweder eine wärmende oder eine kühlende Wirkung innerhalb eines Artikels bereitstellen kann, hierin als 2-Wege-Thermozellenbetätigungselement bezeichnet. Bestimmte 2-Wege-Thermozellenbetätigungselemente können geeignet sein, um zum Beispiel übermäßige Kühlung oder Erwärmung der Umgebung zwischen dem Artikel und dem Träger zu verhindern und eine gesteuerte Umgebung bereitzustellen.
In anderen Ausführungsformen kann ein 2-Wege-Thermozellenbetätigungselement mithilfe eines zweiteiligen Systems aufgebaut sein, wobei ein erster Teil beliebige der vorstehend genannten Wärmvorrichtungen umfasst und ein zweiter Teil beliebige der vorstehend genannten Kühlvorrichtungen umfasst. Zum Beispiel kann ein 2-Wege-Thermozellenbetätigungselement sowohl eine Wärmezelle auf der Basis einer exothermen Reaktion in einem Teil als auch eine Kühlzelle auf der Basis einer endothermen Reaktion in einem anderen Teil enthalten. Alternativ kann das 2-Wege-Thermozellenbetätigungselement sowohl eine Wärmezelle auf der Basis einer Phasenänderung in einem Teil als auch eine Kühlzelle auf der Basis einer endothermen Reaktion in einem anderen Teil enthalten. Jegliche Arten von Wärme- und Kühlzellen können zu einem einzigen Thermozellenbetätigungselement kombiniert werden, so dass der Benutzer auswählen kann, zu einem Zeitpunkt die Wärmewirkung zu nutzen und zu einer anderen Zeit die Packung als Kühlpackung wiederzuverwenden. Ferner kann das 2-Wege-Thermozellenbetätigungselement mehrere einzelne Wärme- und Kühlpackungen umfassen, um mehrere Verwendungen zuzulassen, Zum Beispiel kann das 2-Wege-Thermozellenbetätigungselement zwei oder mehr Wärmequellenvorrichtungen und zwei oder mehr Kühlvorrichtungen einschließen.
In jedem Fall kann das Thermozellenbetätigungselement oder jeder Teil davon ein Einwegelement oder wiederverwendbar sein. Zum Beispiel kann in einigen Ausführungsformen das Thermozellenbetätigungselement wiederholt verwendet werden, wobei derselbe Mechanismus zum Erzeugen einer Wärmewirkung bei jeder Wiederverwendung oder als Alternative eine Kühlwirkung bei jeder Wiederverwendung genutzt werden kann. In anderen Ausführungsformen kann das Thermozellenbetätigungselement einen Mechanismus zum Erzeugen der Wärme- oder Kühlwirkung bei einer Verwendung und einen anderen Mechanismus bei nachfolgenden Verwendungen einschließen. Zum Beispiel kann eine Wärmvorrichtung bei einer Verwendung eint exotherme Reaktion zum Erzeugen einer Wärmewirkung nutzen und dann als Wärmespeichervorrichtung wiederverwendet werden. Außerdem kann eine Kühlvorrichtung bei einer Verwendung eine endotherme Reaktion zum Erzeugen einer Kühlwirkung nutzen und dann als Wärmesenke wiederverwendet werden.
Ferner kann das Thermozellenbetätigungselement permanent mit dem Artikel verbunden oder davon abnehmbar sein, Das Thermozellenbetätigungselement kann mit jedem beliebigen Teil des Artikels verbunden oder in Kontakt damit angeordnet sein, einschließlich, jedoch nicht beschränkt auf einen Ort angrenzend an die Oberschicht 24 oder die Unterschicht 24 oder zwischen der Oberschicht und der Unterschicht. Ein abnehmbares Thermozellenbetätigungselement kann entweder durch Einschließen zerbrechlicher Bindungen zum Erleichtern der Entfernung des Thermozellenbetätigungselements von dem Artikel oder durch Anbringung des Thermozellenbetätigungselements an dem Artikel mit abnehmbaren Befestigungsmitteln, einschließlich Haftkleber-Befestigungsmitteln, mechanischen Befestigungsmitteln, Klettverschluss-Befestigungsmitteln, ineinander greifenden Befestigungsmitteln oder beliebigen anderen geeigneten Befestigungsmitteln, konstruiert sein. Alternativ kann der Artikel eine Tasche 300 oder eine andere Struktur einschließen, in die das Thermozellenbetätigungselement gegeben werden kann, wofür ein Beispiel in 3 gezeigt ist. Abnehmbare Thermnozellenbetätigungselemente können in verschiedenen Formen aufgebaut sein, einschließlich kleinen Packungen, in denen der Benutzer eine Blase mit heißem (oder kaltem) Wasser oder einem anderen flüssigen, festen oder gelförmigen Material füllt und diese an dem Artikel in dem zu wärmenden oder zu kühlenden Bereich befestigt.
