DE69915624T2 - Wegwerfartikel mit isolierungsvorrichtung für körperliche ausscheidungsprodukte - Google Patents

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Description

  • GEBIET DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen an einem Träger anzubringenden Einwegartikel mit einem ansprechenden System. In einer speziellen Ausführungsform bezieht sich die vorliegende Erfindung auf einen Einwegartikel mit einer Körperausscheidungs-Isoliereinrichtung, die ein komprimiertes, vakuumverschlossenes elastisches Material mit einer Vielzahl von Komponenten enthält, das dahin gehend ausgebildet ist, eine Ansprechfunktion bei einer Körperausscheidung durchzuführen.
  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Heute werden Einwegartikel, wie Windeln, Erwachsenen-Inkontinenzeinlagen, Damenbinden und Tampons, in großem Umfang bei der Kinder- und Säuglingspflege verwendet und bei der Pflege von inkontinenten Erwachsenen, und zwar als Mittel zum Aufnehmen, Isolieren und Wegwerfen von Körperausscheidungen. Diese Artikel haben im Allgemeinen wieder verwendbare, waschbare Kleidungsstücke als bevorzugte Mittel für diese Anwendungen wegen ihrer Annehmlichkeit und Zuverlässigkeit ersetzt.
  • Obwohl viele Fortschritte auf dem Gebiet von Einwegartikeln sowohl für Kinder als auch für Erwachsene gemacht worden sind, welche diese in die Lage versetzt haben, in weitem Maße gegenüber herkömmlichen Kleidungsstücken bevorzugt zu werden, existieren nach wie vor eine Anzahl von Problemen. Unter diesen Problemen, die in Verbindung mit diesen Einwegartikeln auftreten, befinden sich die Leckage von Körperausscheidungen (z. B. Urin, Stuhlgänge, Menstruationsfluide), Hautausschlag und -irritation, die Verunreinigung großer Flächen der Haut des Trägers mit Stuhlgang, die schwierige Reinigung von Körperausscheidungen, wie Stuhlgängen, Gestank, der Mangel an Anpassung an Individuen (z. B. Sitz), etc.
  • Es wurden Versuche unternommen, diese Probleme anzugehen. Superabsorbierende Polymere wurden zum Beispiel verwendet, um die Fähigkeit eines absorbierenden Artikels zu steigern, Urin zu absorbieren und zurück zu halten. Barrieren-Beinaufschläge wurden auch verwendet, um den Sitz zu verbessern und eine Leckage zu reduzieren. Das US Patent Nr. 3,860,003 unter der Bezeichnung "Contractible Side Portions For Disposable Diaper", veröffentlicht für Kenneth B. Buell am 14. Januar 1975 beschreibt zum Beispiel eine Einwegwindel mit einem elastisch gemachten Beinaufschlag, der eine breite Akzeptanz und wirtschaftlichen Erfolg erzielt hat. Einwegartikel haben auch Taschen, Barrieren etc. verwendet, um Stuhlgänge aufzunehmen und eine Leckage derselben aus dem Artikel zu verhindern. Siehe zum Beispiel US Patent Nr. 4,695,278 unter der Bezeichnung Absorbent Article Having Dual Cuffs", veröffentlicht Michael I. Lawson am 22. September 1987; US Patent Nr. 4,795,454 unter der Bezeichnung "Absorbent Article Having Leakage-Resistant Dual Cuffs", veröffentlicht für Jerry L. Dragoo am 03. Januar 1989; und US Patent Nr. 5,540,671 unter der Bezeichnung "Absorbent Article Having A Pocket Cuff With An Apex", veröffentlicht für Dreier am 30. Juli 1996. Einwegartikel mit einer wahlweise expandierbaren oder aufblähbaren Komponente, die zum Zeitpunkt der Benutzung oder in Antwort auf eine Aktivierungsflüssigkeit, wie Wasser oder Urin, aktiviert wird, um einen Stuhlgang-Lückenraum oder eine Verschiebung einer Decklage, um den Sitz zu verbessern, aktiviert wird, wurden ebenfalls offenbart. Die WO 99/07317 offenbart einen absorbierenden Artikel, durch welchen ein Abstandshalter aufgebläht wird, wenn dieser mit Wasser in Kontakt kommt. Die WO 97/32542 offenbart einen Tampon mit einem in Wasser quellfähigen Ring eines Gel bildenden Materials, welches eine Leckage verhindert, wenn es gequollen ist. Auch die EP 610 951-A beschreibt einen Katamnesetampon, welcher eine lösliche Kapsel mit einem absorbierenden Material aufweist. Zum Beispiel beschreiben US Patent Nr. 5,330,459 unter der Bezeichnung "Disposable Absorbent Article Having an Inflatable Spacer", veröffentlicht für Gary D. LaVon et al. am 19. Juli 1994 und US Patent Nr. 5,520,674 unter der Bezeichnung "Disposable Absorbent Article Having a Sealed Expandable Component", veröffentlicht für Gary D. LaVon et al. am 28. Mai 1996, ein absorbierender Einwegartikel mit einer Komponente, die zum Benutzungszeitpunkt expandierbar ist oder in Antwort auf eine Aktivierungsflüssigkeit, wie Wasser oder Urin, expandiert. Diese expandierbaren Komponenten sind jedoch dahin gehend problematisch, dass sie entweder eine Aktion durch den Pfleger erfordern, um die Komponenten zu aktivieren oder kontinuierlich arbeiten und eine zu große Menge eines flüssigen Aktivators benötigen, um sich vollständig zu expandieren, weil die Expansion proportional zur Menge des flüssigen Aktivators ist. Die WO 92/02005 beschreibt Phasen-Übergangsgele, welche auf einen Stimulus reagieren und welche in Einwegartikeln verwendet werden können. Zudem wurden sich selbst zusammen ziehende Beinraffer offenbart, die mit einem flüssigen Aktivator, wie Wasser oder Urin, reagieren. Zum Beispiel US Patent Nr. 4,246,900 unter der Bezeichnung "Diaper Including Moisture-Responsive Seal Means", veröffentlicht für Friedrich-Wilhelm Schroder am 27. Januar 1981. Auch diese selbst zusammen ziehenden Raffer haben wieder das Problem, dass sie entweder eine Aktion durch den Pfleger benötigen, um die Komponenten zu aktivieren, oder kontinuierlich arbeiten und zu viel eines flüssigen Aktivators benötigen, um sich vollständig zusammen zu ziehen, weil die Kontraktion proportional zur Menge des flüssigen Aktivators ist.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung ist gerichtet auf einen Einwegartikel mit einem ansprechenden System gemäß den Merkmalen von Anspruch 1, welcher ein mechanisches Betätigungselement enthält und in Antwort auf einen Eintrag, wie einer Körperausscheidung, (z. B., um diese zu isolieren), einer Komponente einer Körperausscheidung (z. B., um eine Enzymaktivität der Ausscheidung zu hemmen), oder einer Komponente von Druck, Bewegung oder anderen Aktionen oder Zuständen des Trägers (z. B., die Haut zu schmieren, etc.) wirkt. Das ansprechende System der vorliegenden Erfindung kann entweder ein diskontinuierliches Ansprechsystem oder ein kontinuierliches Ansprechsystem umfassen. In einer anderen Ausführungsform ist die vorliegenden Erfindung gerichtet auf Einwegartikel, wie Windeln, Inkonti nenzeinlagen, Windelhalter und/oder -einsätze, Übungshöschen, Frauen-Hygienewäsche, Tampons und dergleichen, wobei der Einwegartikel vorzugsweise eine Körperausscheidung-Isoliereinrichtung umfasst. Die Körperausscheidung-Isoliereinrichtung umfasst vorzugsweise eine Druck-Differentiations-Einrichtung mit einer äußeren und wenigstens einer inneren Kammer, wobei die Druck-Differentiations-Einrichtung in der Lage ist, die innere Kammer auf einem Druck zu halten, der geringer ist als ein Umgebungsdruck. Die Körperausscheidung-Isoliereinrichtung umfasst vorzugsweise auch wenigstens zwei elastische Elemente, die in der inneren Kammer der Druck-Differentiations-Einrichtung angeordnet sind und unter einer Vakuum-Kompression gehalten werden.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Obwohl die Beschreibung mit Ansprüchen zusammen passt, welche die vorliegende Erfindung besonders heraus stellen und deutlich beanspruchen, wird angenommen, dass diese Ansprüche besser verstanden werden aus der folgenden Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen, in welchen:
  • 1 eine Draufsicht des Artikels ist, der in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung in einem flach ausgelegten Zustand hergestellt ist, wobei Bereiche der Struktur weg geschnitten sind, um die Konstruktion des Artikels deutlicher zu zeigen, wobei der Artikel eine Windel ist.
  • 2 eine perspektivische Ansicht einer Körperausscheidung-Isoliereinrichtung der vorliegenden Erfindung in einem komprimierten Zustand vor der Aktivierung zeigt;
  • 2A eine Schnittansicht entlang einer Linie 2A-2A in 2 zeigt;
  • 3 eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform aus 2 nach der Aktivierung zeigt;
  • 3A eine Schnittansicht aus 3 entlang einer Linie 3A-3A in 3 zeigt;
  • 4 eine perspektivische Ansicht einer alternativen Ausführungsform von 2 nach Aktivierung zeigt;
  • 4A eine Schnittansicht von 4 entlang einer Linie 4A-4A in 4 zeigt;
  • 5 eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit einer löslichen Kapsel zeigt;
  • 6A ein Blockdiagramm eines beispielhaften offenen Ansprechsystems zeigt;
  • 6B ein Blockdiagramm eines beispielhaften geschlossenen Ansprechsystems zeigt.
  • 6C ein Blockdiagramm eines beispielhaften offenen Ansprechsystems mit einem Regler zeigt.
  • 6D ein Blockdiagramm eines beispielhaften geschlossenen Ansprechsystems mit einem Regler zeigt.
  • 7A eine ideale Ausgabefunktion eines diskontinuierlichen Ansprechsystems der vorliegenden Erfindung mit einem einzelnen Schwellenwertpegel zeigt;
  • 7B eine ideale Ausgabefunktion eines diskontinuierlichen Ansprechsystems der vorliegenden Erfindung mit mehreren Schwellenwertpegeln zeigt;
  • 8A eine beispielhafte Ausgabefunktion eines diskontinuierlichen Ansprechsystems der vorliegenden Erfindung zusammen mit der ersten, zweiten, dritten Ableitung der Ausgabefunktion zeigt;
  • 8B eine Übertragungsfunktion eines Kontrollsystems mit einer Reihe von Phasen erster Ordnung mit gleicher Zeitkonstante zeigt;
  • 9A eine Schnittansicht einer Ausführungsform eines Ansprechsystems mit einer mechanischen Pumpe der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 10 eine perspektivische Ansicht einer alternativen Ausführungsform einer Körperausscheidung-Isoliereinrichtung der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 11 eine perspektivische Ansicht einer Ausscheidungsbeutel-Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
  • 12 eine perspektivische Ansicht eines absorbierenden Artikel mit einem Ausscheidungsbeutel ist;
  • 13 eine vergrößerte Draufsicht einer beispielhaften Körperausscheidung-Isoliereinrichtung ist;
  • 13a ein Querschnitt der in 15 gezeigten Vorrichtung entlang der Schnittlinie 13A ist;
  • 14 eine vergrößerte Draufsicht einer beispielhaften Körperausscheidung-Isoliereinrichtung ist;
  • 14a ein Querschnitt der in 16 gezeigten Vorrichtung entlang einer Schnittlinie 16a ist;
  • 15 eine Schnittansicht einer alternativen Ausführungsform der Ausscheidungs-Isoliereinrichtung der vorliegenden Erfindung ist;
  • 6A und 6C bilden keinen Teil der vorliegenden Erfindung.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
  • Wie hier verwendet, bezieht sich der Ausdruck "absorbierende Artikel" auf Vorrichtungen, welche Körperausscheidungen absorbieren und aufnehmen und bezieht sich insbesondere auf Vorrichtungen, welche an oder in der Nähe des Körpers des Trägers angeordnet werden, um die verschiedenen Ausscheidungen, die vom Körper abgegeben werden, zu absorbieren und aufzunehmen. Der Ausdruck "Einweg", wird hier verwendet, um absorbierende Artikel zu beschreiben, welche im Allgemeinen nicht dazu gedacht sind, gewaschen oder in anderer Weise wieder hergestellt oder als ein absorbierender Artikel wieder verwendet zu werden (das heißt, sie sind dazu gedacht, nach einer einmaligen Benutzung weg geworfen zu werden und vorzugsweise wieder aufbereitet, kompostiert oder in einer anderen Weise in einer umweltverträglichen Art deponiert zu werden). (Wie hier verwendet, wird der Ausdruck "angeordnet" so verwendet, dass damit gemeint ist, dass ein oder mehrere Elemente der Windel an einer speziellen Stelle oder in einer speziellen Position als ein einheitliche Struktur mit anderen Elementen der Windel oder als ein separates Element, das mit einem anderen Element der Windel verbunden ist, ausgebildet ist/sind (verbunden und positioniert ist/sind). Wie hier verwendet, umfasst der Ausdruck "verbunden" Konfigurationen, durch welche ein Element direkt an einem anderen Element festgelegt ist, indem das Element direkt an dem anderen Element befestigt wird, und Konfigurationen, durch welche ein Element indirekt an einem anderen Element festgelegt ist, indem das Element an ein oder mehrer Zwischenelemente befestigt wird, welche wiederum an dem anderen Element befestigt sind.) Ein "einheitlicher" absorbierender Artikel bezieht sich auf absorbierende Artikel, welche aus separaten Teilen gebildet sind, die zu einer Einheit verbunden sind, um so eine koordinierte Gesamtheit zu bilden, so dass sie keine separat zu manipulierenden Teile, wie einen separaten Halter und eine solche Einlage, benötigen. Eine bevorzugte Ausführungsform eines absorbierenden Artikels der vorliegenden Erfindung ist der einheitliche absorbierende Einwegartikel, Artikel 20, der in 1 gezeigt ist. Wie hier verwendet, bezieht sich der Ausdruck "Windel" auf einen absorbierenden Artikel, der im Allgemeinen von Kindern und inkontinenten Personen um den unteren Rumpf herum getragen wird. Die vorliegende Erfindung ist auch anwendbar auf andere absorbierende und nicht absorbierende Artikel, wie Inkontinenzeinlagen, Inkontinenz-Unterwäsche, absorbierende Einsätze, Windelhalter und – einlagen, Kolostomiebeutel für eine natürlichen oder künstlichen Darmausgang, Frauen-Hygienewäsche, Tampons, Wischtücher, Einwegtücher, Tissues, wasserabsorbierende Artikel, ölabsorbierende Artikel, Abfallbeutel, Trocknungsbeutel, Einwegmops, Verbände und dergleichen.
  • 1 ist eine Draufsicht eines Artikels 20 der vorliegenden Erfindung, welcher in dieser Figur als eine Windel dargestellt ist, in einem flach ausgelegten Zustand, wobei Bereiche der Struktur weg geschnitten sind, um die Konstruktion des Artikels 20 deutlicher zu zeigen. Der Bereich des Artikels 20, welcher dem Träger zugewandt ist, ist zum Betrachter hin gerichtet. Wie in 1 gezeigt ist, umfasst der Artikel 20 vorzugsweise eine flüssigkeitsdurchlässige Decklage 24; eine flüssigkeitsundurchlässige Außenlage 26; einen absorbierenden Kern 28, welcher vorzugsweise zwischen wenigstens einem Bereich der Decklage 24 und der Außenlage 26 positioniert ist; Seitenfelder 30; elastisch gemachte Beinaufschläge 32; ein elastisches Taillenmerkmal 34; und ein Befestigungssystem, das allgemein mit 40 bezeichnet ist. Der Artikel 20 ist in 1 so gezeigt, dass dieser eine erste Taillenregion 36, eine zweite Taillenregion 38 entgegengesetzt zur ersten Taillenregion 36 und eine Schrittregion 37, die zwischen der ersten Taillenregion und der zweiten Taillenregi on angeordnet ist, umfasst. Der Umfang des Artikels 20 wird begrenzt durch die äußeren Ränder des Artikels 20, in welchen die Längsränder 50 im Allgemeinen parallel zu der längs verlaufenden Mittellinie 100 des Artikels 20 verlaufen und die Stirnränder 32 zwischen den Längsrändern 50 im Allgemeinen parallel zu der quer verlaufenden Mittellinie 110 des Artikels 20 verlaufen.
  • Das Chassis 22 des Artikels 20 umfasst den Hauptkörper des Artikels 20. Das Chassis 22 umfasst wenigstens einen Bereich des absorbierenden Kerns 28 und vorzugsweise eine äußere Deckschicht, einschließlich der Decklage 24 und der Außenlage 26. Falls der absorbierende Artikel einen separaten Halter und einen Einsatz umfasst, umfasst das Chassis 22 im Allgemeinen den Halter und den Einsatz. (Zum Beispiel kann der Halter ein oder mehrere Materialschichten umfassen, um die äußere Abdeckung des Artikels zu bilden, und kann der Einsatz eine absorbierende Einheit, einschließlich einer Decklage, einer Außenlage und eines absorbierenden Kerns, umfassen. In solchen Fällen können der Halter und/oder der Einsatz ein Befestigungselement umfassen, welches dazu verwendet wird, den Einsatz während der Benutzungszeit an Ort und Stelle zu halten.) Für einheitliche absorbierende Artikel umfasst das Chassis 22 eine Verbundstruktur der Windel mit weiteren Merkmalen, die hinzu gefügt werden, um die zusammengesetzte Windelstruktur zu bilden. Obwohl die Decklage 24, die Außenlage 26 und der absorbierende Kern 26 in einer Vielfalt von allgemein bekannten Konfigurationen zusammen gebaut sein können, sind bevorzugte Windel-Konfigurationen allgemein beschrieben in US Patent Nr. 3,860,003 unter der Bezeichnung "Contractible Side Portions for Disposable Diaper", veröffentlicht für Kenneth B. Buell am 14. Januar 1975; US Patent Nr. 5,151,092, veröffentlicht für Buell am 09. September 1992; und US Patent Nr. 5,221,274, veröffentlicht für Buell am 22. Juni 1993; und US Patent Nr. 5,554,145 unter der Bezeichnung "Absorbent Article With Multiple Zone Structural Elastic-Like Film Web Extensible Waist Feature", veröffentlicht für Roe et al. am 10. September 1996; US Patent Nr. 5,569,234 unter der Bezeichnung "Disposable Pull-On Pant", veröffentlicht für Buell et al. am 29. Oktober 1996; US Patent Nr. 5,580,411 unter der Bezeichnung "Zero Scrap Method For Manufacturing Side Panels For Ab sorbent Articles", veröffentlicht für Nease et al. am 03. Dezember 1996 und US Patentanmeldung, amtliches Aktenzeichen Nr. 08/915,471 unter der Bezeichnung "Absorbent Article With Multi-Directional Extensible Side Panels", eingereicht am 20. August 1997 im Namen von Robles et al.
  • Die Außenlage 26 ist im Allgemeinen der Bereich des Artikels 20, der angrenzend an die wäscheseitige Oberfläche 45 des absorbierenden Kerns 28 positioniert ist, welche verhindert, dass Ausscheidungen, die darin absorbiert und aufgenommen sind, Artikel beschmutzen, welche den Artikel 20 berühren, wie Bettlaken und Unterwäsche. In einer Ausführungsform ist die Außenlage 26 undurchlässig für Flüssigkeiten (z. B. Urin) und umfasst einen dünnen Kunststofffilm, wie einen thermoplastischen Film mit einer Dicke von etwa 0,012 mm (0,5 mil) bis etwa 0,051 mm (2,0 mil). Geeignete Außenlagen-Filme umfassen solche, die hergestellt werden durch Tredegar Industries Inc. aus Terre Haute, IN und verkauft werden unter den Markennamen X15306, X10962 und X10964. Weitere geeignete Außenlagenmaterialien können atmungsfähige Materialien enthalten, welche Dämpfen erlauben, aus dem Artikel 20 zu entweichen, während sie noch verhindern, dass Ausscheidungen durch die Außenlage 26 hindurch gelangen. Beispielhafte atmungsfähige Materialien können Materialien enthalten, wie Gewebebahnen, Vliesstoffbahnen, Verbundmaterialien, wie filmbeschichtete Vliesstoffbahnen und mikroporöse Filme, wie sie hergestellt werden durch Mitsui Toatsu Co., aus Japan unter der Bezeichnung ESPOIR NO und durch EXXON Chemical Co. aus Bay City, TX unter der Bezeichnung EXXAIRE. Geeignete atmungsfähige Verbundmaterialien umfassen Polymermischungen, die erhältlich sind von Clopay Corporation, Cincinnati, OH, unter dem Namen HYTREL Gemisch P18-3097. Solche atmungsfähigen Verbundmaterialien sind in größerem Detail beschrieben in der PCT-Anmeldung Nr. WO 95/16746, veröffentlicht am 22. Juni 1995 im Namen von E. I. DuPont, und in dem parallel anhängigen US Patent Nr. 5,865,823, veröffentlicht für Curro am 02. Februar 1999. Weitere atmungsfähige Außenlagen mit Vliesstoffbahnen und mit Öffnungen versehenen geformten Filmen sind beschrieben in US Patent Nr. 5,571,096, veröffentlicht für Dobrin et al. am 05. November 1996. In einigen Ausführungsfor men, wie beispielsweise als Einsatz für den Artikel 20, kann die Außenlagen jedoch flüssigkeitsdurchlässig sein kann zum Beispiel die gleichen Materialien enthalten, wie sie mit Bezug auf die Decklage 24 unten beschrieben werden.
