ES2293728T3

ES2293728T3 - Articulo de tratamiento desechable que tiene un sistema sensible.

Info

Publication number: ES2293728T3
Application number: ES99932009T
Authority: ES
Inventors: Donald Carroll Roe; Patrick Allen Allen; Bruno Johannes Ehrnsperger; Mattias Schmidt
Original assignee: Procter and Gamble Co
Current assignee: Procter and Gamble Co
Priority date: 1998-06-29
Filing date: 1999-06-29
Publication date: 2008-03-16
Anticipated expiration: 2019-06-29
Also published as: WO2000000822A1; CA2335991A1; DE69937053D1; TW408013B; PE20000731A1; JP2002519108A; EP1091718A1; TW426511B; AR032125A1; ATE372102T1; EP1091718B1; WO2000000148A1; PE20000720A1; CA2335334A1; DE69937053T2; AU4840899A; AU4850499A; AU4840799A

Abstract

Un artículo desechable (20), en donde dicho artículo se selecciona del grupo que consiste en pañales, tejidos, toallas, toallitas, esponjas, mopas y guantes, adecuado para tratar un objeto, tal como un material, un dispositivo o una persona, comprendiendo dicho artículo un sistema sensible para realizar una función sensible sobre el objeto que debe ser tratado, incluyendo el sistema sensible: (i) un sensor (60) unido de forma operativa a dicho artículo (20), estando dicho sensor adaptado para detectar una entrada, y (ii) un accionador (70) unido de forma operativa a dicho sensor (60), estando dicho accionador adaptado para realizar una función sensible como respuesta a dicha entrada, comprendiendo dicho accionador (70) un componente diferente a dicho sensor (60), (iii) un controlador (80), estando dicho controlador adaptado para recibir una señal de dicho sensor y permitir a dicho accionador realizar dicha función sensible cuando dicho sensor detecta dicha entrada.

Description

Artículo de tratamiento desechable que tiene un sistema sensible.

Campo de la invención

La presente invención se refiere a artículos desechables y, más especialmente, a artículos de tratamiento desechables que tienen un sistema sensible que actúa de forma continua o de forma discontinua.

Antecedentes de la invención

Hoy en día los artículos desechables se utilizan ampliamente para el tratamiento de superficies vivas y no vivas con una amplia variedad de fines. Por ejemplo, y de forma no limitativa, los productos desechables se utilizan en los sectores de artículos de aseo personal, productos farmacéuticos y sanitarios, de cuidado de bebés, de cuidado de textiles y de limpieza doméstica, comercial e industrial. Estos productos desechables pueden utilizarse para fines tales como, aunque no de forma limitativa, limpiar, aplicar recubrimientos u otros materiales para tratar superficies (tales como tintes, pinturas, ceras, agentes acondicionadores, etc.) y contener o eliminar materiales tales como residuos, contaminantes u otros excesos o materiales no deseados (tales como pañales para desechos corporales, mopas, escobas, guantes, etc. En muchos casos estos artículos han sustituido a los artículos reutilizables como el medio preferido por razones tales como coste, comodidad de uso e higiene. En GB 2 250 121 se describe un pañal desechable que comprende un sistema sensible que incluye:

(i): un sensor unido de forma operativa a dicho artículo, estando dicho sensor adaptado para detectar una entrada, y

(ii): un accionador unido de forma operativa a dicho sensor, estando dicho accionador adaptado para realizar una función sensible como respuesta a dicha entrada, en donde dicho accionador comprende un componente diferente a dicho sensor,

(iii): un controlador, estando dicho controlador adaptado para recibir una señal de dicho sensor y permitir a dicho accionador realizar dicha función sensible cuando dicho sensor detecta dicha entrada.

Aunque se han realizado muchos avances en el campo de los artículos desechables para mejorar su eficacia como, p. ej., mayor resistencia, adición de ingredientes activos para mejorar la limpieza, uso de gelificantes absorbentes para mejorar la absortividad, etc., aún siguen existiendo muchos problemas. Entre los problemas experimentados con estos artículos de tratamiento desechables se encuentra el escape de materiales previstos para ser retirados o aislados, lo que puede conducir a una limpieza deficiente y a la contaminación de la superficie tratada por el material previsto para ser retirado o aislado por el artículo, etc.

Otro problema es que actualmente los artículos de tratamiento desechables no diferencian entre cuándo se necesita un tipo particular de tratamiento y cuándo no. Por ejemplo, una toallita desechable puede utilizarse para la limpieza general y para contaminantes biológicos (como retirar heces de la superficie de la piel de un bebé). Las toallitas diseñadas para eliminar heces de las nalgas de un bebé contienen desinfectantes u otros ingredientes activos que pueden no ser necesarios, o no deseados, para otros usos tales como retirar alimentos de la cara del bebé o retirar manchas de una superficie textil o del suelo. Además, en caso de que el artículo desechable deba ser utilizado múltiples veces antes de su eliminación, un ingrediente activo necesario para tratar una determinada condición, tal como la desinfección de la piel tras la retirada de heces, puede ya no estar presente o no ser eficaz para su fin previsto.

Sumario de la invención

La presente invención se refiere a un artículo de tratamiento desechable que tiene un sistema sensible que actúa como respuesta a una entrada tal como un material, condición u ocurrencia para proporcionar una función sensible para tratar un material u objeto que pueda estar directa o indirectamente asociado con la entrada.

La presente invención proporciona, por ejemplo, un artículo de tratamiento desechable auto-contenido que comprende un sistema sensible que incluye:

(ii): un accionador unido de forma operativa a dicho sensor, estando dicho accionador adaptado para realizar una función sensible como respuesta a dicha entrada, comprendiendo dicho accionador un componente diferente a dicho sensor, y

(iii): un controlador, estando dicho controlador adaptado para recibir una señal de dicho sensor y permitir a dicho accionador realizar dicha función sensible cuando dicho sensor detecta dicha entrada,

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(iv): opcionalmente, un bucle de control de retroalimentación en el que dicho controlador está adaptado para permitir a dicho accionador realizar dicha función sensible como respuesta a dicha entrada cuando dicho sensor detecta dicha entrada.

El artículo se selecciona del grupo que consiste en tejidos, toallas, toallitas, esponjas, mopas y guantes.

Breve descripción de los dibujos

La Figura 1A es una vista en perspectiva del artículo realizado de acuerdo con la presente invención en donde el artículo es un sustrato plano, tal como un tejido, toallita de papel o toallita.

La Figura 1B es una vista en perspectiva de un artículo realizado de acuerdo con la presente invención en donde el artículo es una realización alternativa de un sustrato plano.

La Figura 2 muestra una vista en perspectiva de un dispositivo aislador de contaminante de la presente invención en un estado comprimido antes de la activación.

La Figura 2A muestra una vista seccional tomada a lo largo de la línea 2A-2A de la Figura 2.

La Figura 3 muestra una vista en perspectiva de una realización de la Figura 2 después de la activación.

La Figura 3A muestra una vista seccional de la Figura 3 tomada a lo largo de la línea 3A-3A de la Figura 3.

La Figura 4 muestra una vista en perspectiva de una realización alternativa de la Figura 2 después de la activación.

La Figura 4A muestra una vista seccional de la Figura 4 tomada a lo largo de la línea 4A-4A de la Figura 4.

La Figura 5 muestra una cápsula soluble.

La Figura 6A muestra un diagrama de bloques de un sistema sensible de bucle abierto ilustrativo que incluye un controlador.

La Figura 6B muestra un diagrama de bloques de un sistema sensible de bucle cerrado ilustrativo que incluye un controlador.

La Figura 7A muestra una función de salida ideal de un sistema sensible discontinuo de la presente invención que tiene un único nivel umbral.

La Figura 7B muestra una función de salida ideal de un sistema sensible discontinuo de la presente invención que tiene múltiples niveles umbral.

La Figura 8A muestra una función de salida ilustrativa de un sistema sensible discontinuo de la presente invención junto con las primera, segunda y tercera derivadas de la función de salida.

La Figura 8B muestra una función de transferencia de un sistema de control que tiene una serie de retrasos de primer orden que tienen la misma constante de tiempo.

La Figura 9A muestra una vista seccional de una realización de un sistema sensible incluyendo una bomba mecánica de la presente invención.

Las Figuras 10A y 10B muestran una realización de un sistema sensible de la presente invención incluyendo un gel eléctricamente sensible.

Las Figuras 11A, 11B y 11C muestran otra realización de un sistema sensible de la presente invención incluyendo un gel eléctricamente sensible.

La Figura 12 muestra una vista superior de una realización alternativa de la presente invención, en donde el artículo es un guante desechable.

Las Figuras 13A y 13B muestran una mopa con una cabeza de la mopa desechable. La Figura 13A es una vista superior en perspectiva. La Figura 13B es una vista en planta inferior de la cabeza de la mopa.

Las Figuras 14A, 14B y 14C muestran una mopa con una cubierta de la cabeza de la mopa desechable. La Figura 14A es una vista superior en perspectiva. La Figura 14B es una vista en planta de la cubierta de la cabeza de la mopa. La Figura 14C es una vista superior en perspectiva de la Figura A en donde la cubierta de la cabeza de la mopa está colocada sobre la cabeza de la mopa.

Descripción detallada de la invención

En la presente memoria, el término "desechable" se utiliza para describir artículos que generalmente no están previstos para ser lavados, recargados, rellenados o de otra manera recuperados o reutilizados como un artículo absorbente (es decir, están previstos para ser desechados después de un sólo uso o de varios usos [generalmente tres o menos]) y, preferiblemente, los componentes, partes o materiales del artículo deben ser reciclados, convertidos en abono o de otra manera eliminados en una manera compatible con el medio ambiente).

La expresión "artículo absorbente" se refiere a dispositivos que absorben y contienen sustancias líquidas (incluidas gaseosas) o semi-líquidas. Los artículos absorbentes incluyen, de forma no limitativa, artículos que absorben agua, absorben aceite, absorben alcohol o absorben otros fluidos.

En la presente memoria "tratar" significa mover, retirar, aislar o modificar un objeto. Un objeto previsto para ser tratado puede ser inanimado o animado e incluye, de forma no limitativa, cualquier material, dispositivo, persona, animal, entorno ambiental o atmósfera, o un componente de los mismos. Tratar un objeto puede incluir eliminar, aislar o modificar un material situado sobre la superficie o dentro del material u objeto. El término "tratamiento" se refiere al hecho de tratar. La expresión "artículo de tratamiento" significa un artículo capaz de tratar un objeto. A título ilustrativo los tratamientos pueden abarcar: limpiar; proporcionar una sustancia; eliminar un material (tal como, de forma no limitativa, una sustancia contaminante o irritante); aislar un material por ejemplo confinándolo en un compartimento, vacío o material absorbente, o recubriéndolo; y modificar un material cambiando su actividad biológica, identidad química, estructura, propiedades, pH, o forma, estado físico, forma física, o propiedades químicas, eléctricas u ópticas; y combinaciones de los mismos. La modificación de un material u objeto puede conseguirse, de forma no limitativa, suministrando una sustancia (p. ej., un ingrediente activo) al objeto o aplicando energía, o una combinación de los mismos.

En la presente memoria, "auto-contenido" en el contexto de un artículo de tratamiento auto-contenido significa que el artículo comprende tanto un sensor como un accionador, en donde el accionador incluye estructura, materiales, agentes de tratamiento adecuados y/o energía para realizar una función sensible como parte de una estructura unitaria del artículo.

Los artículos de la presente invención pueden utilizarse en cualquier campo de uso incluyendo, de forma no limitativa, aseo personal, sanidad, cuidado de bebés, hogar y cuidado doméstico, productos limpiadores, productos desinfectantes y/o higienizantes, tratamiento de textiles, aseo personal, productos cosméticos, atención médica, productos farmacéuticos, etc. Los ejemplos anteriores están, de hecho, previstos sólo como ejemplos y será evidente que muchos de los artículos pueden ser incluidos en más de una categoría de artículos, por ejemplo una mopa puede ser tanto un artículo de limpieza como un artículo absorbente.

Sensor

Los artículos desechables de la presente invención comprenden un sensor unido de forma operativa al artículo. En esta memoria, el término "sensor" se refiere a un dispositivo que es capaz de detectar una entrada. Una entrada es un acontecimiento o un parámetro asociado a un acontecimiento. Un parámetro asociado a un acontecimiento es cualquier señal medible que está relacionada con la ocurrencia de un acontecimiento dentro del marco de referencia del sistema. Los sensores incluyen cualquier cosa que responda a una o más entradas específicas, incluyendo propiedades eléctricas, químicas, biológicas, bioquímicas, físicas o mecánicas. Ejemplos de entradas que pueden ser detectadas por el sensor de la presente invención incluyen, aunque no de forma limitativa, posición, presión, caudal, movimiento, humedad, enzima, bacterias, pH, conductividad, resistencia, capacitancia, inductancia, campos eléctricos y/o electromagnéticos, luz, presencia de un material o sustancia o cambio en la condición de un material o sustancia, otras propiedades o acontecimientos (p. ej., ocurrencia o presencia de un material) y combinaciones de los mismos. El mero paso del tiempo, sin otra entrada, no constituye una entrada para los fines de la presente invención. Un sensor eléctrico o biológico puede, por ejemplo, detectar la presencia de un material (como, aunque no de forma excluyente, un patógeno, un fluido, un desecho corporal) detectando un componente del material. Un sensor puede detectar uno o más acontecimientos o uno o más parámetros asociados con un acontecimiento y proporcionar una entrada a un accionador o a un controlador. Además, un sensor de la presente invención también puede ser reversible o irreversible. Una película o cápsula que se disuelve es un ejemplo de un sensor irreversible, mientras que un sensor eléctrico que detecta actividad eléctrica o carga estática de o sobre un objeto puede recibir múltiples señales de entrada secuenciales (es decir, es reversible).