Beispielhafte Auslösemechanismen:
Das Thermozellenbetätigungselement der vorliegenden Erfindung kann durch nicht urinbasierte Mechanismen innerhalb des Artikels ausgelöst werden. Ein geeigneter Auslösemechanismus ist die Erkennung einer Änderung in einem messbaren Parameter durch einen Sensor, der das Thermozellenbetätigungselement aktiviert.
Zu Eigenschaften, die von Sensoren gemessen werden, können Temperatur, Feuchtigkeit, Konzentration einer Chemikalie (wie die Konzentration von Urin in dem Absorptionskern oder in der Dampfphase in der Umgebung zwischen dem Artikel und den Träger) oder pH gehören.
Beispielhafte anpassbare Wärmemengen:
Es kann wünschenswert sein, die Wärmemenge, die einem Artikel zugeführt oder entzogen wird, anzupassen, um die Wirkung des Thermozellenbetätigungselements zu optimieren, um den Trägerkomfort zu verbessern. Die Menge der Wärme oder Kühlwirkung kann durch Verändern der Massenmenge von Reaktionspartnern oder Materialien, die in dem Thermozellenbetätigungselement vorhanden sind, variiert werden. Es sind spezifische Ausführungsformen vorgesehen, in denen der Benutzer oder Pfleger bestimmen kann, wie viel Wirkung übertragen werden soll, und mehr oder weniger, je nach der erwarteten Notwendigkeit während der Tragedauer des Artikels, verwenden kann.
Zum Beispiel kann der Artikel mit einer Tasche versehen sein, in die das Thermozellenbetätigungselement gegeben wird, oder mit einer anderen Stelle zum Befestigen des Thermozellenbetätigungselements an dem Artikel, wie bereits erörtert. Die Thermozellenbetätigungselemente sind als Packungen konzipiert, die in den Artikel eingeführt oder daran befestigt werden können. In solchen Ausführungsformen ist es dem Benutzer möglich, nur eine Packung hinzuzugeben, wenn erwartet wird, dass die Notwendigkeit des Kühlens gering ist (d. h. eine kurze erwartete Tragezeit während einer relativ inaktiven Tragedauer). Alternativ könnte der Benutzer mehr als eine Packung hinzugeben, wenn erwartet wird, dass die Notwendigkeit des Kühlens hoch ist (d. h. eine lange erwartete Tragezeit während einer relativ aktiven Tragedauer). In einer Ausführungsform, wobei das Thermozellenbetätigungselement ein Phasenänderungsmaterial einschließt, umfasst jedes Paket genügend Phasenänderungsmaterial, um mindestens ungefähr 2 kJ Wärme aufzunehmen.
