具有用于身体分泌物检测的传感器阵列的吸收制品的制作方法

背景技术：

诸如尿布、训练裤、失禁产品、女性卫生用品、游泳内衣、和床垫等的吸收制品通常包括液体可渗透的体侧内衬、液体不可渗透的外覆层、以及吸收芯。吸收芯通常布置在外覆层和内衬之间，用于吸收和保持由穿戴者分泌出的尿液、排便和其他身体分泌物。

吸收芯可以由例如超吸收性粒子制成。许多吸收制品，尤其是由kimberly-clark公司以商品名huggies^tm销售的那些吸收制品的吸液效率很高，以致有时难以分辨出吸收制品是否已经被诸如尿液或排便的身体分泌物侵入。

因此，已有人建议将各种类型的水分、湿度或排便指示器用在吸收制品中以检测吸收制品中尿液或排便侵入物的存在。这些指示器可包括报警装置，其被设计成帮助父母或看护人员尽早识别出潮湿或被污染的尿布状况。这些装置产生视觉信号或听觉信号。

在一些实施方式中，已经将湿度指示器添加至吸收制品中以检测尿液侵入，以及在其他实施方式中，已经添加用于气味检测的传感器以检测排便侵入。在这些实施方式中，使用导电材料的传感器结合在吸收制品中尿液侵入物或排便侵入物必定密切接触感测元件的地方，从而用于指示器检测出侵入物。例如，导电材料用作信号装置的导线并且在该制品中形成开路，其在诸如尿液的体液接通该电路时能够闭合。在这些实施方式中，尽管吸收制品可以是一次性的，但信号装置不是一次性的。因此，信号装置要从该制品移除并被重新附接到随后使用的制品上。

然而，在设计具有导电材料的吸收制品时遇到了一些问题，其中尿液或排便充分地接触导电材料以闭合开路。此外，在吸收制品内包括诸如金属的导电材料已带来一些问题，因为这些材料会在运送过程中触发金属检测器。另外，使用导线使得吸收制品的制造商难以从安全角度监视它们的产品。例如，难以对消费者保证产品除了导线以外没有任何其他金属或其他外来物。因此，需要一种吸收制品，其能够在不使用导线的情况下检测尿液以及排便侵入。

另外，吸收制品技术中通过在吸收制品中使用疏水内层的进步允许尿液穿过吸收制品的表面，从而使得它不能够接触皮肤，即使是在多次侵入后。然而，粪便或排便不能够被完全地吸收在这些层的任何层中，这意味着与皮肤的长时间接触是不可避免的。可以检测诸如尿液和排便成分的体液的电子装置是高度需要的，特别是对于新用户以及成人护理失禁产品的使用者。由于用于检测排便存在的一些现有技术基于湿度感测，它们不能区分尿液和排便。这会误导使用者并增加对已经负荷劳作的护理者的额外负担。市售的指示器的一个挑战是它不能够区分排便、汗水和通过的气体。可以区分尿液和排便的传感器将使得护理者更加快速地反应来更换含有排便侵入物的吸收制品，其中该侵入物与儿童皮肤的长时间接触对儿童健康是有害的。

技术实现要素：

总体上，本发明涉及一种改进的吸收制品，其包括非接触式电子传感器阵列、控制器以及信号装置，所述信号装置为使用者提醒尿液和/或排便侵入。信号装置例如可以配置为提醒使用者(穿戴者或护理者)在吸收制品中或吸收制品上存在尿液和/或排便的侵入物。例如，在一个实施方式中，吸收制品包括尿布或训练裤，以及信号装置被配置为指示尿液、排便或这两者的存在。然而，在其他实施方式中，信号装置可被配置为根据用于与信号装置结合的特定类型的吸收制品来指示酵母或代谢物的存在。

在一个实施方式中，本发明的吸收制品可以包括外壳单元，外壳单元可被配置为可再次使用。由此，本发明涉及具有将外壳单元附接至吸收制品的简单且有效的方式的吸收制品，以使得非接触式电子传感器阵列与吸收制品内的侵入物足够接近以检测吸收制品内的气体，而同时维持与控制器和信号装置的通信。

在另一实施方式中，吸收制品可包括底衬。底衬可进一步包括具有外表面和内表面的外覆层。可以存在位于外覆层的内表面附近的吸收结构。此外，底衬可以包括位于前侧区域和背侧区域之间的胯部区域。前侧区域和背侧区域可以限定腰部开口以及前侧区域和背侧区域之间的两个腿部开口。然而，吸收制品可以是床垫或床褥，而不是具有胯部区域和腿部开口的尿布或训练裤。

本发明还可以包括非接触式电子传感器阵列。非接触式电子传感器阵列可包括多个气体传感器。传感器阵列可以监测由吸收制品中两种或多种挥发性化合物发出的气体的气体浓度水平。

在又一个实施方式中，控制器可以被附接至吸收制品。控制器可以被配置为检测由于吸收制品内的侵入物所导致的、非接触式电子传感器阵列内的多个气体传感器的气体浓度水平中高于阈值水平的变化。侵入物可以是尿液、排便或它们的组合。非接触式电子传感器阵列可以监测与氨、吲哚、以及诸如硫醇的硫醇类有关的气体的气体浓度水平。非接触式电子传感器阵列还可以监测其他挥发性化合物，诸如短链脂肪酸、乙酸、甲烷、硫化氢、粪臭素或它们的组合。气体可以从诸如脂肪醇(乙醇、丙醇、辛醇等)、更短链的脂肪酸(乙酸、丙酸等)和硫化合物(二甲基硫醚、吲哚类、硫醇类等)的基团被测量。在另一个实施方式中，非接触式电子传感器阵列可以监测吸收制品中湿度和温度的变化。

