本公開(kāi)整體涉及旨在供個(gè)人穿戴的吸收制品,且更具體地講,涉及具有流體分配結(jié)構(gòu)的吸收制品。
諸如尿布、訓(xùn)練褲、成人失禁用衣物、吸收性泳衣、女性衛(wèi)生制品等個(gè)人護(hù)理吸收制品通常包括液體可滲透的身體側(cè)襯里、液體不可滲透的外覆層和在身體側(cè)襯里與外覆層之間的吸收結(jié)構(gòu)。
一般與其他層分開(kāi)形成的吸收結(jié)構(gòu)接納并保持由穿戴者排出的水性液體,諸如尿液、月經(jīng)、糞便等。吸收結(jié)構(gòu)通常由超吸收性顆粒和親水性吸收纖維(例如,纖維素)形成,所述纖維松散混合并纏結(jié)在一起以形成吸收墊。熱塑性聚合物纖維有時(shí)被包括在內(nèi)以提供加強(qiáng)。
制造吸收結(jié)構(gòu)的一個(gè)目標(biāo)是增加、改善或以其他方式最大程度提高吸收結(jié)構(gòu)的利用率,因?yàn)槲战Y(jié)構(gòu)通常是吸收制品最昂貴的部件。另外,在吸收結(jié)構(gòu)內(nèi)不均勻的流體分布可導(dǎo)致吸收結(jié)構(gòu)不成比例地膨脹,導(dǎo)致不太美觀的外觀。
因此,希望設(shè)計(jì)在整個(gè)吸收結(jié)構(gòu)內(nèi)均勻分布流體的吸收結(jié)構(gòu)。當(dāng)前的吸收結(jié)構(gòu)主要通過(guò)使流體擴(kuò)散或芯吸通過(guò)多孔材料(例如,纖維材料)而分布流體,所述多孔材料維持通常為靜態(tài)的孔結(jié)構(gòu)。這樣的吸收結(jié)構(gòu)通常不能將流體在吸收結(jié)構(gòu)內(nèi)分布得足夠遠(yuǎn)或足夠快而獲得可接受水平的吸收結(jié)構(gòu)利用率。
因此,一直需要這樣的具有吸收結(jié)構(gòu)的吸收制品:該吸收制品將流體均勻分布在吸收結(jié)構(gòu)內(nèi)且最大程度提高吸收結(jié)構(gòu)的利用率。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
在一個(gè)方面,流體分配結(jié)構(gòu)通常包括柔性主體,該柔性主體具有多個(gè)在其中限定的流體貯存器,和多個(gè)定向流體屏障。流體貯存器通過(guò)在主體內(nèi)限定的開(kāi)口與彼此流體連接。每個(gè)流體屏障與在主體中限定的開(kāi)口之一相關(guān)聯(lián),并被構(gòu)造成允許流體通過(guò)開(kāi)口以下游方向流動(dòng)并抑制流體通過(guò)開(kāi)口以上游方向流動(dòng)。
在另一方面,吸收制品通常包括身體側(cè)襯里、外覆層和設(shè)置在襯里與外覆層之間的吸收結(jié)構(gòu)。該吸收結(jié)構(gòu)包括柔性主體,該柔性主體具有多個(gè)在其中限定的流體貯存器,和多個(gè)定向流體屏障。流體貯存器通過(guò)在主體內(nèi)限定的開(kāi)口與彼此流體連接。每個(gè)流體屏障與在主體中限定的開(kāi)口之一相關(guān)聯(lián),并被構(gòu)造成允許流體通過(guò)開(kāi)口以下游方向流動(dòng)并抑制流體通過(guò)開(kāi)口以上游方向流動(dòng)。
在又一個(gè)方面,流體分配吸收結(jié)構(gòu)通常包括柔性主體,該柔性主體具有多個(gè)在其中限定的空隙,和多個(gè)定向流體屏障??障杜c彼此流體連通。每個(gè)流體屏障設(shè)置在一對(duì)鄰接的空隙之間,并被構(gòu)造成允許流體流入所述一對(duì)空隙中的第一空隙并限制流體流入所述一對(duì)空隙中的第二空隙。