  • Die Außenlage 26 oder irgendein Bereich derselben kann elastisch dehnbar sein in einer oder in mehreren Richtungen. In einer Ausführungsform kann die Außenlage 26 eine strukturell elastikartige Filmbahn ("SELF") umfassen. Eine strukturell elastikartige Filmbahn ist ein dehnbares Material, das ein elastikartiges Verhalten in der Richtung der Längung zeigt, ohne dass zusätzliche elastische Materialien benötigt werden. SELF-Bahnen, die für die vorliegende Erfindung geeignet sind, sind vollständiger beschrieben in US Patent Nr. 5,518,801 unter der Bezeichnung "Web Materials Exhibiting Elastic-Like Behavior, veröffentlicht für Chappell et al. am 21. Mai 1996. In anderen Ausführungsformen kann die Außenlage 26 elastomere Filme, Schäume, Stränge oder Kombinationen dieser oder anderer geeigneter Materialien mit Vliesstoffen oder synthetischen Filmen umfassen.
  • Die Decklage 24 ist vorzugsweise angrenzend an die körperseitige Oberfläche 27 des absorbierenden Kerns 28 positioniert und ist vorzugsweise nachgiebig, weichfühlig und nicht störend für die Haut des Trägers. Ferner ist wenigstens ein Bereich der Decklage 24 flüssigkeitsdurchlässig und erlaubt Flüssigkeiten, ohne weiteres durch ihre Dicke hindurch zu dringen. Eine geeignete Decklage 24 kann hergestellt werden aus einem breiten Bereich von Materialien, wie porösen Schäumen; retikulierten Schäumen; mit Öffnungen versehenen Kunststofffilmen; oder Gewebe- oder Vliesstoffbahnen aus natürlichen Fasern (z. B. Holz- oder Baumwollfasern), synthetischen Fasern (z. B. Polyester- oder Polypropylenfasern) oder aus einer Kombination aus natürlichen und synthetischen Fasern. Falls die Decklagen Fasern umfassen, können die Fasern spunbonded, kardiert, nass gelegt, schmelzgeblasen, hydroverhedert oder in anderer Weise verarbeitet sein, wie dies im Stand der Technik allgemein bekannt ist. Eine geeignete Decklage 24 mit einer Bahn aus stapellangen Polypropylenfasern wird hergestellt durch Veratec, Inc., einer Division der International Paper Company aus Walpole, Massachusetts unter dem Namen P-8.
  • Geeignete geformte Film-Decklagen sind beschrieben in US Patent Nr. 3,929,135 unter der Bezeichnung "Absorptive Structures Having Tapered Capillaries", veröffentlicht für Thompson am 30. Dezember 1975; US Patent Nr. 4,324,246 unter der Bezeichnung "Disposable Absorbent Article Having A Stain Resistant Topsheet", veröffentlicht für Mullane et al. am 13. April 1982; US Patent 4,342,314 unter der Bezeichnung "Resilient Plastic Web Exhibiting Fiber-Like Properties", veröffentlicht für Radel et al. am 03. August 1982; US Patent Nr. 4,463,045 unter der Bezeichnung "Macroscopically Expanded Three-Dimensional Plastic Web Exhibiting Non-Glossy Visible Surface and Cloth-Like Tactile Impression", veröffentlicht für Ahr et al. am 31. Juli 1984; und US Patent Nr. 5,006,394 "Multilayer Polymeric Film", veröffentlicht für Baird am 09. April 1991. Weitere geeignete Decklagen 30 werden hergestellt in Übereinstimmung mit US Patent Nrn. 4,609,518 und 4,629,643, veröffentlicht für Curro et al. am 02. September 1986 bzw. 16. Dezember 1986. Solche geformten Filme sind erhältlich von The Procter & Gamble Company aus Cincinnati, Ohio, als "DRI-WEAVE" und von der Tredegar Corporation aus Terre Haute, Indiana, als "CLIFF-T".
  • Vorzugsweise wird die Decklage 24 hergestellt aus einem hydrophoben Material oder wird so behandelt, dass sie hydrophob wird, um die Haut des Trägers gegenüber Flüssigkeiten zu isolieren, die in dem absorbierenden Kern 28 enthalten sind. Falls die Decklage 24 aus einem hydrophoben Material hergestellt wird, wird vorzugsweise wenigstens die obere Oberfläche der Decklage 24 so behandelt, dass sie hydrophil ist, so dass Flüssigkeiten schneller durch die Decklage hindurch übertragen werden können. Die Decklage 24 kann hydrophil gemacht werden, indem sie mit einem grenzflächenaktiven Stoff behandelt wird, oder indem ein grenzflächenaktiver Stoff in die Decklage eingearbeitet wird. Geeignete Verfahren zum Behandeln der Decklage 24 mit einem grenzflächenaktiven Stoff umfassen ein Besprühen des Materials der Decklage 24 mit dem grenzflächenaktiven Stoff und ein Eintauchen des Materials in den grenzflächenaktiven Stoff. Eine detailliertere Diskussion einer solchen Behandlung und Hydrophilizität ist enthalten in US Patent Nr. 4,988,344 unter der Bezeichnung "Absorbent Articles with Multiple Layer Absorbent Layers", veröffentlicht für Reising et al. am 29. Januar 1991 und US Patent Nr. 4,988,345 unter der Bezeichnung "Absorbent Articles with Rapid Acquiring Absorbent Cores", veröffentlicht für Reising am 29. Januar 1991. Eine detailliertere Diskussion einiger geeigneter Verfahren zum Einarbeiten eines grenzflächenaktiven Stoffes in die Decklage sind zu finden in der US Statutory Invention Registration Nr. H1670, veröffentlicht am 12. Juli 1997 in den Namen von Aziz et al.
  • Ein Bereich der Decklage 24 kann mit einer Lotion beschichtet sein, wie dies im Stand der Technik bekannt. Beispiele geeigneter Lotionen umfassen solche, die beschrieben sind in US Patent Nrn. 5,607,760 unter der Bezeichnung "Disposable Absorbent Article Having A Lotioned Topsheet Containing an Emollient and a Polyol Polyester Immobilizing Agent", veröffentlicht für Roe am 04. März 1997; US Patent Nr. 5,609,587 unter der Bezeichnung "Diaper Having A Lotion Topsheet Comprising A Liquid Polyol Polyester Emollient And An Immobilizing Agent", veröffentlicht für Roe am 11. März 1997; US Patent Nr. 5,635,191 unter der Bezeichnung "Diaper Having A Lotioned Topsheet Containing A Polysiloxane Emollient", veröffentlicht für Roe et al. am 03. Juni 1997; und US Patent Nr. 5,643,588 unter der Bezeichnung "Diaper Having A Lotioned Topsheet", veröffentlicht für Roe et al. am 01. Juli 1997. Die Lotion kann alleine oder in Kombination mit einem weiteren Mittel als die oben beschriebene Hydrophobisierungs-Behandlung funktionieren. Die Decklage kann auch antibakterielle Mittel enthalten oder mit diesen behandelt sein, von denen einige Beispiele offenbart sind in der PCT-Veröffentlichung Nr. WO 95/24173 unter der Bezeichnung "Absorbent Articles Containing Antibacterial Agents in the Topsheet For Odor Control", welche veröffentlicht wurde am 14. September 1995 im Namen von Theresa Johnson. Ferner können die Decklage 24, die Außenlage 26 oder ein Bereich der Decklage oder der Außenlage geprägt und/oder mattiert sein, um ein mehr kleidungsähnliches Erscheinungsbild zu schaffen.
  • Die Decklage 24 und die Außenlage 26 können miteinander, mit dem absorbierenden Kern 28 oder mit irgendeinem anderen Element der Windel 20 durch ein Anbringungsmittel, das im Stand der Technik bekannt ist, verbunden sein. Zum Beispiel kann das Anbringungsmittel eine gleichförmige kontinuierliche Schicht eines Haftmittels, eine gemusterte Schicht eines Haftmittels oder eine Anordnung von separaten Linien, Spiralen oder Punkten eines Haftmittels umfassen. Alternativ kann das Anbringungsmittel Wärmebindungen, Druckbindungen, Ultraschallbindungen, dynamisch mechanische Bindungen oder irgendein anderes geeignetes Anbringungsmittel oder Kombinationen dieser Anbringungsmittel umfassen, wie sie im Stand der Technik bekannt sind.
  • Der absorbierende Kern 28 kann irgendein absorbierendes Material umfassen, welches im Allgemeinen komprimierbar, verformbar, nicht störend für die Haut des Trägers und in der Lage ist, Flüssigkeiten zu absorbieren und zurück zu halten, wie Urin und andere bestimmte Körperausscheidungen. Der absorbierende Kern 28 kann in einer breiten Vielfalt von Größen und Formen hergestellt werden (z. B. rechtwinklig, sanduhrförmig, "T"-förmig, asymmetrisch, etc.) und kann eine breite Vielfalt von flüssigkeitsabsorbierenden Materialien umfassen, die allgemein in Einwegwindeln und anderen absorbierenden Artikeln verwendet werden, wie zermahlener Holzzellstoff, welcher allgemein als Luftfilz bezeichnet wird. Beispiele weiterer geeigneter absorbierender Materialien umfassen gekreppte Zellulosewatte; schmelzgeblasene Polymere, einschließlich Coform; chemisch versteifte, modifizierte oder vernetzte Zellulosefasern; Tissue, einschließlich Tissuehüllen und Tissuelaminate; absorbierende Schäume; absorbierende Schwämme; superabsorbierende Polymere; absorbierende Geliermaterialien oder irgendein anderes bekanntes absorbierendes Material oder Kombinationen von Materialien.
  • Die Konfiguration und die Konstruktion des absorbierenden Kerns 28 kann auch variiert werden (z. B. können ein oder mehrere absorbierende Kerne oder andere absorbierende Strukturen variierende Dickezonen, einen hydrophilen Gradienten, einen superabsorbierenden Gradienten oder Annahmezonen mit geringerer mittlerer Dichte und geringerer mittlerer Flächenmasse aufweisen; oder können ein oder mehrere Schichten oder Strukturen umfassen.
  • Beispielhafte absorbierende Strukturen für die Verwendung als absorbierender Kern sind beschrieben in US Patent 4,610,678 unter der Bezeichnung "High-Density Absorbent Structures", veröffentlicht für Weisman et al. am 09. September 1986; US Patent 4,673,402 unter der Bezeichnung "Absorbent Articles With Dual-Layered Cores", veröffentlicht für Weisman et al. am 16. Juni 1987; US Patent 4,834,735 unter der Bezeichnung "High-Density Absorbent Members Having Lower Density and Lower Basis Weight Acquisition Zones", veröffentlicht für Alemany et al. am 30. Mai 1989; US Patent 4,888,231 unter der Bezeichnung "Absorbent Core Having Lower A Dusting Layer", veröffentlicht für Angstadt am 19. Dezember 1989; US Patent Nr. 5,137,537 unter der Bezeichnung "Absorbent Structure Containing Individualized, Polycarboxylic Acid Crosslinked Wood Pulp Cellulose Fibers", veröffentlicht für Herron et al. am 11. August 1991; US Patent 5,147,345 unter der Bezeichnung "High Efficiency Absorbent Articles For Incontinence Management", veröffentlicht für Young et al. am 15. Dezember 1992; US Patent Nr. 5,342,338 unter der Bezeichnung "Disposable Absorbent Article For Low-Viscosity Fecal Material", veröffentlicht für Roe am 30. August 1994; US Patent Nr. 5,260,345 unter der Bezeichnung "Absorbent Foam Materials For Aqueous Body Fluids and Absorbent Articles Containing Such Materials", veröffentlicht für DesMarais et al. am 09. November 1993; US Patent Nr. 5,387,207 unter der Bezeichnung "Thin-Until-Wet Absorbent Foam Materials For Aqueous Body Fluids And Process For Making Same", veröffentlicht für Dyer et al. am 07. Februar 1995; und US Patent Nr. 5,625,222 unter der Bezeichnung "Absorbent Foam Materials For Aqueous Fluids Made From high Internal Phase Emulsions Having Very High Water-To-Oil Ratios", veröffentlicht für DesMarais et a. am 22. Juli 1997.
  • Der Artikel 20 kann auch wenigstens ein elastisches Taillenmerkmal 34 umfassen, welches dabei hilft, einen verbesserten Sitz und eine verbesserte Aufnahme zu schaffen. Das elastische Taillenmerkmal 34 erstreckt sich vorzugsweise wenigstens in Längsrichtung von wenigstens einem Taillenrand 62 des absorbierenden Kerns 28 nach außen und bildet im Allgemeinen wenigstens einen Bereich des Stirnrandes 52 des Artikels 20. Einwegwindeln werden oft so konstruiert, dass sie zwei elastische Taillenmerkmale haben, von denen eines in der ersten Taillenregion 36 positioniert ist und eines in der zweiten Taillenregion 38 positioniert ist. Ferner kann das elastische Taillenmerkmal 34 als eine Erstreckung anderer Elemente des Artikels 20, wie der Außenlage 26, der Decklage 24 oder sowohl der Außenlage 26 als auch der Decklage 24 konstruiert sein, obwohl das elastische Taillenmerkmal 34 oder eines seiner Bestandteilselemente auch ein oder mehrere separate Elemente umfassen kann, die an dem Artikel 20 befestigt sind.
  • Das elastische Taillenmerkmal 34 kann in einer Anzahl von unterschiedlichen Konfigurationen konstruiert sein, einschließlich solchen, die beschrieben sind in US Patent Nr. 4,515,595, veröffentlicht für Kievit et al. am 07. Mai 1985; US Patent Nr. 4,710,189, veröffentlicht für Lash am 01. Dezember 1987; US Patent Nr. 5,151,092, veröffentlicht für Buell am 09. September 1992; und US Patent Nr: 5,221,274, veröffentlicht für Buell am 22. Juli 1993. Weitere geeignete Taillen-Konfigurationen können Taillenkappenmerkmale umfassen, wie solche, die beschrieben sind in US Patent Nr. 5,026,364, veröffentlicht für Robertson am 25. Juni 1991 und US Patent Nr. 4,816,025, veröffentlicht für Foreman am 28. März 1989.
  • Der Artikel 20 kann auch ein Befestigungssystem 40 umfassen. Einige beispielhafte Befestigungssysteme sind offenbart in US Patent 3,848,594 unter der Bezeichnung "Tape Fastening System for Disposable Diaper", veröffentlicht für Buell am 19. November 1974; US Patent B1 4,662,875 unter der Bezeichnung "Absorbent Article", veröffentlicht für Hirotsu et al. am 06. Mai 1987; US Patent 4,846,815 unter der Bezeichnung "Disposable Diaper Having An Improved Fastening Device", veröffentlicht für Scripps am 11. Juli 1989; US Patent 4,894,060 unter der Bezeichnung "Disposable Diaper With Improved Hook Fastener Portion", veröffentlicht für Nestegard am 16. Januar 1990; US Patent 4,946,527 unter der Bezeichnung "Pressure-Sensitive Adhesive Fastener And Method of Making Same", veröffentlicht für Battrell am 07. August 1990; und das hier vorher erwähnte US Patent Nr. 5.151.092, veröffentlicht für Buell am 09. September 1992; und US Patent 5,221,274, veröffentlicht für Buell am 22. Juni 1993. Das Befestigungssystem kann auch ein Mittel zum Festhalten des Artikels in einer Wegwerfkonfiguration bereit stellen, wie dies offenbart ist in US Patent Nr. 4,963,140, veröffentlicht für Robertson et al. am 16. Oktober 1990. In alternativen Ausführungsformen können gegenüber liegende Seiten des Kleidungsstücks dicht verschlossen werden oder zusammen geschweißt werden, um ein Höschen zu bilden. Dies erlaubt, dass der Artikel als eine Anzieh-Windel, wie beispielsweise ein Übungshöschen, verwendet wird.
  • Der Artikel 20 kann auch Seitenfelder 30 umfassen. Die Seitenfelder 30 können elastisch oder dehnbar sein, um einen komfortableren und anschmiegsameren Sitz zu schaffen, indem der Artikel 20 anfangs anschmiegsam an den Träger angelegt wird und diesen Sitz während der Tragezeit beibehält, selbst dann, wenn der Artikel 20 mit Ausscheidungen beladen wurde, da die elastisch gemachten Seitenfelder 30 der Seiten des Artikels 20 erlauben, sich zu dehnen und zusammen zu ziehen.
  • Obwohl die Seitenfelder 30 des Artikels 20 der vorliegenden Erfindung vorzugsweise in der zweiten Taillenregion 38 angeordnet sind, kann der Artikel 20 mit Seitenfeldern 30 versehen sein, die in der ersten Taillenregion 36 oder sowohl in der ersten Taillenregion 36 als auch in der zweiten Taillenregion 38 angeordnet sind. Beispiele von Windeln mit elastisch gemachten Seitenfeldern sind offenbart in US Patent 4,857,067 unter der Bezeichnung "Disposable Diaper Having Shirred Ears", veröffentlicht für Wood et al. am 15. August 1989; US Patent 4,381,781, veröffentlicht für Sciaraffa et al. am 03. Mai 1983; US Patent 4,938,753, veröffentlicht für Van Gompel et al. am 03. Juli 1990; das hier vorher erwähnte US Patent Nr. 5,151,092, veröffentlicht für Buell am 09. September 1992; und US Patent Nr. 5,221,274, veröffentlicht für Buell am 22. Juni 1993; US Patent Nr. 5,669,897, veröffentlicht für LaVon et al. am 23. September 1997 unter der Bezeichnung "Absorbent Articles Providing Sustained Dynamic Fit"; US Patentanmeldung, amtliches Aktenzeichen Nr. 08/915,471 unter der Bezeichnung "Absorbent Article With Mul ti-Directional Extensible Side Panels", eingereicht am 20. August 1997 in den Namen von Robles et al.
  • Der Artikel 20 umfasst vorzugsweise ferner Beinaufschläge 32, welche eine verbesserte Aufnahme für Flüssigkeiten und andere Körperausscheidungen bereit stellen. Beinaufschläge können auch als Beinbänder, Seitenklappen, Barrierenaufschläge oder Elastikaufschläge bezeichnet werden. Das US Patent 3,860,003 beschreibt eine Einwegwindel, welche eine zusammenziehbare Beinöffnung mit einer Seitenklappe und ein oder mehreren elastischen Elementen bereit stellt, um einen elastisch gemachten Beinaufschlag (einen Dichtungsaufschlag) zu schaffen. Die US Patente Nr. 4,808,178 und 4,909,803, veröffentlicht für Aziz et al. am 28. Februar 1989 bzw. 20. März 1990 beschreiben Einwegwindeln mit "aufstehenden" elastisch gemachten Klappen (Barrierenaufschlägen), welche die Aufnahme der Beinregionen verbessern. Die US Patente Nr. 4,695,278 und 4,795,454, veröffentlicht für Lawson am 22. September 1987 bzw. Dragoo am 03. Januar 1989, beschreiben Einwegwindeln mit Doppelaufschläge, die Dichtungsaufschläge und Barrierenaufschläge umfassen. In einigen Ausführungsformen kann es wünschenswert sein, alle oder einen Teil der Beinaufschläge mit einer Lotion zu behandeln, wie dies oben beschrieben wurde.
  • Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können auch Taschen zum Aufnehmen und Aufbewahren von Ausscheidungen, Abstandshalter, welcher Lückenräume für eine Ausscheidung bereit stellen, Barrieren zum Begrenzen der Bewegung der Ausscheidung in dem Artikel, Abteilungen oder Lückenräume, welche Ausscheidungsmaterialien, die in der Windel abgeschieden werden, annehmen und aufnehmen und dergleichen oder Kombinationen derselben umfassen. Beispiele von Taschen und Abstandshaltern für die Verwendung in absorbierenden Produkten sind beschrieben in US Patent 5,514,121, veröffentlicht für Roe et al. am 07. Mai 1996 unter der Bezeichnung "Diaper Having Expulsive Spacer"; US Patent 5,171,236, veröffentlicht für Dreier am 15. Dezember 1992 unter der Bezeichnung "Disposable Absorbent Article Having Core Spacers"; US Patent 5,397,318, veröffentlicht für Dreier am 14. März 1995 unter der Bezeichnung "Absorbent Article Having A Po cket Cuff"; US Patent 5,540,671, veröffentlicht für Dreier am 30. Juli 1996 unter der Bezeichnung "Absorbent Article Having A Pocket Cuff With An Apex"; und PCT-Anmeldung WO 93/25172, veröffentlicht am 03. Dezember 1993 unter der Bezeichnung "Spacers For Use In Hygienic Absorbent Articles And Disposable Absorbent Articles Having Such Spacer"; und US Patent 5,306,266 unter der Bezeichnung " Flexible Spacers For Use In Disposable Absorbent Articles", veröffentlicht für Freeland am 26. April 1994. Beispiele von Abteilungen oder Lückenräumen sind offenbart in US Patent 4,968,312 unter der Bezeichnung "Disposable Fecal Compartmenting Diaper, veröffentlicht für Khan am 06. November 1990; US Patent 4,990,147 unter der Bezeichnung "Absorbent Article With Elastic Liner for Waste Material Isolation", veröffentlicht für Freeland am 05. Februar 1991; US Patent 5,62,840 unter der Bezeichnung "Disposable Diapers", veröffentlicht für Holt et al. am 05. November 1991; und US Patent 5,269,755 unter der Bezeichnung "Trisection Topsheets For Disposable Absorbent Articles And Disposable Absorbent Articles Having Such Trisection Topsheets", veröffentlicht für Freeland et al. am 14. Dezember 1993. Beispiele geeigneter Querbarrieren sind beschrieben in US Patent Nr. 5,554,142 unter der Bezeichnung "Absorbent Article Having Multiple Effective Height Transverse Partition", veröffentlicht am 10. September 1996 im Namen von Dreier et al.; PCT Patent WO 94/14395 unter der Bezeichnung "Absorbent Article Having An Upstanding Transverse Partition", veröffentlicht am 07. Juli 1994 im Namen von Freeland et al.; und US 5,653,703 "Absorbent Article Having Angular Upstanding Transverse Partition", veröffentlicht am 05. August 1997 für Roe et al.
  • Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können auch eine Ausscheidung-Managementeinrichtung 110 enthalten, wie sie in 11 gezeigt ist. Die Ausscheidungs-Managementeinrichtung 110 kann einen Ausscheidungsbeutel 111 umfassen, um Stuhlgänge, Urin oder Beides zu sammeln. Der Ausscheidungsbeutel 111 kann eine Öffnung 121 und einen Flansch 112, der die Öffnung umgibt und vorzugsweise mit einem Haftmittel an dem perianalen Gebiet eines Trägers angebracht werden kann. Ferner hat sich die Ausscheidungs-Managementeinrichtung 110 als besonders nützlich und günstig heraus gestellt, wenn sie in Verbindung mit einem Kleidungsstück oder einer Windel, vorzugsweise einer Einwegwindel, verwendet wird. Ein Beispiel einer Windel 120, mit einem Ausscheidungsbeutel 111, ist in 12 gezeigt. Falls mit einer Windel 120 oder einem anderen Kleidungsstück verbunden, kann der Ausscheidungsbeutel 111 auf einer Oberfläche des Artikels angeordnet oder mit einer solchen verbunden sein. Der Beutel 111 kann mit dem Artikel durch irgendein bekanntes Mittel verbunden sein, einschließlich einem der Verbindungs- und Befestigungsmittel, die hier beschrieben werden und/oder durch andere Verbindungsmittel, wie Haftmittel, Haken- und Schlingenbefestiger, Magnete, Gurte, Bänder, Strapse, Schnappverschlüsse, etc. In einer Ausführungsform wird der Ausscheidungsbeutel 111 mit der Decklage 124 der Windel 120 verbunden.
  • Der Ausscheidungsbeutel 111 ist vorzugsweise ein flexibles Aufnahmebehältnis für die Aufnahme eines ausgeschiedenen Stuhlgangmaterials oder Urins. So ist der Ausscheidungsbeutel 111 vorzugsweise flüssigkeitsundurchlässig und kann noch atmungsfähig sein. Ferner ist der Ausscheidungsbeutel 111 mit einer ausreichenden Festigkeit versehen, um den typischen Tragebedingungen, wie dem Sitzen, zu widerstehen.
  • Der Ausscheidungsbeutel 111 kann eine oder mehrere Schichten umfassen. In einer Ausführungsform kann der Ausscheidungsbeutel 111 drei Schichten umfassen, vorzugsweise einen Film und zwei Vliesstoffschichten. Die Schichten des Beutelmaterials können irgendein Material umfassen, vorzugsweise so, dass der Beutel flüssigkeitsundurchlässig ist. In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann ein Laminat aus einer Vliesstoffschicht und einem Film geformt werden.
  • Geeignete Filmmaterialien für eine der Filmschichten umfassen vorzugsweise ein thermoplastisches Material. Das thermoplastische Material kann dampfdurchlässig oder undurchlässig sein und kann ausgewählt werden aus allen Typen von heiß schmelzenden Haftmitteln, Polyolefinen, insbesondere Polyethylen, Polypropylen, amorphen Polyolefinen und dergleichen; einem Material mit schmelzfähigen Komponenten, das Fasern oder polymere Binder mit natürlichen Fasern umfasst, wie Zellulose-Holzzellstoff, Baumwolle, Jute, Hanf; synthetische Fasern, wie Glasfaser, Rayon, Polyester, Polyolefin, Acryl, Polyamid, Aramid, Polytetrafluorethylenmetall, Polyimid; Binder, wie hoch schmelzendes/niedrig schmelzendes Bikomponent-Polymer, Copolymerpolyester, Polyvinylchlorid, Polyvinylacetat/Chlorid-Copolymer, Copolymer-Polyamid, Materialien mit Gemischen, in welchen einige der Bestandteilsmaterialien nicht schmelzfähig sind; luft- und dampfdurchlässige Materialien, einschließlich mikroporöse Filme, wie solche, die oben mit Bezug auf die Außenlage beschrieben wurden, und monolithische atmungsfähige Materialien, wie HYTRELTM, erhältlich von DuPont, und PebaxTM, erhältlich von ELF Atochem, Frankreich.
  • Der Ausscheidungsbeutel 111 kann eine beliebige Form oder Größe haben. Bevorzugte Formen umfassen flache, kreisförmige Beutel, konusförmige Beutel, kegelstumpfförmige Beutel und pyramidale oder abgestumpft pyramidalförmige Beutel und flache T-förmige Beutel. Ferner kann der Ausscheidungsbeutel 111 aus einem einheitlichen Materialstück oder einer Anzahl von separaten Materialstücken vorgesehen sein, welche identisch oder unterschiedlich sind und welche an ihren jeweiligen Umfängen dicht verbunden sind.
  • Der Ausscheidungsbeutel 111 kann auch ein absorbierendes Material enthalten. Das absorbierende Material kann ein beliebiges absorbierendes Material umfassen, welches in der Lage ist, Flüssigkeiten zu absorbieren und zurück zu halten. Das absorbierende Material kann eine breite Vielfalt von flüssigkeitsabsorbierenden Materialien umfassen, die üblicherweise in Einwegwindeln und anderen absorbierenden Artikeln verwendet werden. Einige Beispiele sind hier mit Bezug auf den absorbierenden Kern beschrieben.
  • Der Ausscheidungsbeutel 111 ist mit einer Öffnung 121 versehen, wodurch ein Stuhlgangmaterial oder Urin vom Körper vor der Speicherung innerhalb des Beutelhohlraumes aufgenommen wird. Die Öffnung 121 wird vorzugsweise von einem Flansch 112 umgeben und kann in einer beliebigen Form oder Größe vorgesehen sein, wie beispielsweise kreisförmig, länglich, herzförmig und kann symmetrisch oder asymmetrisch sein, vorzugsweise hat die Öffnung eine längliche Konfiguration, entweder in der Längs- oder in der Querrichtung. Der Flansch kann Vorsprünge umfassen, die so ausgebildet sind, dass sie an dem perinealen, genitalen oder Kreuzbein-Bereich des Trägers sitzen.
  • Der Flansch 112 sollte aus einem weichen, flexiblen und streckbaren Material sein, um eine leichte Anordnung des Flansches 112 an dem perianalen oder urogenitalen Bereich zu erlauben. Typische Materialien umfassen Vliesstoffmaterialien, Gewebe, offenzellige, thermoplastische Schäume, thermoplastische Schäume mit geschlossenen Zellen, Verbundstoffe aus offenzelligen Schäumen und Stretch-Vliesstoff, und Filme.
  • Der Ausscheidungsbeutel 111 umfasst vorzugsweise ferner ein Verbindungs- oder Anbringungsmittel, um die Einrichtung am Träger festzulegen. Solche Mittel können eines der Verbindungs- oder Anbringungsmittel umfassen, die hier beschrieben sind, oder irgendein ein anderes geeignetes Verbindungs- oder Anbringungsmittel, das im Stand der Technik bekannt ist, wie Strapse, Gurte, Schnappverschlüsse, Bänder, Haken- und Schlingenbefestiger, Stifte, und/oder ein körperkompatibles Haftmittel, das auf dem trägerseitigen Bereich des Ausscheidungsbeutels 111 oder auf dem Flansch aufgebracht wird. Ein hautfreundliches, wasserresistentes, druckempfindliches Haftmittel kann verwendet werden, um die Einrichtung an das perianale oder urogenitale Gebiet des Trägers anzubringen, wie hydrokolloide Haftmittel und Hydrogel-Haftmittel. Besonders effektive Haftmittel bei der Bereitstellung der gewünschten Hafteigenschaften, um den Flansch an der Haut des Träger an dem empfindlichen perianalen Gebiet festzulegen und gleichzeitig eine relativ schmerz freie Anbringung und Entfernung zu erlauben, werden aus vernetzenden Polymeren mit einem Weichmacher gebildet, um eine dreidimensionale Matrix auszubilden.
  • Der Artikel 20 umfasst auch wenigstens einen Sensor 60. Wie in dieser Anmeldung verwendet, bezieht sich der Ausdruck "Sensor" auf eine Einrichtung, die dazu verwendet wird, ein Ereignis oder ein Parameter zu erfassen, das mit einem Ereignis verbunden ist. Ein Parameter, das mit einem Ereignis verbunden ist, ist irgendein messbares Signal, das mit dem Auftritt eines Ereignisses innerhalb des Bezugsrahmens des Systems messbar ist (das heißt, ein Signal, das durch die Ausscheidung, den Träger oder durch eine Komponente derselben verursacht wird). Sensoren umfassen irgendetwas, das auf ein oder mehrere spezifische Stimuli reagiert. Beispiele von Stimuli, die durch den Sensor der vorliegenden Erfindung erfasst werden können, umfassen, sind aber nicht beschränkt darauf, die Haltung, den Druck, die Bewegung, die Feuchtigkeit, Enzyme, Bakterien, den pH-Wert, die Leitfähigkeit, den Widerstand, die Kapazitanz, die Induktanz oder andere chemische, biochemische, biologische, mechanische oder elektrische Eigenschaften und/oder Komponenten von Körperausscheidungen. Die Sensoren erfassen vorzugsweise "nicht umweltabhängige" Stimuli, wie einen Stimulus, der nicht thermisch verursacht ist und nicht durch die relative Feuchtigkeit, um die Anzahl von falschen Reaktionen zu minimieren, indem die Möglichkeit minimiert wird, dass ein Umgebungszustand den Sensor auslöst, statt dass der Sensor einen Stimulus erfasst, der durch die Ausscheidung, den Träger oder eine Komponente derselben verursacht wird. Ein elektrischer oder biologischer Sensor kann zum Beispiel ein Beseitigungsereignis für eine Körperausscheidung erfassen, wie eine Defäkation, eine Urinierung oder eine Ausscheidung von Menstruationsfluiden, indem eine Komponente der Ausscheidung erfasst wird. Ein Sensor kann ein oder mehrere Ereignisse oder ein oder mehrere Parameter, die mit einem Ereignis verbunden sind, erfassen und einen Stimulus an ein Betätigungselement oder einen Regler bereit stellen. Ferner kann ein Sensor der vorliegenden Erfindung auch reversibel oder irreversibel sein. Ein sich auflösender Film oder eine solche Kapsel ist ein Beispiel eines irreversiblen Sensors, während ein elektrischer Sensor, der die elektrische Aktivität in Muskeln des Trägers erfasst, mehrere aufeinander folgende Stimulus-Signale erhalten kann (das heißt, reversibel ist).
  • Wie oben diskutiert, können die Sensoren 60 der vorliegenden Erfindung irgendetwas enthalten, das auf einen spezifischen Stimulus reagiert. Zum Beispiel kann der Sensor 60 der vorliegenden Erfindung chemisch, biologisch, mechanisch, elektrisch etc. sein. Ein chemischer Sensor kann auf chemische und/oder biochemische Stimuli reagieren, wie Enzyme, die typischerweise in Körperausscheidungen vorhanden sind, auf einen pH-Wert, Wasser, biologische Stimuli, wie Bakterien, Blut oder eine oder mehrere andere Komponenten von Körperausscheidungen, wie Stuhlgängen oder Menstruationsfluiden, etc. Ein chemischer Sensor kann eine chemische Reaktion als Erfassungsmittel nutzen oder kann die Auflösung eines löslichen Materials in einem Stimulusmaterial von Interesse umfassen. Beispiele chemischer oder biologischer Sensoren umfassen sich auflösende oder zerbrechbare Filme, Kapseln (z. B. Kapsel 193 in 5), Zellen, Dichtungen etc., die sich in Antwort auf einen spezifischen chemischen, biochemischen oder biologischen Stimulus oder auf eine spezifische Klasse von chemischen, biochemischen oder biologischen Stimuli auflösen oder aufbrechen. Ein mechanischer Sensor kann auch auf eine Bewegung, Haltung, auf Druck, etc. reagieren. Ein Beispiel eines mechanischen Sensors ist ein Balg-Typ, in welchem, wenn ein Baby auf dem Sensor sitzt, das Gewicht auf den Balg drückt, um einen Bereich des Sensors auf zublasen. Ein mechanischer Sensor kann auch ein Sensor oder einen Teil des Sensors umfassen, der unter einem vordefinierten, beaufschlagten Druck aufgebrochen oder separiert wird. Ein elektrischer Sensor kann auch verwendet werden, um auf Feuchtigkeit, Urin, Stuhlgänge, Menstruationsfluide, Druck, Widerstand, Kapazitanz, Induktanz, etc. zu reagieren. Ein elektrischer Sensor kann zum Beispiel umfassen einen Sensor, in welchem ein leitfähiger Stimulus, wie beispielsweise Urin oder Stuhlgang, einen elektrischen Schaltkreis schließt; einen Sensor, in welchem der Stimulus, wie beispielsweise Druck oder Spannung, einen elektrischen Kontakt schließt, um einen Schaltkreis zu vervollständigen; einen piezoelektrischen Sensor, der mit Hilfe von Druck ein Signal erzeugt, das von dem Träger oder einem Teil des Trägers (z. B. von einer Bewe gung oder einem Muskeltonus) induziert wird; einen Sensor, in welchem der Widerstand, die Kapazitanz oder Induktanz bei Vorhandensein des Stimulus variiert, auf welchen der Sensor reagiert; oder einen Sensor, der elektrische Signale vom Körper des Trägers (z. B. von den subkutanen Muskeln) durch einen Kontakt empfängt, wie beispielsweise einen Hautkontaktsensor.
  • In einer alternativen Ausführungsform kann der Sensor so ausgebildet sein, dass dieser Proteine, Zucker, Gallenkomponenten, etc. erfasst, wie dies beschrieben ist in US Patent Nr. 4,636,474 unter der Bezeichnung "Toilet Apparatus", veröffentlicht für Kenji Ogura et al. am 13. Januar 1987. Ferner kann der Sensor ein Biosensor sein, wie er im Stand der Technik bekannt ist (z. B. ein Enzymsensor, Organellasensor, Tissuesensor, Mikroorganismus-Sensor oder elektrochemischer Sensor). Biosensoren können Bio-Erkennungssysteme umfassen, typischerweise Enzyme oder Bindungsproteine, wie Antikörper, die auf der Oberfläche von physikochemischen Transducern immobilisiert sind. Die Biosensoren können Komponenten von Körperausscheidungen erfassen, wie Ammoniak und Phenol (z. B. mit Hilfe von Biosensoren, die Enzymelektroden aufweisen). Eine spezifische Art von Bakterien kann mit Hilfe von Biosensoren unter Verwendung von Antikörpern erfasst werden, die gegen diese Bakterienart entwickelt werden. Beispielhafte Enzymelektroden, die dazu verwendet werden können, Phenole (z. B. in Urin oder Stuhlgängen) zu erfassen, umfassen auf Tyrosinase basierende Elektroden oder Polyphenoloxidase-Enzymelektroden, die beschrieben sind in US Patent Nr. 5,676,820 unter der Bezeichnung "Remote Electrochemical Sensor", veröffentlicht für Joseph Wang et al. am 14. Oktober 1997, bzw. in US Patent Nr. 5,091,299 unter der Bezeichnung "An Enzyme Electrode For Use In Organic Solvents", veröffentlicht für Anthony P. F. Turner et al. am 25. Februar 1992.
  • Der Sensor 60 kann ein "proaktiver Sensor" sein, der in der Lage ist, Veränderungen oder Signale in oder auf dem Körper des Trägers, in dem Artikel oder in der Ausscheidung zu erfassen, das heißt, Stimuli, die sich direkt auf das Auftreten eines bevorstehenden Ereignisses, wie einer Defäkation, Urinierung oder anderen Ausga be von Körperausscheidung, beziehen oder wenigstens damit korrelieren. Ein proaktiver Sensor kann zum Beispiel ein bevorstehendes Ereignis, wie eine Defäkation, Urinierung oder Abgabe oder einen Parameter, der mit einem solchen Ereignis korreliert, erfassen. Das bevorstehende Ereignis kann sich auf eine Körperausscheidung, den Träger, den Artikel oder auf eine Komponente oder Komponenten derselben beziehen. Ein Parameter, der mit einem Ereignis korreliert, ist ein messbares Stimulus-Signal, das mit dem Auftreten des Ereignisses innerhalb des Bezugsrahmens des Systems korreliert (das heißt, ein Signal, das durch die Ausscheidung und den Träger verursacht wird). Der proaktive Sensor kann zum Beispiel das Auftreten einer Defäkation, einer Urinierung oder einer Abgabe einer Körperausscheidung vorher sagen, oder kann Signale erfassen, die einem Hautausschlag oder -reizung voraus gehen. Proaktive Sensoren in einem Artikel können viele unterschiedliche Stimuli messen, um ein Ereignis vorher zu sagen. Zum Beispiel kann der proaktive Sensor den äußeren analen Schließmuskel hinsichtlich einer Entspannung in dem analen Schließmuskel, die der Freisetzung von Stuhlgängen und/oder Urin voraus geht, eine Separierung der Gesäßhälften, eine Druckänderung im Abdomen, eine Gaskonzentration im Artikel oder irgendein anderes Anzeichen, das dazu verwendet wird, um die Auftritte eines Ereignisses, wie einer Defäkation, einer Urinierung oder einer Abgabe von Körperausscheidungen vorher zu sagen oder zu antizipieren, überwachen. Alternativ kann ein proaktiver Sensor der vorliegenden Erfindung Signale erfassen, die einer Hautirritation vorher gehen. Zum Beispiel kann der Sensor eine restliche Stuhl-Verunreinigung der Haut des Trägers erfassen (z. B. einen Stuhl-Enzymrest, der nach der Entfernung einer beschmutzten Windel verblieben ist), die mit der Zeit zu einer gereizten Haut führen kann. Die Erfassung eines hohen pH-Wertes, einer erhöhten Hautfeuchte, die zu einer messbaren Zunahme der Konduktanz oder Abnahme der Impedanz der Haut führt, etc., kann auch dazu verwendet werden, eine potentielle Hautirritation vorher zu sagen.