在又一个实施方式中，信号装置可以附接至吸收制品。信号装置可以提醒用户由控制器检测到的气体浓度、温度或湿度水平的变化。信号装置可以生成警报，其选自听觉信号、振动信号、视觉信号、或三者的组合。信号装置可以生成无线地传输至远程位置处的广播的警报。在其他实施方式中，信号装置可生成传输至至少一个计算机装置或智能电话的警报。该警报可在吸收制品处或附近由穿戴者或护理者解除或远程地解除。计算机装置或智能电话可以适于从信号装置接收数据，利用至少部分数据生成至少一份报告，以及为使用者或护理者提供对数据和至少一份报告的访问。

在又一个实施方式中，信号装置、控制器和非接触式电子传感器阵列可以容纳在外壳单元中，外壳单元可以附接至吸收制品。外壳单元可以紧密接近吸收制品以使得非接触式电子传感器阵列可以检测吸收制品内部的气体。

本发明的吸收制品还可以包括气体排放物质。气体排放物质可以在吸收制品内有侵入物后发出气体，以及非接触式电子传感器阵列监测吸收制品内气体排放物质的气体浓度水平。

在又一个实施方式中，吸收制品可包括底衬，底衬可包括具有外表面和内表面的外覆层。可以存在位于外覆层的内表面附近的吸收结构。底衬还可以具有位于前侧区域和背侧区域之间的胯部区域。前侧区域和背侧区域可以限定腰部开口，并且两个腿部开口可以在前侧区域和背侧区域之间。

本发明还可以包括控制器，其可以被配置为检测由于吸收制品内的侵入物所导致的、非接触式电子传感器阵列内的多个气体传感器的气体浓度水平中高于阈值水平的变化，以及检测温度和湿度的变化。侵入物可以是尿液、排便或它们的组合。在另一实施方式中，吸收制品可以包括信号装置，其提醒用户由控制器检测到的气体浓度、温度和湿度水平的变化。信号装置可以生成无线地传输至远程位置处的广播的警报，其可以生成传输至至少一个计算机装置或智能电话的警报，或者其可以生成警报的组合。警报可在吸收制品处或附近由穿戴者或护理者解除或远程地解除。计算机装置或智能电话可以适于从信号装置接收数据，利用至少部分数据生成至少一份报告，以及为使用者提供对数据和至少一份报告的访问。信号装置可以生成警报，其选自听觉信号、振动信号、视觉信号、或三者的组合。

吸收制品还可以包括用于非接触式电子传感器阵列、控制器和信号装置的外壳单元。根据正在使用的诸如尿布、训练裤或床垫的吸收制品的类型，外壳单元可以围绕吸收制品的腰部开口或边缘连接至吸收制品。例如，外壳单元可以围绕腰部开口定位以使得非接触式电子传感器阵列朝向吸收制品的内部。

在另一实施例中，本发明描述了可以包括非接触式电子传感器阵列的信号装置。非接触式电子传感器阵列可以包括多个气体传感器。非接触式电子传感器阵列监测由吸收制品中的挥发性化合物、气体排放物质或它们的组合发出的气体的气体浓度水平。信号装置还可以包括控制器，其被配置为检测由于吸收制品内的侵入物所导致的、非接触式电子传感器阵列内的多个气体传感器的气体浓度水平中高于阈值水平的变化。侵入物可以是尿液、排便或它们的组合。

另外，信号装置可以提醒用户由非接触式电子传感器阵列检测到的气体浓度水平的变化。信号装置可以包含在外壳单元中，其与吸收制品紧密接近以检测在侵入后吸收制品内或吸收制品上的气体浓度水平的变化。

信号装置还可以生成选择听觉信号、振动信号、视觉信号、或三者的组合的至少一个警报。信号装置之后可以将至少一个警报远程地传输至广播、计算机装置、智能电话或它们的组合。计算机装置或智能电话可以适于从信号装置接收数据，利用至少部分数据生成至少一份报告，以及为使用者提供对数据和至少一份报告的访问。该至少一个警报之后可在吸收制品处或附近解除或远程地解除。

在下面将更加详细地论述本发明的其他特征和方面。

附图说明

包括对本领域普通技术人员来说最佳的实施方式的完整而能实现的发明在包括对附图的参考的说明书中做了更加具体的描述，其中：

图1是本发明的一个实施方式的透视图，其包括具有非接触式电子传感器阵列、控制器和信号装置的外壳单元的一个实施方式。

图2是外壳单元的一个实施方式的框图，其可包括非接触式电子传感器阵列、控制器和信号装置，所述信号装置可以定位在吸收制品的腰部开口处或附近或者可传输信号至广播、计算机装置、智能电话或外壳单元上或附近的指示器/显示器。

图3是表示各种非接触式电子传感器阵列输出的图，其可以用于确定吸收制品中或吸收制品上是否存在尿液、排便或两者的侵入物。

图4是信号装置的实施方式如何传送数据至计算机装置或智能电话的框图，所述计算机装置或智能电话之后可以生成供使用者或护理者访问的数据报告。

图5是根据本发明的用于将外壳单元附接至吸收制品的附接机构的实施方式。

图6是根据本发明的用于将信号装置附接至吸收制品的附接机构的另一实施方式。

具体实施方式

现在将详细参照各个及可替代的示例性实施方式和附图，其中相似数字表示基本相同的结构元件。每个实例通过解释性而非限制性地提供。事实上，对于本领域技术人员来说显而易见的是，可以在不偏离本发明和权利要求的范围或精神的情况下做出修改和变形。例如，作为一个实施方式的一部分示出或描述的特征可以用于另一个实施方式来产生又一个实施方式。因此，本发明旨在包括落入所附权利要求及其等价物的范围内的修改和变形。