附圖說(shuō)明
圖1是以訓(xùn)練褲形式顯示的吸收制品的側(cè)面透視圖。
圖2是圖1的訓(xùn)練褲的俯視平面圖,其中訓(xùn)練褲處于展開(kāi)且平放的狀態(tài),并顯示了訓(xùn)練褲在使用過(guò)程中適于面向穿戴者的表面,訓(xùn)練褲的多個(gè)部分被切掉以顯示下面的特征,包括吸收結(jié)構(gòu)。
圖3是圖2的吸收結(jié)構(gòu)的透視圖。
圖4是沿著線“4-4”截取的圖3的吸收結(jié)構(gòu)的剖視圖,顯示了處于非壓縮狀態(tài)的吸收結(jié)構(gòu)。
圖5是類似于圖4的剖視圖,但顯示了處于壓縮狀態(tài)的吸收結(jié)構(gòu)。
圖6是在圖5中標(biāo)記為“6”的區(qū)域的放大剖視圖,顯示了處于打開(kāi)位置的閥構(gòu)件。
圖7是在圖4中標(biāo)記為“7”的區(qū)域的放大剖視圖,顯示了處于閉合位置的圖6的閥構(gòu)件。
圖8是類似于圖6的放大剖視圖,顯示了處于打開(kāi)位置的閥構(gòu)件的另一個(gè)合適的實(shí)施例。
圖9是類似于圖7的放大剖視圖,顯示了處于閉合位置的圖8的閥構(gòu)件。
在附圖的若干視圖中,對(duì)應(yīng)的參考標(biāo)記指示對(duì)應(yīng)的部件。
具體實(shí)施方式
現(xiàn)在參照附圖尤其是參照?qǐng)D1,以兒童如廁訓(xùn)練褲的形式示出了吸收制品的一個(gè)合適的實(shí)施例,該實(shí)施例整體地總體以參考標(biāo)號(hào)20指示。術(shù)語(yǔ)吸收制品通常是指可抵靠或緊鄰穿戴者的身體放置以吸收和/或保持來(lái)自身體的各種排出物的制品。吸收訓(xùn)練褲20可以是或可以不是一次性的。“一次性的”是指旨在在有限的使用期后丟棄而不是進(jìn)行洗滌或以其他方式處理以供再次使用的制品。應(yīng)當(dāng)理解的是,在不脫離本公開(kāi)范圍的情況下,本公開(kāi)的實(shí)施例適于與旨在供個(gè)人穿戴的各種其他吸收制品一起使用,這些制品包括但不限于尿布、游泳尿布、女性衛(wèi)生產(chǎn)品(例如,衛(wèi)生棉)、失禁用產(chǎn)品、醫(yī)療用衣物、手術(shù)墊和繃帶、其他個(gè)人護(hù)理或保健衣物等。
訓(xùn)練褲20在圖1中以具有腰部開(kāi)口50和一對(duì)腿部開(kāi)口52的完全組裝(即,就像在初始制造過(guò)程中組裝的那樣)構(gòu)型(本文廣義地稱為褲子的穿戴構(gòu)型)示出。訓(xùn)練褲20包括被構(gòu)造成與穿戴者處于鄰接關(guān)系的內(nèi)表面28,和與內(nèi)表面相對(duì)的外表面30。另外參照?qǐng)D2,訓(xùn)練褲包括外覆層40、與外覆層40相對(duì)的身體側(cè)襯里42和設(shè)置在外覆層40與身體側(cè)襯里42之間的吸收結(jié)構(gòu)100。圖2中的箭頭48和49分別示出訓(xùn)練褲20的縱向軸線和橫向或側(cè)向軸線的取向。
身體側(cè)襯里42通過(guò)合適的方式以疊加關(guān)系連接到外覆層40,這些方式諸如為粘合劑、超聲粘結(jié)、熱粘結(jié)、壓力粘結(jié)或它們的組合。