Un sensor químico o biosensor puede responder a entradas químicas y/o bioquímicas tales como, aunque no de forma excluyente, enzimas u otros componentes de forma típica presentes en contaminantes, fluidos y desechos corporales tales como sangre, orina, heces y saliva, pH, agua, u otras entradas biológicas tales como bacterias, virus, productos de degradación biológicos (tales como los derivados de la destrucción o degradación de bacterias u otros microorganismos o materiales biológicos). Un sensor químico puede utilizar una reacción química como un medio de detección o puede implicar la disolución de un material soluble en un material de entrada de interés. Ejemplos de sensores químicos o biológicos incluyen películas, cápsulas, celdas, precintos, etc. que se disuelven o rompen como respuesta a una entrada química, bioquímica o biológica específica o a una clase específica de entrada química, bioquímica o biológica. Un sensor mecánico también puede responder a un movimiento, posición, presión, etc. Un ejemplo de sensor mecánico es uno de tipo fuelle en el que cuando se coloca un objeto sobre el sensor, el peso empuja hacia abajo al fuelle para inflar una parte del sensor. Un sensor mecánico puede también incluir un sensor o una parte del sensor que se rompe o separa cuando se aplica una presión predefinida. Un sensor eléctrico también se puede utilizar para responder a una entrada tal como, aunque no de forma limitativa, humedad, orina, sangre, heces, sangre menstrual, presión, resistencia, capacitancia, inductancia, carga estática, etc. Un sensor eléctrico puede, por ejemplo, incluir un sensor en el que una entrada conductiva (tal como una que contiene agua) cierra un circuito eléctrico; un sensor en el que una entrada tal como presión otensión cierra un contacto eléctrico para completar un circuito; un sensor piezoeléctrico que genera una señal mediante presión inducida durante el uso o por un usuario o portador (p. ej., mediante movimiento o tono muscular); un sensor en el que la resistencia, capacitancia o inductancia varían en presencia de la entrada a la que responde el sensor; o un sensor que recibe señales eléctricas del cuerpo (p. ej., de los músculos subcutáneos) del usuario o portador a través de un contacto tal como un sensor de contacto con la piel. También se puede utilizar un sensor térmico para detectar cambios de temperatura. Opcionalmente, el sensor puede ser un biosensor como es conocido en la técnica (p. ej., un sensor de enzimas, sensor de orgánulos, sensor de tejidos, sensor de microorganismos o sensor electroquímico). El sensor puede ser adaptado para detectar proteínas, azúcares, componentes biliares, etc. tal como se describe en la patente US-4.636.474 titulada "Toilet Apparatus", concedida a Kenji Ogura y col. el 13 de enero de 1987. Los biosensores pueden comprender sistemas de bio-reconocimiento, de forma típica enzimas o proteínas de unión tales como anticuerpos inmovilizados sobre la superficie de transductores físico-químicos. Los biosensores pueden detectar componentes de desechos corporales, tales como amoniaco y fenol (p. ej., mediante biosensores que comprenden electrodos enzimáticos). Una cepa específica de bacterias puede ser detectada mediante biosensores utilizando anticuerpos frente a esta cepa bacteriana. Los electrodos enzimáticos ilustrativos que pueden utilizarse para detectar fenoles (p. ej. en orina o heces) incluyen electrodos basados en tirosinasa o electrodos enzimáticos basados en polifenol oxidasa descritos en las patentes US-5.676.820 titulada "Remote Electrochemical Sensor", concedida a Joseph Wang y col. el 14 de octubre de 1997, y US-5.091.299 titulada "An Enzyme Electrode For Use In Organic Solvents", concedida a Anthony P. F. Turner y col. el 25 de febrero de 1992, respectivamente.

Opcionalmente, el sensor puede ser un "sensor proactivo" capaz de detectar cambios o señales relacionadas con el acontecimiento medido. Por ejemplo, esto puede incluir cambios en un objeto que debe ser tratado, tal como el cuerpo del portador o la superficie que debe ser tratada, en el artículo, o en el desecho o contaminantes que están directamente relacionados o, como mínimo, indirectamente relacionados con la ocurrencia de un acontecimiento inminente. Un sensor proactivo, por ejemplo, puede detectar un acontecimiento inminente tal como una defecación, micción o descarga, condición médica, infestación por insectos o parásitos, etc. o un parámetro que esté relacionado con un acontecimiento. El acontecimiento inminente puede estar relacionado con el desecho corporal, el portador o el usuario, el artículo o un componente o componentes de los mismos. Un parámetro que está relacionado con un acontecimiento es cualquier señal de entrada medible que está relacionada con la ocurrencia del acontecimiento dentro del marco de referencia del sistema (es decir, una señal causada por el usuario o el portador). El sensor proactivo puede, por ejemplo, predecir la ocurrencia de un acontecimiento o puede detectar señales que pueden preceder a un acontecimiento, tales como predecir la aparición de una condición médica (p. ej., enfermedad, erupción cutánea, acné) detectando la presencia de bacterias o agentes irritantes de la piel que preceden a la aparición de la condición). El sensor proactivo también puede predecir efectos ambientales tales como infestación por insectos detectando huevos o esporas de insectos así como la presencia de moho y hongos detectando esporas. Los sensores proactivos en un artículo pueden medir muchas entradas diferentes para predecir un acontecimiento. Por ejemplo el sensor puede detectar una contaminación fecal residual (p. ej., residuo fecal enzimático dejado después de limpiar un suelo manchado por un perro que no ha sido amaestrado, o la piel de un bebé cerca de las nalgas) dando lugar a malos olores, dispersión de infección bacteriana o irritación de la piel. La detección de un pH alto,el aumento de la hidratación de la piel que produce un aumento medible de la conductancia, la reducción de la impedancia de la piel, etc. también pueden ser utilizados para predecir una posible irritación de la piel. Otras realizaciones de un sensor proactivo se describen en la solicitud de patente codependiente US-09/107.561 titulada "Disposable Article Having A Proactive Sensor", presentada
el 29 de junio de 1998.

El sensor también puede comprender un "sistema" de detección que incluye dos o más sensores, cada uno de los cuales puede detectar una señal igual o diferente de la misma fuente o de una fuente diferente. Por ejemplo, el sistema de detección puede incluir un sensor dentro del artículo que detecta señales eléctricas o biológicas de uno o más sensores externos y/o separados, de forma que cuando se envían determinados tipos de señales o determinadas combinaciones de señales, el sensor dentro del artículo del accionador realiza una función sensible. Por ejemplo, cuando se detecta una entrada biológica en un cierto tipo de fluido que también tiene un determinado pH, el artículo puede liberar un agente antimicrobiano seleccionado que es eficaz en estas condiciones particulares.

Accionador

El artículo de la presente invención también comprende un accionador. En esta memoria, el término "accionador" se refiere a un dispositivo que comprende "potencial" y un medio para transformar este potencial de forma que realice o active una "función sensible". El potencial del accionador puede comprender energía potencial o almacenada o material almacenado. El accionador, por tanto, puede realizar o activar una función sensible transformando energía potencial en energía cinética o liberando o proporcionando un material almacenado. La energía potencial puede ser almacenada como energía mecánica, eléctrica, química o térmica. La expresión"energía cinética"en la presente memoria se refiere a la capacidad para hacer un trabajo o para realizar una función sensible como se ha descrito anteriormente (p. ej., expansión de un dispositivo comprimido, rotación de un dispositivo retorcido, un gel que se mueve al cambiar de fase o el recubrimiento o tratamiento de un material u objeto.

La expresión "función sensible" se define para los fines de esta memoria como una función realizada sobre el objeto que debe ser tratado. El objeto que debe ser tratado puede ser una sustancia o material, el propio artículo, un portador o usuario del artículo, un microorganismo animado, un dispositivo o un componente de los mismos. Para los fines de la presente invención, se considera que una función es realizada como consecuencia de la entrada si la función es realizada sobre el elemento detectado o sobre otro elemento directa o indirectamente asociado con el elemento detectado.

En las realizaciones típicas de la invención, el accionador tratará un objeto realizando una o más de las funciones sensibles siguientes: proporcionar un material para tratar un objeto; proporcionar energía eléctrica (definida en la presente memoria de forma que incluye energía electromagnética) para tratar un objeto; proporcionar energía mecánica para tratar un objeto. El hecho de proporcionar energía de acuerdo con las anteriores categorías puede incluir, además de lo descrito más adelante, mover un material, eliminar un material o aislar un material. Aislar un objeto, como se discutirá en más detalle más adelante, también puede incluir proporcionar un material a un objeto para aislar dicho objeto.

El tratamiento realizado según la presente invención puede estar dirigido a obtener una amplia variedad de salidas beneficiosas para el usuario incluyendo, aunque no de forma limitativa: limpiar, blanquear, manchar, colorear, higienizar, abrillantar, desodorizar, desinfectar, medicar, sedar, morder químicamente, modificar la superficie, suavizar, teñir, desgomar, recubrir, encapsular, coger materiales, hacer reaccionar químicamente, precintar, aclarar, oscurecer, deslustrar, engrasar, espesar, gelificar, pintar, entintar, imprimir, aromatizar, saturar, secar, absorber, adsorber, detoxificar, desestatizar, adherir, eliminar deshilachados, metalizar, purificar, hilvanar, fregar, hacer reaccionar químicamente incluyendo oxidar, reducir y neutralizar, solidificar, licuefactar, endurecer, suavizar, curtir, hidratar, locionar, salar, diluir, peinar, conservar, lubricar, limpiar y disolver.

Funciones de tratamiento ilustrativas para el accionador incluyen proporcionar un material tal como un ingrediente activo para limpiar, acondicionar, colorear, modificar, hacer reaccionar químicamente con un objeto, catalizar una reacción química con un objeto, higienizar, desinfectar, esterilizar, destruir (tal como insectos, microorganismos), recubrir, modificar el pH, modificar la actividad biológica, inhibir o proteger un objeto. Ejemplos específicos ilustrativos no limitativos incluyen tratar un material u objeto tal como: superficie dura o blanda tal como vidrio, suelos, piel, placas, utensilios, mesas, metal, madera, plásticos, cerámica; textiles tales como prendas de vestir, moquetas, tapicerías; modificar la naturaleza física de un material añadiendo una composición química que modifique las propiedades físicas del mismo como, por ejemplo, modificando la viscosidad, la energía superficial u otras propiedades físicas, o facilitando o provocando una reacción química con el material.

Las funciones de tratamiento ilustrativas para suministrar energía mecánica para tratar un material u objeto incluyen manipular físicamente el material o el objeto tal como mediante masaje, mezclado, desgastado, dispersión o debilitando su adhesión a una superficie.

Las funciones de tratamiento ilustrativas para eliminar o aislar un objeto incluyen eliminar o aislar fluidos corporales o heces, contaminantes, alimentos estropeados, materiales biodegradados tales como alimentos, plásticos biodegradables, aceites, etc.

Un accionador de un artículo desechable puede, por ejemplo, liberar o proporcionar un desodorante, inhibidor enzimático, agentes antimicrobianos, agentes antifúngicos, composiciones para el cuidado de la piel, agentes limpiadores, agentes modificadores de la superficie o reguladores del pH; capturar, limpiar, cubrir, atrapar, inmovilizar, precintar, bombear o almacenar fluidos corporales, desechos corporales, contaminantes, suciedad, polvo, basura o cualquier otra sustancia cuya presencia no sea deseada; o disparar la liberación o creación de una estructura o elemento diseñado para realizar una o más de estas funciones o cualquier otra función sensible sobre el desecho, portador, artículo o un componente de los mismos.

Un accionador de un artículo desechable, por ejemplo y como se ha descrito anteriormente, puede proporcionar un material a un objeto. Para ello puede proporcionar a un objeto uno o más ingredientes activos tales como, aunque no de forma limitativa, aquellos seleccionados del grupo que consiste en agentes antimicrobianos, agentes antifúngicos, inhibidores enzimáticos, tamponadores del pH, modificadores del pH, agentes limpiadores, agentes acondicionadores, fármacos, materiales absorbentes, productos cosméticos, agentes protectores (p. ej., ceras, cremas barrera para la piel, superficies duras, etc.), polvos, anti-adherentes (p. ej., siliconas) y modificadores de la reología. Preferiblemente los materiales suministrados son almacenados en el artículo. Los materiales y los ingredientes activos que pueden ser suministrados incluyen, aunque no de forma limitativa, uno o más de los siguientes: agentes acondicionadores, agentes limpiadores (p. ej., tensioactivos, preferiblemente tensioactivos aniónicos y no iónicos), desinfectantes, agentes antifúngicos, agentes antimicrobianos, reactivos químicos, fármacos, agentes biológica o fisiológicamente activos (p. ej., inhibidores enzimáticos), modificadores de la reología (p. ej., agentes modificadores de las heces), tamponadores o modificadores del pH, tintes; gas presurizado, una espuma comprimida, una espuma retorcida, un elemento de transporte de líquido de un sistema cerrado, un gel eléctricamente sensible, un gel sensible al pH, un gel concentrador de sales, etc. Los modificadores de la reología incluyen, aunque no de forma limitativa, agentes modificadores de las heces, espesantes (p. ej., espesantes poliméricos, arcilla, etc.), agentes de suspensión y reductores de la viscosidad. Los agentes acondicionadores pueden utilizarse para acondicionar objetos animados o inanimados incluyendo de forma no excluyente textiles, cabello, fibras, piel y cuero. Los ejemplos incluyen tensioactivos catiónicos, polímeros catiónicos, aceites, ceras, agentes abrillantadores, siliconas, hidrocarburos, emolientes, hidratantes, etc.

El aislamiento de un objeto puede ser realizado recubriéndolo, capturándolo en un vacío, un recipiente u otra estructura tridimensional, o moviéndolo a otra ubicación (lo que puede implicar el alejamiento con respecto a su ubicación original o simplemente el ajuste de su posición en las proximidades de su posición original.

Sin embargo, un dispositivo que simplemente proporciona una señal para indicar que se ha producido un acontecimiento no es considerado como un "accionador" para los fines de esta invención.

El hecho de disparar la creación de una estructura tridimensional para separar un material de una ubicación (tal como una superficie) o para de otra manera aislar un objeto puede implicar la realización de funciones sensibles sobre un componente del artículo y, finalmente, sobre el material. Capturar una sustancia que debe ser retirada, limpiar una superficie del objeto que debe ser tratado o la piel del usuario o portador, o tratar la superficie de un objeto o la piel de un usuario o portador con una composición que limpia o modifica la superficie o la piel, o componentes de los mismos, o un material o una sustancia sobre esta piel o superficie, por ejemplo, son funciones sensibles realizadas en el contaminante y/o en la superficie o el usuario o portador. Ajustar la geometría del artículo (en una, dos o tres dimensiones) o las propiedades físicas (p. ej., módulo de flexión, geometría, etc.) son ejemplos de funciones sensibles que pueden ser realizadas por el artículo.

Sin embargo, el hecho de señalar a un cuidador y/o al portador que se ha producido un acontecimiento no supone la realización de una función sensible porque no se realiza una función sobre un objeto o material. Los dispositivos de señalización requieren un agente externo al sistema (p. ej., un ser humano, etc.) para actuar como accionador y que se produzca una función.

Un accionador de la presente invención puede liberar energía potencial para realizar o activar una función sensible sobre el objeto que debe ser tratado. El objeto que debe ser tratado puede ser inanimado o animado, incluyendo por ejemplo, de forma no limitativa, un material, dispositivo, superficie, persona, animal o entorno (p. ej., aire ambiental). La liberación de energía potencial puede transformar energía potencial mecánica, eléctrica, química o térmica en energía cinética mecánica, eléctrica o química para realizar la función sensible. Los accionadores pueden ser disparados por un nivel umbral de una entrada para liberar energía potencial y realizar una función sensible o pueden responder continuamente a una entrada, como se describe más adelante. Por ejemplo, una espuma comprimida tiene almacenada energía potencial mecánica comprimida y puede proporcionar energía cinética mecánica al ser liberada. Una espuma retorcida tiene almacenada energía potencial mecánica de torsión que puede proporcionar energía cinética mecánica, es decir, rotación, al ser liberada. Además, la energía química, eléctrica o térmica almacenada puede utilizarse para liberar energía cinética eléctrica, mecánica, química o térmica.

La energía potencial puede ser almacenada en cualquier manera suficiente para mantenerla/conservarla hasta que sea necesaria. Los ejemplos incluyen pilas y/o capacitadores, materiales o estructuras tensionadas mediante elasticidad, torsión, compresión, en forma de reactivos sin reaccionar y materiales capaces de realizar funciones físicas o químicas (p. ej., agentes absorbentes, emolientes, tamponadores del pH, inhibidores enzimáticos, agentes modificadores de las heces; gases comprimidos, etc.).