本发明总体上涉及一种包括信号装置的吸收制品，该信号装置可以被配置为指示吸收制品中诸如尿液或排便侵入物的身体分泌物的存在或指示产品或穿戴者的状况的其他变化，诸如温度或湿度的变化或者恶臭的存在。吸收制品例如可以是尿布、训练裤、失禁产品、女性卫生用品、医用衣物、绷带、和床垫或床褥等。根据本发明的吸收制品可包括可包含在外壳单元内的非接触式电子传感器阵列、控制器以及信号装置，所述外壳单元例如附接在尿布、训练裤或失禁产品的腰部开口上或附近。外壳单元还可以附接至任何吸收制品的边缘，诸如床褥的边缘，只要外壳单元与吸收制品足够接近以检测与侵入物相关联的气体即可。一般而言，吸收制品可以是一次性的，这意味着其被设计为在有限的使用后抛弃而不是清洗或以其他方式恢复以再次使用。

非接触式电子传感器阵列可以附接至本发明的吸收制品，但根据可在传感器阵列中使用的传感器的灵敏度，附接至吸收制品可以不是必须的。另外，非接触式传感器阵列可以连接至控制器(微处理器，诸如多元数据分析器)和信号装置。非接触式电子传感器阵列、控制器和信号装置可以包含在单个外壳单元中。非接触式电子传感器阵列可以包含多个气体传感器，其中，每个气体传感器监测由吸收制品内的物质所发出的气体的水平。气体可以由于吸收制品中尿液或排便的存在而由物质发出。

尿液可以包含无机盐、尿素、有机化合物或分解成碳、氮、氧、氢和有机硫的成分的有机铵盐。排便或粪便可包含甲烷、二甲基硫化物、吲哚、粪臭素、或短链脂肪酸、以及其它成分。尿液和粪便的成分可以包括挥发性化合物。这种挥发性化合物可以在诸如尿液或排便的侵入之后在吸收制品内找到。非接触式电子传感器阵列可以由各个气体传感器组成，所述气体传感器分别监视诸如短链脂肪酸(乙酸)、氨、甲烷、硫化氢、二甲基硫醚、粪臭素和吲哚的挥发性化合物(vc)。如本文所使用的，术语“挥发性化合物”旨在包括由身体废物或分泌物中存在的微生物产生的有机和无机代谢气体和化合物。

特定的vc可与一种或多种类型的身体分泌物有关，包括但不限于尿液及排便。通常与尿液有关的vc例如包括氨化合物(例如，氢氧化铵)、短链(c1-c2)酸(例如，乙酸)、中等长度的(c8-c10)醛(例如，壬醛)、酮(例如，甲乙酮)、甲酚(例如，甲基苯酚)、二甲基二硫醚、三甲胺、柠檬油精(例如，4-异丙烯基-1-甲基环己烷)、乙酸、苯甲酸甲酯、苯甲酰胺、苯甲醛、以及三乙胺等。通常与排便或粪便有关的vc例如包括粪臭素(3-甲基-1h-吲哚、3-甲基吲哚等)、硫醇(例如，2-巯基乙醇)、硫化氢、短链脂肪酸(例如，肉豆蔻酸)、甲硫醇(例如，2-巯基乙醇)、以及二甲基硫醚等。在排便或粪便中最常见的一些vc包括短链脂肪酸、吲哚和二甲基硫醚。排便或粪便中的其他vc包括但不限于4-甲基苯酚、戊酸、2-或3-甲基呋喃、二硫化碳、丁酸、乙酸、6-甲基-5-庚烯-2-酮、2-戊酮、2-丁酮、2,3-丁二酮、乙醛、丙酮、2-庚酮、丙醛、己醛、以及3-甲基。

吸收制品还可包括气体排放物质，其在发生尿液或排便侵入时发出气体，并且非接触式电子传感器阵列可由至少一个气体传感器组成，所述气体传感器监测由气体排放物质发出的气体。添加气体排放物质的一个优点是，与存在仅与侵入物相关的气体相比较，在侵入后即刻产生的气体量可以很高以至于可以更迅速地检测到侵入物。与尿液或排便侵入物相关的气体在量上不与相关气体排放物质相关的气体一样大的存在，这会导致侵入物的检测耗费更长的时间。

例如，碳酸氢钠或可以发出气体的另一物质可以在制造过程期间或在由消费者使用吸收制品之前的一些其他时刻置于吸收制品内。可以包括在吸收制品内的物质可以是粉末、颗粒、薄片、纤维、凝聚物、细粒、球体、片剂、或洗剂的形式，并且可以是有胶囊包着的或没有胶囊包着的。这些材料可以结合在吸收制品自身内，诸如吸收芯内，或可以结合在诸如护垫的材料内，其在之后可以添加至吸收制品。在发生尿液或排便侵入时，碳酸氢钠或诸如重碳酸盐/柠檬酸粉末混合物的其他物质可以发出气体，并且非接触式电子传感器阵列可以包含能监测该气体水平的传感器。吸收制品内侧的微胶囊化膜也可以用于发出能由非接触式电子传感器阵列中的传感器检测到的气体。水溶性膜，诸如从印第安纳州梅里尔维尔的monosol有限公司可得的聚乙烯醇和多糖膜，可以用于封装诸如芳香烃或薄荷醇的挥发性物质。这些所封装的材料可以置于吸收制品内，并且在受潮时，薄膜可以溶解且释放可以由非接触式电子传感器阵列检测到的挥发性物质。气体排放物质可以结合在吸收制品内的过程在zhou等人的于2011年6月23日公开的美国专利申请2011/0152806a1中描述。另外，控制器可以被编程为识别物质的气体水平超出阈值水平，这可以指示吸收制品内尿液或排便侵入物的存在。在另一个实施方式中，非接触式气体传感器阵列可以监测吸收制品内的温度和湿度。监测温度和湿度的传感器可以单独使用或彼此结合以及与用于监测vc的其他传感器一起使用。