外覆層40合適地包含基本上液體不可滲透的材料。外覆層40可以為液體不可滲透的材料的單層,但更合適地包括多層層合結(jié)構(gòu),其中至少一層是液體不可滲透的。例如,外覆層40可包括液體可滲透的外層和液體不可滲透的內(nèi)層,它們通過(guò)粘合劑、超聲粘結(jié)、熱粘結(jié)、壓力粘結(jié)或它們的組合合適地接合在一起。合適的粘合劑可作為珠、噴霧、平行漩渦等以連續(xù)方式或間歇方式施加。液體可滲透的外層可以是任何合適的材料,包括提供通常像布一樣的質(zhì)地的材料。外覆層也可以由制備液體可滲透的身體側(cè)襯里42的那些材料制成。雖然外覆層不是必須為液體可滲透的,但是合適的是,其為穿戴者提供相對(duì)像布一樣的質(zhì)地。
外覆層40的內(nèi)層可以是液體和蒸汽均不可滲透的,或者它可以是液體不可滲透的而蒸汽可滲透的。內(nèi)層可由薄的塑料膜制成,但也可以使用其他柔性的液體不可滲透的材料。內(nèi)層或液體不可滲透的外覆層40為單層時(shí)防止廢物弄濕諸如床單和衣服之類的物品以及穿戴者和護(hù)理者。
如果外覆層40為單層材料,則可以對(duì)其進(jìn)行壓花和/或糙面精整以提供更像布一樣的外觀。如早前所提及的那樣,液體不可滲透的材料可使得蒸汽可從一次性吸收制品的內(nèi)部逸出,而仍然防止液體通過(guò)外覆層40。一種合適的“可呼吸的”材料由進(jìn)行了涂布或以其他方式處理以賦予所需程度的液體不可滲透性的微孔聚合物膜或非織造織物構(gòu)成。
還可以想到的是,外覆層40可以為可拉伸的,更合適地,為有彈性的。具體地講,外覆層40在至少褲子20的橫向或周向合適地為可拉伸的,更合適地,為有彈性的。在其他實(shí)施例中,外覆層40在橫向和縱向均可以為可拉伸的,更合適地,為有彈性的。
液體可滲透的身體側(cè)襯里42示為覆蓋在外覆層40和吸收結(jié)構(gòu)100上面,并且可以但不需要具有與外覆層40相同的尺寸。身體側(cè)襯里42合適地為順應(yīng)性的、柔軟感的且對(duì)穿戴者皮膚無(wú)刺激。身體側(cè)襯里42還可充分滲透液體,以使得液體身體排出物容易地穿透其厚度到達(dá)吸收結(jié)構(gòu)100。另外,身體側(cè)襯里42的親水性可比吸收結(jié)構(gòu)100低,以向穿戴者提供相對(duì)干燥的表面并使得液體可容易地穿透其厚度。親水/疏水性可在身體側(cè)襯里42和吸收結(jié)構(gòu)100的長(zhǎng)度、寬度和/或深度上變化以實(shí)現(xiàn)所需的濕潤(rùn)感或滲漏性能。
身體側(cè)襯里42可由廣泛選擇的網(wǎng)面材料制成,諸如多孔泡沫、網(wǎng)狀泡沫、穿孔塑料膜、織造和非織造網(wǎng)或任何這樣的材料的組合。例如,身體側(cè)襯里42可包括由天然纖維、合成纖維或它們的組合構(gòu)成的熔噴網(wǎng)、紡粘網(wǎng)或粘合梳理網(wǎng)。身體側(cè)襯里42可由基本上疏水的材料構(gòu)成,而疏水性材料可任選地用表面活性劑處理或以其他方式處理以賦予所需程度的可潤(rùn)濕性和親水性。表面活性劑可通過(guò)任何常規(guī)的方式諸如噴霧、印刷、刷涂等施加。表面活性劑可施加到整個(gè)身體側(cè)襯里42或可選擇性施加到身體側(cè)襯里的特定段,諸如沿著縱向中心線的中間段。
身體側(cè)襯里42也可以為可拉伸的,更合適地,其可以為彈性體的。具體地講,身體側(cè)襯里42在至少褲子20的橫向49或周向合適地為可拉伸的,更合適地,為彈性體的。在其他實(shí)施例中,身體側(cè)襯里42在橫向49和縱向48均可以為可拉伸的,更合適地,為彈性體的。