De forma alternativa, un accionador de la presente invención puede comprender una cantidad de un material almacenado capaz de realizar o activar una función sensible sobre el objeto que debe ser tratado. En una realización, por ejemplo, el accionador puede liberar o proporcionar un material almacenado que realiza una función sensible. En esta realización, el accionador puede ser disparado por un nivel umbral de una entrada para liberar o proporcionar de forma discontinua el material almacenado en un determinado momento o puede liberar o proporcionar el material de forma continua.

En realizaciones alternativas el sensor y/o el accionador pueden comprender un elemento de transporte de líquido de un sistema cerrado. Un "elemento de transporte de líquido de un sistema cerrado" o "elemento de transporte" comprende un elemento llenado con líquido que tiene una abertura de entrada y una abertura de salida, que cuando recibe líquido por la abertura de entrada libera líquido por la abertura de salida. El líquido liberado por la abertura de salida puede servir como una señal de entrada a un sensor. Por ejemplo, el líquido puede ser agua que es liberada cuando el elemento de transporte embebe orina por una abertura de entrada, que actúa para disolver una junta y liberar energía mecánica almacenada para suministrar un material o crear un espacio vacío para aislar un material. De forma alternativa, el propio elemento de transporte puede disparar un accionador (p. ej., mezclarse con agentes para realizar una reacción química) o puede realizar al menos una parte de la función del accionador (p. ej., el agua liberada es embebida por un polímero superabsorbente dispuesto en una determinada geometría, que se hincha y forma un volumen vacío de heces). El transporte de líquido a través de estos elementos de transporte está basado en la succión directa en lugar de en la capilaridad. El líquido es transportado a través de una región en la que no puede entrar una cantidad significativa de aire (o de otro gas). La fuerza impulsora para el líquido que fluye a través de este elemento puede ser creada por un sumidero líquido (p. ej., una estructura absorbente capilar u osmótica) o una fuente en unión líquida con el elemento. Por tanto, un elemento de transporte de líquido debe tener una permeabilidad a los líquidos relativamente elevada.

Existen preferiblemente al menos dos regiones dentro del elemento de transporte con diferente tamaño de poro, a saber, la una o más región(es) de abertura que tienen poros más pequeños y la región interior que tiene un tamaño de poro mucho mayor. La región interior del elemento de transporte tiene una permeabilidad que es relativamente elevada comparada con la permeabilidad de una región de abertura (una elevada permeabilidad a los líquidos proporciona menos resistencia al flujo), que puede ser una parte de una región exterior/de pared que rodea a la región interior/principal. Ejemplos no limitativos de materiales con elevado tamaño de poro adecuados para usar como material para la región interior incluyen estructuras fibrosas que comprenden poliolefina, PET, celulosa y fibras basadas en celulosa y espuma porosa de celdas abiertas tal como espumas reticuladas, esponjas de celulosa, espumas de poliuretano y espumas HIPE. En una realización, los vacíos de la región interior están prácticamente en su totalidad llenos con un fluido prácticamente incompresible. La expresión "prácticamente en su totalidad" se refiere a la situación en la que un volumen de vacío suficiente de la región interior es llenado con el líquido de manera que pueda establecerse un flujo continuo entre las aberturas de entrada y de salida.

Las regiones de abertura del elemento de transporte comprenden materiales que son permeables al líquido de transporte aunque no al gas ambiental (como el aire) una vez que son humedecidas con el líquido de transporte. A menudo, estos materiales se describen como membranas, que se definen como regiones que son permeables al líquido, al gas o a una suspensión de partículas en un líquido o gas. La membrana puede, por ejemplo, comprender una región microporosa para proporcionar permeabilidad a los líquidos a través de los capilares. En una realización alternativa, la membrana puede comprender una región monolítica que comprende un copolímero de bloques a través del cual el líquido es transportado por difusión. Las membranas ilustrativas para las regiones de abertura incluyen membranas de acetato de celulosa, tales como las que también se describen en la patente US-5.108.383 titulada "Membranes for Absorbent Articles" concedida a White el 28 de abril de 1992, películas PET como se describen en EP-A-0451797, membranas de nitrocelulosa, membranas de nitrato de celulosa, membranas de PTFE, membranas de poliamida y poliéster. Otros materiales adecuados son las mallas poliméricas tejidas tales como las mallas de poliamida o polietileno comercializadas por Verseidag en Geldern-Waldbeck, Alemania, o SEFAR en Rüschlikon, Suiza.

El accionador puede de forma alternativa comprender un gel eléctricamente sensible. Los geles eléctricamente sensibles son redes de gel polimérico que, cuando se hinchan al menos parcialmente con agua, cambian de volumen y/o geometría tras la aplicación de una corriente o campo eléctrico. Por ejemplo, ciertos geles de poliacrilamida parcialmente ionizados sufrirán una contracción anisotrópica de aproximadamente 50% en campos eléctricos débiles (p. ej., 0,5 voltios/cm) cuando son sumergidos en acetona y agua. Otros geles eléctricamente sensibles pueden sufrir una flexión inducida eléctricamente en presencia de agua y un tensioactivo o pueden sufrir un movimiento ondular oscilante cuando son sometidos a un campo eléctrico oscilante. Se cree que el encogimiento local puede ser inducido en una parte del gel, p. ej., una cara de un elemento de gel, concentrando moléculas de tensioactivo cargadas positivamente en el polímero de gel cargado negativamente en un campo eléctrico. Un cambio de la intensidad y/o la polaridad del campo induce un movimiento en el gel que hace que una cara reduzca su longitud (p. ej., un gel con forma de tira puede ondularse). Los geles eléctricamente sensibles pueden comprender una geometría variable tal como diseños de tipo rectangular, circular, rejilla reticulada, etc. para proporcionar una válvula para liberar un material, permitir el paso de un fluido, impedir el paso de un fluido, encapsular un fluido u otra sustancia (p. ej., desecho corporal), etc. al cambiar su volumen y/o geometría. Un gel eléctricamente sensible con forma de tira, por ejemplo, puede ser doblado para transportar heces cuando se detecta humedad fecal. En las Figuras 10A y 10B, por ejemplo, se muestra una tira de gel eléctricamente sensible en un circuito en el que la humedad fecal puede puentear los contactos 485 y permitir que la corriente fluya hasta el gel eléctricamente sensible doblando o enderezando la tira. De forma alternativa, un gel eléctricamente sensible con un diseño de rejilla reticulada, como se muestra en las Figuras 11A, 11B y 11C, puede ser eléctricamente inducido a hincharse o encogerse cuando se detecta fluido eléctricamente conductivo para formar una válvula que permita y/o impida el flujo de orina a otra parte del artículo 20. La Figura 11A, por ejemplo, muestra un circuito que incluye un diseño de rejilla reticulada de un gel eléctricamente sensible. Las Figuras 11B y 11C también muestran una vista microscópica de la rejilla en una configuración encogida y en una configuración hinchada, respectivamente. Un material ilustrativo es un gel de PAMP (ácido poli(acrilamido-2-metil propano) sulfónico) débilmente reticulado. Este tipo de gel puede realizar diferentes funciones tales como crear un espacio vacío para un objeto que debe ser retirado o aislado de una superficie (p. ej. heces), limpiar la piel u otra superficie, aplicar o proporcionar un agente químico o actuar como una válvula para liberar un material. Otros geles eléctricamente sensibles ilustrativos se describen en la patente US-5.100.933, concedida a Tanaka el 31 de marzo de 1990 y en WO 9202005. De forma alternativa, los geles sensibles al pH, los geles sensibles a la concentración de sal que cambian de volumen y/o geometría a un pH o una concentración de sal específicos, respectivamente, o los geles que son sensibles a otras propiedades de los materiales o condiciones pueden utilizarse como accionadores de la presente invención.

Una realización de un artículo de la presente invención puede incluir uno o más sensores proactivos y uno o más accionadores. Al detectar una señal de entrada antes del acontecimiento inminente, un sistema sensible en el artículo puede ser disparado para prepararlo al acontecimiento inminente. Esto permitirá construir artículos en los que la tecnología de tratamiento está inicialmente "oculta" o no interfiere pero que está disponible en el momento en que se necesita o justamente antes del mismo. Independientemente de la entrada específica, el sensor proactivo en estas realizaciones puede disparar un accionador para realizar una acción sobre el objeto que debe ser tratado y prepararlo para la ocurrencia del acontecimiento. Por ejemplo, si se desea detectar un acontecimiento biológico inminente (p. ej., enfermedad, irritación de la piel, infestación por insectos, etc.), el sistema es preferiblemente disparado (es decir, el sistema sensible es activado) por una señal biológica relacionada con la presencia del acontecimiento que predice el acontecimiento inminente que debe ser tratado o evitado.

El accionador 70 puede estar dispuesto en, y/o unido de forma operativa a, cualquier parte del artículo desechable que permita al accionador realizar una función sensible.

El artículo también incluye un controlador. Un "controlador" se define para los fines de esta memoria como un dispositivo que recibe una entrada de un sensor y determina si deben adoptarse una o más acciones. Un controlador 80 puede recibir una señal del sensor 60 y dar instrucciones al accionador 70 para que realice una función sensible sobre el desecho corporal, el portador, el artículo o un componente de los mismos. Un controlador puede incluir materiales que sufren un cambio químico o físico, puede ser un dispositivo químico, mecánico o eléctrico que procese información de un sensor, etc. Por ejemplo, en un artículo que tiene un material de espuma plástica comprimida encapsulado y confinado al vacío en una bolsa soluble en humedad, el sensor 60 puede comprender la bolsa soluble en humedad. Las características físicas y químicas de la película, es decir, el tipo de polímero, el espesor, etc., que determinan la cantidad de entrada que debe estar presente antes de que la película se disuelva, actúan como el controlador 80 y determinan el nivel umbral de entrada que debe ser alcanzado antes de que el controlador 80 permita al accionador 70 liberar energía almacenada para realizar una función sensible. El accionador 70 es la combinación de la espuma comprimida y la pérdida de vacío, lo que permite liberar la energía mecánica almacenada en la espuma comprimida. En este ejemplo, el controlador 80 actúa como un interruptor de un tiempo. Un controlador eléctrico 80 que recibe señales del sensor 60 tales como la actividad eléctrica de músculos del usuario puede, sin embargo, recibir y monitorizar múltiples señales eléctricas y puede disparar repetidamente el accionador. El controlador puede estar integrado con el componente de sensor, integrado con el componente de accionador o puede ser un componente del sistema separado.

El controlador 80 puede estar dispuesto en, y/o unido de forma operativa a, cualquier parte de un artículo desechable que permitirá al controlador 80 recibir una señal del sensor 60 y proporcionar una señal al accionador 70. El controlador 80 puede estar completamente contenido dentro del artículo, tal como el artículo 20, o puede tener una parte situada en el artículo y una parte situada fuera del artículo. Un controlador 80 o una parte de un controlador 80 puede estar unido de forma operativa a uno o más sensores 60, a uno o más accionadores 70, a otra parte del controlador 80 o a otra parte del artículo 20. El controlador 80, por ejemplo, puede recibir una señal del sensor 60 y proporcionar una señal al accionador 70.

Aunque diferentes elementos estructurales pueden realizar el sensor 60 y las funciones del controlador 80, las funciones del sensor 60 y del controlador 80 de la presente invención no necesitan ser realizadas por diferentes elementos estructurales. Las funciones del sensor 60 y del controlador 80, por ejemplo, pueden ser realizadas por el mismo elemento estructural tal como una película que se disuelve en contacto con un componente de un material que debe ser tratado, p. ej. un desecho. En este ejemplo, la película actúa como un sensor y responde a la entrada. Las características físicas y químicas de la película, es decir, el tipo de polímero, el espesor, etc., que determinan la cantidad de entrada que debe estar presente antes de que la película se disuelva actúan como el controlador y determinan el nivel umbral de entrada que debe ser alcanzado antes de que el controlador permita al accionador liberar energía almacenada para realizar una función sensible. En otra realización, el sistema sensible puede comprender celdas o cápsulas que contienen uno o más materiales para tratar el objeto previsto. Las células o cápsulas pueden, por ejemplo, explotar bajo un nivel umbral de presión o disolverse en presencia de un nivel umbral de un determinado líquido u otro componente de desecho corporal u otro contaminante y liberar un material de tratamiento almacenado (p. ej., una composición para el cuidado de la piel o un inhibidor enzimático). En esta realización, las células o las cápsulas actúan como el sensor, p. ej., detectando el nivel de presión, y como el controlador, p. ej., definiendo el nivel umbral de presión, antes de permitir que el material de tratamiento almacenado sea liberado. En una realización en la que el elemento de transporte de líquido de un sistema cerrado recibe un fluido que debe ser tratado en la abertura de entrada y un líquido tal como agua sale de la abertura de salida para disolver una película soluble que contiene un material resiliente comprimido, por ejemplo, el elemento de transporte de líquido de un sistema cerrado puede actuar como sensor y como controlador. En esta realización, el elemento de transporte actúa como un sensor recibiendo el fluido que debe ser tratado (p. ej., orina) y la permeabilidad de la abertura de entrada o de la abertura de salida puede funcionar como el controlador y determinar la cantidad umbral de líquido que es necesaria antes de que el elemento de transporte suministre líquido a la película.

El artículo 20 de la presente invención preferiblemente incluye un sistema sensible discontinuo con o sin un bucle de control de retroalimentación. El sistema sensible puede de forma alternativa incluir un sistema sensible continuo que tiene un bucle de control de retroalimentación. Por ejemplo, un artículo absorbente puede comprender un sistema sensible que actúa sobre el contaminante, p. ej., fluido corporal, cuando el desecho corporal contaminante es detectado por el sensor. Un "sistema sensible" se define para los fines de esta invención como un sistema que actúa sobre el objeto que debe ser tratado cuando el sensor 60 detecta la entrada disparadora apropiada. Cuando se detecta un determinado parámetro de entrada, el accionador 70 realiza la liberación de energía o de material almacenado para realizar una función sensible.

El sistema sensible de la presente invención puede responder de manera "continua" o "discontinua". En esta invención, un "sistema sensible continuo" se refiere a un sistema sensible en el que la salida depende cuantitativamente de la cantidad de entrada, es decir, se necesitan cantidades en continuo aumento de la entrada para producir cantidades en continuo aumento de la salida, o donde la salida del sistema sensible comprende una liberación pasiva de un material almacenado. Un polímero superabsorbente colocado en un artículo desechable absorbente, por ejemplo, proporciona una respuesta continua en donde la salida depende cuantitativamente de la cantidad de entrada, es decir, a medida que cantidades crecientes de desecho líquido entran en contacto con el polímero superabsorbente, una cantidad creciente del polímero contiene este líquido hasta agotar la capacidad del polímero. Una reacción química estequiométrica es otro ejemplo de un sistema que tiene una respuesta continua a una salida creciente. En la reacción A + exceso B \rightarrow C, por ejemplo, la cantidad de exceso B convertida a C está estequiométricamente y, por tanto "continuamente", relacionada con la cantidad de A disponible en el sistema. Un sistema sensible que libera de forma pasiva un material almacenado, sin embargo, generalmente proporciona una respuesta continua independientemente de la forma en que el propio material es liberado porque la función sensible real realizada sobre el objeto que debe ser tratado es realizada por el material, no por la liberación del material. Por tanto, si el material es liberado de forma continua como respuesta a una determinada entrada, o liberado de forma discontinua en un único momento cuando se detecta un umbral de una determinada entrada, la función sensible realizada por el material liberado es realizada de manera que se necesitan cantidades continuamente crecientes de la entrada para producir cantidades continuamente crecientes de la salida hasta que el material liberado es agotado.