Beispielhafte Verwendungen von Thermozellenbetätigungselementen mit Absorptionsartikeln:
Das Thermozellenbetätigungselement der vorliegenden Erfindung kann eine oder mehrere verschiedener Arten von Veränderungen innerhalb des Artikels oder der Umgebung zwischen dem Artikel und dem Träger auslösen. Zum Beispiel kann die von dem Thermozellenbetätigungselement erzeugte Wärme verursachen, dass ein Material innerhalb des Artikels schrumpft, also eine dimensionale Änderung von mindestens einem Teil des Artikels bewirken. Beispielhafte wärmeschrumpffähige Materialien sind in den folgenden US-Patenten zu finden: 4,303,571 ; 4,543,154 ; 4,515,595 . Ferner kann die von den Thermozellenbetätigungselement erzeugte Wärme eine Phasenänderung verursachen, wie Verdampfung einer flüchtigen Flüssigkeit, um eine Kühlwirkung in dem Produkt zu ergeben, Schmelzen eines Feststoffes zu einer Flüssigkeit, um es dem Feststoff zu ermöglichen, innerhalb des Produkts mobil zu werden. Das Schmelzen eines Feststoffes kann genutzt werden, um zu verursachen, dass ein Material von dem Artikel zu dem Träger fließt, wie eine Lotion oder eine andere Hautbehandlung oder ein anderes Material, das von dem Artikel zu der Haut übertragen wird, um die Haut des Trägers mindestens teilweise zu beschichten. Beispielhafte Materialien, die fließen und verändert werden könnten, sind in der PCT-Veröffentlichung WO 99/45973 zu finden. Alternativ kann eine Viskosität durch Entziehung oder Zuführung von Wärme erhöht bzw. gesenkt werden. Regulierung der Wärme kann auch den Materialfluss erhöhen oder regulieren. Das Thermozellenbetätigungselement kann auch die Energie bereitstellen, die notwendig ist, um den Übergang einer Chemikalie in einen anderen Zustand zu aktivieren. Zum Beispiel kann Wärmeanwendung aktivieren, dass ein Klebstoff klebrig wird, und Wärmeentzug kann einen Klebstoff deaktivieren, um die Adhäsionswerte zu senken.
Die Kühlwirkungen eines Thermozellenbetätigungselements können verwendet werden, um zu verhindern, dass ein Material bei Körpertemperatur aus dem Artikel fließt, wodurch das Material innerhalb des Artikels gehalten statt aus dem Artikel heraus übertragen wird. Regulierung der kalten Temperatur kann auch den Materialfluss, wie die Wanderung von Windellotionen, begrenzen oder regulieren. Die Kühlwirkung kann ebenfalls verwendet werden, um die Temperatur zwischen dem Artikel und dem Träger zu senken, um den Trägerkomfort zu verbessern, und kann sogar die interne relative Feuchtigkeit zwischen dem Artikel und dem Träger senken. In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Thermozellenbetätigungselement unmittelbar unter dem Material, das fließen soll, angeordnet. Alternativ ist das Material, das fließen soll, direkt auf der Oberfläche der Thermozelle angeordnet.
In einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist die Windel 20 einen thermisch aktivierbaren Klebstoff, der dahingehend wirkt, den Artikel oder einen Teil davon während mindestens eines Teils der Verwendung des Artikels an Ort und Stelle zu halten, auf. Zum Beispiel kann die Anordnung des Artikels in Längs-, Quer- und/oder der z-Richtung (d. h. der Richtung senkrecht zu dem Träger) durch den thermisch aktivierbaren Klebstoff bewahrt werden. Alternativ kann der Klebstoff verwendet werden, damit ein Teil des Artikels an einem anderen Teil des Artikels oder einem anderen Artikel haftet. Der thermisch aktivierbare Klebstoff kann ebenfalls als Entsorgungsmittel zum Halten des Artikels in einer geeigneten Konfiguration zur Entsorgung nach Gebrauch verwendet werden.
Geeignete aktivierbare, deaktivierbare und thermisch umkehrbare Klebstoffe sind in der gleichzeitig anhängigen US-Patentanmeldung 6,572,600 , „Disposable Article with Deactivatable Adhesives”, eingereicht am 15. Februar 2000, offenbart. Diese Patentanmeldungen sind hiermit durch Bezugnahme hierin eingeschlossen.