  • Der Sensor 60 kann in einem Bereich eines Einwegartikels angeordnet und/oder operativ mit diesem verbunden sein, der dem Stimulus gegenüber ausgesetzt sein wird, den der Sensor erfassen soll. Für die Zwecke der vorliegenden Erfindung be zieht sich der Ausdruck "operativ verbunden" auf ein Kommunikationsmittel, derart, dass der Sensor 60 einen gewissen Bereich des Artikels 20 angeben kann, wenn der Sensor 60 einen Stimulus erfasst. Der Sensor 60 kann separat von einem anderen Bereich des Sensors 60, einem anderen Sensor 60 und operativ mit diesem verbunden sein. "Operativ verbunden" kann zum Beispiel ein Kommunikationsmittel umfassen, wie eine elektrische Verbindung mit Hilfe eines leitfähigen Drahtes oder Elementes, mit Hilfe eines übertragenen Signals, wie einer Hochfrequenz-, Infrarot- oder anderen Übertragungsfrequenz-Kommunikation. Alternativ kann der Sensor 60 mit Hilfe einer mechanischen Verbindung, wie einer pneumatischen oder hydraulischen Verbindung, operativ verbunden sein.
  • Im Artikel 20 kann der Sensor 60 zum Beispiel in der vorderen Taillenregion 36, der hinteren Taillenregion 38 oder der Schrittregion 37 des Artikels 20 liegen und kann mit einem Bereich des Chassis 22, der Decklage 24, der Außenlage 26, dem absorbierenden Kern 28, den Seitenfeldern 30, den Beinaufschlägen 32, einem Taillenmerkmal 34, einem Befestigungssystem 40, den Längsrändern 50 oder Stirnrändern 52, etc. einstückig sein, angrenzend an diese angeordnet sein, mit diesen verbunden sein oder diese aufweisen. Der Sensor 60 kann mit dem Artikel 20 einstückig ausgebildet sein oder kann durch den Pfleger oder den Träger installiert werden. Der Sensor 60 kann vollständig innerhalb des Artikels, wie dem Artikel 20, enthalten sein, oder kann einen Empfangsbereich haben, der in dem Artikel angeordnet ist, derart, dass dieser den Kontakt mit dem gewünschten Stimulus kommt, und einen anderen Bereich, wie einen Übertragungsbereich, der entweder in dem Artikel oder außerhalb des Artikels angeordnet ist. Der Sensor 60 kann außerhalb des Artikels 20 liegen, aber noch operativ mit einem Bereich des Artikels 20 verbunden sein, derart, dass der Sensor 60 einen Stimulus außerhalb des Artikels 20 erfassen kann und ein Signal zu einem Regler 80 und/oder einem Betätigungselement 70 liefern kann. In einigen Ausführungsformen kann der Sensor separat vom Artikel liegen, zum Beispiel separat an einem Bereich des Trägers angebracht sein, und/oder kann ein oder mehrere Komponenten separat vom Artikel aufweisen.
  • Der Sensor 60 kann ferner ein Sensor-"System" aufweisen, das zwei oder mehr Sensoren enthält, von denen jeder die gleichen oder unterschiedliche Signale von den gleichen oder unterschiedlichen Quellen erfassen kann. Das Sensorsystem kann Komponenten enthalten, die innerhalb, außerhalb und/oder separat vom Artikel liegen. Zum Beispiel kann das Sensorsystem einen Sensor innerhalb des Artikels enthalten, der elektrische Signale in dem äußeren analen Schließmuskel des Trägers erfasst, und einen Sensor außerhalb des Artikels, der eine Bewegung, Spannung oder eine Muskelaktivität im Abdomen des Trägers erfasst. Das Sensorsystem kann auch oder alternativ andere Komponenten umfassen als die Sensorelemente innerhalb, außerhalb und/oder separat vom Artikel. Das Sensorsystem kann zum Beispiel einen Transmitter enthalten, der außerhalb des Artikels liegt und ein Signal zu einem anderen Teil des Sensorsystems überträgt, der mit dem Artikel 20 verbunden ist oder in diesem angeordnet ist.
  • Der Artikel 20 umfasst auch ein mechanisches Betätigungselement 70. Wie in dieser Anmeldung verwendet, bezieht sich der Ausdruck "Betätigungselement" auf eine Vorrichtung, die ein "Potential" umfasst und ein Mittel zum Umformen dieses Potentials, um eine "Ansprechfunktion" durchzuführen oder zu aktivieren. Das Potential des Betätigungselements 70 kann entweder eine gespeicherte oder potentielle Energie oder ein gespeichertes Material umfassen. Das Betätigungselement 70 führt somit eine Ansprechfunktion durch oder aktiviert diese, indem eine potentielle Energie in kinetische Energie umgewandelt wird, oder indem ein gespeichertes Material abgegeben wird. Eine "Ansprechfunktion" ist für die Zwecke dieser Anmeldung als eine Funktion definiert, die aufgrund der Körperausscheidung, des Trägers, des Artikels oder einer Komponente derselben durchgeführt wird. Eine Vorrichtung, die nur ein Signal liefert, welches anzeigt, dass ein Ereignis aufgetreten ist, wird jedoch nicht als ein "Betätigungselement angesehen, wie es für die Zwecke dieser Anmeldung definiert ist. Eine Komponente der Körperausscheidung kann zum Beispiel Feuchtigkeit, Elektrolyte, Enzyme, flüchtige Gase, Bakterien, Blut, etc., umfassen. Eine Komponente des Trägers kann auch die Haut, Genitalien, den Anus, den analen Schließmuskel, etc. umfassen. Eine Komponente des Artikels kann auch Bein aufschläge, Taillenaufschläge oder andere Ausscheidungsbarrieren und/oder Aufnahmekomponenten, Seitenfelder, Flügel, ein Chassis, einen absorbierenden Kern, eine Annahmekomponente, ein Befestigungssystem, die Längs- oder Stirnränder, etc. umfassen. Die potentielle Energie kann als mechanische, elektrische, chemische oder thermische Energie gespeichert werden. Die "kinetische Energie", wie in dieser Anmeldung verwendet, bezieht sich auf die Kapazität, eine Arbeit zu tun oder eine Ansprechfunktion durchzuführen, wie dies oben beschrieben ist (z. B. eine Expansion einer komprimierten Einrichtung, eine Drehung einer verdrehten Einrichtung, ein Gel, das sich bewegt, wenn es seine Phasen verändert, ein Beschichten oder Behandeln der Haut oder des Stuhls, etc.). Eine "Abgabe" bezieht sich für die Zwecke der vorliegenden Erfindung auf ein mechanisches Abgabemittel, wie beispielsweise ein Expandieren oder Bewegen fester Elemente, hydraulische Effekte, Gasdruck-Differenzen, Ventile, etc.
  • Das Auslösen der Erzeugung einer dreidimensionalen Struktur, um eine Ausscheidung festzuhalten, umfasst zum Beispiel Ansprechfunktionen, die an einer Komponente des Artikels und letzten Endes an der Ausscheidung durchgeführt werden. Das Festhalten von Ausscheidung, das Abwischen der Haut des Trägers oder das Behandeln der Haut mit einer Hautpflegezusammensetzung sind zum Beispiel Ansprechfunktionen, die an der Ausscheidung und/oder am Träger durchgeführt werden. Das Einstellen der Geometrie des Artikels (in einer, zwei oder drei Dimensionen) oder die physikalischen Eigenschaften (z. B. Biegemodule, Geometrie, etc.) sind Beispiele von Ansprechfunktionen, welche an dem Artikel durchgeführt werden können. Das Signalisieren gegenüber einem Pfleger und/oder dem Träger, das ein Ereignis aufgetreten ist, führt jedoch keine Ansprechfunktion aus, weil dieses keine Funktion aufgrund der Ausscheidung, aufgrund des Trägers, des Artikels oder einer Komponente derselben, durchführt. Signalisierungseinrichtungen benötigen ein Mittel außerhalb des Systems (z. B. einen Menschen, etc.), um als ein Betätigungselement zu wirken und zu einer durchgeführten Funktion zu führen. Ein Betätigungselement eines Einwegartikels kann zum Beispiel ein Deodorant, einen Enzymhemmer, eine Hautpflegezusammensetzung oder ein pH-Wert-Steuermittel ab geben; eine Körperausscheidung festhalten, abwischen, überdecken, einfangen, immobilisieren, abdichten, pumpen oder speichern; oder die Freigabe oder Erzeugung einer Struktur oder eines Elements auslösen, die/das dazu ausgebildet ist, eine oder mehrere dieser Funktionen oder eine andere Ansprechfunktion aufgrund der Ausscheidung, des Trägers, des Artikels oder einer Komponente derselben durchzuführen.
  • Ein Betätigungselement 70 der vorliegenden Erfindung kann eine potentielle Energie freisetzen, um eine Ansprechfunktion aufgrund der Ausscheidung, des Trägers, des Artikels, oder einer Komponente derselben durchzuführen oder zu aktivieren. Die Freisetzung der potentiellen Energie kann eine mechanische, elektrische, chemische und/oder thermische potentielle Energie in eine mechanische Energie umwandeln, um die Ansprechfunktion durchzuführen. In einigen bevorzugten Ausführungsformen kann die elektrische, chemische oder thermische Energie ein mechanisches Betätigungselement unterstützen oder antreiben. Betätigungselemente können durch einen Schwellenwert einen Stimulus ausgelöst werden, um eine potentielle Energie freizusetzen, um eine Ansprechfunktion durchzuführen, oder können kontinuierlich auf einen Stimulus reagieren, wie dies unten beschrieben ist. Zum Beispiel hat ein komprimierter Schaum eine gespeicherte kompressive mechanische potentielle Energie und kann eine mechanische kinetische Energie bereit stellen, wenn sie frei gesetzt wird. Ein verdrehter Schaum hat eine gespeicherte torsionale mechanische potentielle Energie, die eine mechanische kinetische Energie bereit stellen kann, das heißt, eine Rotation, wenn sie frei gesetzt wird. Ein Betätigungselement eines Einwegartikels kann zum Beispiel ein oder mehr des Folgenden enthalten: gespeicherte Lotion, Stuhlgang-Modifikationsmittel, Enzymhemmer, pH-Puffer, Farbstoffe, Druckgas, einen komprimierten Schaum, einen verdrehten Schaum, eine Pumpe, ein Flüssigkeitstransportelement mit geschlossenem System, etc. Die potentielle Energie kann in irgendeiner Weise gespeichert werden, die ausreicht, um sie beizubehalten zurück zu halten, bis sie benötigt wird. Beispiele umfassen Batterien und/oder Kondensatoren, elastisch, torsional, kompressiv gespannte Materialien oder Strukturen in Form von Materialien, die in der Lage sind, physikalische Funktionen durchzuführen (z. B. Absorptionsmittel, komprimierte Gase, etc.).
  • Alternativ kann ein Betätigungselement 70 der vorliegenden Erfindung eine Menge eines gespeicherten Materials umfassen, das die Kapazität hat, eine Ansprechfunktion aufgrund der Ausscheidung, des Trägers, des Artikels oder einer Komponente oder Komponenten derselben durchzuführen oder zu aktivieren. In einer Ausführungsform kann zum Beispiel das Betätigungselement 70 ein gespeichertes Material aktiv abgeben, das eine Ansprechfunktion durchführt. In dieser Ausführungsform kann das Betätigungselement 70 durch einen Schwellenwert eines Stimulus ausgelöst werden, diskontinuierlich das gespeicherte Material zu einer gegebenen Zeit abzugeben, oder kann das Material kontinuierlich frei setzen oder abgeben. Das Betätigungselement 70 kann zum Beispiel eine gespeicherte Lotion, Hautpflegezusammensetzungen, Stuhlgang-Modifikationsmittel, Enzymhemmer, pH-Puffer, Farbstoffe, etc., enthalten, welche durch ein Betätigungselement 70, wie einem expandierenden elastischen Material, einem frei gesetzten Hochdruckgas, etc., ausgegeben werden.
  • In alternativen Ausführungsformen kann der Sensor und/oder das Betätigungselement ein Flüssigkeitstransportelement mit geschlossenem System umfassen. Ein "Flüssigkeitstransportelement mit geschlossenem System" oder "Transportelement" umfasst ein mit Flüssigkeit gefülltes Element, das eine Einlassstelle und eine Auslassstelle aufweist, welches bei Erhalt selbst nur einer kleinen Menge einer Flüssigkeit an der Einlassstelle praktisch sofort eine Flüssigkeit an der Auslassstelle freisetzt. Die frei gesetzte Flüssigkeit an der Auslassstelle kann als ein Stimulussignal für einen Sensor dienen. Zum Beispiel kann die Flüssigkeit Wasser sein, welches frei gesetzt wird, wenn das Transportelement Urin an einer Einlassstelle einsaugt, welches dahin gehend wirkt, eine Dichtung aufzulösen, um eine gespeicherte mechanische Energie frei zu setzten, um einen Lückenraum zu erzeugen. Ein Flüssigkeitstransport durch solche Transportelemente hindurch basiert auf eine direkt Ansaugung statt auf Kapillarität. Die Flüssigkeit wird durch eine Region hindurch transportiert, in welche keine signifikante Menge an Luft (oder anderes Gas) eintreten kann. Die Antriebskraft für den Flüssigkeitsstrom durch ein solches Element kann durch eine Flüssigkeitssenke (z. B. eine kapillar oder osmotisch absorbierende Struktur) oder eine Quelle in flüssiger Verbindung mit dem Element erzeugt werden. So muss ein Flüssigkeitstransportelement eine relativ hohe Flüssigkeitsdurchlässigkeit haben.
  • Es gibt vorzugsweise wenigstens zwei Regionen innerhalb des Transportelements mit unterschiedlichen Porengrößen, und zwar ein oder mehrere Anschlussregionen) mit kleineren Poren und der inneren Region mit einer viel größeren Porengröße. Die innere Region eines Transportelements hat eine Durchlässigkeit, die relativ hoch ist im Vergleich zur Durchlässigkeit einer Anschlussregion (Eine höhere Flüssigkeitsdurchlässigkeit sorgt für einen geringeren Strömungswiderstand), welche Teil einer Außen/Wand-Region sein kann, welche die Innen/Füll-Region umgibt. Nicht beschränkende Beispiele von hoch porösen Materialien, die für die Verwendung als Material der inneren Region geeignet sind, umfassen faserige Strukturen, umfassend Polyolefin, PET, Zellulose und auf Zellulose basierende Fasern und einen porösen, offenzelligen Schaum, wie retikulierte Schäume, Zelluloseschwämme, Polyurethanschäume und HIPE-Schäume. In einer Ausführungsform werden die Lücken der inneren Region im Wesentlichen vollständig mit einem im Wesentlichen unkomprimierbaren Fluid gefüllt. Der Ausdruck "im Wesentlichen vollständig" bezieht sich auf die Situation, in welcher ein ausreichendes Lückenvolumen der inneren Region mit der Flüssigkeit gefüllt ist, derart, dass ein kontinuierlicher Strömungsweg zwischen der Einlass- und der Auslassstelle errichtet werden kann.
  • Die Anschlussstellen des Transportelement umfassen Materialien, welche durchlässig sind für die Transportflüssigkeit, nicht aber für das Umgebungsgas (wie Luft), sobald sie mit der Transportflüssigkeit benässt sind. Häufig werden. solche Materialien als Membranen beschrieben, welche definiert sind als Regionen, die für eine Flüssigkeit, ein Gas oder eine Suspension von Teilchen in einer Flüssigkeit oder einem Gas durchlässig sind. Die Membrane kann zum Beispiel eine mikroporöse Region umfassen, um eine Flüssigkeitsdurchlässigkeit durch die Kapillaren bereit zu stellen. In einer alternativen Ausführungsform kann die Membrane eine monolithische Region mit einem Block-Copolymer umfassen, durch welches die Flüssigkeit mit Hilfe von Diffusion transportiert wird. Beispielhafte Membranen für die Anschlussregionen umfassen Zelluloseacetatmembranen, wie sie auch offenbart sind in US Patent Nr. 5,108,383 unter der Bezeichnung "Membrane. For Absorbent Article", veröffentlicht für White am 28. April 1992, PET-Filme, wie sie offenbart sind in EP-A-0451797, Nitrozellulosemembranen, Zellulosenitratmembranen, PTFE-Membranen, Polyamidmembranen und Polyester. Weitere geeignete Materialien sind gewebte Polymermaschen, wie Polyamid- oder Polyethylenmaschen, wie sie erhältlich sind Verseidag in Geldern-Waldbeck, Deutschland, oder SEFAR in Rüschlikon, Schweiz.
  • Das Betätigungselement 70 kann alternativ ein elektrisch sensitives Gel umfassen. Elektrisch sensitive Gele sind polymere Gelnetzwerke, die, wenn sie wenigstens teilweise mit Wasser gequollen sind, ihr Volumen und/oder ihre Geometrie unter der Aufbringung eines elektrischen Stromes oder Feldes ändern (das heißt, eine mechanische Funktion durchführen). Zum Beispiel werden sich bestimmte teilweise ionisierte Polyacrylamidgele einer anisotropischen Kontraktion von etwa 50% unter schwachen elektrischen Feldern (z. B. 0,5 Volt/cm) unterziehen, wenn sie in Aceton und Wasser eingetaucht werden. Alternative elektrisch sensitive Gele können sich einer Elektrisch induzierten Biegung bei Vorhandensein von Wasser und einem grenzflächenaktiven Stoff unterziehen oder können sich einer oszillierenden Wellenbewegung unterziehen, wenn sie einem oszillierenden elektrischen Feld ausgesetzt werden. Es wird angenommen, dass eine örtliche Schrumpfung in einem Bereich des Gels induziert werden kann, zum Beispiel in einer Seite eines Gelelementes, indem positiv geladene grenzflächenaktive Moleküle auf dem negativ geladenen Gelpolymer in einem elektrischen Feld konzentriert werden. Das Verändern der Intensität und/oder der Polarität des Feldes induziert eine Bewegung in dem Gel, wenn sich eine Seite in ihrer Länge vermindert (z. B. ein in einem Streifen geformtes Gel sich kräuselt). Elektrisch sensitive Gele können variable Geometrien umfassen, wie rechtwinklig, kreisförmig, retikuliertes Gitter, etc., Muster, um eine Ventil zu schaffen, um ein Material frei zu setzen, einer Körperausscheidung zu gestatten, hindurch zu fließen, zu verhindern, dass eine Körperausscheidung hindurch fließt, eine Körperausscheidung einzukapseln, etc., wenn sie das Volumen und/oder die Geometrie verändern. Ein beispielhaftes Material ist ein schwach vernetztes PAMP-Gel (Poly(acrylamid-2-methylpropan) Sulfonsäure). Dieser Typ von Gel kann verschiedene Funktionen durchführen, wie die Erzeugung eines Lückenraumes für Stuhlgänge, das Abwischen der Haut, das Aufbringen und Abgeben eines chemischen Stuhl-Behandlungsmittels oder kann als ein Ventil funktionieren, um ein Material frei zu setzen. Weitere beispielhafte elektrisch sensitive Gele sind beschrieben in US Patent Nr. 5,100,933, veröffentlicht für Tanaka am 31. März 1990 und WO 9202005. Alternativ können auf einen pH-Wert sensitive Gele oder auf eine Salzkonzentration sensitive Gele, welche ihr Volumen und/oder ihre Geometrie bei einem spezifischen pH-Wert bzw. spezifischen Salzkonzentrationen, verändern, als ein Betätigungselement der vorliegenden Erfindung verwendet werden.
  • Eine Ausführungsform eines Artikels der vorliegenden Erfindung kann ein oder mehrere proaktive Sensoren und ein oder mehrere Betätigungselemente 70 umfassen. Durch Erfassen eines Stimulussignals vor dem bevor stehenden Ereignis kann ein Ansprechsystem in dem Artikel ausgelöst werden, um sich für das bevorstehende Ereignis vorzubereiten. Dies wird die Konzentration von Artikeln erlauben, in welchen die Ausscheidung-Managementtechnologie tatsächlich "versteckt" oder unsichtbar ist, welche aber in dem Augenblick der Anforderung und kurz vorher verfügbar ist. Ungeachtet des spezifischen Stimulus kann der proaktive Sensor in diesen Ausführungsformen ein Betätigungselement auslösen, um eine Aktion an der Körperausscheidung, dem Träger, dem Artikel oder einer Komponente oder Komponenten derselben durchzuführen, um sich für das Auftreten des Ereignisses vorzubereiten. Zum Beispiel wird, wenn eine bevorstehende Defäkation oder Urinierung mit Hilfe der elektrischen Aktivität des äußeren analen Schließmuskels erfasst werden soll, das System vorzugsweise durch ein Signal ausgelöst (das heißt, das Ansprechsystem wird aktiviert), das sich auf die Entspannung des analen Schließ muskels bezieht. Das Betätigungselement kann dann eine Funktion durchführen, wie das Behandeln der Haut des Trägers, um eine Hautirritation zu verhindern oder zu minimieren; das Präparieren einer Körperaussscheidung-Managementeinrichtung durch Aktivieren eines Abstandshalters für einen Stuhl-Lückenraum; das Öffnen eines Ventils, um Urin in eine Speichereinrichtung fließen zu lassen; das Freisetzen seines Enzymhemmers, einer Hautpflegezusammensetzung, eines pH-Steuermittels oder andere Haut-Behandlungshilfen, wie sie im Stand der Technik bekannt sind.