Un "sistema sensible discontinuo", sin embargo, se refiere a un sistema sensible que tiene una función de salida que es prácticamente independiente de la cantidad de entrada más allá de un nivel umbral. Por ejemplo, cuando se alcanzan uno o más niveles umbral de una determinada entrada, el sistema sensible puede liberar la totalidad o una parte pre-designada de su energía almacenada para realizar una función sensible específica. En una realización ideal de la presente invención, la función de salida incluye una función de "etapa" como se muestra en la Figura 7A. En esta realización, la velocidad de cambio en la salida con niveles crecientes de entrada (d(salida)/d(entrada)), es decir, la pendiente o primera derivada f'(x) de la función de salida f(x), es preferiblemente prácticamente cero cuando la cantidad de entrada es superior o inferior al nivel umbral. En el nivel umbral, sin embargo, la velocidad de cambio
d(salida)/ d(entrada) preferiblemente es próxima a infinito. Por tanto, en la respuesta discontinua ideal, el límite de la función f(x-\varepsilon) como \varepsilon\rightarrow0 no es igual al límite de la función f(x+\varepsilon) como \varepsilon\rightarrow0, es decir, lim f(x-\varepsilon) \neq lim f(x+\varepsilon).

La presente invención, sin embargo, reconoce que en el mundo físico un cambio de etapa instantáneo ideal al nivel umbral no es necesario e incluso puede no ser posible en muchos casos. En una realización preferida, sólo es necesario que la función de salida tenga un cambio de etapa virtual con un cambio muy pequeño de entrada en o alrededor del nivel umbral de la entrada. Por tanto, la presente invención contempla un sistema sensible discontinuo que tiene una función de salida que responde de una manera suficientemente discontinua en la región de transición de forma que la función de salida tenga al menos un grado relativo mínimo de inclinación en la región de transición. Sin pretender imponer un método particular para describir o modelar un sistema discontinuo, en un método preferido para determinar si una determinada función de salida funciona de una forma suficientemente discontinua como se ha definido en la presente invención, la pendiente de la curva de salida en el punto de inflexión se compara con la pendiente relativa de una línea entre el primer punto y el último punto de la región de transición. Por ejemplo, la Figura 8A muestra una gráfica de una función de salida ilustrativa f(x) junto con gráficas alineadas de las primera f'(x), segunda f''(x) y tercera f'''(x) derivadas de la función de salida ilustrativa. La función de salida f(x) describe el efecto de la entrada (x o I) sobre la salida o respuesta (R(I)). Para los fines de la presente invención, la región de transición se define como la región entre los máximos relativos R(I_{1}) y los mínimos relativos R(I_{2}) de la segunda derivada, f''(x), de la función de salida, f(x). Los máximos relativos, R(I_{1}) y los mínimos relativos, R(I_{2}), son puntos en donde la tercera derivada, f'''(x), es igual a cero. El punto de inflexión, I_{0}, se define como el punto en la región de transición en el que la segunda derivada, f''(x), es igual a cero, es decir,

1

La comparación de la pendiente de la función de salida en el punto de inflexión con la pendiente de una línea entre el primer punto y el último punto de la región de transición viene dada por la ecuación:

2

En esta ecuación dR/dI en el punto de inflexión es la primera derivada de la función de salida en ese punto. La expresión \DeltaI_{T} es el cambio de entrada al sistema sensible entre el primer, I_{1} y el último, I_{2}, puntos de la región de transición, es decir, I_{2} - I_{1,} y la expresión \Delta R_{T} es el cambio de respuesta de la función de salida entre el primer punto y el último punto de la región de transición, es decir, R(I_{2}) - R(I_{1}). El coeficiente k es una constante proporcional que describe la inclinación relativa de la pendiente de la función de salida en el punto de inflexión, I_{0}, comparada con la pendiente de una línea entre el primer punto y el último punto de la región de transición. Para que el sistema sensible tenga una función de salida discontinua, la constante proporcional k debe ser al menos aproximadamente 2,0, preferiblemente al menos aproximadamente 3,0, más preferiblemente al menos aproximadamente 5,0, incluso más preferiblemente al menos aproximadamente 10,0, siendo el valor más preferido al menos aproximadamente 100.

En ciertas realizaciones, el grado relativo de inclinación en la región de transición de un sistema sensible discontinuo también puede ser modelado por una función de transferencia de un sistema de control que tiene una serie de números enteros n de retrasos de tiempo de primer orden con una constante de tiempo igual. La función de transferencia del sistema sensible se define en la presente invención como la relación entre las transformadas de Laplace de la salida (variable de respuesta) y las de la entrada (variable de perturbación). Ver, p. ej., Robert H. Perry & Don Green, Perry's Chemical Engineers' Handbook, 6ª ed., cap. 22 (McGraw Hill, Inc. 1984). Como se muestra en la Figura 8B, el grado de inclinación relativa de una función de salida puede ser calculado por la fórmula: KG(s) = K/(Ts + 1)^{n} en donde KG(s) es la función de transferencia, K es un elemento proporcional, T es la constante de tiempo del sistema y n es el número entero de retrasos de tiempo de primer orden. En este modelo, al aumentar el número n también aumenta la inclinación de la función de salida en la región de transición y el modelo comienza a aproximarse a un sistema sensible discontinuo. Ciertos sistemas sensibles discontinuos de la presente invención preferiblemente pueden ser modelados por la fórmula anterior cuando n es mayor o igual a aproximadamente 25, siendo más preferido cuando n es mayor o igual a aproximadamente 50 y siendo lo más preferido cuando n es mayor o igual a aproximadamente 100.

Como se muestra en la Figura 7A, un sistema sensible de la presente invención puede incluir un único nivel umbral en el cual el sistema sensible puede liberar toda su energía almacenada para realizar una función sensible específica o también puede incluir múltiples niveles umbral en los que el sistema puede liberar una parte pre-designada de su energía almacenada para realizar una o más funciones sensibles específicas en cada nivel umbral. En una realización que tiene un único nivel umbral, por ejemplo, el sistema sensible puede liberar toda su energía almacenada para realizar toda la función sensible cuando se alcanza este nivel umbral. En una realización con un único nivel umbral, en este ejemplo, el sistema sensible discontinuo incluye un sistema que tiene dos estados (encendido o apagado). Cuando una cantidad umbral de una entrada tal como desecho corporal está presente en el artículo de tratamiento desechable, el sistema sensible puede realizar una única función sensible sobre el objeto que debe ser tratado. Por tanto, el sistema sensible discontinuo puede realizar una función única "tipo interruptor" pasando de un estado a otro en presencia de un nivel umbral de una entrada.

De forma alternativa, como se muestra en la Figura 7B, el sistema sensible puede tener múltiples niveles umbral de forma que cuando se alcanza cada nivel umbral, el sistema puede liberar una determinada "cantidad" de energía o proporcionar una cantidad de material para realizar una función sensible específica. En esta realización, cuando se alcanza cada nivel umbral puede realizarse una parte de toda la función sensible y/o pueden realizarse diferentes funciones sensibles independientes como respuesta a haber alcanzado diferentes niveles umbral. Por ejemplo, un sistema sensible puede monitorizar una enzima fecal y cuando se alcanza cada nivel umbral de enzima puede proporcionar una cantidad igual o desigual de inhibidor(es) enzimático(s), o puede realizar una primera función sensible (p. ej., inflar o expandir un componente de almacenamiento del artículo o proporcionar un tamponador del pH) en el primer nivel umbral y realizar otra función sensible (p. ej., proporcionar una cantidad de inhibidor[es] enzimático[s]) en el segundo nivel umbral. En cada región de transición el sistema sensible responde prácticamente igual que la región de transición de la realización con un único umbral descrita anteriormente.

Además, un sistema sensible puede monitorizar múltiples entradas y realizar una o más funciones sensibles cuando se alcanzan los niveles umbral de las diferentes entradas o puede realizar una función sensible sólo cuando se alcanzan dos o más niveles umbral de las diferentes entradas. Por tanto, un controlador puede monitorizar múltiples entradas diferentes y realizar una función sensible diferente cuando se alcanza el nivel umbral de las diferentes entradas. De forma alternativa, el controlador puede realizar una función lógica de tipo puerta O de manera que una función sensible puede ser realizada cuando se alcanzan uno o más niveles umbral de las múltiples entradas. El controlador también puede realizar una función lógica de tipo puerta Y de manera que puede realizarse una función sensible cuando se alcanza cada nivel umbral de dos o más entradas diferentes.

El sistema sensible también puede comprender un sistema de "bucle cerrado" o de "bucle abierto". Un sistema de "bucle cerrado", también denominado sistema de "bucle de control de retroalimentación", incluye diferentes componentes de sensor 60 y accionador 70 y realiza una función sensible al recibir la entrada. En algunas realizaciones preferidas, el sistema también puede utilizar una detección o una medición de un elemento o de un parámetro de la condición de salida como al menos un disparador de la función sensible que se realiza al recibir la entrada. La condición de salida puede ser el estado de la condición de entrada después de que el accionador 70 haya tenido la oportunidad de realizar una función sensible sobre la condición de entrada. Por ejemplo, si el sensor 60 está monitorizando el pH sobre una superficie u otro objeto que deba ser tratado y un contaminante es descargado en el artículo 20 cambiando el pH del sistema, es decir, la condición de salida del sistema sensible, el sistema sensible puede liberar una cantidad predeterminada de un tamponador del pH para devolver el pH del sistema al pH teórico o al intervalo de pH deseado o puede liberar un tampón hasta que el pH vuelva al pH teórico o al intervalo de pH. Sin embargo, un material absorbente tal como un polímero superabsorbente que absorbe continuamente una entrada de líquido hasta que el líquido ha sido totalmente absorbido o se ha agotado la capacidad del polímero, no se considera que comprende un sistema de bucle cerrado porque el material absorbente no tiene componentes diferentes de sensor 60 y accionador 70. La función sensible puede ser realizada cuando la condición de salida alcanza un nivel umbral o puede ser realizada sólo cuando se alcanza la condición de salida y una o más condiciones diferentes. El hecho de actuar al recibir la entrada puede incluir actuar sobre el elemento detectado, p. ej., detectar el pH y actuar sobre el pH, o puede incluir actuar sobre una composición de la cual el elemento detectado es un componente integrado, p. ej., detectar una enzima fecal o humedad fecal y actuar sobre las heces. Como se ha descrito anteriormente, un sistema de bucle de control de retroalimentación incluye al menos dos componente diferentes: el sensor 60 y el accionador 70. El sensor 60 detecta un acontecimiento o un parámetro asociado con este acontecimiento. El accionador 70 recibe una señal y realiza una función sensible sobre la condición de entrada detectada por el sensor 60. El bucle de control de retroalimentación también incluye un controlador 80. En este caso, el sensor 60 puede proporcionar una señal al controlador 80 y el controlador 80 puede dirigir al accionador 70 para que realice una función sensible al recibir la condición de entrada. El controlador 80 puede ser un componente separado del sistema sensible o la función del controlador puede ser realizada por el sensor 60 y/o el accionador 70.

El bucle de control de retroalimentación puede ser "no modulador" o "modulador". En un sistema sensible de bucle de control de retroalimentación "no modulador" el sistema sensible actúa como un interruptor de un tiempo en el que el accionador realiza una función sensible sobre la entrada cuando se alcanza el nivel umbral de la condición de salida. Por ejemplo, el sensor 60 puede detectar una enzima específica y el accionador 70 puede liberar como respuesta un inhibidor enzimático que actúa sobre la enzima detectada en el contaminante. De forma alternativa, el sensor 60 puede detectar un contaminante líquido y liberar como respuesta una espuma comprimida o un material absorbente que absorbe la humedad en el material a medida que se expande. El sensor 60 también puede detectar un gas volátil que produce un olor agresivo y el accionador 70 puede liberar como respuesta un desodorante que elimina el olor de dicho gas volátil. En cada uno de estos ejemplos, el accionador 70 actúa al recibir la entrada detectada por el sensor 60. Si el sensor 60 detecta un contaminante líquido y el accionador 70 libera un material de espuma comprimida para crear un vacío conformado de suficiente volumen como para contener heces, sin embargo, el accionador 70 actúa sobre algo diferente a la entrada detectada por el sensor 60, es decir, actúa sobre las heces en lugar de sobre la orina y, por tanto, no es un bucle de control de retroalimentación. Un bucle de control de retroalimentación "modulador", sin embargo, incluye un sensor 60, un accionador 70 y un controlador 80. En un bucle de control de retroalimentación modulador, la condición de salida es controlada de forma constante o repetida y el controlador 80 manda al accionador que realice una función sensible sobre la entrada para mantener la condición de salida en una referencia deseada o dentro de un intervalo deseado. Un sistema sensible modulador puede medir de forma constante o repetida el pH en el desecho y liberar una determinada cantidad de un regulador del pH (tal como un tamponador del pH o un agente reductor del pH) cada vez que el pH del desecho es detectado por encima de un nivel umbral de pH para proporcionar un sistema sensible de bucle de control de retroalimentación.

Un sistema de "bucle abierto", sin embargo, es un sistema que responde a la entrada realizando una función sensible sin utilizar retroalimentación, es decir, la salida no tiene efecto sobre la entrada detectada que entra en el sistema. Un sistema sensible de bucle abierto puede incluir un sensor 60 que detecta un contaminante y un accionador 70 que realiza una función sensible de manera continua o discontinua sobre algo diferente a la entrada detectada por el sensor 60. Por ejemplo, el sensor 60 puede detectar un agente desinfectante o limpiador aplicado por separado y el accionador 70 puede capturar o almacenar el contaminante. Un ejemplo de un sistema sensible de bucle abierto continuo en el que un separador inflable se infla para proporcionar un volumen vacío para almacenar heces mediante una reacción química estequiométrica cuando un líquido tal como orina entra en contacto con un material que desprende gas, es decir, un sistema sensible continuo, se describe en la patente US-5.330.459 titulada "Disposable Absorbent Article Having An Inflatable Spacer", concedida a Gary D. Lavon y col. el 19 de julio de 1994.

La presente invención incluye sistemas sensibles que proporcionan una respuesta discontinua, ya sean de bucle abierto o de bucle cerrado. La presente invención también incluye sistemas sensibles que proporcionan una respuesta continua y también incluyen un bucle de control de retroalimentación (es decir, un sistema de bucle cerrado). Cada uno de estos tipos de sistemas sensibles proporciona diferentes ventajas frente a los sistemas sensibles de bucle abierto continuos conocidos en la técnica.