用于構(gòu)造身體側(cè)襯里42的合適的彈性體材料可包括彈性繩、LYCRA彈性紗、流延或吹塑彈性膜、非織造彈性網(wǎng)、熔噴或紡粘彈性體纖維網(wǎng)以及它們的組合。合適的彈性體材料的例子包括KRATON彈性體、HYTREL彈性體、ESTANE彈性體聚氨酯(可得自Cleveland,Ohio的Noveon)或PEBAX彈性體。身體側(cè)襯里42也可以由如在Roessler等人的2000年5月3日提交的美國(guó)專利申請(qǐng)序列號(hào)09/563,417中所述的可伸長(zhǎng)材料或由如在Vukos等人的2000年10月27日提交的美國(guó)專利申請(qǐng)序列號(hào)09/698,512中所述的可雙軸拉伸的材料制成,這兩篇專利均據(jù)此以引用方式并入。
吸收結(jié)構(gòu)100合適地為可壓縮的、可適形的、對(duì)穿戴者皮膚無(wú)刺激且能夠吸收和保持液體及某些身體廢物。吸收結(jié)構(gòu)100可由多種合適的材料形成。在一個(gè)合適的實(shí)施例中,吸收結(jié)構(gòu)100由具有合適回彈性的、可壓縮的材料諸如低密度聚乙烯形成。可形成吸收結(jié)構(gòu)100的合適材料的例子包括橡膠狀或彈性體材料,諸如TangoPlus930(可得自Billerica,Massachusetts的Objet Inc.)。還可以想到的是,吸收結(jié)構(gòu)可由工程化納米多孔泡沫諸如基于聚丙烯的多孔泡沫形成。
在一個(gè)合適的實(shí)施例中,吸收結(jié)構(gòu)100通過(guò)增材制造工藝(也稱為“3D”打印)形成。合適的增材制造工藝包括例如熔融沉積成型和立體光刻。還可以想到的是,吸收結(jié)構(gòu)100可使用諸如注射成型的成型工藝形成。
吸收結(jié)構(gòu)100可以在吸收結(jié)構(gòu)100的Z方向(例如,厚度)上包括多個(gè)層(參見(jiàn)圖3)。這樣的多個(gè)層可利用吸收能力的差異,諸如通過(guò)將吸收能力較低的層置于更靠近身體側(cè)襯里42,而將吸收能力更高的層置于更靠近外覆層40。
吸收結(jié)構(gòu)100也可包括諸如纖維素纖維(例如,木漿纖維)的吸收材料、其他天然纖維、合成纖維、織造或非織造片、稀松布結(jié)網(wǎng)或其他穩(wěn)定化結(jié)構(gòu)、超吸收性材料、粘結(jié)劑材料、表面活性劑、選定的疏水性材料、顏料、洗劑、氣味控制劑等以及它們的組合。
超吸收性材料在本領(lǐng)域中是熟知的,并可選自天然、合成和改性天然聚合物及材料。超吸收性材料可以為無(wú)機(jī)材料,諸如硅膠;或有機(jī)化合物,諸如交聯(lián)聚合物。通常,超吸收性材料能夠吸收其重量至少約10倍的液體,并且優(yōu)選地能夠吸收其重量約25倍以上的液體。合適的超吸收性材料可容易地從各個(gè)供應(yīng)商獲得。例如,可從Ludwigshafen,Germany的BASF商購(gòu)獲得的Hysorb T 9700超吸收劑,或可從Essen,Germany的Evonik商購(gòu)獲得的Favor SXM 5600超吸收劑。
所示實(shí)施例的吸收結(jié)構(gòu)100為大致矩形的,但吸收結(jié)構(gòu)100可具有任何合適的使得吸收結(jié)構(gòu)100能夠如本文所述發(fā)揮作用的形狀和大小。