非接触式电子传感器阵列和控制器的组合可以描述为传感器阵列，其可具有多种特异性以监测可以以气体样本存在的vc。传感器阵列或可能的单个装置可以检测特定气味，并且随后诸如微处理器的控制器使用模式识别来识别样本内的特定气体。气体样本与传感器阵列接触，其中阵列中的每个传感器具有识别与特定物质相关的气体的能力。多于一个传感器可以组合在阵列中，从而控制器可以区分由各个传感器检测的不同气体，由于互相关和冗余，因而需要传感器之间以及它们如何操作以监测气体的高等级的独立性。传感器可以是电导传感器、压电传感器、光学传感器、或金属氧化物半导体(mos)传感器。mos传感器是商业可得的并且是通常使用的，这是由于它们对各种有机化合物和气体的高灵敏性。然而，其他类型的传感器也是商业可得的，包括但不限于那些上文所提及的。

传感器工作的一个方式是在特定气体的样本与被设计为监测该气体的传感器接触时，该传感器经历物理或化学变化。这转而引起电信号的变化，其可由控制器检测到。控制器可以预处理以识别与某些气体相关的某些模式，并因此可以检测与吸收制品内尿液侵入物、排便侵入物、或其他物质相关的气体。

确定非接触式电子传感器阵列中使用什么传感器取决于待检测的物质。可以选择被设计为测量与特定vc或其他物质相关的气体浓度水平的各个传感器。这些传感器之后可以布置在非接触式电子传感器阵列内，从而使得能够同时监测多于一种气体。用于监测vc、另一气体排放物质、温度或湿度的特定传感器材料的适用性可以简单且容易地由本领域技术人员部分地基于本文所公开的来确定。

控制器可以读取通过非接触式电子传感器阵列内的气体传感器监测的气体水平并分析数据以识别尿液侵入、排便侵入、在尿液或排便侵入发生时另一气体排放物质的存在、或吸收制品内湿度或温度的变化。控制器可以首先读取由非接触式电子传感器阵列监测或检测到的初始气体浓度水平。这些水平然后可以被校准以反映无效值或零值，然后监测来自这些校准值的任何变化。在发生气体浓度水平、温度或湿度的变化超出特定阈值时，控制器可通过信号装置触发警报。

信号装置可以供电至控制器而同时包括听觉、视觉和/或振动信号或警报，其为使用者指示尿液侵入物或排便侵入物的存在。来自信号装置的任何警报还可以远程地启动或显示在智能电话或计算机上。在另一个实施方式中，警报还可以被发送至无线广播。在又一个实施方式中，警报可以被发送至指示器或显示在外壳单元上或吸收制品附近的某些其他区域上，从而可以为穿戴者警报侵入物。警报可以被远程地解除或在信号装置处或附近解除。警报可以是视觉的、听觉的、振动的，或远程发送至计算机装置或智能电话，护理者可以基于期望的离散性水平来修改警报的类型。例如，在护理者与制品穿戴者一起在家时，最合适的是具有听觉警报，而在护理者与穿戴者处于公共场所时，发送至智能电话的远程警报或诸如视觉警报的无声警报可能是更加合适的。虽然吸收制品自身通常是一次性的，但信号装置可以从制品至制品重复使用。在这点上，本发明特别地涉及非接触式电子传感器阵列、控制器、信号装置以及允许非接触式电子传感器阵列、控制器、信号装置和吸收制品之间的简单连接的附接机构。例如，非接触式电子传感器阵列、控制器和信号装置可以全部包含在单个外壳单元内，所述外壳单元通过使用夹子或其他装置附接至尿布或训练裤的腰部开口、或者诸如床褥的吸收制品的边缘。

外壳单元可以通过夹式装置或其他部件连接在吸收制品的腰部开口处或附近，其中非接触式电子传感器阵列可以朝向吸收制品的内部。在非接触式电子传感器阵列是包括外壳单元的实施方式的一部分时，小孔洞可以以导致孔洞裸露至吸收制品内侧以允许非接触式电子传感器阵列采样足够气体的方式位于外壳单元上。可替代地，外壳单元可以通过其他部件连接至吸收制品，只要它可以使得非接触式电子传感器阵列部分足够接近吸收制品内部以检测吸收制品内的气体。例如，外壳单元可以夹至或连接至床垫或床褥的边缘。

如上所述，非接触式电子传感器阵列结合信号装置可配置为指示吸收制品内尿液或排便侵入的存在。然而，特定目标的侵入物可根据吸收制品的特定类型和期望应用而变化。例如，在一个实施方式中，吸收制品包括尿布、或训练裤等，且信号装置被配置为指示尿液的存在。可替代地，信号装置可配置为指示挥发性化合物的存在，其将指示固体排便或流体状排便的存在。此外，信号装置可配置为指示尿液以及排便两者的存在，其可以基于吸收制品的穿戴者的年龄、饮食、或其他特点而相比固态更加流体状。

参照出于示例性目的的图1，示出了可以根据本发明制造的吸收制品20。吸收制品20可以是或可以不是一次性的。应该理解的是，在不偏离本发明范围的情况下，本发明适于与用于个人穿戴的各种其他吸收制品一起使用，包括但不限于尿布、训练裤、游泳裤、女性卫生用品、失禁产品、医用衣物、外科垫和绷带、床垫或床褥、其他个人护理或卫生护理衣物等，但仅示出了以尿布、训练裤或失禁产品的形式的吸收制品。

仅通过示意方式，下面各个专利中描述了用于构造本发明各个方面的诸如吸收制品20的吸收制品的各种材料和方法：2000年6月29日公开的a.fletcher等人的pct专利申请wo00/37009；1990年7月10日授权的vangompel等人的美国专利4,940,464；1998年6月16日授权的brandon等人的美国专利5,766,389；以及2003年11月11日授权的olson等人的美国专利6,645,190，它们以与本文一致(即，不矛盾)的程度通过引用包含于此。