En una realización de la presente invención, un artículo de tratamiento desechable comprende un dispositivo aislador de contaminante tal como un material resiliente comprimido que es mantenido en compresión dentro de una bolsa, en donde al menos una parte de la misma es soluble en agua. Preferiblemente, el material resiliente comprimido es mantenido en compresión al vacío dentro de la bolsa. Cuando un nivel umbral de humedad disuelve una parte de la región soluble en agua y libera de forma discontinua el vacío, el material comprimido se expande y puede realizar una función sensible sobre uno o más contaminantes. El material comprimido, por ejemplo, puede ser una espuma de plástico resiliente que tiene un vacío conformado de suficiente volumen como para capturar contaminantes sólidos. En esta realización, si la bolsa soluble responde a la contaminación de la humedad derivada del contaminante y el dispositivo aislador captura contaminante sólido como respuesta a la humedad, como se muestra en la Fig. 1, el sistema sensible comprende un sistema sensible de bucle cerrado discontinuo porque el sistema actúa sobre la entrada detectada de manera discontinua cuando está presente un nivel umbral de la entrada. Si, sin embargo, la bolsa soluble responde a la humedad, el sistema sensible comprende un sistema de bucle abierto discontinuo porque el sistema sensible actúa sobre algo que no es la entrada, es decir, el sistema captura el contaminante en lugar de la humedad. De forma alternativa, el material comprimido puede ser un material absorbente que actúa como una bomba absorbiendo fluido en su cuerpo a medida que se expande. Como se muestra en las Figuras 9A a 9C, por ejemplo, una espuma resiliente 394 de elevado tamaño de poro y células grandes, como se ha descrito anteriormente, puede ser comprimida y contenida en una película, envoltura, bolsa o cápsula que tiene al menos una parte soluble 392 y un soporte insoluble 393. La Figura 9A muestra una bomba mecánica ilustrativa de la presente invención. La Figura 9B muestra heces sobre la estructura y la Figura 9C muestra la estructura después de que las heces hayan sido absorbidas. Preferiblemente, cada celda que comprende la espuma comprimida está individualmente mantenida al vacío. Cuando un líquido (p. ej., un contaminante líquido tal como orina u otro fluido corporal) entra en contacto con la película soluble, la película se disuelve y permite que la espuma comprimida en las células entre en contacto con el contaminante para expandirse y absorber fluido en la espuma a medida que se expande. En una realización, el material absorbente puede incluir múltiples celdas que son precintadas individualmente al vacío para mantener la succión con el desecho superpuesto. En esta realización, si el sistema sensible bombea el fluido que ha sido detectado por el material soluble, el sistema sensible comprende un sistema sensible de bucle cerrado discontinuo porque el sistema actúa al recibir la entrada detectada por el sensor. El material comprimido puede de forma alternativa o adicional proporcionar un principio activo (tal como se ha descrito anteriormente) a la superficie a medida que se expande.

El sensor 60 puede estar integrado con el artículo 20 o puede ser instalado por el cuidador o el portador. El sensor 60 puede estar completamente contenido dentro del artículo tal como el artículo 20 o puede tener una parte receptora situada en el artículo de manera que entre en contacto con la entrada deseada y otra parte tal como una parte transmisora situada en el artículo o fuera del artículo.

Las realizaciones de la presente invención pueden también incluir regiones de retención para recibir y contener materiales que deben ser retirados por artículos de la presente invención incluyendo, de forma no limitativa, líquidos, semi-líquidos y sólidos. En la realización del dispositivo aislador del contaminante mostrada en las Figuras 2 y 3, el material comprimido 94 puede comprender cualquier espuma elástica que tenga propiedades de compresión y recuperación adecuadas de forma que sea capaz de ser comprimida y mantenida dentro de la bolsa 92 y también capaz de recuperar una parte sustancial de su altura original, preferiblemente al menos de aproximadamente 75%, al cesar una fuerza de ligadura. Al menos una parte de la bolsa 92 comprende una región soluble o una junta soluble. La región o junta soluble puede disolverse en contacto con el contaminante o con otro material que esté asociado con el contaminante o sea predictivo del mismo, por ejemplo, agua, orina, enzimas fecales, bacterias, etc. La bolsa 92 preferiblemente conserva el material comprimido 94 en un estado de compresión al vacío hasta que una parte de la región soluble de la bolsa 92 se disuelve de forma suficiente (es decir, se ha detectado un nivel umbral de agua) como para liberar de forma discontinua el vacío. Una vez expandida, la espuma es también preferiblemente lo suficientemente rígida como para resistir la presión o las fuerzas aplicadas a la misma durante el uso de manera que la espuma no se comprimirá de forma significativa, preferiblemente menos de aproximadamente 50%, y liberará el contaminante capturado. Las espumas EVA, por ejemplo, como las comercializadas por Foamex Corporation de Eddystone, Pennsylvania, identificadas como espumas SIF/210PP1 o Aquazone 80A, o por Sentinel Products Corporation de Hyannis, MA, identificada como MC1900 EVA 2 lb/pies^{3}, o una espuma como se describe en la patente US-5.260.345 titulada "Absorbent Foam Materials For Aqueous Body Fluids and Absorbent Articles Containing Such Materials" concedida a DesMarais y col. el 9 de noviembre de 1993; la patente US-5.387.207 titulada "Thin-Until-Wet Absorbent Foam Materials For Aqueous Body Fluids And Process For Making Same" concedida a Dyer y col. el 7 de febrero de 1995; y la patente US-5.625.222 titulada "Absorbent Foam Materials For Aqueous Fluids Made From high Internal Phase Emulsions Having Very High Water-To-Oil Ratios" concedida a DesMarais y col. el 22 de julio de 1997, pueden ser utilizadas como el material comprimible 94 para capturar heces. Como se muestra en la Figura 2, el material comprimible 94 puede incluir una abertura que se abre cuando el material comprimible 94 es comprimido. Cuando el material comprimible 94 se expande, la abertura puede quedar encerrada por el perímetro del material comprimible 94, como se muestra en la Figura 3. Esto permite que el desecho sea capturado o encapsulado fuera del usuario, de la superficie o del objeto que es tratado dentro de la abertura del material comprimible. De forma alternativa, como se muestra en la Figura 4, el material comprimible 94 puede tener una abertura abierta que actúe como un separador y proporcione un espacio vacío con suficiente volumen para almacenar contaminantes en el artículo 20. Esto permite que el material comprimible 94 reciba
y capture contaminante múltiples veces, incluso después de que el material comprimible 94 se haya expandido.

La bolsa 92 puede ser soluble en presencia de uno o más tipos diferentes de entradas, tales como agua, fluido corporal, enzimas fecales, nivel de pH, etc. y puede tener características físicas y/o químicas (p. ej., espesor) que pueden ser diseñadas para fijar el nivel umbral de esta entrada necesario para que la bolsa se disuelva. La bolsa soluble 92 puede, por ejemplo, comprender una película de plástico que sea soluble en agua tal como una película de PVA comercializada por Chris-Craft Industrial Products, Inc. de South Holland, IL, como la película MONOSOL M7031, o por H. B. Fuller Company de St. Paul, MN, como HL 1636 o HL 1669-X. El espesor de la película, por ejemplo, también puede ser modificado para proporcionar la activación deseada. La película utilizada también puede, por ejemplo, tener un espesor en el intervalo de aproximadamente 0,00127 cm (0,0005 pulgadas) a aproximadamente 0,00381 cm (0,0015 pulgadas). Una película HL 1636 que tiene un espesor de aproximadamente 0,00254 cm (0,001 pulgadas), por ejemplo, se activará con un contenido de humedad de aproximadamente 0,049 gramos por pulgada cuadrada (1 pulgada = 25,4 mm).

En esta realización, el dispositivo aislador 90 funciona como un sistema sensible discontinuo no modulador. La parte soluble de la bolsa 92 actúa como un sensor que responde a una entrada específica. El sensor puede, por ejemplo, ser sensible al agua en el contaminante o derrame o en otro componente del objeto que debe ser aislado, p. ej., una enzima en las heces. Cuando cualquier parte soluble de la bolsa 92 entra en contacto con un nivel umbral de la entrada, la parte soluble de la bolsa 92 se disuelve y libera el material comprimible, que se expande para capturar, rodear o envolver al contaminante. Las características físicas y químicas del material utilizado para formar la bolsa 92 definen el nivel umbral de la entrada y actúan como un controlador que determina el momento en el que el material comprimible 94 debe ser liberado. Cuando la bolsa se disuelve, la liberación del vacío y la expansión del material comprimible 94 actúan como un accionador para capturar el contaminante. Por tanto, el dispositivo aislador 90 actúa como un interruptor de un tiempo discontinuo que libera la energía mecánica almacenada en el material comprimible 94 cuando se detecta un nivel umbral de una determinada entrada. La energía útil del sistema sensible incluye: (energía almacenada) - (pérdida de histéresis). El material comprimible 94 utilizado preferiblemente tiene una pérdida de histéresis mínima y una recuperación máxima. Más preferiblemente, la pérdida de histéresis por compresión es menos de aproximadamente 25% de manera que la recuperación tras la liberación es de al menos aproximadamente 75%.

En un sistema sensible alternativo se proporcionan dispositivos de compresión similares a los de las Figura 2 y 3, salvo que el material comprimible cuando se expande no forma un vacío sino que libera un material (p. ej., un principio activo) para tratar un objeto, estando el principio activo almacenado en o sobre el material comprimible. Cuando se activa el material comprimible, el material activo es liberado para que realice su función prevista. Este tipo de dispositivo comprimible puede ser relacionado con un dispositivo de liberación de material mediante compresión y puede ser utilizado junto con un sensor, como se ha descrito anteriormente.

Una realización de bucle cerrado continuo de la presente invención puede comprender una película soluble en agua sensible al pH que forma una envoltura alrededor de un sistema tamponador del pH. El material soluble descrito anteriormente puede ser sensible al pH. De esta forma, el material soluble puede tener un umbral de pH. El "umbral de pH" de un material soluble es el pH al cual el material pasa de ser soluble a ser insoluble, o viceversa. Por ejemplo, el material soluble puede ser prácticamente insoluble a un pH de menos de 6 pero soluble a un pH de más de 6. Por tanto, el umbral de pH de este material es un pH 6. En realizaciones preferidas de la presente invención, el umbral de pH del material soluble está preferiblemente entre aproximadamente 5 y aproximadamente 9 y preferiblemente entre aproximadamente 5,5 y aproximadamente 8,5, aunque también se contemplan otros umbrales de pH. El cambio de pH puede ser la causa o el disparador de la disolución del material soluble o también puede ser utilizado para ayudar a aumentar o reducir la velocidad de disolución del elemento de paso de contaminante. Por tanto, el funcionamiento del elemento de paso de contaminante puede modificarse dependiendo de factores tales como el tipo y la cantidad de contaminante. Un elemento de paso de contaminante adecuado para el desecho corporal y otro fines se describe en más detalle en la solicitud US-09/106.423, titulada "Directionally Preferential Waste Passage Member For Use With Disposable Absorbent Article" presentada el 29 de junio de 1998. La película sensible al pH adecuada puede tener, por ejemplo, un umbral de pH en el intervalo de aproximadamente 5 a 7. El tamponador del pH, por ejemplo, puede ser un tampón fosfato a pH 7 comercializado por Corning, Inc., Corning, NY (Ref. 473650). Cuando se alcanza el pH umbral, el tamponador del pH se libera y actúa de manera continua mediante una reacción química estequiométrica. El sistema es de bucle cerrado porque el sistema detecta el pH y actúa sobre el pH, es decir, la entrada.

Esta realización también puede comprender un sistema sensible de bucle abierto o un sistema sensible de bucle de control de retroalimentación. Si la bolsa 92 se disuelve en agua y el dispositivo 90 captura contaminante (tal como heces, por ejemplo), el sistema sensible comprende un sistema de bucle abierto porque la salida del sistema, es decir, el contaminante, no afecta a la entrada, es decir, el agua. Si, sin embargo, la bolsa responde al contaminante (p. ej., humedad fecal o una enzima fecal), el sistema sensible comprende un bucle de control de retroalimentación porque el sistema utiliza una medida de la salida. En este ejemplo, el sistema sensible de bucle de control de retroalimentación no es modulador porque actúa como un interruptor de un tiempo y no altera de forma continua o repetida la entrada para mantener un nivel de referencia deseado para la salida.

En otra realización de la presente invención, una espuma tal como se describe en el ejemplo anterior u otro material resiliente puede ser retorcido para crear una energía potencial mecánica de torsión y encerrado en una envoltura de película, bolsa o cápsula soluble, como se ha descrito anteriormente. Preferiblemente, el material resiliente retorcido es mantenido en la posición retorcida en la película, envoltura, bolsa o cápsula soluble bajo vacío. En esta realización, cuando se detecta un nivel umbral de humedad, pH, etc., la película o cápsula se disuelve, liberando el vacío de forma discontinua y liberando la espuma. La energía potencial mecánica de torsión almacenada hace que la espuma se desenrolle y puede realizar una función sensible tal como almacenar, capturar o atrapar contaminantes, limpiar la superficie de un objeto, aplicar un principio activo a un objeto, etc. En esta realización, el sistema sensible proporciona una respuesta discontinua no moduladora. Dado que el sistema actúa sobre algo que no es la entrada, es decir, actúa sobre la piel del portador, el sistema sensible comprende un sistema de bucle abierto.

En otra realización, un regulador del pH puede estar integrado en una película o gránulos, o mantenido bajo una película de un material sensible al pH que es insoluble, es decir, un sólido, por debajo de un pH predefinido (p. ej., por debajo de un pH de aproximadamente 6,0), pero soluble por encima de este nivel de pH. Cuando se detecta el nivel umbral de pH o un pH superior, el material sensible al pH integrado o superpuesto se disuelve, liberando el regulador del pH para tratar el objeto previsto. En el caso del regulador del pH integrado, el sistema sensible libera el agente de manera continua a medida que se disuelve el material integrado. En el caso del regulador del pH mantenido bajo una película, el sistema sensible libera el agente de manera discontinua después de que la película se haya disuelto. Un regulador del pH puede ser un tampón, un agente reductor del pH, p. ej., un ácido, o un agente incrementador del pH, p. ej., una base. Una variación de esta realización puede incluir un sustrato que dará lugar a un cambio de pH mediante hidrólisis por una o más enzimas objetivo u otro componente que pueda estar presente en un contaminante. Cuando la enzima objetivo u otro componente reacciona con el sustrato, la reacción produce un cambio de pH que permite reaccionar con un material sensible al pH similar al descrito anteriormente para liberar un regulador del pH. Un inhibidor enzimático también puede estar integrado en el material sensible al pH. La presencia de la enzima objetivo, p. ej., una enzima fecal, puede producir la conversión del sustrato y un cambio de pH y a continuación la disolución del material sensible al pH y la liberación del inhibidor enzimático para tratar las heces u otro objeto, tal como la piel del usuario u otra superficie. Materiales sensibles al pH ilustrativos son conocidos en la técnica e incluyen poliacrilamidas, derivados de ftalato, gelatina formalizada, goma laca, queratina, derivados de celulosa, p. ej., celulosa oxidada y derivados del poli(ácido acrílico). Los materiales preferidos incluyen acetato-ftalato de celulosa, acetato de vinilo, acetato-ftalato de polivinilo, ftalato de hidroxi-propil metilcelulosa y polimetacrilato mezclado con copolímeros de ácido acrílico y éster acrílico. Otros materiales ilustrativos se describen en EP-612.520 A2 titulada "pH Triggered Osmotic Bursting Delivery Devices".