如圖2和圖3中所示,吸收結(jié)構(gòu)100包括侵入?yún)^(qū)102,該區(qū)通常對(duì)應(yīng)于吸收結(jié)構(gòu)100上最初接納流體的區(qū)。在所示實(shí)施例中,侵入?yún)^(qū)102通常對(duì)應(yīng)于吸收結(jié)構(gòu)100在穿戴時(shí)定位成鄰近釋放出身體排出物的穿戴者體孔的區(qū)。所示的吸收結(jié)構(gòu)100包括具有大致長(zhǎng)方形形狀的單個(gè)、居中的侵入?yún)^(qū)102。可以想到的是,侵入?yún)^(qū)102可具有任何合適的使得吸收結(jié)構(gòu)100能夠如本文所述發(fā)揮作用的形狀。還可以想到的是,吸收結(jié)構(gòu)100可包括多于一個(gè)侵入?yún)^(qū)102。在一個(gè)合適的實(shí)施例中,例如,吸收結(jié)構(gòu)包括兩個(gè)彼此間隔開(kāi)的侵入?yún)^(qū),在穿上訓(xùn)練褲20時(shí),每個(gè)侵入?yún)^(qū)定位成鄰近釋放出身體排出物的穿戴者體孔。
如本文更詳細(xì)地描述,本公開(kāi)的吸收結(jié)構(gòu)100被構(gòu)造成在訓(xùn)練褲20的正常使用過(guò)程中使用由穿戴者產(chǎn)生的壓縮力來(lái)驅(qū)動(dòng)(或泵送)流體遠(yuǎn)離侵入?yún)^(qū)102。吸收結(jié)構(gòu)100因而在吸收結(jié)構(gòu)100內(nèi)均勻分布流體。
尤其參照?qǐng)D3和圖4,吸收結(jié)構(gòu)100具有縱向軸線104、側(cè)向軸線106、厚度或z方向軸線108(在本文也稱為垂直軸線或方向)、縱向相對(duì)的末端110和側(cè)向相對(duì)的側(cè)112。另外,吸收結(jié)構(gòu)100包括上(例如,面向襯里42)表面114和下(例如,面向外覆層40)表面116。吸收結(jié)構(gòu)100還包括圍繞吸收結(jié)構(gòu)100的周邊延伸的周邊邊緣,該邊緣在所示實(shí)施例中由末端110和側(cè)面112限定。
本公開(kāi)的吸收結(jié)構(gòu)100包括柔性主體118,該柔性主體具有多個(gè)在其中限定的流體貯存器120(圖4),和多個(gè)被構(gòu)造成控制流體流入和/或流出流體貯存器120的定向流體屏障122(圖4)。如本文所用,術(shù)語(yǔ)“定向流體屏障”是指被構(gòu)造成允許流體主要只以一個(gè)方向流動(dòng)的流體屏障。吸收結(jié)構(gòu)100被構(gòu)造成在整個(gè)流體貯存器120中吸收、容納和分布流體。另外,吸收結(jié)構(gòu)100被構(gòu)造成在訓(xùn)練褲20的正常使用過(guò)程中使用穿戴者的移動(dòng)在流體貯存器120之間驅(qū)動(dòng)(或泵送)流體。
所示的吸收結(jié)構(gòu)100是包括第一層124和第二層126的多層吸收結(jié)構(gòu)。第一層124和第二層126彼此基本上相同,每一者包括多個(gè)流體貯存器120和流體屏障122。吸收結(jié)構(gòu)100可包括任何合適數(shù)量的使得吸收結(jié)構(gòu)100能夠如本文所述發(fā)揮作用的層,包括例如單層。在一個(gè)合適的實(shí)施例中,吸收結(jié)構(gòu)100在z方向108上的厚度109介于約1mm與約20mm之間,更合適地介于約2mm與約15mm之間,甚至更合適地,介于2mm與約10mm之間。
參照?qǐng)D4,主體118包括多個(gè)水平壁128和多個(gè)垂直壁130,它們一起限定流體貯存器120。
水平壁128在吸收結(jié)構(gòu)100的縱向方向104和側(cè)向方向106上延伸,并基本上平行于由縱向方向104和側(cè)向方向106限定的平面取向。水平壁128包括在z方向108上彼此間隔開(kāi)的頂壁132(廣義地,第一水平壁)和底壁134(廣義地,第二水平壁)。頂壁132限定吸收結(jié)構(gòu)100的上表面114,而底壁134限定吸收結(jié)構(gòu)100的下表面116。所示的吸收結(jié)構(gòu)100還包括設(shè)置在頂壁132與底壁134之間的中間水平壁136(廣義地,第三水平壁)。在包括單層吸收結(jié)構(gòu)的實(shí)施例中,中間水平壁136可以省去。