吸收制品20以局部紧固情形在图1中代表性示出。吸收制品20限定了一对纵向端部区域，或者这里称作前侧区域22和背侧区域24，以及中央区域，或者这里称作胯部区域26，其在前侧和背侧区域22、24之间纵向延伸并连接前侧和背侧区域。吸收制品20还限定了适于在使用中(例如，相对于制品20的其他部件定位)朝向穿戴者布置的内表面28，以及与内表面相对的外表面30。前侧和背侧区域22、24是吸收制品20在被穿戴时整个或部分覆盖或包绕穿戴者的腰部或中下部躯体的那些部分。胯部区域26通常是吸收制品20在被穿戴时布置在穿戴者的两腿之间并覆盖穿戴者的下半身和跨部的部分。吸收制品20具有一对横向相对侧部边缘36以及一对纵向相对腰部边缘，它们分别指前侧腰部边缘38和背侧腰部边缘39。

所示出的吸收制品20包括底衬32，其在该实施方式中包绕前侧区域22、背侧区域24、以及胯部区域26。然而，注意，可以使用诸如床褥的其他吸收制品来代替。参照图1，底衬32包括外覆层40和体侧衬垫42，其可通过胶粘剂、超声粘合、热粘合、或其他传统技术以重叠关系接合至外覆层40。参照图1，衬垫42可沿底衬32的周边适当地接合至外覆层40，从而形成前侧腰部接合处和背侧腰部接合处。衬垫42可适当地接合至外覆层40以在前侧区域22和背侧区域24中形成一对侧部接合处。衬垫42可以在吸收制品的穿戴期间一般适于、即相对于制品20的其他部件朝向穿戴者的皮肤布置。底衬32还可包括布置在外覆层40和体侧衬垫42之间的吸收性结构，用于吸收由穿戴者分泌的液体或固体身体分泌物，并且还可包括固定至体侧衬垫42的一对防漏片46，用于抑制身体分泌物的侧向流出。

如图1所示的弹性防漏片46限定了部分未附接的边缘，所述边缘在吸收制品20的至少胯部区域26呈现直立构造以形成针对穿戴者身体的密封。防漏片46可以沿底衬32的整个长度纵向地延伸或可仅部分地沿底衬的长度延伸。防漏片46的合适构造和配置对于本领域技术人员来说通常是公知的，并且在1987年11月3日授予enloe的美国专利4,704,116中描述，其通过引用包含于此。

为了进一步增强身体分泌物的防漏性和/或吸收性，吸收制品20还可适当地包括腿部弹性构件(未示出)，这对于本领域技术人员来说是公知的。腿部弹性构件可以操作地接合至外覆层40和/或体侧衬垫42，并且布置在吸收制品20的胯部区域26中。

腿部弹性构件可以由任何合适弹性材料形成。对于本领域技术人员来说公知的是，合适的弹性材料包括天然橡胶、合成橡胶、或热塑性弹性聚合物的片、条或带。弹性材料可以例如通过施加热量而被拉伸并粘附至基底、粘附至皱褶的基底、或粘附至基底并随后被弹性处理或收缩，从而使得弹性收缩力传递至基底。在一个特别的方面，例如，腿部弹性构件可包括多个合并干纺复丝氨纶纤维弹力松紧带，其以商标lycra市售并从美国特拉华州威尔明顿的invista公司可得。

在一些实施方式中，吸收制品20还可包括浪涌管理层(未示出)，其可以可选地接近吸收性结构44布置并通过本领域公知的方法、诸如使用粘合剂附接至制品20中的各个部件，诸如吸收性结构44或体侧衬垫42。浪涌管理层帮助减速并消散可快速引入至制品的吸收性结构中的液体或其他废物的浪涌或涌出。期望地，浪涌管理层可以在将液体或其他废物释放至吸收性结构的存储或保持部分之前快速地接收或暂时地保持液体或其他废物。适当的浪涌管理层的例子在美国专利no.5,486,166和no.5,490,846中描述。其他适当的浪涌管理材料在美国专利no.5,820,973中描述。这些专利的全部公开在与本公开一致(即，不冲突)的程度下通过引用在此包含。

如图1所示，吸收制品20还可包括一对相对的弹性侧片34，它们附接至底衬32的背侧区域。如所特别示出的，侧片34可以绕穿戴者的腰部和/或臀部拉伸以确保衣物在其位置不动。如图1所示，弹性侧片沿一对相对的纵向边缘3附连接至底衬。侧片34可以使用任何合适的粘结技术来附接或粘结至底衬32。例如，侧片34可以通过粘合剂、超声粘合、热粘合、或其他传统技术接合至底衬。

在可替代实施方式中，弹性侧片还可与底衬32一体地形成。例如，侧片34可包括体侧衬垫42的延伸部、外覆层40的延伸部、或体侧衬垫42和外覆层40两者的延伸部。

在图1所示的实施方式中，侧片34连接至吸收制品20的背侧区域，并在使用者将制品紧固就位时在制品的前侧区域上延伸。然而应该理解的是，侧片34可替代地连接至制品20的前侧区域并在穿上该制品时在背侧区域上延伸。

如图1所部分示出的处于紧固位置的吸收制品20，弹性侧片34可通过紧固系统连接以限定三维尿布配置，其具有腰部开口50和一对腿部开口52。制品20的腰部开口50通过围绕穿戴者腰部的腰部边缘38和39限定。

在图1所示的实施方式中，侧片通过紧固系统可释放地附接至制品20的前侧区域22。然而应该理解的是，在其他实施方式中，侧片可在各端部永久地接合至底衬32。侧片可以例如在形成训练裤或吸收性游泳衣时被永久地接合在一起。

弹性侧片34各自具有纵向外侧边缘(未示出)、朝向尿布20的纵向中心布置的腿部端部边缘70、以及朝向吸收制品的纵向端部布置的腰部端部边缘72。吸收制品20的腿部端部边缘70可适当地被弯曲和/或成一定角度，从而提供围绕穿戴者腿部的更好的适配性。然而，应该理解的是，在不偏离本发明范围的情况下，仅有一个腿部端部边缘70，诸如背侧区域24的腿部端部边缘70可以被弯曲或成一定角度，或者可选地，腿部端部边缘都不可以被弯曲或成一定角度。最后，侧片34通常与底衬32的腰部区域90对准。