  • Das Betätigungselement 70 kann in einem Bereich des Einwegartikels angeordnet und/oder operativ mit diesem verbunden sein, der dem Betätigungselement erlauben wird, eine Ansprechfunktion aufgrund der Körperausscheidung, des Trägers, des Artikels oder einer Komponente derselben durchzuführen. In dem Artikel 20 kann das Betätigungselement 70 zum Beispiel in der vorderen Taillenregion 36, der hinteren Taillenregion 38 oder der Schrittregion 37 des Artikels 20 angeordnet sein und kann mit einer Komponente des Chassis 22, der Decklage 24, der Außenlage 26, des absorbierenden Kerns 28, der Seitenfelder 30, der Beinaufschläge 32, einem Taillenmerkmal 34, einem Befestigungssystem 40, den Längsrändern 50 oder den Stirnrändern 52, etc. einstückig sein, angrenzend an diesen angeordnet oder mit diesen verbunden sein. Das Betätigungselement 70 kann auch vollständig innerhalb des Artikels, wie dem Artikel 20, enthalten sein, kann einen Bereich aufweisen, der in dem Artikel liegt, und einen Bereich, der außerhalb des Artikels 20 liegt, oder kann vollständig außerhalb des Artikels 20 liegen. Ein Betätigungselement 70 oder ein Bereich eines Betätigungselementes 70 kann operativ mit ein oder mehren Sensoren 60, ein oder mehreren Reglern 80, einem anderen Bereich des Betätigungselements 70 oder einem anderen Bereich des Artikels 20 verbunden sein. Ferner kann das Betätigungselement 70 mit dem Artikel 20 einstückig sein oder kann durch den Pfleger oder den Träger installiert werden.
  • Der Artikel 20 umfasst auch einen Regler 80. Ein "Regler" ist für die Zwecke dieser Anmeldung als eine Einrichtung definiert, welche einen Stimulus von einem Sensor empfängt und bestimmt, ob ein oder mehrere Aktionen durchzuführen sind. Der Regler kann ein Signal von dem Sensor 60 empfangen und das Betätigungselement 70 dahin gehend steuern, eine Ansprechfunktion aufgrund der Körperausscheidungen, des Trägers, des Artikels oder einer Komponente derselben, durchzuführen. Ein Regler kann Materialien enthalten, welche sich einer chemischen oder physikalischen Veränderung unterziehen, kann eine chemische, mechanische oder elektrische Einrichtung sein, die eine Information von einem Sensor verarbeitet, etc. Zum Beispiel kann in einem Artikel mit einem elastisch komprimierten Kunststoffschaummaterial, das unter einem Unterdruck durch eine Druck-Differentiations-Einrichtung, eingekapselt und gehalten wird, wie beispielsweise einem durch Feuchtigkeit löslichen Beutel, der Sensor 60 den unter Feuchtigkeit löslichen Beutel umfassen. Wie hier verwendet, bezieht sich der Ausdruck "Vakuum-Komprimierung" auf einen Zustand, in welchem ein Material mit Hilfe einer Struktur in einer im Wesentlichen teilweise komprimierten Konfiguration gehalten wird, welche einen Druck innerhalb der Struktur unterhalb des Umgebungsdruckes aufrecht erhält. In bevorzugten Ausführungsformen beträgt der Druck innerhalb der Struktur nicht mehr als etwa 50% des Umgebungsdruckes. Der Ausdruck "Umgebungsdruck" bezieht sich auf den Atmosphärendruck, welcher den Artikel unmittelbar umgibt.
  • Die physikalischen und chemischen Eigenschaften des Filmes (das heißt, der Typ des Polymers, die Dicke, etc., welche bestimmen, wie viel Stimulus vorhanden sein muss, bevor sich der Film auflösen wird), wirken als der Regler 80 und bestimmen den Schwellenwert des Stimulus, der erreicht sein muss, bevor der Regler 80 dem Betätigungselement 70 erlaubt, die gespeicherte Energie frei zu setzen, um eine Ansprechfunktion durchzuführen. Das Betätigungselement 70 ist die Kombination aus dem komprimierten Schaum und dem Verlust an Vakuum, welche die Freisetzung der gespeicherten mechanischen Energie des komprimierten Schaums erlaubt. In diesem Beispiel wirkt der Regler 80 als ein Einmalschalter. Ein elektrischer Regler 80, der Signale vom Sensor 60 empfängt, wie die elektrische Aktivität von Muskeln des Trägers, kann jedoch mehrere elektrische Signale empfangen und überwachen und kann das Betätigungselement wiederholt auslösen. Der Regler kann mit der Sensorkomponente einstückig sein, einstückig mit der Betätigungskomponente sein oder eine separate Komponente des Systems sein.
  • Der Regler 80 kann in irgendeinem Bereich eines Einwegartikels angeordnet und/oder mit diesem operativ verbunden sein, der dem Regler 80 erlauben wird, ein Signal vom Sensor 60 zu empfangen und ein Signal an das Betätigungselement 70 zu liefern. Im Artikel 20 kann zum Beispiel der Regler 80 in der vorderen Taillenregion 36, der hinteren Taillenregion 38 oder der Schrittregion 37 des Artikels 20 angeordnet sein und kann mit dem Chassis 22 oder einer Komponente der Decklage 24, der Außenlage 26, des absorbierenden Kerns 28, der Seitenfelder 30, der Beinaufschläge 32, eines Taillenmerkmals 34, eines Befestigungssystems 40, der Längsränder 50 oder der Stirnränder 52, etc. einstückig sein, angrenzend an diese angeordnet sein oder mit diesen verbunden sein. Der Regler 80 kann mit dem Artikel 20 einstückig sein oder kann durch den Pfleger oder den Träger installiert werden. Der Regler 80 kann vollständig innerhalb des Artikels, wie dem Artikel 20, enthalten sein, kann mit einem Bereich in dem Artikel liegen und mit einem Bereich außerhalb des Artikels liegen oder kann vollständig außerhalb des Artikels 20 liegen. Ein Regler 80 oder ein Bereich eines Reglers 80 kann mit einem oder mit mehreren Sensoren 60, mit einem oder mit mehreren Betätigungselementen 70, mit einem Bereich des Reglers 80 oder einem anderen Bereich des Artikels 20 operativ verbunden sein. Der Regler 80 kann zum Beispiel ein Signal vom Sensor 60 empfangen und ein Signal an das Betätigungselement 70 liefern, zum Beispiel durch eine Hochfrequenz (HF)-Übertragung.
  • Die Funktionen des Sensors 60 und des Reglers 80 können zum Beispiel durch das gleiche Strukturelement, wie einem Film, dass sich bei Kontakt mit einer Komponente einer Körperausscheidung auflöst. In diesem Beispiel wirkt der Film als ein Sensor und reagiert auf die Stimuluskomponente der Körperausscheidung. Die physikalischen und chemischen Eigenschaften des Films, das heißt, der Typ des Polymers, die Dicke, etc., welche bestimmt, wie viel Stimulus vorhanden sein muss, bevor sich der Film auflösen wird, wirkt als der Regler und bestimmt den Schwellen wert des Stimulus, der erreicht werden muss, bevor der Regler dem Betätigungselement erlaubt, die gespeicherte Energie frei zu geben oder ein gespeichertes Material auszugeben, um eine Ansprechfunktion durchzuführen. In einer weiteren Ausführungsform kann das Ansprechsystem Zellen oder Kapseln umfassen, die ein oder mehrere Materialien enthalten, wie Hautpflegezusammensetzungen, pH-Steuermittel oder Enzymhemmer. Die Zellen oder Kapseln können zum Beispiel unter einem Schwellendruck bersten und die gespeicherte Hauptpflegezusammensetzung oder den Enzymhemmer ausgeben. In dieser Ausführungsform wirken die Zellen oder Kapseln sowohl als Sensor, zum Beispiel zum Erfassen des Druckpegels, als auch als Regler, zum Beispiel um den Schwellendruck festzulegen, bevor die gespeicherte Hautpflegezusammensetzung oder die Enzymhemmer abgegeben werden. In noch einer weiteren Ausführungsform kann das Ansprechsystem ein Flüssigkeitstransportelement mit geschlossenem System umfassen, das einen Stimulus an der Einlassstelle empfangen kann, wie beispielsweise Urin, und diskontinuierlich ein Mittel, wie eine Hautpflegezusammensetzung, ein pH-Steuermittel oder ein Enzymhemmer an der Auslassstelle des Transportelements frei geben kann. In dieser Ausführungsform wirkt das Transportelement sowohl als der Sensor, das heißt, Urin empfangend, als auch als Betätigungselement, das heißt, das Mittel aktiv an die Ausscheidung, den Träger, den Artikel oder eine Komponente derselben, die behandelt werden sollen, ausgebend. Zusätzlich kann das Flüssigkeitstransportelement mit geschlossenem System ferner als ein Regler wirken, welcher den notwendigen Schwellenwert des Stimulus bestimmt. In einer Ausführungsform, in welcher das Flüssigkeitstransportelement mit geschlossenem System Urin an der Einlassstelle empfängt und Flüssigkeit, wie Wasser, aus der Auslassstelle abgibt, um einen löslichen Film, der ein komprimiertes elastisches Material hält, aufzulösen, kann das Flüssigkeitstransportelement mit geschlossenem System zum Beispiel sowohl als Sensor als auch als Regler wirken. In dieser Ausführungsform wirkt das Transportelement als ein Sensor, indem das Urin empfangen wird, und die Durchlässigkeit der Einlassstelle oder Auslassstelle können als der Regler fungieren und die Schwellenwertmenge an Flüssigkeit bestimmen, die benötigt wird, bevor das Transportelement eine Flüssigkeit an den löslichen Film abgibt.
  • Der Artikel 20 kann ein diskontinuierliches Ansprechsystem umfassen, mit einem Rückführungskreis. Der Artikel 20 kann alternativ ein kontinuierliches Ansprechsystem mit einem Rückführungskreis enthalten. Ein "Ansprechsystem" wird für die Zwecke dieser Anmeldung als ein System definiert, welches einen Sensor 60 und ein Betätigungselement 70 enthält, das aufgrund der Körperausscheidung, des Trägers, des Artikels oder eine Komponente derselben agiert, wenn der Sensor 60 den geeigneten auslösenden Stimulus erfasst. Beim Erfassen eines gegebenen Stimulus-Parameters gibt das Betätigungselement 70 eine gespeicherte Energie oder ein Material ab, um eine Ansprechfunktion auszuführen, das heißt, aufgrund der Körperausscheidung, des Trägers, des Artikels oder eine Komponente derselben zu agieren.
  • Das Ansprechsystem der vorliegenden Erfindung kann entweder in einer "kontinuierlichen" oder in einer "diskontinuierlichen" Weise reagieren. Wie in dieser Anmeldung verwendet, bezieht sich ein "kontinuierliches Ansprechsystem" auf ein Ansprechsystem, in welchem die Ausgabe quantitativ abhängig ist von der Quantität des Stimulus, das heißt, kontinuierlich steigende Quantitäten des Stimulus werden benötigt, um kontinuierlich steigende Quantitäten der Ausgabe zu bewirken, oder in welchem die Ausgabe des Ansprechsystems eine passive Freisetzung eines gespeicherten Materials aufweist. Ein superabsorbierendes Polymer, das in einem absorbierenden Kern eines Artikels angeordnet ist, liefert zum Beispiel eine kontinuierliche Reaktion, in welcher die Ausgabe quantitativ abhängig ist von der Menge des Stimulus, das heißt, mit steigenden Mengen, mit denen eine flüssige Ausscheidung das superabsorbierende Polymer berührt, enthält eine steigende Menge des Polymers diese Flüssigkeit, bis die Kapazität des Polymers überschritten wird. Ein weiteres Beispiel eines kontinuierlichen Ansprechsystems enthält einen Artikel, der den Sitz am Träger durch Erhöhen eines Beinaufschlages verbessert, der in einem expandierten Zustand gehalten wird, wenn ein Film in einer stöchiometrischen chemischen Reaktion aufgelöst wird, wenn dieser eine Flüssigkeit, wie Urin oder Menstruationsfluide berührt, wie dies beschrieben ist in US Patent Nr. 4,246,900 unter der Bezeichnung "Diaper Including Moisture-responsive Seal Means", veröffentlicht für Schröder et al. am 27. Januar 1981. Ein Ansprechsystem, welches ein gespeichertes Material passiv frei gibt, liefert jedoch im Allgemeinen eine kontinuierliche Reaktion, ungeachtet dessen, wie das Material selbst frei gesetzt wird, weil die aufgrund der Körperausscheidung, des Trägers, des Artikels oder einer Komponente durchgeführte tatsächliche Ansprechfunktion durch das Material, nicht durch die Freisetzung des Materials ausgeführt wird. So wird, sei, dass das Material kontinuierlich in Antwort auf einen gegebenen Stimulus frei gesetzt wird oder diskontinuierlich zu einem Zeitpunkt frei gesetzt wird, wenn ein Schwellenwert eines gegebenen Stimulus erfasst wird, die durch das frei gesetzte Material durchgeführte Ansprechfunktion derart durchgeführt, dass kontinuierlich steigende Mengen des Stimulus benötigt werden, um kontinuierlich steigende Mengen der Ausgabe zu bewirken, bis das frei gesetzte Material verbraucht ist.
  • Ein "diskontinuierliches Ansprechsystem" bezieht sich jedoch auf ein Ansprechsystem, das ein Ausgangfunktion hat, die im wesentlichen unabhängig ist von der Menge des Stimulus über einen Schwellenwert hinaus. Wenn zum Beispiel ein oder mehrere Schwellenwerte eines gegebenen Stimulus erreicht werden, kann das Ansprechsystem die Gesamtheit oder einen vorbezeichneten Teil dieser gespeicherten Energie frei setzten, um eine spezifische Ansprechfunktion durchzuführen. In einer idealen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthält die Ausgangsfunktion eine "Schritt"-Funktion, wie sie in 7A gezeigt ist. In dieser Ausführungsform ist die Rate der Veränderung im Ausgang mit zunehmenden Werten des Stimulus (d(Ausgang)/d(Eingang)), das heißt, die Steigung der ersten Ableitung f(x) der Ausgangsfunktion f(x) ist vorzugsweise im Wesentlichen Null, wenn die Menge des Eingangs über oder unterhalb des Schwellenwertes liegt. Am Schwellenwert jedoch erreicht die d(Ausgang)/d(Eingang)-Rate der Veränderung vorzugsweise unendlich. So ist in der idealen diskontinuierlichen Reaktion der Grenzwert der Funktion f(x – ε), mit ε → 0, nicht gleich dem Grenzwert der Funktion f(x + ε) mit ε → 0, das heißt, lim f(x – ε) ≠ lim f(x + ε).
  • Figure 00400001
  • Die vorliegende Erfindung erkennt jedoch, dass in der physikalischen Welt eine ideale unmittelbare Stufenänderung an dem Schwellenwert nicht notwendig ist und in vielen Fällen sogar nicht einmal möglich ist. In einer bevorzugten Ausführungsform ist es nur notwendig, dass die Ausgabefunktion eine virtuelle Stufenänderung mit einer sehr geringen Änderung im Stimulus an oder um den Schwellenwert des Stimulus herum aufweist. So berücksichtigt die vorliegende Erfindung ein diskontinuierliches ansprechendes System der vorliegenden Erfindung mit einer Ausgabefunktion, die in einer ausreichend diskontinuierlichen Weise in der Übergangsregion reagiert, derart, dass die Ausgabefunktion wenigstens einen minimalen relativen Grad an Stufigkeit in der Übergangsregion aufweist. Obwohl nicht auf ein spezielles Verfahren zum Beschreiben oder Modellieren eines diskontinuierlichen Systems beschränkt sein zu wollen, wird in einem bevorzugten Verfahren zum Bestimmen, ob eine gegebene Ausgabefunktion in einer ausreichend diskontinuierlichen Weise funktioniert, wie dies für die Zwecke der vorliegenden Erfindung definiert ist, die Steigung der Ausgabekurve an dem Wendepunkt mit der relativen Steigung einer Linie zwischen dem ersten und dem letzten Punkt der Übergangsregion verglichen. Zum Beispiel zeigt 10A eine graphische Darstellung einer beispielhaften Ausgabefunktion, f(x) zusammen mit ausgerichteten Kennlinien der ersten f(x) und zweiten f''(x) und dritten f'''(x) Ableitungen der beispielhaften Ausgabefunktion. Die Ausgabefunktion f(x) beschreibt den Effekt des Stimulus (x oder I) auf die Ausgabe bzw. die Reaktion (R(I)). Für die Zwecke der vorliegenden Erfindung ist die Übergangsregion als die Region zwischen den relativen Maxima R(I1) und den Minima R(I2) der zweiten Ableitung f''(x) der Ausgabefunktion f(x) definiert. Die relativen Maxima R(I1) und die relativen Minima R(I2) sind Punkte, an welchen die dritte Ableitung f'''(x) gleich Null ist. Der Wendepunkt I0 ist als der Punkt in der Übergangsregion definiert, an welchem die zweite Ableitung f''(x) Null ist, das heißt,
    Figure 00400002
    Figure 00410001
  • Der Vergleich der Steigung der Ausgabefunktion an dem Wendepunkt mit der Steigung einer Linie zwischen dem ersten und letzten Punkt der Übergangsregion kann beschrieben werden durch die Gleichung:
    Figure 00410002
  • In dieser Gleichung ist dR/dI an dem Wendepunkt die erste Ableitung der Ausgabefunktion an diesem Punkt. Der Ausdruck ΔIT ist die Änderung im Stimulus des ansprechenden Systems zwischen dem ersten I1 und dem letzten I2 der Übergangsregion, das heißt, I2 – I1 und der Ausdruck ΔRT ist die Veränderung in der Antwort der Ausgabefunktion zwischen dem ersten und dem letzten Punkt der Übergangsregion, das heißt, R(I2) – R(I1). Der Koeffizient k ist eine proportionale Konstante, welche die relative Stufigkeit der Steigung der Ausgabefunktion an dem Wendepunkt I0 im Vergleich zu der Steigung einer Linie zwischen dem ersten und letzten Punkt der Übergangsregion beschreibt. Damit das ansprechende System eine diskontinuierliche Ausgabefunktion aufweist, muss die proportionale Konstante k wenigstens 2,0, vorzugsweise wenigstens 3,0, ganz bevorzugt wenigstens 5,0, noch bevorzugter wenigstens 10,0 betragen, wobei wenigstens 100 am meisten bevorzugt wird.
  • In bestimmten Ausführungsformen kann der relative Grad an Stufigkeit in der Übergangsregion eines diskontinuierlichen ansprechenden Systems auch durch eine Übergangsfunktion eines Kontrollsystems mit einer Reihe einer ganzzahligen Zahl n, Verschiebungen mit gleicher Zeitkonstante erster Ordnung, modelliert werden. Die Übergangsfunktion des ansprechenden Systems wird für die Zwecke der vorliegenden Erfindung als das Verhältnis der Laplace-Transformationen der Ausgabe (reagierende Variable) zu dem Stimulus (störende Variable) definiert. Siehe z. B. Robert H. Perry & Don Green, Perry's Chemical Engineers' Handbook, sechste Ausgabe, Kapitel 22, (McGraw Hill, Inc. 1984). Wie in 10B gezeigt ist, kann der relative Grad an Stufigkeit einer Ausgabefunktion angenähert werden durch die Formel: KG(s) = K/(Ts + 1)n, in welcher KG(s) die Übergangsfunktion ist, K ein proportionales Element ist, T die Zeitkonstante des Systems ist und n die ganze Zahl von Zeitverschiebungen erster Ordnung ist. In diesem Modell nimmt mit Zunahme der Zahl n die Stufigkeit der Ausgabefunktion in der Übergangsregion zu und beginnt das Modell, sich einem diskontinuierlichen ansprechenden System zu nähern. Bestimmte diskontinuierliche ansprechende Systeme der vorliegenden Erfindung können vorzugsweise durch die obige Formel modelliert werden, wenn n größer als oder gleich 25 ist, wobei n größer als oder gleich 50 bevorzugt wird, und n größer als oder gleich 100 am meisten bevorzugt wird.