Otra realización de un sistema sensible de la presente invención puede proporcionar, es decir, transportar de forma activa, un agente hasta un objeto que debe ser tratado, incluyendo una entrada, un contaminante, un portador, un usuario o un artículo del que la entrada es un componente para realizar una función sensible. En esta realización, por ejemplo, el accionador 70 puede comprender una espuma resiliente comprimida o un elemento de transporte de líquido de un sistema cerrado que proporciona un agente al objeto que debe ser tratado cuando el sensor detecta la entrada.

Las realizaciones de la presente invención antes mencionadas que liberan o proporcionan reguladores del pH como respuesta a la disolución del material sensible al pH comprenden un sistema sensible que tiene un bucle de control de retroalimentación que actúa sobre el nivel de pH cuando se alcanza un nivel umbral de pH. Estas realizaciones pueden ser de tipo modulador o no modulador. Si el regulador del pH liberado, por ejemplo, es un tampón que contiene componentes incrementadores del pH y componentes reductores del pH, el sistema comprende un sistema modulador de bucle de control de retroalimentación que continuamente monitorizará el pH en el artículo y mantendrá el nivel de pH en el artículo al nivel de referencia deseado o dentro de un intervalo objetivo del tampón dentro del cual el pH es aumentado o reducido. Si el sistema sensible, sin embargo, libera sólo un agente reductor del pH al primer nivel umbral de pH, por ejemplo, el sistema comprende un sistema de bucle de control de retroalimentación no modulador, el agente reductor del pH reducirá el pH del sistema hasta que el agente sea agotado y no mantendrá el pH del sistema al nivel de pH deseado o dentro de un intervalo teórico de pH. Si, sin embargo, se sabe que el contaminante que está en contacto con el artículo elevará el nivel de pH y el sistema libera una cantidad predeterminada de un agente reductor del pH cada vez que el nivel del pH en el artículo alcanza un nivel umbral de pH, el sistema puede comprender un sistema modulador de bucle de control de retroalimentación porque liberará repetidamente el regulador del pH cuando el pH del artículo sea superior a la referencia deseada del sistema. Sin embargo, los ejemplos antes mencionados que liberan o proporcionan un agente que actúa sobre algo que no es el nivel de pH (p. ej., un inhibidor enzimático fecal) como respuesta al hecho de que el pH haya alcanzado un nivel umbral, comprenden sistemas sensibles de bucle abierto. En estos ejemplos, el sistema sensible libera un agente que no afecta a la condición de entrada que es controlada, es decir, el nivel de pH.

El artículo de la presente invención también puede liberar o proporcionar como función sensible uno o más agentes modificadores de las heces ("FMAs"), "agentes modificadores del desecho corporal viscoso", "agentes modificadores" o "agentes", como cuando la materia fecal es detectada por el sensor o una entrada que indica la inminente ocurrencia de un acontecimiento fecal. El FMA se utiliza a una cantidad eficaz para modificar las propiedades químicas o físicas del desecho corporal viscoso, como heces o sangre menstrual. Esto puede incluir endurecer la materia fecal, aumentar o reducir la viscosidad eficaz de las heces, aumentar o reducir la facilidad de desecación de las heces, reducir la adhesión de las heces, reducir las características de adhesión de las heces, o cualquier combinación de los mismos.

Una "concentración eficaz" de un FMA, en la presente memoria, se refiere a la cantidad relativa de agente necesaria para que esta tenga un efecto medible sobre la viscosidad o dureza de la materia fecal. Preferiblemente, es deseable una concentración de FMA de al menos aproximadamente 0,01% en peso de las heces que deben ser tratadas y de forma más típica entre aproximadamente 0,1% y aproximadamente 50% en peso de las heces se encuentra disponible para las heces.

El agente modificador de las heces de la presente invención puede incluir uno o más agentes "liberadores de agua" capaces de separar la parte líquida de las heces (es decir, el agua) de la estructura sólida de las heces y/o reducir el grado de "unión" del agua de las heces con los componentes sólidos de las heces.

Los agentes modificadores de las heces que actúan reduciendo la viscosidad de las heces, como se ha descrito anteriormente, incluyen, aunque no de forma limitativa, los siguientes: floculantes orgánicos e inorgánicos y similares. Los floculantes inorgánicos incluyen, aunque no de forma excluyente, sales de metal divalente y trivalente, incluyendo de forma no excluyente sales de hierro, aluminio, calcio y sodio y mezclas de las mismas. Se cree que estas sales forman productos de hidrólisis que se asocian con las superficies cargadas de la materia en forma de partículas en la estructura coloidal de las heces, dando lugar a una floculación (es decir, floculación a través de cualquiera de los mecanismos descritos anteriormente). Algunos ejemplos incluyen cloruro ferroso, cloruro férrico, sulfato de aluminio, hidroxicloruro de aluminio, aluminato de sodio, sulfato de calcio, poli(silicato-sulfato de aluminio) (comercializado por Handy Chemical, Quebec, con la marca registrada PASS), sulfato ferroso, carbonato de calcio y similares.

Los floculantes orgánicos incluyen, aunque no de forma excluyente, sustancias naturales como albúmina, goma xantano y goma guar. Los floculantes sintéticos son generalmente moléculas o polímeros no reticulados solubles en agua y pueden incluir polímeros acrílicos y acrilamidas y sus derivados (a muy baja concentración [algunas centésimas de % en peso]), polivinilpirrolidona, polimetacrilatos, poliaminas, poli(óxido de etileno) y polímeros de alilamina. Preferiblemente, estos son tipos poliméricos catiónicos (aunque los solicitantes no desean imponer ninguna teoría, se cree que estos agentes actúan mediante asociación con las regiones negativamente cargadas de la fracción en forma de partículas de las heces y reducción de la carga de repulsión neta entre las partículas). Algunos de los floculantes sintéticos pueden actuar aumentando la viscosidad de las soluciones acuosas si se utilizan a una concentración elevada y más adelante se discuten como agentes espesantes de las heces. También es importante destacar que si algunos de los floculantes orgánicos son utilizados a una concentración demasiado elevada, su efecto puede ser el contrario. Por tanto, el agua puede ser mantenida más estrechamente por las heces debido a la tendencia de estos agentes a formar geles si se utiliza por encima de la cantidad necesaria para asociarse con la materia en forma de partículas
cargada.

Algunos derivados reticulados de los floculantes orgánicos sintéticos (p. ej., poliacrilatos), o derivados de los mismos, son conocidos en la técnica como polímeros superabsorbentes y actúan formando geles insolubles en agua cuando entran en contacto con desechos acuosos de muy baja viscosidad tales como orina y sangre menstrual. Sin embargo, dado que estos tipos reticulados no pueden fácilmente disociarse (es decir, disolverse) y adsorberse en los tipos en forma de partículas dentro de la matriz de las heces, no actúan como floculantes.

Los agentes modificadores de las heces que actúan reduciendo la viscosidad de las heces como se ha descrito anteriormente pueden también incluir agentes reductores. Por ejemplo, los agentes que reducen los enlaces disulfuro (enlaces -S-S-) como los que se encuentran en la mucosa del colon (la mucosa del colon generalmente comprende glicoproteínas macromoleculares unidas por enlaces disulfuro) pueden reducir de forma significativa la viscosidad de las heces con elevado contenido de mucosa. Sin pretender imponer ninguna teoría, se cree que la reducción de los enlaces disulfuro de mucina (que actúan como enlaces cruzados entre las cadenas de polímero de mucina) reduce significativamente el peso molecular promedio de la estructura glicoproteínica de las heces tales con las heces fluidas a un nivel bastante inferior al "punto de gelificación" de la mucina (es decir, se hace imposible la estructura de larga distancia debido al tamaño relativamente pequeño de las glicoproteínas).Los agentes reductores ilustrativos incluyen sulfitos tales como hidrógenosulfito de sodio, sulfito de sodio y ditionita de sodio, tioles y tioalcoholes (p. ej., 2-mercaptoetanol, ditiotreitol y ditioeritritol), ácido mercaptoacético, tioglicolato de sodio, ácido tioláctico, tioglicoamida, monotioglicolato de glicerol, hidruros de boro (p. ej., borohidruro de sodio), aminas ternarias, tiocianatos tales como tiocianato de sodio, tiosulfatos tales como tiosulfato de sodio, cianuros tales como cianuro de sodio, tiofosfatos tales como tiofosfato de sodio, arsenitos tales como arsenito de sodio, fosfinas tales como trifenil fosfina, fenoles tales como tiofenol y p-nitrofenol, betaínas entre otros incluyendo, aunque no de forma excluyente, hidruro de litio-aluminio, cloruro de aluminio, hidrocloruro de guanidina, cloruro estannoso, hidroxilamina y
LiHB(C_{2}H_{5})_{3}.

En otras realizaciones especialmente preferidas de la presente invención se utilizan agentes modificadores que generalmente aumentan la estructura de las heces aumentando el grado de unión con el agua para aumentar la viscosidad y reducir la movilidad de las heces. Esto puede realizarse utilizando agentes espesantes a la concentración apropiada. Los agentes espesantes pueden ser naturales o sintéticos y son generalmente polímeros solubles en agua (de forma típica no reticulados) tales como CMC (carboximetilcelulosa), hidroxi-propil metilcelulosa, hidroxietilcelulosa, poli(ácido acrílico) y sus derivados, carragenato, poliacrilamida y sus derivados, (polietilen)iminas, gomas (tales como gomas xantano, guar, karaya, agar, algarrobo, pectina y ghatti, o mezclas de las mismas) y otros materiales similares. Se prefieren los polímeros catiónicos debido a las superficies aniónicas de bacterias y biopolímeros fecales. Los agentes espesantes aumentan la viscosidad de las heces disolviéndose en el agua libre de las heces y "uniendo" osmóticamente agua, mejorando así la "estructura" sólida de las heces. Generalmente, las grandes partículas poliméricas polielectrolíticas insolubles tales como las superabsorbentes convencionales no son capaces de disolverse en el agua libre de las heces y crean una matriz dentro de las heces a nivel molecular. Algunos FMAs pueden actuar de forma diferente en diferentes tipos de heces (p. ej., un FMA que actúa como un floculante en un tipo de heces, puede actuar como un agente espesante en otro tipo de heces debido al diferente carácter estructural de este tipo específico de heces). Un ejemplo de ello es el hidróxido de calcio que actúa como un floculante para un análogo fecal fluido pero como un espesante para un análogo fecal pastoso a la misma concentración.

En otras realizaciones preferidas, el agente modificador comprende agente acomplejante aniónico. Los agentes acomplejantes iónicos pueden incluir cualquier componente que forme complejos con sí mismo o con agua u otras entidades químicas en las heces para formar regiones de mayor estructura y rigidez dentro de las heces. El complejo resultante actúa estabilizando o uniendo agua de forma más estrecha en las heces. Los agentes acomplejantes iónicos ilustrativos incluyen ZnO, MgO, MnO, CaO, hidróxido de calcio, Al_{2}O_{3}, sales de aluminio, sales de cinc tales como acetato de cinc y glucanato de cinc, gelatina, sales de amonio cuaternario, etanolaminas, ácido algínico, bromuro de cetil trimetil amonio y similares. De forma alternativa, el agente acomplejante iónico puede comprender un sistema de dos (o más) componentes, en donde el complejo (es decir, la estructura más larga) se crea por la interacción de los dos componentes añadidos (p. ej., sales de aluminio, calcio, o cinc más ácido algínico y/o sales del mismo). Los agentes acomplejantes iónicos pueden formar hidratos cristalinos al formar complejos con agua. En general, los compuestos o sistemas que contienen calcio (p. ej., CaO, hidróxido de calcio y alginato de calcio, etc.) son algunos de los agentes modificadores de las heces más eficaces.

En diferentes realizaciones, el FMA puede ser orgánico o inorgánico, una molécula de bajo peso molecular o de tipo polimérico y/o puede ser un líquido, sólido (p. ej., polvo, fibra, película, banda) o un semi-sólido, o combinaciones de los mismos. El FMA puede estar presente en una emulsión agua/aceite o aceite/agua, una suspensión o una mezcla. En otra realización, una cantidad de agua suficiente que contiene electrolitos (p. ej., de contaminantes líquidos o heces) puede ser detectada por un sensor eléctrico cuando el agua electrolítica cierra un circuito, es decir, como un interruptor, haciendo que la corriente de una fuente de energía almacenada, tal como una batería, inicie una reacción química como una transición de fase, etc. Por ejemplo, la corriente puede ser aplicada a un gel eléctricamente sensible y hacer que cambie de geometría y crear un espacio vacío para contaminantes en el artículo. De nuevo, esta realización comprende un sistema sensible discontinuo que puede ser un sistema de bucle abierto o un sistema de bucle de control de retroalimentación dependiendo de si la entrada detectada se ve afectada o no por el sistema sensible. Si el sensor detecta humedad en un contaminante líquido, orina por ejemplo, el sistema sensible que crea un espacio vacío para recibir heces comprende un sistema de bucle abierto. Si el sensor detecta humedad fecal, sin embargo, el sistema sensible comprende un sistema de bucle de control de retroalimentación porque actúa al detectar la entrada. En este ejemplo, el sistema de bucle de control de retroalimentación puede también comprender un sistema modulador si el espacio vacío captura la humedad fecal junto con las heces, la humedad se evapora o es retirada del elemento sensor, abriendo así el circuito, y el controlador activa otro espacio vacío cuando el sensor vuelve a detectar humedad fecal.

En otra realización de la presente invención, un material absorbente que se hincha cuando absorbe un líquido puede utilizarse como sensor que, al alcanzarse un nivel umbral de hinchamiento, cierra mecánicamente un par de contactos eléctricos para completar un circuito eléctrico. En esta realización, el circuito eléctrico puede disparar un accionador de manera discontinua para realizar una función sensible sobre el desecho corporal, el portador, el artículo o cualquier componente o componentes de los mismos. Por ejemplo, el accionador puede abrir una válvula para permitir que el líquido fluya a otra parte del artículo, bombear el líquido a otra parte del artículo, iniciar un cambio de geometría en un gel eléctricamente sensible para cambiar la geometría y crear un espacio vacío, liberar una composición para el cuidado de la piel, un regulador del pH o un desodorante, etc.

Un material tal como una fibra, película, material no tejido u otra estructura celular también puede ser confinado en una configuración determinada por un material que responde a un contaminante, tal como un sólido contaminante (p. ej., desecho corporal como las heces), o un componente de dicho contaminante. Cuando el contaminante sólido entra en contacto con el material restrictivo, el material restrictivo puede liberar la fibra, película, material no tejido u otra estructura celular para capturar o aislar el contaminante de un objeto, tal como una superficie (p. ej., de un suelo u otra superficie dura o de la piel de un usuario o portador). Una barrera elástica, por ejemplo, puede ser confinada en dos puntos de confinamiento lejos de un espacio vacío en un artículo mediante un material que se disuelve, debilita, etc. como respuesta a un contaminante (que puede ser el mismo contaminante que es aislado u otro contaminante asociado a este). Cuando el contaminante sólido se ha dispuesto dentro del espacio vacío y el material restrictivo en uno o en ambos puntos de retención se disuelve, la barrera elástica puede contraerse de manera discontinua y cubrir el espacio vacío para aislar al contaminante sólido.