Beispielhafte Ausführungsform mit Wasserdampfkondensation innerhalb des Artikels:
Eine Verwendung eines Thermozellenbetätigungselements ist die Regulierung oder Senkung der relativen Feuchtigkeit innerhalb eines Artikels durch Förderung der Kondensation von Wasserdampf. Thermozellenbetätigungselemente vom Typ Kühlvorrichtung sind in der Lage, die Temperatur in einem bestimmten Bereich des Absorptionsartikels zu senken, also den Dampfdruck in dem Bereich zu ändern. Wenn der Bereich eine niedrigere Temperatur aufweist als die Haut des Trägers und sich der Dampf zu dem Bereich, der das Thermozellenbetätigungselement umfasst, bewegen kann, kann dies zu Dampfkondensation auf dem Thermozellenbetätigungselement führen, wodurch die relative Feuchtigkeit der Luft nahe der Haut abnimmt. Die Kondensation kann deshalb genutzt werden, um dem Träger überschüssige Wärme zu entziehen und die Steuerung der relativen Feuchtigkeit und des Mikroklimas (der Klimabedingungen zwischen der Oberschicht des Artikels und dem Träger) zu ermöglichen, auch wenn wenig oder kein Dampf mit der äußeren Umgebung ausgetauscht wird. Es ist somit möglich, eine Windel zu verwenden, die ein Thermozellenbetätigungselement vom Typ Kühlvorrichtung umfasst, um die relative Feuchtigkeit, RF, in dem Artikel bei niedriger Atmungsaktivität zu steuern, wodurch Probleme der Außenkondensation auf der Unterschicht, solange der Bereich mit der niedrigeren Temperatur thermisch von der Unterschicht isoliert ist, vermieden werden. Es ist bevorzugt, eine Absorptionsschicht 602 oder Absorptionsmaterial in der Nähe des Thermozellenbetätigungselement 603 zu haben, um das Kondensat zu entfernen, wie in 5 dargestellt.
Beispielhafte Ausführungsform mit Geruchsbekämpfung durch Kühlung, Erwärmung oder eine Kombination davon:
Thermozellenbetätigungselemente, die eine Kühlwirkung oder eine Wärmewirkung oder eine Kombination davon bereitstellen, können ebenfalls verwendet werden, um Geruchsbekämpfung für die Körperausseheidungen. wie Fäkalien, Menstruation, Urin und dergleichen, die innerhalb des Absorptionsartikels enthalten sind, während seiner Verwendung und/oder Entsorgung bereitzustellen. Von besonderem Interesse ist das Bekämpfen von schlecht riechenden Dämpfen, die von Ausscheidungen ausgehen, besonders Verbindungen mit vier bis sechs Kohlenstoffen, einschließlich: Säuren, Alkoholen, Aldehyden, Aminen, Estern, Ketonen, Thiolen und dergleichen, sowie die heterocyclischen Verbindungen wie Indol und Skatol.
Thermozellenbetätigungselemente vom Typ Wärmesenke, wie Phasenänderungsmaterialien, sind, wenn sie eine Phasenänderung von flüssig zu fest durchlaufen, in der Lage, die Temperatur in einem bestimmten Bereich des Absorptionsartikels zu senken und somit den Dampfdruck in dem Bereich zu ändern. Wenn der Bereich eine geringere Temperatur aufweist als die Luft, die die Körperausscheidungen umgibt, von denen die schlecht riechenden Dämpfe stammen, und sich diese Dämpfe zu dem Bereich, der das Thermozellenbetätigungselement umfasst, bewegen. Dies kann zu Dampfkondensation am Thermozellenbetätigungselement führen, wodurch die relative Vielfalt an schlecht riechenden Dämpfen, die den Träger, Pfleger oder andere in der Nähe des Trägers während der Verwendung und/oder Entsorgung des Absorptionsartikels stören könnten, reduziert wird. Außerdem kann die Verwendung von in der Technik gut bekannten Geruchssorptionsmitteln, wie Aktivkohle, Silica, Zeolithen und dergleichen, wenn sie in unmittelbarer Nähe einer Wärmesenke angeordnet sind, zusammen mit einer solchen Ausführungsform verwendet werden, um die Kapazität eines solchen Geruchsbekämpfungssystems durch Bereitstellung von Füllspeicher für solche schlecht riechenden Dämpfe, die kondensieren, zu erhöhen, Thermozellenbetätigungselemente des Wärmetyps können, wenn sie durch direkte Erkennung schlecht riechender Dämpfe oder durch deren indirekte Erkennug, wie durch die Gegenwart von Ausscheidungen in dem Absorptionsartikel, oder durch Eingreifen des Benutzers mit einer mechanischen oder elektrischen Vorrichtung oder jedes andere Mittel aktiviert werden, zur Freisetzung von Duftstoff zum Maskieren der schlechten Gerüche verwendet werden. In einem Beispiel kann ein Thermozellenbetätigungselement vom Wärmetyp die Duftstofffreisetzung durch Schmelzen einer wachsartigen oder gelförmigen Schutzbeschichtung eines Duftstoffimprägnats, wie Aktivkohle, Silica, Stärke, Zeolith oder eines anderen in der Technik bekannten Duftstoffträgers, einleite. In einem anderen Beispiel liefert die Wärmequelle genug Energie zur Überwinden der Bindungsaffinität eines maskierenden Duftstoffes für seinen Träger, wie ungeschützte Aktivkohle.