  • Wie in 7A gezeigt ist, kann ein ansprechendes System der vorliegenden Erfindung einen einzelnen Schwellenwert aufweisen, an welchem das ansprechende System die Gesamtheit seiner gespeicherten Energie freisetzen kann, um eine spezifische Ansprechfunktion auszuüben, oder kann mehrere Schwellenwerte enthalten, an welchen das System einen vorbestimmten Anteil seiner gespeicherten Energie freisetzen kann, um ein oder mehrere spezifische Ansprechfunktionen an jedem der Schwellenwerte auszuüben. In einer Ausführungsform mit einem einzelnen Schwellenwert kann das ansprechende System z. B. die Gesamtheit seiner gespeicherten Energie frei setzen, um die gesamte Ansprechfunktion auszuüben, wenn der Schwellenwert erreicht wird. In einer solchen Ausführungsform mit einem einzigen Schwellenwert umfasst in diesem Beispiel das diskontinuierliche ansprechende System ein System, welches zwei Zustände hat, wie beispielsweise Ein oder Aus. Wenn die Schwellenwertmenge eines Stimulus solcher Körperausscheidungen in dem absorbierenden Artikel vorhanden ist, kann das ansprechende System eine einzelne Ansprechfunktion auf die Ausscheidung, den Träger, den Artikel oder eine Komponente derselben ausüben, wie beispielsweise ein Einhüllen der Ausscheidung, weg von der Haut des Benutzers. So kann das diskontinuierliche ansprechende System eine einmalige „schalterähnliche" Funktion ausüben, welches sich bei Vorhanden sein eines Schwellenwerts eines Stimulus von einem Zustand zu einem anderen ändert.
  • Alternativ, wie in 7B gezeigt ist, kann das ansprechende System mehrere Schwellenwerte haben, an welchen, wenn jeder Schwellenwert erreicht wird, das System eine gegebene "Menge" einer Energie freisetzen kann oder eine Menge eines Materials abgeben kann, um eine spezifische Ansprechfunktion auszuüben. In dieser Ausführungsform kann, wenn jeder Schwellenwert erreicht wird, ein Anteil der gesamten ansprechenden Funktion ausgeübt werden und oder können unterschiedliche unabhängige Ansprechfunktionen in Antwort auf erreichte unterschiedliche Schwellenwerte ausgeübt werden. Zum Beispiel kann ein ansprechendes System ein Stuhlgangsystem überwachen und kann, wenn jeder Enzym-Schwellenwert erreicht wird, eine gleiche oder ungleiche Menge von ein oder mehreren Enzyminhibitoren abgeben, oder kann eine Speicherkomponente des Artikels aufblähen oder expandieren oder einen pH-Puffer an dem ersten Schwellenwert abgeben und eine weitere Ansprechfunktion ausüben, wie das Ausgeben einer Menge von ein oder mehreren Enzyminhibitoren an dem zweiten Schwellenwert. In jeder Übergangsregion reagiert das ansprechende System im Wesentlichen in der gleichen Weise wie in der Übergangsregion in der oben beschriebenen Ausführungsform mit einem einzigen Schwellenwert.
  • Zusätzlich kann das Ansprechsystem mehrere Stimuli überwachen, wie Feuchtigkeit und/oder ein oder mehrere Stuhlenzyme, und ein oder mehrere Ansprechfunktionen durchführen, wenn die Schwellenwerte der unterschiedlichen Stimuli erreicht werden, oder kann eine Ansprechfunktion nur dann durchführen, wenn zwei oder mehr der Schwellenwerte der unterschiedlichen Stimuli erreicht werden. So kann ein Regler mehrere unterschiedliche Stimuli überwachen und eine unterschiedliche Ansprechfunktion durchführen, wenn der Schwellenwert der unterschiedlichen Stimuli erreicht werden. Alternativ kann der Regler eine Logik-ODER-Gate-Funktion durchführen, derart, dass eine Ansprechfunktion durchgeführt werden kann, wenn ein oder mehrere Schwellenwerte der mehreren Stimuli erreicht werden. Der Regler kann auch eine Logik-UND-Gate-Funktion durchführen, derart, dass eine Ansprechfunktion durchgeführt werden kann, wenn jeder Schwellenwert von zwei oder mehreren unterschiedlichen Stimuli erreicht wird.
  • Die Ansprechfunktion umfasst ein "geschlossenes Schleifen"-System. Ein "geschlossenes Schleifen"-System, welches auch als ein "Rückführungskreis" bezeichnet wird, umfasst getrennte Komponenten als Sensor 60 und Betätigungselement 70 und nutzt die Erfassung oder Messung eines Elements oder eines Parameters des Ausgangszustands, wenn wenigstens eines eine Ansprechfunktion auslöst, die bei Vorliegen des Stimulus durchgeführt wird. Der Ausgangszustand kann der Zustand des Stimulus-Zustandes sein, nachdem das Betätigungselement 70 die Gelegenheit hatte, eine Ansprechfunktion aufgrund des Stimulus-Zustandes durchzuführen. Zum Beispiel kann, wenn der Sensor 60 einen pH-Wert im Artikel 20 überwacht, und Urin in den Artikel 20 ausgeschieden wird, welches den pH-Wert des Systems verändert, das heißt, den Ausgangszustand des Ansprechsystems, das Ansprechsystem eine vorbestimmte Menge eines pH-Puffers ausgeben, um den pH-Wert des System zurück zu dem gewünschten Ziel-pH-Wert oder pH-Wertebereich zu bringen, oder kann einen Puffer frei geben, bis der pH-Wert zu dem Ziel-pH-Wert oder pH-Wertebereich zurück kehrt. Ein absorbierendes Material, wie ein superabsorbierendes Polymer, das kontinuierlich einen Flüssigkeitseintrag absorbiert, bis die Flüssigkeit vollständig absorbiert worden ist oder die Kapazität des Polymers erreicht worden ist, wird jedoch nicht so angesehen, dass es ein geschlossenes Schleifensystem umfasst, weil das absorbierende Material keine unterscheidbaren Komponenten als Sensor 60 und Betätigungselement 70 aufweist. Die Ansprechfunktion kann durchgeführt werden, wenn der Ausgangszustand einen Schwellenwert erreicht, oder kann nur dann durchgeführt werden, wenn der Ausgangszustand und ein oder mehrere andere Bedingungen erreicht werden. Ein Wirken aufgrund des Stimulus kann umfassen ein Wirken aufgrund des erfassten Elements, zum Beispiel Erfassen des pH-Wertes und Wirken auf den pH-Wert, oder kann ein Wirken aufgrund einer Zusammensetzung umfassen, in der das erfasste Elemente eine integrierte Komponente ist, zum Beispiel Erfassen eines Stuhlenzyms oder einer Stuhlfeuchtigkeit und Wirken auf den Stuhlgang. Wie oben beschrieben, umfasst ein Rückführungs-Kreissystem wenigstens zwei unterscheidbare Komponenten: den Sensor 60 und das Betätigungselement 70. Der Sensor 60 erfasst ein Ereignis oder ein mit diesem Ereignis verbundenen Parameter. Das Betätigungselement 70 empfängt ein Signal und führt eine Ansprechfunktion auf den Stimuluszustand, der durch den Sensor 60 erfasst wurde, aus. Die Rückführungskreis kann ferner einen Regler 80 umfassen. In diesem Fall kann der Sensor 60 ein Signal an den Regler 80 liefern und kann der Regler 80 den Aktuator 70 anleiten, eine Ansprechfunktion auf den Stimuluszustand auszuüben. Der Regler 80 kann eine separate Komponente des ansprechenden Systems sein, oder die Reglerfunktion kann durch den Sensor 60 und/oder das Betätigungselement 70 ausgeübt werden.
  • Eine "modulierende" Rückführungs-Steuerschleife umfasst einen Sensor, ein Betätigungselement 70 und einen Regler 80. In einer modulierenden Rückführungs-Steuerschleife wird der Ausgangszustand konstant oder wiederholt überwacht und steuert der Regler 80 das Betätigungselement dahin gehend, eine Ansprechfunktion aufgrund des Stimulus durchzuführen, um den Ausgangszustand auf einem gewünschten festgesetzten Punkt oder innerhalb eines gewünschten Bereichs aufrecht zu erhalten. Eine modulierendes Ansprechsystem kann konstant oder wiederholt einen pH-Wert in einer Ausscheidung messen und eine gegebene Menge eines pH-Regulierungsmittels ausgeben (wie beispielsweise einen pH-Puffer oder ein pH-Senkungsmittel), jedes Mal dann, wenn der pH-Wert der Ausscheidung als über einem Schwellen-pH-Wert liegend erfasst wird, um ein Ansprechsystem mit Rückführungs-Steuerschleife zu schaffen.
  • Ein System mit "offener Schleife", welches nicht Teil der vorliegenden Erfindung ist, ist ein System, welches auf den Stimulus reagiert, um eine Ansprechfunktion ohne Verwendung einer Rückkopplung auszuüben, das heißt, die Ausgabe hat keinen Effekt auf den in das System eintretenden, erfassten Stimulus. Ein offenes Kreissystem kann ein ansprechendes System enthalten, das eine einzelne Einrichtung aufweist, welche die Funktionen sowohl des Sensors 60 als auch des Betäti gungselements 70 ausübt, oder kann getrennte Komponenten als Sensor 60 und Betätigungselement 70 aufweisen, in welchen der Aktuator auf etwas anderes als der Stimulus wirkt. Ein superabsorbierendes Polymer, das in einen absorbierenden Kern eines absorbierenden Einwegartikels angeordnet ist, liefert zum Beispiel eine Antwort in offener Schleife, weil das Polymer nur eine einzelne Einrichtung enthält, welche die Funktionen des Sensors 60 und des Betätigungselements 70 ausübt. Alternativ kann ein ansprechendes System mit offener Schleife einen Sensor 60 enthalten, der eine Körperausscheidung oder eine Komponente der Körperausscheidung erfasst, und ein Betätigungselement 70, das eine Ansprechfunktion in einer kontinuierlichen oder einer diskontinuierlichen Weise auf etwas anderes als der durch den Sensor 60 erfasste Stimulus ausübt. Zum Beispiel kann der Sensor 60 Urin erfassen und kann das Betätigungselement 70 Stuhlgänge festhalten oder speichern. Ein Beispiel eines kontinuierlichen Ansprechsystems mit offener Schleife, in welchem sich ein aufblasbarer Abstandhalter aufbläst, um einen Lückenvolumen zu schaffen, um Stuhlgang mit Hilfe einer stöchiometrischen chemischen Reaktion zu speichern, wenn eine Flüssigkeit, wie Urin, ein Gas freisetzendes Material berührt, das heißt, ein kontinuierliches Ansprechsystem, ist beschrieben in US Patent Nr. 5,330,459 unter der Bezeichnung "Disposable Absorbent Article Having An Inflatable Spacer", veröffentlicht für Gary D. Lavon et al. am 19. Juli 1994. Ein weiteres Beispiel einer Ausführungsform dieses Typs ist ein Einwegartikel, der den Sitz am Träger durch ein Betätigungselement verbessert, welches ein Beinaufschlag frei gibt, das in einem expandierten Zustand gehalten wird, wenn der Sensor 60 eine Flüssigkeit, wie Urin oder Menstruationsfluide, erfasst. Ein Beispiel eines kontinuierlichen Ansprechsystems mit offener Schleife, welches den Sitz am Träger mit Hilfe einer stöchiometrischen chemischen Reaktion verbessert, ist beschrieben in US Patent Nr. 4,246,900 unter der Bezeichnung "Diaper Including Moistureresponsive Seal Means", veröffentlicht für Schröder et al. am 27. Januar 1981. Alternativ kann ein diskontinuierliches Ansprechsystem mit offener Schleife, welches den Sitz am Träger verbessert, ein elastisches Material enthalten, wie ein Bein- oder Taillenaufschlag, das an zwei getrennten Haltepunkten durch ein lösliches Haltematerial in einem expandierten Zustand gehalten wird, derart, dass, wenn das Haltema terial sich an einem der beiden Haltepunkte auflöst, das elastische Material sich zusammenziehen kann und eine Dichtung mit der Haut des Trägers bilden kann.
  • Ein Blockdiagramm eines beispielhaften Ansprechsystems mit offener Schleife mit einem Sensor 60 und einem Betätigungselement 70, ist in 6A gezeigt. Ein Blockdiagramm eines alternativen Ansprechsystems mit offener Schleife, das einen Sensor 60, ein Betätigungselement 70 und einen Regler 80 enthält, ist in 6C gezeigt. Ein Blockdiagramm eines beispielhaften Ansprechsystems mit geschlossener Schleife und einem Sensor 60 und einem Betätigungselement 70 ist in 6B gezeigt. Ein Blockdiagramm eines alternativen Ansprechsystems mit geschlossener Schleife, das einen Sensor 60, ein Betätigungselement 70 und einen Regler 80 enthält, ist in 6D gezeigt.
  • Die vorliegende Erfindung kann ein diskontinuierliches Ansprechsystem mit einem mechanischen Betätigungselement umfassen, welches eine geschlossene Schleife enthält. Zudem kann die vorliegende Erfindung ein kontinuierliches Ansprechsystem mit einem mechanischen Betätigungselement umfassen, das auch einen Rückführungskreis umfasst (das heißt, ein geschlossenes Schleifensystem).
  • Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst eine Körperausscheidungs-Isoliereinrichtung 90 mit einem elastischen Material 94, das durch eine Druck-Differentiationseinrichtung 91 in einem komprimierten Zustand gehalten wird. Eine Druck-Differentiationseinrichtung, wie hier verwendet, ist eine Einrichtung oder Struktur, die ein elastisches Material in einem komprimierten Zustand halten kann (z. B. Energie speichern kann, indem ein Grenzdruck auf das komprimierte elastische Material 94 ausgeübt wird). Ein "komprimierter Zustand" ist als der Zustand definiert, in welchem ein Material in einem kleinen Volumen gehalten wird, als das Material haben würde, wenn es nicht eingezwängt wäre und unter einem nullwertig beaufschlagten Druck stände. Im Hinblick auf elastische Materialien kann ein komprimierter Zustand im Allgemeinen erreicht werden, indem ein Druck Oberfläche des Materials oder mit Hilfe anderer Mittel ausgeübt wird, die im Stand der Technik bekannt sind. Eine Druck-Differentiationseinrichtung kann zum Beispiel einen vakuumverschlossenen Beutel oder gespannte Materialien, wie elastische oder unelastische Bänder oder Stränge, Streifen, Folien, Vliesstoffe, Scrims oder Schäume, umfassen, welche ein elastisches Material einzwängen. Vorzugsweise kann die Kompression des elastischen Materials, das durch die Druck-Differentiationseinrichtung 91 aufrecht erhalten wird, wenigstens teilweise durch einen Auslösemechanismus reduziert werden (das heißt, das komprimierte elastische Material 94 kann wenigstens teilweise expandieren). Ein Auslösemechanismus ist irgendein Element oder eine solche Einrichtung, wie ein Sensor, Betätigungselement oder eine Kombination derselben, welches/welche auf einen Stimulus reagiert, um den Druckausgleich in der Druck-Differentiationseinrichtung 91 zu bewirken und dem komprimierten elastischen Material 94 zu gestatten, sich wenigstens teilweise zu expandieren.
  • Die Körperausscheidungs-Isoliereinrichtung 90 kann in dem Artikel 20 angrenzend an den Anus des Trägers angeordnet werden, so dass, wenn dieser expandieren darf, dieser Körperausscheidungen, wie Stuhlgänge, einkapselt und den Stuhlgang entfernt von der Haut des Trägers speichert. In dieser Ausführungsform umfasst das Ansprechsystem, wenn der lösliche Beutel auf Stuhlfeuchtigkeit reagiert und die Körperausscheidungs-Isoliereinrichtung Stuhlgänge in Antwort auf die Stuhlfeuchtigkeit einkapselt, ein Ansprechsystem mit diskontinuierlicher geschlossener Schleife, weil das System auf dem erfassten Stimulus in einer diskontinuierlichen Weise wirkt, wenn ein Schwellenwert des Stimulus vorhanden ist. Falls der lösliche Beutel jedoch auf Urin reagiert, umfasst das Ansprechsystem ein diskontinuierliches System mit offener Schleife, weil das Ansprechsystem auf etwas anderes reagiert als den Stimulus, das heißt, das System kapselt Stuhlgänge ein statt Urin. Ein Beispiel davon ist in 10 gezeigt, in welchem eine lösliche Dichtung 99 in einem Bereich des Artikels 20 angeordnet sein kann, wo Urin wahrscheinlich abgeschieden wird. Alternativ kann das elastische Material 94 ein absorbierendes Material sein, das als eine Pumpe funktioniert, indem ein Fluid in dessen Körper eingezogen wird, wenn sich dieser ausdehnt. Wie in den 9A bis 9C gezeigt ist, kann zum Beispiel ein hoch poröser, großzelliger elastischer Schaum 394, wie er oben beschrieben wurde, komprimiert werden und in einem Film einem Umschlag, einem Beutel oder einer Kapsel mit wenigstens einem löslichen Bereich 392 und einer unlöslichen Unterlage 393 aufbewahrt werden. 9A zeigt ein Beispiel einer mechanischen Pumpe der vorliegenden Erfindung. 9B zeigt Stuhlgänge auf der Struktur und 9C zeigt die Struktur nachdem die Stuhlgänge absorbiert wurden. Vorzugsweise wird jede Zelle mit dem komprimierten Schaum einzeln unter Vakuum gehalten. Wenn eine Flüssigkeit, wie beispielsweise Urin, Menstruationsfluide oder Stuhlfeuchte, den löslichen Film berührt, löst sich der Film auf und erlaubt, dass der komprimierte Schaum in den Zellen von den Stuhlgängen berührt wird, so dass dieser expandiert und das Fluid in den Schaum zieht, wenn dieser expaniert. In einer Ausführungsform kann das absorbierende Material mehrere Zellen umfassen, die einzeln vakuumdicht verschlossen sind, und zwar mit Hilfe von Zellwänden 399, um eine Ansaugung mit überlagernder Ausscheidung aufrecht zu erhalten. In dieser Ausführungsform umfasst das Ansprechsystem, wenn das Ansprechsystem das Fluid, das durch das lösliche Material erfasst worden ist, pumpt, ein Ansprechsystem mit diskontinuierlicher geschlossener Schleife, wobei das System auf den vom Sensor erfassten Stimulus wirkt.
  • In der in den 1–3 gezeigten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst die Druck-Differentiationseinrichtung 91 einen Beutel 92, welcher eine Außen- 87 und eine Innenkammer 88 enthält. Wenigstens ein Bereich des Beutels 92 ist vorzugsweise wasserlöslich und funktioniert als Auslösemechanismus 89. Vorzugsweise wird das elastische Material 94 innerhalb der inneren Kammer 88 der Druck-Differentiationseinrichtung 91 unter einer Vakuumkompression gehalten. Das heißt, wenigstens ein Bereich des elastischen Materials 94 wird durch die Druck-Differentiationseinrichtung 91 in einem wenigstens teilweise komprimierten Zustand gehalten. In bevorzugten Ausführungsformen ist der Druck in der inneren Kammer 88 geringer als der Umgebungsdruck, wodurch ein Mittel bereit gestellt wird, das elastische Material 94 in wenigstens einem teilweise komprimierten Zustand zu halten. In dieser Ausführungsform ist der Umgebungsdruck der Atmosphä rendruck. Wenn ein Schwellenwert eines Stimulus erreicht oder erfasst wird, kann der Auslösemechanismus 89 eine Zunahme des Druckes in der Innenkammer 88 bewirken und wenigstens einen Bereich des komprimierten elastischen Materials gestatten, sich wenigstens um einen Teil seiner unkomprimierten Dicke zu dehnen. Zum Beispiel dehnt sich das elastische Material 94, wenn ein Schwellenwert der Feuchtigkeit (das heißt, des Stimulus) einen Bereich des wasserlöslichen Beutels 92 oder einer solchen Dichtung auflöst und einen Ausgleich der Druckdifferenz zwischen der Innenkammer und dem Umgebungsdruck zulässt.
  • Das elastische Material kann irgendeine geeignete Form haben, wenn es komprimiert oder gedehnt ist. Zum Beispiel kann das elastische Material ein elastisches synthetisches Polymer oder ein Kunststoffschaum sein, das/der ein geformtes Lückenvolumen hat, das, wenn er expandiert ist, ein ausreichendes Volumen bildet, um Stuhlgänge einzuschließen. Alternativ kann das elastische Material 94 mikro- oder makroporöse Schäume, Schlingenstrukturen, Federn, elastische Vliesstoffe mit großem Loft, Spulenstrukturen, verschiedene Formen von elastischen Materialien, die in eine eingezwängte Geometrie mit geringerem Volumen elastisch verformt sind. Weiter kann das elastische Material 94 zwei oder mehr elastische Elemente mit den gleichen oder unterschiedlichen Materialien umfassen. Zum Beispiel kann das elastische Material 94 sowohl mikroporöse als auch makroporöse Elemente, wie mikro- und makroporöse Schäume, umfassen. In jedem Falle können die einzelnen elastischen Elemente des elastischen Materials in einer geeigneten Weise konfiguriert sein, einschließlich wenigstens einer teilweisen Überlappung, anstoßend oder nicht berührend oder vollständig separat voneinander.