紧固系统可包括横向相对的第一紧固部件82，其适于可再紧固地接合至对应的第二紧固部件(未示出)。在附图所示的实施方式中，第一紧固部件82位于弹性侧片34上，而第二紧固部件可位于底衬32的前侧区域22上。在一个方面，每个紧固部件的前表面或外表面包括多个接合元件。第一紧固部件82的接合元件适于与第二紧固部件的相应接合元件重复地接合和分离，从而可释放地将制品20固定在其三维构造。

紧固部件可以是适用于吸收制品的任何可再次紧固的紧固件，诸如粘合紧固件、粘聚紧固件、机械紧固件等。在特定方面，紧固部件包括机械紧固元件，用于改进性能。合适的机械紧固元件可以通过互锁几何形状材料提供，诸如钩、环、球状物、蘑菇状物、箭头状物、杆-球状物(ballsonstems)、凹凸形配对组件、搭扣、按扣等。

第一紧固部件82可包括钩形紧固件，以及第二紧固部件可包括互补的环形紧固件。可替代地，第一紧固部件82可包括环形紧固件，而第二紧固部件是互补的钩形紧固件。在另一个方面，紧固部件可以是互锁的相似表面紧固件，或是粘合和粘聚的紧固元件，诸如粘合紧固件和粘合剂接收放置区域或材料；等。本领域技术人员将理解的是，钩和环的形状、密度、以及聚合物成分可以被选择以获得紧固部件之间期望的接合水平。合适的紧固系统也在先前结合的、2000年6月29日公开的a.fletcher等人的pct专利申请wo00/37009、以及先前结合的、2003年11月11日授权的olson等人的美国专利6,645,190中公开。

在附图所示的实施方式中，紧固部件82沿边缘附接至侧片34。在该实施方式中，紧固部件82是没有弹性的或不可延伸的。然而在其他实施方式中，紧固部件可与侧片34是一体的。例如，紧固部件可在侧片表面上直接附接至侧片34。

除了可能具有弹性侧片之外，吸收制品20可包括不同的腰部弹性构件，用于提供围绕腰部开口的弹性。例如，如图所示，吸收制品20可以包括前侧腰部弹性构件54和/或背侧腰部弹性构件56。

参照图1和2，出于示例性目的，外壳单元102例如包括非接触式电子传感器阵列104、控制器106和信号装置110，其示出为附接至吸收制品20。在该实施方式中，信号装置110通常包括发射器112，其与接收器114通信。接收器可以是广播、计算机装置或智能电话。发射器112可以与非接触式电子传感器阵列104及控制器106一起安装在外壳单元102内。在吸收制品20内或吸收制品20上存在侵入物时，控制器106检测由非接触式电子传感器阵列104监视的气体水平的变化，其转而启动信号装置110。在一个实施方式中，非接触式电子传感器阵列能够通过外壳单元102中的可视开口108监视气体水平。在另一个实施方式中，可能的是外壳单元可以由多孔材料构成，从而足够量的气体可以进入外壳单元中，从而允许非接触式电子传感器阵列检测任何气体的存在。

在又一个实施方式中，发射器112可发送无线信号或警报至接收器114，其然后为使用者指示尿液或排便侵入物存在于吸收制品内。信号装置110可以发出听觉信号、视觉信号和/或振动信号以提醒使用者已经检测到侵入物。听觉信号例如可以简单的是一个或多个蜂鸣，以可能发出音乐旋律。类似地，在信号装置110发出视觉信号时，视觉信号可包括少许光或交互式显示。这些信号或警报可以远程地解除或在吸收制品的开口处或附近解除。在又一个实施方式中，信号装置110的接收器114可配置为在检测到侵入物时振动。

如上所述，信号装置110可以被配置为指示吸收制品20内任意侵入物的存在。该侵入物可以例如包括尿液和/或排便，其可以是或不是流体状的。在图1和2所示的实施方式中，信号装置110包括发射器112结合接收器114。然而应该理解的是，信号装置可以是定位在吸收制品20内或附近的独立单元。例如，信号装置可以安装在吸收制品上并且从制品自身发出视觉信号和/或听觉信号，从而穿戴者或附近的诸如护理者的其他人可以被提醒侵入物。另外，应该理解的是，来自信号装置的数据可以通过无线网络或其他手段发送至广播、计算机或智能电话。

在图2所示的实施方式中，可附接至吸收制品的外壳单元102包含非接触式电子传感器阵列104，其可以具有温度传感器96、湿度传感器98、至少一个单种气体传感器100、控制器106和信号装置110，其可以包括发射器112和接收器114。另外，开口108可以存在于信号装置上，这使得非接触式电子传感器阵列104暴露至充足的气体样本，从而检测一种或多种气体的存在。在另一个实施方式中，气体样本可以通过行进穿过由多孔材料制成的外壳单元到达非接触式电子传感器阵列。在外壳单元的又一个实施方式中，在要向穿戴者表达信号时，接收器存在于外壳单元自身上或附近。同时，在通过诸如无线广播、计算机装置或智能电话的手段向诸如护理者的另一用户表达信号时，发射器可将无线信号发送至距离发射器和信号装置一定距离定位的接收器。信号可以被远程地解除或在吸收制品处或附近解除。