垂直壁130在相鄰的水平壁128之間延伸并互連所述水平壁。在所示實(shí)施例中,垂直壁130以基本上平行于z方向108的方向延伸,但在其他合適的實(shí)施例中,一個(gè)或多個(gè)垂直壁130可相對(duì)于z方向108成角度。另外,在所示實(shí)施例中,每個(gè)垂直壁130從頂壁132或底壁134向中間水平壁136延伸。在其他合適的實(shí)施例中,諸如單層吸收結(jié)構(gòu),垂直壁130可從底壁134直接向頂壁132延伸。
如上所述,流體貯存器120限定在吸收結(jié)構(gòu)100的主體118內(nèi)。在所示實(shí)施例中,每個(gè)流體貯存器120由一對(duì)水平壁128和多個(gè)垂直壁130限定。更具體地講,在所示實(shí)施例中,每個(gè)流體貯存器120由頂壁132和底壁134之一、中間水平壁136和四個(gè)垂直壁130限定。
在所示實(shí)施例中,流體貯存器120為空隙。也就是說(shuō),流體貯存器120不含任何吸收材料。在其他合適的實(shí)施例中,流體貯存器120可具有設(shè)置在其中的吸收材料,諸如纖維素纖維(例如,木漿纖維)、其他天然纖維、合成纖維、織造或非織造片、稀松布結(jié)網(wǎng)或其他穩(wěn)定化結(jié)構(gòu)、超吸收性材料以及它們的組合。
流體貯存器120可具有任何合適的使得吸收結(jié)構(gòu)100能夠如本文所述發(fā)揮作用的大小和形狀。在所示實(shí)施例中,每個(gè)流體貯存器120具有大致矩形形狀。在其他合適的實(shí)施例中,一個(gè)或多個(gè)流體貯存器120可具有六邊形、多邊形、圓形、橢圓形、弓形或不規(guī)則形狀。
每個(gè)流體貯存器120具有合適的容量以使得吸收結(jié)構(gòu)100的總吸收能力(即,所有流體貯存器120的容量之和)適于其預(yù)期目的(例如,用于訓(xùn)練褲)。在一個(gè)合適的實(shí)施例中,例如,每個(gè)流體貯存器120的容量介于約200立方毫米(mm3)與約1000mm3之間,更合適地介于約300mm3與約750mm3之間,甚至更合適地介于約500mm3與約600mm3之間。在另一個(gè)合適的實(shí)施例中,流體貯存器120的合并容量(即,吸收結(jié)構(gòu)100的總吸收能力)介于約200立方厘米(cm3)與約1000cm3之間,更合適地介于約400cm3與約800cm3之間,甚至更合適地介于約500cm3與約700cm3之間。
在所示實(shí)施例中,每個(gè)流體貯存器120具有基本上相同的尺寸和基本上相同的容量。在其他合適的實(shí)施例中,流體貯存器120可具有不同的尺寸和/或不同的容量。在一個(gè)合適的實(shí)施例中,例如,鄰近侵入?yún)^(qū)102定位的流體貯存器120可具有比更靠近吸收結(jié)構(gòu)100的周邊邊緣定位的流體貯存器120更大的容量以適應(yīng)侵入?yún)^(qū)102處更大的流體流入。還可以想到的是,流體貯存器120的大小和/或容量可基于流體貯存器120與侵入?yún)^(qū)102之間的距離和/或吸收結(jié)構(gòu)100的周邊邊緣變化。在一個(gè)合適的實(shí)施例中,例如,流體貯存器120的容量隨著流體貯存器120與侵入?yún)^(qū)102之間的距離的增大而減小。在另一個(gè)合適的實(shí)施例中,流體貯存器120的容量隨著流體貯存器120與周邊邊緣之間的距離的減小而增大。