  • In der Körperausscheidungs-Isoliereinrichtung 90 in der in den 2 und 3 gezeigten Ausführungsform kann das elastische Material 94 irgendeinen elastisch verformbaren Schaum umfassen, der geeignete Kompressions- und Erholungseigenschaften hat, so dass dieser komprimiert werden kann und innerhalb der Druck-Differentiationseinrichtung 91 (z. B. dem Beutel 92) gehalten werden kann und auch in der Lage ist, sich zu einem wesentlichen Anteil seiner ursprünglichen Höhe, vor zugsweise wenigstens etwa 75%, nach Freigabe der einzwängenden Kraft, zu erholen. Wenigstens ein Bereich des Beutels 92 kann eine lösliche Region oder eine lösliche Dichtung aufweisen. Die lösliche Dichtung kann mit dem Beutel 92 einstückig sein (z. B. ein Bereich des Beutelmaterials 92) oder kann ein separates Element sein (z. B. ein lösliches Material, das über einem Loch befestigt ist oder über einer durchlässigen Region in dem Beutel 92). Die lösliche Region oder Dichtung kann sich auflösen, wenn sie mit Wasser, Urin, Stuhlenzymen, etc. in Berührung kommt. Der Beutel 92 hält vorzugsweise das elastische Material 94 unter einer Vakuumkomprimierung zurück, bis ein Bereich der löslichen Region des Beutels 92 sich genug aufgelöst hat (das heißt, ein Schwellenwert des Wassers erfasst ist), um das Vakuum und dadurch die gespeicherte Energie in dem komprimierten elastischen Material 94 diskontinuierlich freizusetzen. Sobald der Schaum expandiert ist, ist er auch vorzugsweise steif genug, um beispielsweise dem Gewicht eine Babys zu widerstehen, so dass der Schaum sich nicht signifikant komprimieren wird, vorzugsweise weniger als etwa 50%, und die eingeschlossene Ausscheidung frei gibt, wenn das Baby auf der Einrichtung sitzt. Es können zum Beispiel ein EVA-Schaum, wie diejenigen, die erhältlich von Foamex Corporation aus Eddystone, Pennsylvania, zu identifizieren als SIF/210PPI, oder Aquazone 80A Schaum, oder von Sentinel Products Corporation aus Hyannis, MA, identifiziert als MC1900 EVA 2 × 0,016 g/cm3 (lb/ft3) oder ein HIPE-Schaum, wie dieser beschrieben ist in dem US Patent Nr. 5,260,345 unter der Bezeichnung "Absorbent Foam Materials For Aqueous Body Fluids and Absorbent Articles Containing Such Materials", veröffentlicht für Des-Marais et al. am 09. November 1993; US Patent Nr. 5,387,207 unter der Bezeichnung "Thin-Until-Wet Absorbent Foam Materials For Aqueous Body Fluids And Process For Making Same", veröffentlicht für Dyer et al. am 07. Februar 1995, und US Patent Nr. 5,625,222 unter der Bezeichnung "Absorbent Foam Materials For Aqueous Fluids Made From high Internat Phase Emulsions Having Very High Water-To-Oil Ratios", veröffentlicht für DesMarais et al. am 22. Juli 1997, verwendet werden als Stuhlgang-Einkapsel-Komprimierungsmaterial 94.
  • Wie in 2 gezeigt ist, kann das Komprimierungsmaterial 94 eine Öffnung 96 enthalten, die offen ist, wenn das elastische Material 94 komprimiert wird. Wenn das elastische Material 94 expandiert, kann die Öffnung 96 durch die Kontur des elastischen Materials 94 umschlossen sein, wie dies in 3 gezeigt ist. Dies erlaubt, dass die Ausscheidung entfernt von der Haut des Trägers innerhalb der Öffnung des elastischen Materials eingefangen bzw. eingekapselt wird. Alternativ, wie in 4 gezeigt ist, kann das elastische Material 94 eine offene Öffnung haben, die als ein Abstandshalter wirkt und einen Lückenraum mit einem ausreichenden Volumen liefert, um eine in dem Artikel 20 abgeschiedene Körperausscheidung zu speichern. Dies erlaubt dem elastischen Material 94, mehrere Körperausscheidungs-Einträge zu erhalten, nachdem das elastische Material 94 expandiert ist.
  • Wie oben angemerkt, kann das elastische Material 94 zwei oder mehr individuelle elastische Elemente mit den gleichen oder unterschiedlichen Materialien umfassen. Zum Beispiel kann das elastische Material sowohl mikroporöse als auch makroporöse elastische Elemente umfassen, wie mikro- und makroporöse Schäume. Das elastische Material 94 kann ein erstes elastisches Element umfassen, welches vorzugsweise einen makroporösen retikulierten Polyurethanschaum umfasst (z. B. PG 14848T20 mit 20 Poren pro Quadratinch von PCF Foam Corporation aus Hamilton, OH) mit einer Öffnung 96 für die Stuhlgangspeicherung und einer Erstreckung in der Urin-Beladezone. Das elastische Material 94 kann zusätzlich ein zweites elastisches Element umfassen (z. B. einen mikroporösen Schaum, wie solche, die offenbart sind in US Patente 5,260,345 und 5,625,222, die oben genannt wurden). Vorzugsweise hat das zweite elastische Element eine Öffnung für Stuhlgänge, die im Allgemeinen mit der Öffnung 96 in dem ersten elastischen Element gleich erstreckend ist und auf der trägerseitigen Seite des ersten elastischen Elements angeordnet ist, mit Ausnahme in der Urin-Beladezone. (Es werden jedoch Ausführungsformen in Betracht gezogen, in welchen das erste elastische Element auf der trägerseitigen Seite des zweiten elastischen Elements angeordnet ist.) Das erste elastische Element kann dazu dienen, einen Luftstrom zu wenigstens einem Bereich des zweiten elastischen Elements zu unterstützen, sobald der lösliche Beutel 92 oder die Dichtung aufgelöst ist. Dies führt vorzugsweise zu einer schnellen Expansion wenigstens des zweiten elastischen Elements, wenn der Druck innerhalb sich mit dem Umgebungsdruck ausgleicht. Vorzugsweise werden die größeren Poren in dem ersten elastischen Element (z. B. dem makroporösen Schaum) nicht durch restliches teilweise aufgelöstes Beutelmaterial behindert, so dass ein störungsfreier Luftdurchgang für einen schnellen Druckausgleich im Rest des Beutels und/oder des elastischen Materials 94 bereit gestellt wird.
  • Die verschiedenen Komponenten des elastischen Materials können sich auch voneinander in einer anderen Eigenschaft unterscheiden, einschließlich dem Kompressionsmodul, dem Biegemodul, der Dicke, der Porengrößenverteilung, der chemischen Zusammensetzung, der Porosität und der Oberflächenenergie. In einem nicht beschränkenden Beispiel können das erste und das zweite elastische Element im Bereich zwischen etwa 50% und etwa 80% bzw. etwa 5% und etwa 50% unter einem beaufschlagten Druck von etwa 1,0 psi (6,9 m Bar) komprimieren. Vorzugsweise komprimiert wenigstens eine der Komponenten in einem Multikomponentsystem um nicht mehr als etwa 25% unter einem beaufschlagen Druck von etwa 1,0 psi 6,9 m Bar. Ungeachtet der Konstruktion liefert die Öffnung 96 in dem elastischen Material jedoch vorzugsweise ein verfügbares Volumen von wenigstens etwa 20 Kubikzentimeter unter einem beaufschlagten Druck von etwa 6,9 m Bar, sobald die Struktur aktiviert worden ist (z. B. mit Hilfe eines sich in Wasser auflösenden Einkapselungsfilms).
  • Wie in den 13 und 13a gezeigt ist, kann die vorliegende Erfindung eine Körperausscheidungs-Isoliereinrichtung 290 umfassen, die zwei oder mehr elastische Elemente 294 und 296 enthält, welche separat voneinander sind und nicht direkt einander berühren oder direkt miteinander verbunden sind, sondern wenigstens jeweils mit einem Bereich, welche beide unter einer Vakuumkompression gehalten werden. Die elastischen Elemente 294 und 296 werden vorzugsweise unter einer Vakuumkompression innerhalb einer Druck-Differentiationseinrichtung 291 gehalten. Die Druck-Differentiationseinrichtung 291 umfasst vorzugsweise eine äußere und eine innere Kammer 288. Die äußere Kammer 287 der Druck-Differentiationseinrichtung 291 hält vorzugsweise die innere Kammer 288 auf einen Druck, welcher geringer ist als der Umgebungsdruck der den Artikel umgebenden Atmosphäre, bis ein vorbestimmtes Ereignis stattfindet, wie eine Urinierung oder Defäkation. Ferner umfasst die Körperausscheidungs-Isoliereinrichtung 290 vorzugsweise einen Auslösemechanismus 289, welcher in der Lage ist, die Druckdifferenz zwischen der inneren Kammer 288 der Druck-Differentiationseinrichtung 291 und dem Umgebungsdruck frei zu setzen oder wenigstens die Druckdifferenz zu verringern. Der Auslösemechanismus 289 kann irgendein Mittel umfassen, das im Stand der Technik dafür bekannt ist, in der Lage zu sein, die Druckdifferenz frei zu setzen oder zu verringern, einschließlich, aber nicht beschränkt auf irgendwelche der Sensoren oder Betätigungselemente, die hier beschrieben wurden oder einer Komponente eines Betätigungselements oder Sensors. In Ausführungsformen, in welchen die Körperausscheidungs-Isoliereinrichtung 290 so ausgebildet ist, dass sie durch Urin ausgelöst wird, ist der Auslösemechanismus 289 vorzugsweise in einem Artikel derart angeordnet, dass dieser dort liegt, wo die Urinierung wahrscheinlich auftreten wird (das heißt, in einer Urin-Beladungszone) oder ist operativ mit einem Sensor oder Betätigungselement verbunden, das in der Urin-Beladezone liegt, derart, dass der Auslösemechanismus in der Lage sein wird, das Vakuum frei zu setzen, wenn der Träger uriniert oder in anderer Weise den Auslöser veranlasst, sich zu aktivieren.
  • In der in den 13–13a gezeigten Ausführungsform umfasst das erste elastische Element 296 vorzugsweise ein Material, welches einen Luftstrom-Durchgang mit geringem Widerstand für den Druckausgleich bereit stellt, sobald die Druck-Differentialeinrichtung 291 (z. B. der Beutel 292) kompromittiert wird das Vakuum verloren geht. In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das erste elastische Element einen makroporösen Schaum, es können jedoch andere elastische Materialien, wie die oben beschriebenen elastischen Materialien, geeignet sein. Weil die elastischen Elemente 294 und 296 mit Hilfe eines offenen Durchgangsweges 298 in der Druck-Differentiationseinrichtung 291 in der Region zwischen den Elementen operativ verbunden sind, kann die in das erste elastische Elemente 296 gelangte Luft zu dem zweiten elastischen Element 294 strömen und ein Mittel zum Füllen des zweiten elastischen Elements 294 und eines Raumes um dieses herum mit Luft bereit stellen. Dem gemäß ist das zweite elastische Element 294 in der Lage, sich bei Auflösung wenigstens eines Bereichs des Beutels 292 nahe des ersten elastischen Elements 296 zu expandieren.
  • In einer weiteren Ausführungsform, wie in den 14 und 14a gezeigt, kann der Artikel der vorliegenden Erfindung ein erstes elastisches Element 296 und ein zweites elastisches Element 294 umfassen, die so ausgebildet sind, dass sie aneinander anstoßen oder wenigstens teilweise überlappen. Das erste und das zweite elastische Element werden vorzugsweise unter einer Vakuumkomprimierung in der inneren Kammer 288 der Druckdifferenzeinrichtung 291 gehalten, wie dies oben beschrieben ist. Wenigstens ein Teil des ersten elastischen Elements 296 ist vorzugsweise außerhalb eines der überlappenden Bereiche des ersten und zweiten Elements angeordnet. Wie oben umfasst die Körperausscheidungs-Isoliereinrichtung 290 vorzugsweise einen Auslösemechanismus 289, welche in der Lage ist, die Druckdifferenz zwischen der inneren Kammer 288 der Druck-Differentiationseinrichtung 291 und dem Umgebungsdruck auszugleichen oder wenigstens die Druckdifferenz zu verringern. Der Auslösemechanismus 289 ist vorzugsweise in einem Artikel derart angeordnet, dass dieser dort liegt, wo eine Urinierung wahrscheinlich auftritt (das heißt, in einer Urin-Beladezone) oder ist vorzugsweise mit einem Sensor oder Betätigungselement verbunden, das in der Urin-Beladezone derart liegt. dass der auslösende Mechanismus in der Lage ist, das Vakuum frei zu geben, wenn der Träger uriniert oder in anderer Weise den Auslöser veranlasst, sich zu aktivieren. Wenn die Druckdifferenz entfernt ist, sind die elastischen Elemente 294 und 296 in der Lage, ihr Volumen zu steigern. Es hat sich in vorteilhafter Weise heraus gestellt, wenigstens eines der ersten und zweiten elastischen Elemente so vorliegen zu haben, dass ein Material enthalten ist, welches Öffnung hat, die den Durchgang von Luft in einfacher Weise erlauben und die nicht zum Beispiel durch das Material eines löslichen Beutels 292 oder einer Dichtung blockiert werden, welchen die Druck- Differenzeinrichtung 291 umfasst. In bevorzugten Ausführungsformen können solche elastischen Materialien makroporöse Schäume umfassen, jedoch können andere Materialien, einschließlich der oben beschriebenen elastischen Materialien, geeignet sein.
  • In noch einer weiteren Ausführungsform, wie sie in 15 gezeigt ist, kann der Artikel der vorliegenden Erfindung einen Auslöser 289 umfassen, der ein Flüssigkeitstransportelement 299 mit geschlossenem System aufweist, wie dies oben beschrieben wurde, das operativ verbunden ist mit der Körperausscheidungs-Isolationseinrichtung 290. Das Flüssigkeitstransportelement 299 mit geschlossenem System umfasst vorzugsweise einen Einlassanschluss 281, einen Auslassanschluss 282 und eine Flüssigkeit 283. Der Auslassanschluss ist vorzugsweise angrenzend an wenigstens einen Bereich der Druckdifferenzeinrichtung 291 angeordnet, wie einem löslichen Beutel 292 oder einer löslichen Dichtung. Der Einlassanschluss 281 ist vorzugsweise an einer anderen Stelle von dem Auslassanschluss 282 angeordnet. Zum Beispiel ist der Einlassanschluss 292 vorzugsweise derart angeordnet, dass diese nahe oder an der Urin- oder anderen Ausscheidungszone des Artikels liegt, in welcher die Ausscheidungs-Isoliereinrichtung 290 eingebaut ist. Dem gemäß wird, wenn der Träger uriniert oder in anderer Weise ein Fluid ausscheidet, das Fluid in dem Einlassanschluss 281 akzeptiert. Als Ergebnis setzt das Flüssigkeitstransportelement 299 mit geschlossenem System etwas Flüssigkeit aus dem Auslassanschluss 282 frei, welches die Auflösung wenigstens eines Bereichs des löslichen Beutels 292 oder der Dichtung auslöst. Sobald dieser aufgelöst ist, wird die Druckdifferenz in dem Beutel reduziert oder weg genommen und ist das elastische Material 295 in der Lage, sich zu expandieren.
  • In einer der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, welche einen löslichen Beutel nutzt, kann der lösliche Beutel bei Vorhandensein von ein oder mehreren Typen eines Stimulus löslich sein, wie beispielsweise Wasser, Urin, Stuhlgangenzymen, einem pH-Wert, etc., und kann physikalische und/oder chemische Eigenschaften haben (z. B. eine Dicke), die so ausgelegt sein können, dass ein Schwel lenwert dieses Stimulus festgesetzt wird, der benötigt wird, um den Beutel zu lösen. Der lösliche Beutel kann zum Beispiel einen Kunststofffilm umfassen, der in Wasser löslich ist, wie PVA-Folien, die erhältlich sind von Chris-Craft Industrial Products, Inc. aus South Holland, IL als MONOSOL M7031, M7030, M8630, M8534 oder E6030 Film, oder H. B. Fuller Company aus St. Paul, MN als HL 1636 oder HL 1669-X. Die Filmdicke kann zum Beispiel auch so modifiziert werden, dass eine gewünschte Aktivierung bereit gestellt wird. Der verwendete Film kann zum Beispiel auch eine Dicke im Bereich von 0,012 mm bis 0,038 mm (0,0005 bis etwa 0,0015 Inch) haben. Ein HL 1636 Film mit einer Dicke von etwa 0,025 mm (0,001 Inch) wird zum Beispiel mit einem Feuchtigkeitsgrad von etwa 7,6 × 10–3 g/cm3 (0,049 Gramm pro Quadratinch) aktiviert werden.
  • Die Körperausscheidungs-Isoliereinrichtung kann als ein nicht modulierendes, diskontinuierliches Ansprechsystem arbeiten. Falls zum Beispiel ein löslicher Beutel verwendet wird, agiert der lösliche Bereich des Beutels wie ein Sensor, der auf einen spezifischen Stimulus reagiert. Der Sensor kann zum Beispiel ansprechend sein auf Wasser in Urin oder auf ein Enzym in Stuhlgängen. Wenn ein löslicher Bereich des Beutels den Schwellenwert von Urin, Stuhlfeuchte oder einem Stuhlenzym, berührt, löst sich der lösliche Bereich des Beutels auf und gibt das Kompressionsmaterial frei, welches expandiert, um die Stuhlgänge, die auf den Artikel abgeschieden werden, einzuschließen, zu umgeben oder zu umhüllen. Die physikalischen und chemischen Eigenschaften des Materials, das verwendet wird, um den Beutel zu bilden, definieren den Schwellenwert des Stimulus und wirken als ein Regler, der bestimmt, wann das Kompressionsmaterial freizusetzen ist. Wenn sich der Beutel auflöst, fungieren die Freisetzung des Vakuums und die Expansion des Kompressionsmaterials als ein Betätigungselement, um die Körperausscheidung einzuschließen. So agiert die Körperausscheidungs-Isoliereinrichtung als ein diskontinuierlicher Einmal-Schalter, der die gespeicherte mechanische Energie des Kompressionsmaterials frei gibt, wenn ein Schwellenwert eines gegebenen Stimulus erfasst wird. Die nützliche Energie des Ansprechsystems umfasst: (gespeicherte Energie) – (Hystereseverlust). Das Kompressionsmaterial, das verwendet wird, hat vorzugs weise einen minimalen Hystereseverlust und einen maximalen Erholungswert. Insbesondere beträgt der Hystereseverlust weniger als etwa 25%, so dass der Erholungswert bei Freigabe wenigstens etwa 75% beträgt.
  • In einer Ausführungsform kann ein löslicher Beutel verwendet werden, welcher eine lösliche Dichtung enthält, die in einem Bereich des Artikels liegt, an welcher die Dichtung in Kontakt mit Urin kommen wird. Falls der Beutel auf eine Stuhlfeuchte oder ein Stuhlenzym reagiert, umfasst das Ansprechsystem jedoch einen Rückführungskreis, weil das System ein Maß des Ausgangs, das heißt, die Stuhlgänge, die auf der Oberfläche des Artikels und/oder angrenzend an der Haut des Trägers vorhanden sind, als Auslöser einer Funktion verwendet, um die Stuhlgänge einzuschließen oder zu umgeben. In diesem Beispiel ist das Ansprechsystem mit Rückführungskreis nicht modulierend, weil es als ein Einmalschalter agiert und nicht kontinuierlich oder wiederholt den Stimulus ändert, um einen gewünschten eingestellten Stellwert für den Ausgang beizubehalten.
  • In einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann ein Schaum, wie er in dem obigen Beispiel oder einem anderen elastischen Material beschrieben ist, verdreht sein, um eine torsionale mechanische potentielle Energie zu erzeugen, und in einem löslichen Filmumschlag, Beutel oder einer Kapsel eingeschlossen sein, wie dies oben beschrieben ist. Vorzugsweise wird das verdrehte elastische Material in der gedrehten Position in einer löslichen Folie, einem Umschlag, einem Beutel oder einer Kapsel komprimiert gehalten, wie beispielsweise in der Druck-Differentiationseinrichtung. In dieser Ausführungsform wird die Druck-Differentiationseinrichtung, wenn ein Schwellenwert der Feuchtigkeit, des pH-Wertes, etc., erfasst wird, ausgelöst, um das Vakuum diskontinuierlich frei zu geben und somit den Schaum frei zu geben. Die gespeicherte torsionale mechanische potentielle Energie veranlasst den Schaum, sich zu entwinden kann eine Ansprechfunktion durchführen, wie beispielsweise ein Speichern, Festhalten oder Einfangen von Körperausscheidung, wie Stuhlgängen, Urin oder Menstruationsfluiden, ein Abwischen der Haut des Trägers, ein Aufbringen eines Haut-Behandlungsmittels auf die Haut des Trägers, etc. In dieser Ausführungsform liefert das Ansprechsystem eine nicht modulierende, diskontinuierliche Antwort. Falls das System auf den Stimulus agiert, zum Beispiel falls der Auslöser auf eine Stuhlfeuchtigkeit oder auf Stuhlenzyme reagiert und das verdrehte elastische Material Stuhlgänge mit Hilfe einer "Schraubenzieher"-Wirkung transportiert, umfasst das System ein geschlossenes Schleifensystem.