图3示出了电子传感器阵列的实施例可以收集的数据。该曲线图示出了由非接触式电子传感器阵列的一个实施方式监测的气体浓度。输出的浓度水平对于粪便或排便侵入(在曲线图上针对排便侵入标记为“bm”)和尿液侵入不同，如通过每个气体样本中存在的不同气体水平所示。气体浓度可以在每个独立传感器或传感器阵列在不存在侵入物时校准且调零后通过升高至最小阈值水平以上来检测。该曲线图示出了由至少一个传感器监测的气体水平。这里应该指出，在一个实施方式中多于一个传感器可以用于非接触式电子传感器阵列中以检测尿液侵入和排便侵入。应该指出的是，气体浓度取决于饮食、侵入物的量、以及时间。传感器能够检测百万分(ppm)之几至ppm之几千的气体浓度。吸收制品内的潜在侵入物是否是误警报是由控制器决定的。气体传感器仅用于读取浓度值。控制器内的处理器可以通过分析信号来确定利用控制器的读数是侵入物还是误警报(例如，肠胃气胀)。例如，气体浓度读数在发生肠胃气胀时可能非常高，但它对比于与在吸收制品内的侵入物相关的气体浓度读数在非常短的时间内减小。

图4是描述信号装置如何与计算机装置或智能电话连接的框图，所述计算机装置或智能电话之后可以生成供使用者访问的数据报告。在一个实施方式中，在非接触式电子传感器阵列已经监测到至少一种气体水平，并且微控制器通过模式识别和数据分析已经检测到高于阈值水平的增高以指示尿液侵入、排便侵入、或两者的存在之后，信号装置可发送警报至吸收制品附近的位置，诸如吸收制品腰部开口附近或在吸收制品的边缘处的位置，从而通知穿戴者或附近的护理者。在另一个实施方式中，使用者或护理者会希望在远程位置、诸如通过无线广播接收警报。在又一个实施方式中，使用者或护理者会希望使得警报发送至计算机装置或智能电话。在发送至计算机装置或智能电话时，该警报可以是视觉的或听觉的，或者该警报可以连同过去和将来的警报一起存储为数据。这样，使用者或护理者能够从计算机装置或智能电话调用数据以确定正在监测的吸收制品内的侵入物的数量和类型。使用者或护理者可以查看从信号装置发送至计算机装置或智能电话的、在计算机装置或智能电话上生成的报告，并可以访问该报告用于各种用途。

现在将参照图5和6详细描述用于将包括非接触式电子传感器阵列、控制器、和信号装置的外壳单元附接至吸收制品的不同附接机构。应该指出的是，虽然下面附图中示出的附接机构总体上包括两个板或面，但非接触式电子传感器阵列104可以在一个实施方式中被定位为使得它在朝向吸收制品的内部或吸收层的板或面上，从而能够检测由于尿液和/或排便侵入产生的气体。

参照图5，示出了可以用于将外壳单元102附接至吸收制品20的附接机构的实施方式。在该实施方式中，外壳单元102包括第一外部板130，其与第二内部板132间隔。第一外部板130应该置于吸收制品20的外侧或非吸收部分上。在一个实施方式中，第二内部板132可以置于吸收制品20的内侧或吸收部分上，从而使得在侵入后从吸收制品20发出的气体能够到达开口108。一旦气体到达外壳单元102中的开口108，则非接触式电子传感器阵列104可以监测气体浓度水平，并随后控制器106可以检测由于侵入物引起的气体浓度水平的任何变化。还要注意，非接触式电子传感器阵列104可以监测控制器106之后可以检测到的温度和湿度的变化。另外，第一外部板130的一端可以围绕铰链134枢转地连接至第二内部板132的一端。

为了将外壳单元102附接至吸收制品20，第一外部板130包括一对尖齿，其用作第一端子116和第二端子118。如附图中所示，外壳单元102的板130和132被配置为置于底衬的边缘上，诸如围绕腰部开口，并且合在一起使得尖齿116和118刺穿底衬并锁定就位。然而，注意，板还可以放置在诸如床垫或床褥的吸收制品的边缘上。

参照图6，示出了连接至吸收制品20的外壳单元102的又一实施方式。在该实施方式中，外壳单元102可包括夹持装置，其包括第一外部板130，所述第一外部板130与第二内部板132间隔。板130和132彼此一体且由柔性材料制成，其允许各个板彼此间隔以用于将信号装置置于吸收制品的边缘上。然而一旦板置于吸收制品上，板将朝向彼此偏斜以用于将信号装置保持就位。这样，外壳单元102具有回形针状结构。这样，外壳单元102可牢固地定位至吸收制品。注意，所示出的板连接至吸收制品的腰部开口，但它们也可以放置在诸如床垫或床褥的吸收制品的边缘上。

在一个实施方式中，将第二内部板132置于吸收制品20的内侧使得侵入后从吸收制品20发出的气体到达外壳单元102的开口108。一旦气体到达开口108，则非接触式电子传感器阵列104可以监测气体浓度水平，并且随后控制器106可以检测由侵入物引起的气体浓度水平的任何变化。

在图5和6所示的实施方式中，外壳单元102可以由任何合适的材料制成。例如，在一个实施方式中，外壳单元可以由柔性塑料材料制成。然而应该理解的是，还可以使用弹性材料和金属材料。另外，外壳单元的至少一部分可由多孔或网状材料制成，从而使得非接触式电子传感器阵列接收足够的气体样本以监测高于阈值的气体水平。

如上所述，本发明特别地涉及将能够检测尿液和/或排便的存在的一种身体分泌物指示系统结合在吸收制品20内。用于形成吸收制品20的剩余材料可基于特定应用和待生产的特定产品而变化，其围绕腰部弹性构件54和56。

外覆层40例如可以是透气的和/或可以是液体不可渗透的。外覆层40可由通过弹性或聚合材料提供的单层、多层、层压片、纺粘织物、薄膜、熔喷织物、弹性网、微孔网、粘合的棉网、或泡沫构成。外覆层40例如可以是单层液体不可渗透的材料，或可替代地可以是多层层压结构，其中至少一层是液体不可渗透的。然而在其他实施方式中，应该理解的是，外覆层可以是液体可渗透的。在该实施方式中，吸收制品可包括内部液体屏障层。