還可以想到的是,流體貯存器120的大小可基于將在其中接納的流體的類型。在一個(gè)合適的實(shí)施例中,例如,流體貯存器120被構(gòu)造成接納尿液,并且其容量介于約200mm3與約1000mm3之間,更合適地介于約300mm3與約750mm3之間,甚至更合適地介于約500mm3與約600mm3之間。在另一個(gè)合適的實(shí)施例中,流體貯存器120被構(gòu)造成接納月經(jīng)和其他含血液的流體,并且其容量介于約10mm3與約100mm3之前,更合適地介于約20mm3與約80mm3之間,甚至更合適地介于約30mm3與約70mm3之間。在又一個(gè)合適的實(shí)施例中,流體貯存器120被構(gòu)造成接納糞便和其他含糞便物的流體,并且其容量介于約15mm3與約500mm3之間,更合適地介于約50mm3與約250mm3之間,甚至更合適地介于約100mm3與約200mm3之間。
還可以想到的是,單個(gè)吸收結(jié)構(gòu)可具有被構(gòu)造成吸收不同類型的流體的流體貯存器。在一個(gè)合適的實(shí)施例中,例如,位于吸收結(jié)構(gòu)的前區(qū)中的流體貯存器被構(gòu)造成吸收尿液和/或月經(jīng),而位于吸收結(jié)構(gòu)的后區(qū)中的流體貯存器被構(gòu)造成吸收糞便和其他含糞便的流體。
流體貯存器120可以按任何合適的使得吸收結(jié)構(gòu)100能夠如本文所述發(fā)揮作用的構(gòu)型布置。在所示實(shí)施例中,例如,流體貯存器120以水平壁128和垂直壁130所限定的矩形網(wǎng)格布置。在其他合適的實(shí)施例中,流體貯存器120可圍繞吸收結(jié)構(gòu)100上的某點(diǎn)或某區(qū)(例如,侵入?yún)^(qū)102)同心地布置。
仍參照?qǐng)D4,流體貯存器120通過(guò)在水平壁128中限定的開(kāi)口138以及在垂直壁130中限定的開(kāi)口140而與彼此流體連接(即,流體連通)。在具有單層吸收結(jié)構(gòu)100的實(shí)施例中,流體貯存器120可僅通過(guò)在垂直壁130中的開(kāi)口140而與彼此流體連接。
開(kāi)口138、140具有合適的大小和形狀以當(dāng)與開(kāi)口138、140相關(guān)聯(lián)的流體屏障122處于打開(kāi)位置時(shí)允許流體貯存器120之間的流體流動(dòng)。所示的開(kāi)口138、140為矩形開(kāi)口,但可以想到的是,開(kāi)口可以是圓形、橢圓形、多邊形或任何其他合適的使得吸收結(jié)構(gòu)100能夠如本文所述發(fā)揮作用的形狀。在所示實(shí)施例中,每個(gè)開(kāi)口138、140具有基本上相同的大小和形狀,但應(yīng)當(dāng)理解的是,開(kāi)口138、140可具有不同的大小和/或形狀。在一個(gè)合適的實(shí)施例中,例如,鄰近侵入?yún)^(qū)102定位的開(kāi)口138、140可具有比遠(yuǎn)離侵入?yún)^(qū)102(例如,更靠近吸收結(jié)構(gòu)100的周邊邊緣)定位的開(kāi)口138、140更大的橫截面積以適應(yīng)侵入?yún)^(qū)102處更大的流體流入和流體流量。在另一個(gè)合適的實(shí)施例中,開(kāi)口138、140的大小和/或形狀可基于允許從中流過(guò)的流體的類型。