Eine Kombination von Thermozellen vom Kühl- und Wärmetyp, wie vorstehend beschrieben, kann verwendet werden, um schlechte Gerüche in Absorptionsartikeln zu bekämpfen, so dass die Kühlung Kondensation schlecht riechender Dämpfe bereitstellt und die Erwärmung die Freisetzung eines maskierenden Duftstoffes für die schlecht riechenden Dämpfe, die nicht kondensieren, verursacht.
Obwohl bestimmte Ausführungsformen und/oder einzelne Merkmale der vorliegenden Erfindung dargestellt und beschrieben wurden, ist es für den Fachmann offensichtlich, dass verschiedene weitere Änderungen und Modifikationen vorgenommen werden können. Ferner sollte es klar sein, dass alle Kombinationen solcher Ausführungsformen und Merkmale möglich sind und zu bevorzugten Ausführungen der Erfindung führen können.

Claims

Einwegwindel, umfassend: (1) eine Unterschicht, (2) eine flüssigkeitsdurchlässige Oberschicht, die mit der Unterschicht verbunden ist, (3) einen Absorptionskern, der zwischen der Oberschicht und der Unterschicht angeordnet ist, (4) mindestens ein Beinbündchen (32), (5) ein Phasenänderungsmaterial, das auf mindestens einem Abschnitt des Artikels angeordnet ist, wobei das Phasenänderungsmaterial als Reaktion auf eine Änderung der relativen Feuchtigkeit oder der Temperatur zwischen der Unterschicht des Artikels und der Haut des Trägers die Phasen ändert und wobei das Phasenänderungsmaterial ein oder mehrere Pakete aufweist und wobei jedes Paket genug Phasenänderungsmaterial aufweist, um mindestens 2 kJ Wärme aufzunehmen, wobei die Phasenäderungstemperatur des Phasenänderungsmaterials zwischen ungefähr 30°Celsius und ungefähr 37°Celsius liegt.
Einwegwindel nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Phasenänderungsmaterial bei der Phasenänderungstemperatur von einer Flüssigkeit zu einem Feststoff oder von einem Feststoff zu einer Flüssigkeit übergeht.
Einwegwindel nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Phasenänderungsmaterial die relative Feuchtigkeit oder die Temperatur innerhalb des Artikels oder zwischen dem Artikel und dem Träger beeinflusst.
Einwegwindel nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Phasenänderungsmaterial ausgewählt ist aus der Gruppe aus: Paraffinen oder Wachsen, hydratisierten Salzen oder eutektischen Salzen.
Einwegwindel nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Phasenänderungsmaterial eine latente Wärmeenergie von mindestens 200 kJ/kg aufweist.
Einwegwindel nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Phasenänderungsmaterial entfernbar ist, an den Artikel anfügbar ist oder in eine Tasche innerhalb des Artikels eingesetzt werden kann.
Einwegwindel nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Phasenänderungsmaterial eine Abnahme schlecht riechender Dämpfe oder eine Zunahme des Duftes in dem Artikel bewirkt, wenn das Phasenänderungsmaterial die Phasen ändert.