En otra realización, el sistema sensible puede comprender un tamponador del pH integrado en un material sensible al pH que permite una liberación continua del tamponador del pH en una disolución continua en mayor cantidad de agua con un pH "no objetivo". Cuando la humedad que tiene un nivel de pH no teórico entra en contacto con el material sensible al pH, el material se disuelve de manera continua y libera una cantidad de tamponador del pH que devuelve el nivel de pH de la humedad al nivel teórico de pH, es decir, el sistema sensible actúa al recibir la entrada. A medida que mayores cantidades de humedad con un nivel de pH no teórico entran en contacto con el material sensible al pH, el material libera una cantidad mayor de tamponador del pH. Por tanto, el sistema sensible comprende un sistema sensible continuo de bucle cerrado.

En otra realización, una o más enzimas o microorganismos pueden ser detectados por un sensor tal como una película o cápsula degradable por enzimas o un biosensor, como se ha descrito anteriormente, para disparar un accionador separado, p. ej., una válvula eléctrica, y liberar un inhibidor enzimático para tratar la piel. Inhibidores enzimáticos ilustrativos se describen en la solicitud de patente US-09/041.266 titulada "Disposable Absorbent Article Having A Skin Care Composition Containing An Enzyme Inhibitor" presentada el 12 de marzo de 1998. En otra realización, se detecta un umbral de presión predefinido que produce la ruptura de una cápsula o "burbuja" que, a su vez, libera un agente o composición de tratamiento para el cuidado de la piel.

Composiciones (o lociones) para el cuidado de la piel ilustrativas se describen en las patentes US-5.607.760 titulada "Disposable Absorbent Article Having A Lotioned Topsheet Containing An Emollient And A Polyol Polyester Immobilizing Agent", concedida a Donald C. Roe el 4 de marzo de 1997; US-5.609.587 titulada "Diaper Having A Lotioned Topsheet Comprising A Liquid Polyol Polyester Emollient And An Immobilizing Agent", concedida a Donald C. Roe el 11 de marzo de 1997; US-5.635.191 titulada "Diaper Having A Lotioned Topsheet Containing A Polysiloxane Emollient", concedida a Donald C. Roe y col. el 3 de junio de 1997; y US-5.643.588 titulada "Diaper Having A Lotioned Topsheet" concedida a Donald C. Roe y col. el 1 de julio de 1997, así como en las solicitudes de patente US-08/926.532 y US-08/926.533, presentadas ambas el 10 de septiembre de 1997.

En una realización preferida se proporcionan sustratos planos desechables tales como, aunque no de forma excluyente, tejidos, toallas o toallitas de materiales fibrosos o no fibrosos no tejidos o tejidos que tienen sistemas sensibles incorporados en o sobre el sustrato.

Los sustratos fibrosos incluyen fibras naturales, fibras sintéticas, o mezclas de fibras naturales y sintéticas. Las fibras naturales adecuadas incluyen, aunque no de forma limitativa, fibras celulósicas, tales como fibras de pasta de madera, algodón, cáñamo, lana y rayón. Las fibras sintéticas adecuadas incluyen fibras habitualmente utilizadas en textiles, incluyendo de forma no limitativa fibras de poliéster y polipropileno.

Pueden utilizarse diferentes métodos de conformación para formar un sustrato plano fibroso adecuado, mencionado de forma alternativa a veces como una banda. Por ejemplo, la banda puede ser fabricada mediante técnicas de conformación en seco de materiales no tejidos tales como deposición por aire, o de forma alternativa deposición en húmedo, por ejemplo en una máquina de elaboración de papel. También pueden utilizarse otras técnicas de fabricación de materiales no tejidos, incluyendo de forma no limitativa técnicas tales como métodos de fundido por soplado, ligado por hilado, taladrado con agujas e hidroligado.

En una realización, la banda fibrosa seca puede ser una banda no tejida tendida al aire que comprende una combinación de fibras naturales, fibras sintéticas cortadas y un aglutinante de látex. La banda fibrosa seca puede, por ejemplo, tener aproximadamente 20-80% en peso de fibras de pasta de madera, 10-60% en peso de fibras de poliéster cortadas y aproximadamente 10-25% en peso de aglutinante.

La banda fibrosa seca puede, aunque de forma no limitativa, tener un peso por unidad de superficie de entre aproximadamente 40 y aproximadamente 80 gramos por metro cuadrado. La densidad de la banda seca puede ser, por ejemplo, menos de aproximadamente 0,12 gramos por centímetro cúbico. La densidad es el peso por unidad de superficie de la banda seca dividida entre el espesor de la banda seca, medido en unidades coherentes y el espesor de la banda seca se mide utilizando un pie de carga circular que tiene un área de aproximadamente 2 pulgadas cuadradas (1 pulgada = 25,4 mm) y que proporciona una presión de confinamiento de aproximadamente 95 gramos por pulgada cuadrada (1 pulgada = 25,4 mm).En una realización, la banda seca puede tener un peso por unidad de superficie de aproximadamente 64 gramos por metro cuadrado, un espesor de aproximadamente 0,06 cm y una densidad de aproximadamente 0,11 gramos por centímetro cúbico.

En una realización, la banda fibrosa seca puede comprender al menos 50% en peso de fibras de pasta de madera y más preferiblemente al menos aproximadamente 70% en peso de fibras de pasta de madera. Una banda no tejida tendida al aire particular que es adecuada para su uso en la presente invención comprende aproximadamente 73,5% en peso de fibras celulósicas (Southern Softwood Kraft con una longitud de fibra media de aproximadamente 2,6 mm); aproximadamente 10,5% en peso de fibra de poliéster con un denier de aproximadamente 1,35 gramos/9000 metros de longitud de fibra y una longitud de fibra cortada de aproximadamente 0,85 pulgadas (1 pulgada = 25,4 mm); y aproximadamente 16% en peso de una composición aglutinante que comprende un copolímero de estireno-butadieno. La composición aglutinante puede ser realizada utilizando un adhesivo de látex comercializado como Rovene 5550 (49% de sólidos de estireno butadieno) comercializado por Mallard Creek Polymers de Charlotte, N.C.

Una banda no tejida tendida al aire adecuada para usar en la presente invención es la banda no tejida tendida al aire utilizada en las toallitas para bebé PAMPERS BABY FRESH^{TM} comercializada por The Procter & Gamble Co. de Cincinnati, Ohio.

Las siguientes patentes se incluyen como referencia en la presente memoria por sus descripciones de bandas: US-3.862.472 concedida el 28 de enero de 1975; US-3.982.302 concedida el 28 de septiembre de 1976; US-4.004.323 concedida el 25 de enero de 1977; US-4.057.669 concedida el 8 de noviembre de 1977; US-4.097.965 concedida el 4 de julio de 1978; US-4.176.427 concedida el 4 de diciembre de 1979; US-4.130.915 concedida el 26 de diciembre de 1978; US-4.135.024 concedida el 16 de enero de 1979; US-4.189.896 concedida el 26 de febrero de 1980; US-4.207.367 concedida el 10 de junio de 1980; US-4.296.161 concedida el 20 de octubre de 1981; US-4.309.469 concedida el 25 de enero de 1982; US-4.682.942 concedida el 28 de julio de 1987; y US-4.637.859; US-5.223.096; US-5.240.562; US-5.556.509; y US-5.580.423.

El sustrato plano puede ser de una capa o de varias capas, de una densidad o de varias densidades y con un único peso por unidad de superficie o con varios pesos por unidad de superficie. Los sustratos de varias densidades y varios pesos por unidad de superficie se describen como ejemplo.

Las bandas multi-densidad pueden ser fabricadas mediante procesos bien conocidos en la técnica. Las siguientes patentes describen procesos adecuados para fabricar bandas que pueden utilizarse en la presente invención: Patentes: US-4.529.480, concedida a Trokhan el 16 de julio de 1985; US-4.637.859, concedida a Trokhan el 20 de enero de 1987; US-5.364.504, concedida a Smurkoski y col. el 15 de noviembre de 1994; US-5.529.664, concedida a Trokhan y col. el 25 de junio de 1996; US-5.679.222 concedida a Rasch y col. el 21 de octubre de 1997; US-5.714.041 concedida a Ayers y col. el 3 de febrero de 1998; US-5.906.710, concedida a Trokhan el 25 de mayo de 1999, todas de atribución común a The Procter & Gamble Co., Cincinnati, Ohio, EE.UU.

Bandas con múltiples pesos por unidad de superficie y métodos para fabricar las mismas se describen en US-5.503.715, concedida a Trokhan y col. el 2 de abril de 1996; US-5.614.061, concedida a Phan y col. el 25 de marzo de 1997; US-5.804.281 concedida a Phan y col. el 8 de septiembre de 1998; y US-5.900.122, concedida a Huston el 4 de mayo de 1999.

En una realización alternativa, el sustrato puede comprender una banda hidroenmarañada que tiene un peso por unidad de superficie de aproximadamente 62 gramos por metro cuadrado y que comprende aproximadamente 50% en peso de fibra de rayón y aproximadamente 50% en peso de fibra de poliéster, fibra de polipropileno o una combinación de las mismas. En otra realización alternativa, el sustrato puede comprender un laminado de dos bandas hidroenmarañadas exteriores, tales como bandas no tejidas de fibra de poliéster con un peso por unidad de superficie de aproximadamente 30 gramos por metro cuadrado, unidas a una capa confinadora interior que puede ser material de malla en forma de red que se contrae con el calentamiento para proporcionar una textura superficial en las capas exteriores.

La Figura 1A es una vista en perspectiva de un artículo 20 de la presente invención que es un sustrato plano 30 adecuado para limpiar y eliminar contaminantes de una superficie, por ejemplo una toallita para bebé adecuada para limpiar heces y orina de la piel de un bebé. Una toallita de papel o tejido adecuada para limpiar derrames o desechos corporales. El sustrato 30 puede ser cualquier material fibroso tejido o no tejido o espuma de celdas abiertas. Preferiblemente es un material fibroso tal como un material polimérico celulósico o sintético tal como polietileno o polipropileno, o una combinación de los mismos. El sustrato plano 30 tiene un espesor 27 que puede variar en función del uso previsto y de los materiales de construcción, pero generalmente estará entre aproximadamente 0,05 cm y aproximadamente 25 cm, más generalmente entre aproximadamente 0,1 cm y aproximadamente 5 cm. El sustrato 30 puede tener cualquier anchura y longitud y también puede ser un rodillo continuo. El sustrato 30 tiene una cara superior 92 con un dispositivo aislador 90 de contaminante dispuesto sobre la misma. El dispositivo aislador 90 de contaminante puede estar unido al sustrato 30 mediante cualquier método conocido en la técnica, por ejemplo mediante pegamento. El dispositivo aislador 90 de contaminante puede ser como se muestra en las Figuras 2 y 3, según se ha descrito en detalle anteriormente. El dispositivo aislador de contaminante puede de forma alternativa ser sustituido por un dispositivo comprimible que libere material activo, tal como se ha descrito anteriormente, o con otro dispositivo accionador contemplado en la presente invención.

La Figura 1B muestra un artículo similar al de la Figura 1B salvo que en lugar de un único dispositivo aislador de contaminante grande, esta realización muestra un sustrato 30 con una pluralidad de dispositivos comprimibles 91 que pueden ser como se ha descrito anteriormente en la Figura 1A.

Las toallitas, tales como toallitas para bebés, toallitas para la piel, toallitas para limpiar superficies duras, etc., así como otros sustratos para los artículos desechables de la presente invención pueden ser humedecidos previamente con un emoliente, loción, tónico, líquido desinfectante, higienizante o limpiador u otro líquido adecuado para aplicar a un objeto previsto para ser tratado. El líquido puede ser agua o líquidos hidrófilos (p. ej., etanol) así como líquidos lipófilos (silicona, hidrocarburos, aceites, etc.).

El líquido puede comprender, por ejemplo, un tensioactivo de tipo silicio soluble en agua. En una realización, la loción comprende un tensioactivo aniónico de tipo sulfosuccinato de silicio. Los contraiones adecuados incluyen los derivados de metales alcalinos (p. ej. sodio, potasio); los metales alcalinotérreos (p. ej. magnesio, calcio); amoniaco y alcanolaminas (p. ej. mono-, di- y tri-etanol aminas).

En una realización de la presente invención se proporciona una loción que comprende agua y un sulfosuccinato de copoliol de silicio seleccionado del grupo que consiste en sulfosuccinato de copoliol dimeticona disódico y sulfosuccinato de copoliol dimeticona de diamonio.

La loción preferiblemente comprende menos de aproximadamente 1,00% en peso del sulfosuccinato de tipo silicona. En particular, la loción puede comprender menos de aproximadamente 0,20% en peso del sulfosuccinato de tipo silicona y una realización comprende entre aproximadamente 0,08% y aproximadamente 0,10%, en peso del sulfosuccinato de tipo silicona. Preferiblemente, la loción no comprende más de aproximadamente 1,00% en peso del total de tensioactivo sólido, incluido el sulfosuccinato de tipo silicona.

Un sulfosuccinato de copoliol dimeticona disódico adecuado es comercializado como tensioactivos de tipo sulfosuccinato MACKANATE DC-30 y MACKANATE DC-50 por McIntyre Group, LTD, University Park, Illinois. Un sulfosuccinato de copoliol dimeticona de diamonio adecuado es comercializado como MACKANATE DC-30A por el mismo proveedor. Se incluye como referencia US-4.849.127, concedida a Maxon el 18 de julio de 1989, por su descripción de sulfosuccinatos de copoliol dimeticona.

El líquido utilizado para humedecer previamente la toallita también puede comprender uno o más de los siguientes: una cantidad eficaz de un conservante, una cantidad eficaz de un humectante, una cantidad eficaz de un emoliente; una cantidad eficaz de una fragancia y una cantidad eficaz de un solubilizador de fragancia.

En la presente invención, un emoliente es un material que ablanda, suaviza, flexibiliza, recubre, lubrica o hidrata la piel. El término "emoliente" incluye, aunque no de forma limitativa, materiales de lípidos convencionales (p. ej. grasas, ceras), lípidos polares (lípidos que han sido modificados hidrofílicamente para convertirlos en más solubles en agua), siliconas, extractos de aloe tales como aloe vera, hidrocarburos y otros materiales disolventes. Los emolientes útiles en la presente invención pueden estar basados en petróleo, ser de tipo éster de ácidos grasos, de tipo alquiletoxilato, de tipo éster de ácidos grasos etoxilados, de tipo alcohol graso, de tipo polisiloxano, mucopolisacáridos, o mezclas de los mismos.

Los humectantes son materiales higroscópicos que actúan atrayendo agua a la capa córnea para hidratar la piel. El agua puede proceder de la dermis o de la atmósfera. Ejemplos de humectantes incluyen glicerina, propilenglicol y fosfolípidos.