  • Ein elektrischer Sensor kann in der elektrischen Aktivität der äußeren analen Schließmuskel des Trägers Änderungen erfassen, um eine bevorstehende Urinierung oder Defäkation vorher zu sagen, das heißt, ein proaktiver Sensor sein. Bei Erfassung eines Schwellenwertsignalabfalls in der elektrischen Aktivität der Muskel, kann der Sensor oder der Regler zum Beispiel das Öffnen eines Ventils auslösen, um Wasser frei zu geben, um einen wasserlöslichen Bereich oder eine Dichtung eines Beutels aufzulösen, welcher/welche einen komprimierten Schaum in einer Vakuum-Kompression, wie oben beschrieben, hält, um das Festhalten einer Ausscheidung der bevorstehenden Urinierung und/oder Defäkation vorzubereiten. Alternativ kann der Schalter die Freigabe oder Ausgabe einer Haut-Pflegezusammensetzung bewirken, um die Haupthautoberfläche zu behandeln, bevor Stuhlgänge die Haut berühren. In dieser Ausführungsform umfasst das Ansprechsystem ein diskontinuierliches System, welches auf die elektrische Aktivität des äußeren analen Schließmuskels des Trägers reagiert, wenn die elektrische Aktivität einen Schwellenwertsignal erreicht. Dieses Ansprechsystem umfasst auch ein offenes Schleifensystem, weil das System auf etwas anderes reagiert als das elektrische Aktivitäts-Eingangssignal, das heißt, es wirkt auf die Stuhlgänge oder auf den Artikel.
  • In noch einer weiteren Ausführungsform kann das Ansprechsystem der vorliegenden Erfindung ein pH-Regulierungsmittel umfassen, das innerhalb eines elastischen Materials enthalten ist, wie den Schäumen, die oben beschrieben wurden. Das elastische Material kann durch eine Druck-Differentiationseinrichtung unter Vakuum eingezwängt werden, mit einem pH-Wert empfindlichen Film, der unter einem vor definierten pH-Wert unlöslich ist, das heißt, fest ist (z. B. weniger als einem pH-Wert von etwa 6,0), aber über dem pH-Wert löslich ist. Bei Erfassung des pH-Schwellenwertes oder darüber löst sich der Film auf, gibt die gespeicherte kompressive potentielle Energie des elastischen Materials frei, welche das pH-Regulierungsmittel ausgibt. Alternativ kann ein Enzymhemmer, eine Hautpflegezusammensetzung, etc. in dem komprimierten elastischen Material enthalten sein. Der Film kann alternativ bei Vorhandensein von ein oder mehreren Stuhlenzymen, Wasser, etc. löslich sein. Beispielhafte pH-Wert empfindliche Materialien sind im Stand der Technik bekannt und umfassen Polyacrylamide, Phthalatderivate, formulierte Gelatine, Schellack, Keratin, Zellulosederivate, zum Beispiel oxydierte Zellulose und Polyacrylsäurederivate. Bevorzugte Materialien umfassen Zelluloseacetatphthalat, Vinylacetat, Polyvinylacetatphthalat, Hydroxypropylmethylzellulosephthalat und Polymethacrylat, vermischt mit Acrylsäure und Acrylestercopolymeren. Weitere beispielhafte Materialien sind beschrieben in EP 612,520 A2 unter der Bezeichnung "pH Triggered Osmotic Bursting Delivery Devices".
  • In der oben angegebenen Ausführungsform mit einer pH-Wert sensitiven Ausgabe kann das Ansprechsystem entweder ein diskontinuierliches oder kontinuierliches Ansprechsystem mit einem Rückführungskreis aufweisen, der auf den pH-Wert agiert, nachdem ein pH-Schwellenwert erreicht worden ist. Diese Ausführungsformen können entweder modulierend oder nicht modulierend sein. Falls das abgegebene pH-Regulierungsmittel zum Beispiel einen Puffer umfasst, der sowohl pH-Wert steigernde und pH-Wert vermindernde Komponenten enthält, umfasst das System ein modulierendes Rückführungskreissystem, das kontinuierlich den pH-Wert in dem Artikel überwacht und den pH-Wert auf einen gewünschten eingestellten Wert oder innerhalb eines Zielbereichs des Puffers hält, sei es, dass der pH-Wert erhöht oder gesenkt wird. Falls das Ansprechsystem jedoch nur ein pH-Wert steigerndes Mittel an dem ersten pH-Schwellenwert abgibt, umfasst das System zum Beispiel ein nicht modulierendes Rückführungskreissystem, weil das pH-Wert vermindernde Mittel den pH-Wert des Systems senken wird, bis das Mittel verbraucht ist und den pH-Wert des Systems nicht auf einem gewünschten pH-Wert oder in nerhalb eines pH-Zielbereichs halten wird. Falls jedoch bekannt ist, dass eine in den Artikel abgeschiedene Körperausscheidung den pH-Wert ansteigen lassen wird, und das System eine vorbestimmte Menge eines pH-Wert vermindernden Mittels abgibt, jedes Mal dann, wenn der pH-Wert im Artikel eine pH-Schwellenwert erreicht, kann das System ein modulierendes Rückführungskreissystem umfassen, wenn es wiederholt das pH-Regulierungsmittel frei geben wird, wann immer der pH-Wert des Artikels oberhalb des gewünschten Einstellwertes des Systems liegt.
  • Eine ausreichende Menge an Wasser enthaltenden Elektrolyten (z. B. von Urin oder Stuhlgängen) kann durch einen elektrischen Sensor erfasst werden, wenn das Elektrolytwasser einen Schaltkreis schließt, das heißt, wie ein Schalter, was einen Strom aus einer Energiespeicherquelle, wie einer Batterie, dazu veranlasst, ein mechanisches Betätigungselement zu initiieren. Zum Beispiel kann der Strom an ein elektrisch sensitives Gel angelegt werden und dieses dazu veranlassen, seine Geometrie zu verändern und einen Lückenraum für Stuhlgänge im Artikel zu erzeugen. Und wieder umfasst diese Ausführungsform ein diskontinuierliches Ansprechsystem, das eine offene Schleife oder ein Rückführungskreissystem haben kann, in Abhängigkeit davon, ob der erfasste Stimulus durch das Ansprechsystem beeinflusst wird. Falls der Sensor zum Beispiel Feuchtigkeit im Urin erfasst, weist das Ansprechsystem, welches einen Lückenraum zum Empfangen von Stuhlgängen erzeugt, ein offenes Schleifensystem auf. Falls der Sensor jedoch Stuhlfeuchte erfasst, weist das Ansprechsystem ein Rückführungskreissystem auf, weil dieses auf den erfassten Stimulus wirkt. In diesem Beispiel kann das Rückführungskreissystem ferner ein modulierendes System umfassen, falls der Lückenraum die Stuhlfeuchte zusammen mit den Stuhlgängen einschließt, die Feuchte verdampft oder diese von dem Sensorelement weg gezogen wird, wodurch der Schaltkreis öffnet und der Regler einen weiteren Lückenraum aktiviert, wenn der Sensor wieder Stuhlfeuchte erfasst.
  • Ein absorbierendes Material, das anquillt, wenn es eine Flüssigkeit absorbiert, kann als Sensor verwendet werden, der, wenn ein Schwellenwert einer Quellung aufgetreten ist, ein Paar elektrische Kontakte mechanisch schließt, um einen elektrischen Schaltkreis zu schließen. In dieser Ausführungsform kann der elektrische Schaltkreis ein Betätigungselement in einer diskontinuierlichen Weise auslösen, um eine Ansprechfunktion auf die Körperausscheidung, den Träger, den Artikel oder eine andere Komponente oder Komponenten derselben durchzuführen. Zum Beispiel kann das Betätigungselement ein Ventil öffnen, um der Flüssigkeit zu erlauben, zu einem anderen Bereich des Artikels zu fließen, die Flüssigkeit zu einem anderen Bereich des Artikels zu pumpen, eine geometrische Veränderung in einem elektrisch sensitiven Elemente zu initiieren, einen Lückenraum zu erzeugen, eine Hautpflegezusammensetzung, ein pH-Regulierungsmittel oder ein Deodorant abzugeben, etc.
  • Ein Material, wie eine Faser, eine Folie, ein Vliesstoff oder eine andere zellulare Struktur, kann auch in einer gegebenen Konfiguration durch ein Material gehalten werden, das auf eine Körperausscheidung reagiert, wie auf Stuhlgänge oder eine Komponente dieser Körperausscheidung. Wenn die Körperausscheidung das zurück haltende Material berührt, kann das zurück haltende Material die Faser, die Folie, den Vliesstoff oder die andere zellulare Struktur freigeben, um die Ausscheidung von der Haut des Trägers entfernt fest zu halten oder zu isolieren. Eine elastische Barriere kann zum Beispiel an zwei Haltepunkten von einem Lückenraum in einem Artikel durch ein Material weg gehalten werden, welches sich in Ansprechung auf Urin, Stuhlfeuchte oder ein Stuhlenzym auflöst oder schwächt. Wenn die Stuhlgänge in dem Lückenraum abgeschieden worden sind und das zurück gehaltene Material an einem oder an beiden der Haltepunkte aufgelöst ist, kann die elastische Barriere sich in einer diskontinuierlichen Weise zusammen ziehen und den Lückenraum überdecken, um die Stuhlgänge von der Haut des Trägers zu isolieren.
  • Ein oder mehrere Stuhlenzyme können durch einen Sensor erfasst werden, wie beispielsweise einen durch Enzym zersetzbaren Film oder eine solche Kapsel, oder durch einen Biosensor, wie dieser oben beschrieben wurde, um ein separates Betätigungselement auszulösen, zum Beispiel ein elektrisch betriebenes Ventil, um einen Enzymhemmer abzugeben, um die Haut zu behandeln. Bestimmte pH-Wertzustände können durch die Verwendung eines auf einen pH-Wert sensitiven Gels erfasst werden, welches ein Ventil öffnen kann, um ein pH-Regulierungsmittel abzugeben, um die Haut zu behandeln. Ein vordefinierter Druck-Schwellenwert wird erfasst, der zum Bruch einer Kapsel oder einer "Blase" führt und die Abgabe eines Hautpflege-Behandlungsmittels oder einer Zusammensetzung bewirkt. Beispielhafte Hautpflegezusammensetzungen (oder Lotionen) sind offenbart in US Patent Nrn. 5,607,760 unter der Bezeichnung "Disposable Absorbent Article Having A Lotioned Topsheet Containing An Emollient And λ Polyol Polyester Immobilizing Agent", veröffentlicht für Donald C. Roe am 04. März 1997; 5,609,587 unter der Bezeichnung "Diaper Having A Lotioned Topsheet Comprising A Liquid Polyol Polyester Emollient And An Immobilizing Agent", veröffentlicht für Donald C. Roe am 11. März 1997; 5,635,191 unter der Bezeichnung "Diaper Having A Lotioned Topsheet Containing A Polysiloxane Emollient", veröffentlicht für Donald C. Roe et al. am 03. Juni 1997 und 5,643,588 unter der Bezeichnung "Diaper Having A Lotioned Topsheet", veröffentlicht für Donald C. Roe et al. am 01. Juli 1997 sowie US Patentanmeldungen, amtliche Aktenzeichen Nrn. 08/926,532 und 08/926,533, jeweils eingereicht am 10. September 1997.
  • Die vorliegende Erfindung kann zum Beispiel auch in Artikeln verwendet werden, die direkt an einem Träger angelegt werden, vor der Anlage einer Einwegwindel oder anstelle einer Einwegwindel, in einer Anziehwindel, einem Windeleinsatz, einer Damenbinde, einem Tampon etc. Es ist deshalb vorgesehen, dass in den angehängten Ansprüchen alle solche Änderungen und Modifikationen, die in den Schutzbereich dieser Erfindung fallen, abgedeckt sind. Figurenbeschreibung Figur 6A
    INPUT EINGABE
    SENSOR 60 SENSOR 60
    ACTUATOR 70 BETÄTIGUNGSELEMENT 70
    Figur 6B
    INPUT EINGABE
    SENSOR 60 SENSOR 60
    ACTUATOR 70 BETÄTIGUNGSELEMENT 70
    Figur 6C
    INPUT EINGABE
    SENSOR 60 SENSOR 60
    CONTROLLER 80 REGLER 80
    ACTUATOR 70 BETÄTIGUNGSELEMENT 70
    Figur 6D
    INPUT EINGABE
    SENSOR 60 SENSOR 60
    CONTROLLER 80 REGLER 80
    ACTUATOR 70 BETÄTIGUNGSELEMENT 70
    Figur 8B
    TIME ZEIT

Claims (20)

  1. An einem Träger anzubringender Wegwerf-Artikel (20) mit einem ansprechenden System, das als einzelne Elemente umfasst: (i) einen Sensor (60), der wirksam mit dem Artikel verbunden ist, wobei der Sensor ausgebildet ist, um einen Stimulus zu detektieren, (ii) ein mechanisches Betätigungselement (70), das wirksam mit dem Sensor verbunden ist, wobei das Betätigungselement ausgebildet ist, um eine Ansprechfunktion auf den Stimulus auszuführen, wobei das Betätigungselement eine von dem Sensor getrennte Komponente aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das System außerdem umfasst: (iii) einen Rückführungskreis, in welchem ein Regler (80) ausgebildet ist, um es dem Betätigungselement zu gestatten, die Ansprechfunktion auf den Stimulus auszuführen, wenn der Sensor den Stimulus detektiert.
  2. Wegwerf-Artikel (20) nach Anspruch 1, wobei das Betätigungselement ausgebildet ist, um eine Ansprechfunktion in einer diskontinuierlichen Weise auszuführen, wenn der Sensor den Stimulus detektiert.
  3. Wegwerf-Artikel (20) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Ansprechfunktion derart ausgeführt wird, dass das ansprechende System eine Ausgangsfunktion aufweist, die modellhaft dargestellt werden kann durch die Gleichung:
    Figure 00650001
    wobei die Konstante k größer oder gleich 2,0, 3,0, 5,0, 10,0 oder 100 ist.
  4. Wegwerf-Artikel (20) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Ansprechfunktion derart ausgeführt wird, dass das ansprechende System eine Ausgangsfunktion aufweist, die modellhaft dargestellt werden kann durch ein Steuersystem mit einer Übertragungsfunktion der Gleichung: KG(s) = K/(Ts + 1)n, wobei der n-Wert größer oder gleich 25, 50 oder 100 ist.
  5. Wegwerf-Artikel (20) nach einem der vorherigen Ansprüche, ferner umfassend einen Regler (80), wobei der Regler ausgebildet ist, um ein Signal von dem Sensor (60) zu empfangen und um es dem Betätigungselement (70) zu gestatten, die Ansprechfunktion auszuführen, wenn der Sensor den Stimulus detektiert oder wenn der Sensor einen Schwellenwert des Stimulus detektiert.
  6. Wegwerf-Artikel (20) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei der Sensor (60) gewählt ist aus der Gruppe eines elektrischen Sensors, eines mechanischen Sensors, eines chemischen Sensors, eines Biosensors, einer wasserlöslichen Folie, einer wasserlöslichen pH-empfindlichen Folie und eines Flüssigkeits-Transportmittels in einem geschlossenen System.
  7. Wegwerf-Artikel (20) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei der Stimulus gewählt ist aus der Gruppe Druck, Wasser, pH, elektrische Leistung und Enzym.
  8. Wegwerf-Artikel (20) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei der Sensor (60) proaktiv ist.
  9. Wegwerf-Artikel (20) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Ansprechfunktion eine oder mehrere der Gruppen umfasst, die gewählt ist aus Umwandeln potentieller Energie in kinetische Energie, Freigeben eines gespeicherten Materials, Freigeben eines pH-Regelmittels, Freigeben eines Enzym-Inhibitors, Freigeben einer Hauptpflege-Zusammensetzung, Abgeben eines gespeicherten Materials, Abgeben eines aktiven Inhaltsstoffes, Abgeben eines gespeicherten Materials an die Haut eines Trägers, Abgeben eines gespeicherten Materials an eine Körperausscheidung, Einschließen von Fäkalien, Einkapseln von Fäkalien, Bereitstellen eines Hohlraums und Ansaugen einer flüssigen Körperausscheidung.
  10. Wegwerf-Artikel (20) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Betätigungselement (70) ausgebildet ist, um eine potentielle Energie umzuwandeln, um die Ansprechfunktion auszuführen, wobei die potentielle Energie gewählt ist aus einer oder mehreren der Gruppen: gespeicherte mechanische Energie, komprimierte mechanische Energie und mechanische Torsions-Energie.
  11. Wegwerf-Artikel (20) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Betätigungselement (70) gewählt ist aus einer der Gruppen Freigeben eines Vakuums, eines komprimierten elastischen Materials, eines in einer Vakuum-verschlossenen wasserlöslichen Faser eingesperrten komprimierten elastischen Materials, einer mechanischen Pumpe und eines Flüssigkeits-Transportmittels in einem geschlossenen System.
  12. Wegwerf-Artikel (20) nach Anspruch 1 mit einer Körperausscheidungs-Isolations-Einrichtung (290) umfassend: – eine Druck-Differentiations-Einrichtung (291) mit einer Außenfläche (287) und mindestens einer Innenkammer (288), wobei die Druck- Differentiations-Einrichtung die Innenkammer bei einem Druck unter einem Umgebungsdruck hält; und mindestens zwei elastische Elemente (294, 296), die in der Innenkammer der Druck-Differentiations-Einrichtung angeordnet sind und unter Vakuum-Kompression gehalten werden, wobei mindestens ein Abschnitt der Außenfläche der Druck-Differentiations-Einrichtung eine wasserlösliche Folie umfasst, und ferner umfassend eine Auslöse-Vorrichtung (289), die in der Lage ist den reduzierten Druck der Innenkammer zu erhöhen, und wobei die Auslöse-Vorrichtung (289) der Sensor (60) oder das Betätigungselement (70) ist.
  13. Wegwerf-Artikel (20) nach Anspruch 12, wobei die elastischen Elemente (294, 296) einander zumindest teilweise überlappen oder in einer nicht-berührenden Konfiguration angeordnet sind.
  14. Wegwerf-Artikel (20) nach Anspruch 12 oder 13, wobei der Artikel eine Urin-Aufnahme-Zone umfasst, in welche der Träger uriniert, wobei mindestens ein Abschnitt der Auslöse-Vorrichtung (289) zumindest teilweise in der Urin-Aufnahme-Zone vorgesehen ist.
  15. Wegwerf-Artikel (20) nach den Ansprüchen 12 bis 14, wobei mindestens eines der zwei elastischen Elemente (294, 296) einen mikroporösen Schaum umfasst, und/oder wobei mindestens eines der zwei elastischen Elemente einen makroporösen Schaum umfasst.
  16. Wegwerf-Artikel (20) nach den Ansprüchen 12 bis 15, wobei mindestens eines der zwei elastischen Elemente (294, 296) eine Luftströmung in die Innenkammer (288) der Druck-Differentiations-Einrichtung (291) verstärkt.
  17. Wegwerf-Artikel (20) nach den Ansprüchen 12 bis 16, wobei mindestens eines der zwei elastischen Elemente (294, 296) mindestens eine Fäkalien-Empfangs-Öffnung umfasst, die vorzugsweise ein Volumen von mindestens 20 cm3 unter einem aufgebrachten Druck von ungefähr 6,9 mbar (0,1 psi) bereitstellt.
  18. Wegwerf-Artikel (20) nach den Ansprüchen 12 bis 17, wobei sich mindestens eines der zwei elastischen Elemente (294, 296) nicht mehr als 25% unter einem aufgebrachten Druck von 6,9 mbar (0,1 psi) komprimiert.
  19. Wegwerf-Artikel (20) nach einem der vorherigen Ansprüche, ferner umfassend eine flüssigkeitsdurchlässige Decklage (24), eine mit der Decklage verbundene Außenlage (26) und einen zwischen mindestens einem Abschnitt der Decklage und der Außenlage angeordneten absorbierenden Kern (28).
  20. Wegwerf-Artikel (20) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei der Artikel gewählt ist aus der Gruppe: Windel, Trainingshose, Monatsbinde, Tampon und Kolostomiebeutel.
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