例如，外覆层40可以包括液体可渗透的外层和液体不可渗透的内层，它们通过层压粘合、超声粘合、热粘合等适当地接合在一起。合适的层压粘合剂可以从美国威斯康辛州沃瓦托萨的bostikfindleyadhesives公司或美国新泽西州布里奇沃特的nationalstarchandchemicalcompany获得，它们可以连续地或间断地施加为珠状、喷射状、平行漩涡状等。液体可渗透的外层可以是任何合适的材料并且期望的是提供通常布状纹理的一种材料。这样的材料的一个实例是20gsm(克每平方米)纺粘聚丙烯无纺布。外层还可由制成液体可渗透的体侧衬垫42的那些材料制成。

外覆层40的内层可以是液体和水汽不可渗透的，或者它可以是液体不可渗透但水汽可渗透的。内层可以由薄塑料膜制成，然而也可使用其他的柔性的液体不可渗透的材料。内层或单层时液体不可渗透的外覆层40阻止了废物弄湿诸如床单和衣物的制品、以及穿戴者和护理者。用作液体不可渗透的内层或单层不可透液体的外覆层40的合适的液体不可渗透的薄膜是0.02毫米的聚乙烯薄膜，其从美国伊利诺伊州绍姆堡的pliantcorporation商业可得。

体侧衬垫42对穿戴者皮肤是适当顺从的、柔软手感的、并且不刺激的。体侧衬垫42还是充分可渗透液体的以允许液态身体分泌物容易地穿透其厚度至吸收结构(未示出)。合适的体侧衬垫42可以由广泛选择的纤网材料制成，诸如多孔泡沫、网状泡沫、有孔塑料薄膜、编织网和无纺纤维网、或任意这些材料的组合。例如，体侧衬垫42可包括熔喷网、纺粘网、或由天然纤维、合成纤维合成的粘合梳棉网，或它们的组合。体侧衬垫42可由基本上疏水的材料组成，并且该疏水材料可选地以表面活性剂处理或以其他方式处理以施加期望水平的润湿度和亲水性。

吸收性结构可以布置在外覆层40和体侧衬垫42之间。吸收性结构可以是任何结构或通常可压缩、舒适的、对穿戴者皮肤无刺激、并且能够吸收和保持液体和某些身体废物的组件的组合。例如，吸收性结构可包括纤维素纤维(例如，木质纸浆纤维)的吸收性纤网材料、其他天然纤维、合成纤维、编制片或无纺片、纱网或其他稳定结构、超吸收性材料、粘结材料、表面活性剂、选定的疏水性材料、颜料、洗剂、气味控制剂等、以及它们的组合。在特定的方面，吸收性纤网材料是纤维素绒毛和超吸收性水凝胶形成的颗粒的基质。纤维素绒毛可包括木质纸浆绒毛的混合物。一种优选类型的绒毛是以商品名称cr1654标识的，其从美国南卡罗来纳州格林维尔的bowater可得，并且是漂白的、高吸收性硫酸盐木质纸浆，其主要含有南部软木质纤维。吸收性材料可通过应用各种传统方法和技术来形成纤网结构。例如，吸收性纤网可由干燥成形技术、空气成形技术、湿成形技术、泡沫成形技术等、或它们的组合来形成。用于执行这些技术的方法和设备是本领域公知的。此外，吸收性结构可自身在z方向上包括多个层。多个层可利用吸收性能不同的优势，诸如将较低吸收性能的材料置于更接近衬垫42以及更高吸收性能的材料更加接近外覆层40。类似地，吸收性单层结构的离散部分可包括更高性能的吸收剂，以及该结构的其他离散部可包括较低性能的吸收剂。

通常，超吸收性材料以基于纤网总重量约0至约100重量比的量存在于吸收性纤网中。所述纤网可以具有约0.10至约0.60克每立方厘米的范围内的密度。

超吸收性材料是本领域公知的并且可以从天然、合成、以及改良的天然聚合物和材料中选择。超吸收性材料可以是无机材料，诸如硅胶，或有机化合物，诸如交联聚合物。通常，超吸收性材料能够吸收至少其10倍重量的液体，以及理想的是能够吸收多于其25倍重量的液体。合适的超吸收性材料容易从各个供应商获得。例如，超吸收性材料可从德国的evonikindustries获得。

在形成或切割为期望形状后，吸收性纤网材料可以通过合适的棉纸或熔喷纤网或类似的包装片包装或包绕，这辅助维持吸收性结构的整体性和形状。

吸收性纤网材料还可以是共成形材料。术语“共成形材料”通常指代合成材料，其包括热塑性纤维和第二非热塑性材料的混合物或稳定基质。作为示例，共成形材料可以通过如下过程制成，其中至少一种熔喷模具头布置在斜道附近，其他材料在成形时通过该斜道添加至纤网中。这些其他材料可包括但不限于纤维有机材料，诸如木质或非木质纸浆，诸如棉、人造丝、再生纸、绒毛浆、以及还有超吸收性颗粒、无机吸收性材料、处理的聚合棉毛纤维等。任意的各种合成聚合物可用作共成形材料的熔喷组分。例如，在某些方面，可以利用热塑性聚合物。可以利用的合适的热塑性塑料的一些实例包括聚烯烃，诸如聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯等；聚酰胺；以及聚酯。在一个方面，热塑性聚合物是聚丙烯。这些共成形材料的一些实例在anderson等人的美国专利no.4,100,324、everhart等人的美国专利no.5,284,703、以及georger等人的美国专利no.5,350,624中公开，它们以与本文一致(即，不冲突)的程度通过引用包含于此。

在不偏离本发明的精神和范围的情况下，本领域技术人员可以对本发明做出这些和其它的更改和变化，这将会在所附的权利要求书中做更详细的阐述。另外，应当理解的是，不同实施方式的各个方面可以完全或部分地互换。此外，本领域普通技术人员将会理解的是，前面的描述仅仅是示范性的，而不旨在限制所附权利要求书中所进一步描述的发明内容。