Los componentes de fragancia, tales como perfumes, incluyen, aunque no de forma limitativa, aceites insolubles en agua, incluidos los aceites esenciales.

Los solubilizantes de fragancia son componentes que reducen la tendencia del componente de fragancia insoluble en agua a precipitar desde la loción. Los ejemplos de solubilizantes de fragancia incluyen alcoholes tales como etanol, isopropanol, alcohol bencílico y fenoxietanol; cualquier emulsionante con HLB alto (HLB superior a 13), incluyendo de forma no limitativa el polisorbato; y ácidos y alcoholes muy etoxilados.

Los conservantes evitan el crecimiento de microorganismos en la loción líquida y/o el sustrato. Generalmente, estos conservantes son moléculas orgánicas hidrófobas o hidrófilas. Los conservantes adecuados incluyen, aunque no de forma excluyente, parabenos tales como metilparabenos, propilparabenos y combinaciones de los mismos.

El líquido utilizado para humedecer previamente la toallita, o la propia toallita, puede también comprender una cantidad eficaz de un querotolítico que proporcione la función de favorecer la curación de la piel. Un querotolítico especialmente preferido es la alantoína ((2,5-dioxo-4-imidazolidinil)urea), un compuesto orgánico heterocíclico que tiene la fórmula empírica C_{4}H_{6}N_{4}O_{3}. La alantoína es comercializada por Tri-K Industries de Emerson, New Jersey.

En las patentes US-5.534.265, concedida el 9 de julio de1996; US-5.043.155, concedida el 27 de agosto de 1991; y US-5.648.083, concedida el 15 de julio de 1997, se describen ingredientes adicionales para usar en una toallita prehumedecida. En US-4.904.524, concedida a Yoh el 27 de febrero de 1990, se describe una toallita para bebés alternativa que comprende un sustrato plano impregnado con una loción acuosa y un ingrediente funcional hidrófobo (p. ej., dimeticona) atrapados en perlas poliméricas (p. ej. microesponjas, microcápsulas) concentradas cerca de la superficie del sustrato.

Las toallitas también pueden ser realizadas como se describe en las patentes US-4.300.981 (concedida a Carstens el 17 de noviembre de 1981), US-4.112.167 (concedida a Dake y col. el 5 de septiembre de 1978), US-4.481.243 (concedida a Allen el 6 de noviembre de 1984), US-4.513.051 (concedida a Lavash el 23 de abril de 1985) y US-5.840.403 (concedida a Trokhan y col. el 24 de noviembre de 1998).

Las toallitas humedecidas previamente pueden ser fabricadas humedeciendo el sustrato seco con, preferiblemente, al menos 1 gramo de líquido de prehumectación por gramo de banda fibrosa seca. Preferiblemente, el sustrato seco es humedecido con al menos aproximadamente 2,0 gramos, y más preferiblemente con al menos aproximadamente 2,5 gramos, de líquido por gramo de la banda fibrosa seca.

Puede utilizarse una amplia variedad de otros dispositivos y sustratos junto con el sistema sensible de la presente invención. El material, la forma y el diseño dependerán del tipo de artículo y de su uso previsto. A título ilustrativo, los materiales no limitativos que pueden utilizarse incluyen esponjas, espumas de celdas cerradas, espumas de celdas abiertas, látex, caucho, materiales poliméricos (p. ej., plástico, especialmente plástico biodegradable), madera y bandas absorbentes (opcionalmente que contienen materiales gelificantes poliméricos superabsorbentes). Además, los ingredientes activos descritos anteriormente para usar junto con el sustrato de una toallita, tal como se ha descrito anteriormente, no deben ser excluidos para ser utilizados como el material activo de un sistema sensible y este uso se contempla en la presente invención.

Los dispositivos limpiadores, tales como mopas, dispositivos para frotar, esponjas y similares son una realización preferida de la presente invención. Estos incluyen dispositivos de limpieza en húmedo y dispositivos de limpieza en seco, siendo estos últimos adecuados para limpiar objetos sin necesidad de utilizar líquidos limpiadores acuosos, o si se utilizan líquidos limpiadores acuosos entonces las cantidades utilizadas son relativamente pequeñas.

En una realización mostrada en la Figura 12 se proporciona un guante desechable 500 que tiene una superficie 508, dedos 502, pulgar 504 y palma 506. La superficie 508 puede estar construida de una única capa de un material tejido o no tejido, tal como se ha descrito anteriormente con respecto al sustrato plano, pero preferiblemente comprende látex. Los dedos 502, el pulgar 504 y la palma 506 tienen dispuestos sobre el lado de la palma 506 del guante dispositivos aisladores de contaminante como los descritos anteriormente en las Figuras 2 y 3, u otros sistemas sensibles (p. ej., dispositivos de liberación de ingrediente activo por compresión, como se ha descrito anteriormente) aunque con un tamaño adecuado para poder ajustarse adecuadamente sobre el guante 500. Los dispositivos de sistema sensible también pueden ser colocados en cualquier otro lugar deseado del guante, incluyendo, de forma no limitativa, la palma y el reverso de la palma.

En la Figura 13 se proporciona una mopa desechable 600 que tiene un sistema sensible en donde la mopa 600 comprende un asa alargada 604 y una cabeza 602 de la mopa unidos a un extremo del asa alargada 604 mediante una abrazadera 606. En esta realización la cabeza de la mopa es desechable y el sustrato de la cabeza de la mopa está hecho de un material biodegradable, tal como una banda fibrosa no tejida. La abrazadera 606 tiene orificios roscados 610 a través de los cuales unos tornillos 608 se extienden en sentido ascendente a través de la cabeza 602 de la mopa, fijando así la cabeza de la mopa a la abrazadera. El asa alargada 604 puede estar unida a la abrazadera 606 mediante cualquier medio adecuado conocido en la técnica como, por ejemplo, con tornillos en la abrazadera, clavos, cuerdas, pegamento, etc. En la Figura 13B, se muestra la superficie inferior 612 de la cabeza 602 de la mopa, que es la parte de la cabeza de la mopa que de forma típica está en contacto con la superficie que debe ser tratada durante el uso normal. La superficie inferior 612 tiene dispositivos aisladores 90 del contaminante, tal como se describe en las Figuras 2 y 3. Los tornillos 608 se extienden desde la cabeza 602 de la mopa en sentido ascendente hacia la abrazadera 606 donde son fijados en su lugar mediante orificios roscados 610. Preferiblemente los tornillos 608 están hundidos en la cabeza 602 de la mopa de forma que no entran en contacto con la superficie que debe ser tratada.

La Figura 14 muestra otra mopa desechable. La Figura 14A es similar a la Figura 13A, salvo que en la Figura 14B se proporciona una cubierta desechable 700 de la cabeza de la mopa que se encaja en la cabeza 602 de la mopa. La cubierta 700 de la cabeza de la mopa está hecha de un sustrato plano, tal como ha sido anteriormente descrito, pero en esta realización preferiblemente está hecha de una espuma polimérica de celdas cerradas o de celdas abiertas, y también tiene un primer borde 708, un segundo borde 710, una cara orientada hacia el exterior 712 que tiene dispositivos 90 de aislamiento de contaminante unidos, por ejemplo mediante pegamento. La cubierta 700 de la cabeza de la mopa se envuelve alrededor de la cabeza 602 de la mopa, como se muestra en la Figura 14C con un primer borde 708 que solapa un segundo borde 710 y es mantenida en su lugar por la parte de ganchos de los fijadores de gancho y bucle 702 situados cerca del primer borde 708 en la cara opuesta del sustrato de la cara exterior 712 y la parte de bucles de los fijadores de gancho y bucle 704 situados cerca del segundo borde 710 en la cara exterior 712. Unos orificios 706 de asa facilitan un buen ajuste alrededor del asa 604.

Los sustratos planos que son adecuados para usar con la presente invención y especialmente en dispositivos de limpieza tales como una mopa seca, se describen en más detalle en las patentes US-09/082.349 titulada "Novel Structures Useful As Cleaning Sheets", presentada el 20 de mayo de 1998; y US-09/082.396 titulada "Novel Three Dimensional Structures Useful As Cleaning Sheets", presentada el 20 de mayo de 1998. Aunque se prefieren las hojas anteriormente descritas, se entenderá que otras pueden resultar igual de adecuadas para usar con la presente invención.

Claims

1. Un artículo desechable (20), en donde dicho artículo se selecciona del grupo que consiste en pañales, tejidos, toallas, toallitas, esponjas, mopas y guantes, adecuado para tratar un objeto, tal como un material, un dispositivo o una persona, comprendiendo dicho artículo un sistema sensible para realizar una función sensible sobre el objeto que debe ser tratado, incluyendo el sistema sensible:

(i): un sensor (60) unido de forma operativa a dicho artículo (20), estando dicho sensor adaptado para detectar una entrada, y

(ii): un accionador (70) unido de forma operativa a dicho sensor (60), estando dicho accionador adaptado para realizar una función sensible como respuesta a dicha entrada, comprendiendo dicho accionador (70) un componente diferente a dicho sensor (60),

(iii): un controlador (80), estando dicho controlador adaptado para recibir una señal de dicho sensor y permitir a dicho accionador realizar dicha función sensible cuando dicho sensor detecta dicha entrada.

2. El artículo desechable de la reivindicación 1, caracterizado porque dicho sistema sensible además comprende un bucle de control de retroalimentación.

3. El artículo desechable de la reivindicación 1, caracterizado porque dicho accionador realiza dicha función sensible de manera continua.

4. El artículo desechable de la reivindicación 1, caracterizado porque dicho accionador realiza dicha función sensible de manera discontinua.

5. El artículo desechable de la reivindicación 4, caracterizado porque dicho sistema sensible discontinuo comprende un sistema sensible de tipo por etapas.

6. El artículo desechable de la reivindicación 4, caracterizado porque dicha función sensible discontinua se realiza de manera que dicho sistema sensible discontinuo tiene una función de salida que puede ser modelada por la ecuación:

3

en donde dicha constante k es mayor o igual que un valor seleccionado del grupo de: 2,0, 3,0, 5,0, 10,0 y 100 y en donde dR/dI en el punto de inflexión es la primera derivada de la función de salida en ese punto, el término \DeltaI_{T} es el cambio en la entrada al sistema sensible entre el primer punto, I_{1}, y el último punto, I_{2}, de la región de transición, es decir, I_{2}-I_{2} y el término \DeltaR_{T} es el cambio de respuesta de la función de salida entre el primer y el último puntos de la región de transición, es decir, R(I_{2}) - R(I_{1}), el coeficiente k es una constante proporcional que describe la inclinación relativa de la pendiente de la función de salida en el punto de inflexión, comparada con la pendiente de una línea entre el primer y el último puntos de la región de transición.

7. El artículo desechable de la reivindicación 4, caracterizado porque dicha función sensible discontinua se realiza de manera que dicho sistema sensible discontinuo tiene una función de salida que puede ser modelada por un sistema de control que tiene una función de transferencia según la ecuación: kg(s) = K/(Ts + 1)n' en donde dicho valor n es mayor o igual que un valor seleccionado del grupo de: 25, 50 y 100.

8. El artículo desechable de la reivindicación 7, caracterizado porque dicho controlador es un componente diferente a dicho sensor y a dicho accionador.

9. El artículo desechable de la reivindicación 1, caracterizado porque dicho bucle de control de retroalimentación se selecciona del grupo que consiste en: un bucle de control de retroalimentación modulador y un bucle de control de retroalimentación no modulador.

10. El artículo desechable de la reivindicación 1, que además comprende un segundo sensor, caracterizado porque dicho segundo sensor está adaptado para detectar una segunda entrada.

11. El artículo desechable de la reivindicación 10, caracterizado porque dicho accionador está adaptado para realizar dicha función sensible cuando dicho sensor detecta dicha entrada o dicho segundo sensor detecta dicha segunda entrada.

12. El artículo desechable de la reivindicación 1, caracterizado porque dicha función sensible se selecciona de transformar energía potencial en energía cinética, proporcionar un material, eliminar un material y aislar un material.

13. El artículo desechable de la reivindicación 1, caracterizado porque dicho accionador está adaptado para transformar una energía potencial para realizar dicha función sensible, seleccionándose dicha energía potencial de energía mecánica almacenada, energía mecánica comprimida, energía mecánica de torsión, energía química almacenada y energía eléctrica almacenada.

14. El artículo desechable de la reivindicación 13, caracterizado porque dicho accionador proporciona un ingrediente activo seleccionado del grupo que consiste en agentes antimicrobianos, agentes antifúngicos, agentes biológicamente activos, agentes fisiológicamente activos, reactivos químicos, tamponadores del pH, modificadores del pH, agentes limpiadores, agentes acondicionadores, productos cosméticos, fármacos, materiales absorbentes y modificadores de la reología.

15. El artículo desechable de la reivindicación 14, caracterizado porque dicho ingrediente activo se selecciona de uno o más del grupo que consiste en inhibidores enzimáticos y agentes modificadores fecales.

16. El artículo desechable según la reivindicación 1, caracterizado porque el accionador comprende un dispositivo aislador.

17. El artículo desechable de la reivindicación 1, caracterizado porque dicho sensor se selecciona del grupo de un sensor eléctrico, un sensor mecánico, un sensor químico, un biosensor.

18. El artículo desechable de la reivindicación 1, caracterizado porque dicho accionador se selecciona del grupo de: una bomba eléctrica, un gel eléctricamente sensible y una válvula activada eléctricamente.

19. El artículo desechable de la reivindicación 1, caracterizado porque dicha entrada se selecciona del grupo de agua, pH, actividad eléctrica, un microorganismo y una enzima.

20. El artículo desechable de la reivindicación 1, caracterizado porque dicho sensor es proactivo.

21. El artículo desechable de la reivindicación 1, caracterizado además porque dicho controlador permite a dicho accionador realizar dicha función sensible cuando se alcanza un nivel umbral de dicha entrada.

22. Un artículo desechable de la reivindicación 1, caracterizado porque dicho artículo desechable además comprende un sustrato, en donde al menos una parte de dicho sistema sensible está unido de forma operativa a dicho sustrato.

23. Un artículo desechable según la reivindicación 22, en donde dicho sustrato es un sustrato plano.

24. Un artículo desechable de la reivindicación 23, caracterizado porque dicho sistema sensible está dispuesto sobre dicho sustrato o incorporado al mismo.

25. Un artículo desechable de la reivindicación 22, caracterizado porque dicho sistema sensible comprende un material resiliente en un estado comprimido antes de la activación y forma una estructura tridimensional al ser activado.

26. Un artículo desechable según la reivindicación 25, en donde dicha estructura tridimensional formada es adecuada para aislar un material.

27. Un artículo desechable de la reivindicación 22, caracterizado porque dicho accionador además comprende un material de tratamiento para tratar dicho objeto, en donde dicho material de tratamiento es liberado al activar el sistema sensible.

28. Un artículo desechable según la reivindicación 27, caracterizado porque dicho accionador comprende un material comprimible y un material de tratamiento dispuesto dentro de dicho material comprimible, en donde al ser activado dicho material comprimible libera dicho material de tratamiento.

29. Un artículo desechable según la reivindicación 27, en donde dicho sistema sensible es discontinuo.