在所示實(shí)施例中,每個(gè)流體貯存器120直接流體連接到其相鄰流體貯存器120中的每一個(gè)。如本文所用,術(shù)語(yǔ)“直接流體連接”意指所提及的流體貯存器120通過(guò)在至少部分地限定兩個(gè)流體貯存器120的壁中的開(kāi)口138或140而彼此流體連接。在所示實(shí)施例中,與特定流體貯存器120相鄰的流體貯存器120的數(shù)量取決于流體貯存器120在吸收結(jié)構(gòu)100內(nèi)的位置。例如,設(shè)置在吸收結(jié)構(gòu)100的角落處(即,在縱向末端110和側(cè)向側(cè)112的相交處)的流體貯存器120具有三個(gè)相鄰的流體貯存器120。沿著周邊邊緣設(shè)置的但不在角落處的流體貯存器120具有四個(gè)相鄰的流體貯存器120。所有其他流體貯存器120(即,從周邊邊緣偏移的流體貯存器)包括五個(gè)相鄰的流體貯存器120。應(yīng)當(dāng)理解的是,流體貯存器120可具有任何合適數(shù)量的使得吸收結(jié)構(gòu)100能夠如本文所述發(fā)揮作用的相鄰的流體貯存器120。
在其他合適的實(shí)施例中,一個(gè)或多個(gè)流體貯存器120可間接流體連接到其相鄰的流體貯存器120中的一個(gè)或多個(gè)。如本文所用,術(shù)語(yǔ)“間接流體連接“意指所提及的流體貯存器120通過(guò)居間的流體貯存器120與彼此流體連接。在另外其他合適的實(shí)施例中,一個(gè)或多個(gè)流體貯存器120不與其相鄰的流體貯存器120中的一個(gè)或多個(gè)流體連接。在一個(gè)合適的實(shí)施例中,例如,一組流體貯存器120選擇性流體連接到彼此(例如,僅流體連接到兩個(gè)相鄰的流體貯存器120)以形成從吸收結(jié)構(gòu)100的侵入?yún)^(qū)102到周邊邊緣的定向流體流路。
在所示實(shí)施例中,開(kāi)口138在每個(gè)水平壁128中形成。也就是說(shuō),頂壁132、底壁134和中間水平壁136各自具有在其中限定的開(kāi)口138。頂壁132中的開(kāi)口138被構(gòu)造成將流體從吸收結(jié)構(gòu)100外部的環(huán)境接納進(jìn)吸收結(jié)構(gòu)100(例如,排入訓(xùn)練褲20中的流體)。底壁134中的開(kāi)口138被構(gòu)造成從吸收結(jié)構(gòu)100中排放流體。諸如吸收墊或吸收芯的吸收材料可鄰近吸收結(jié)構(gòu)100的下表面116定位,以接納和容納從吸收結(jié)構(gòu)100排出的流體。在替代性實(shí)施例中,底壁134可以是實(shí)心的(即,沒(méi)有開(kāi)口138),并為吸收結(jié)構(gòu)100提供液體不可滲透的底層。在具有實(shí)心底壁134的實(shí)施例中,外覆層40可以是液體可滲透的,或可以完全從吸收制品20中省去。
另外,在所示實(shí)施例中,沿著吸收結(jié)構(gòu)100的周邊邊緣定位的垂直壁130為實(shí)心的(即,沒(méi)有開(kāi)口),并圍繞吸收結(jié)構(gòu)100的周邊邊緣提供液體不可滲透的層。然而,應(yīng)當(dāng)理解的是,沿著吸收結(jié)構(gòu)100的周邊邊緣定位的垂直壁130可具有在其中限定的開(kāi)口,該開(kāi)口允許流體排出吸收結(jié)構(gòu)100。也就是說(shuō),周邊邊緣可具有被構(gòu)造成將流體從吸收結(jié)構(gòu)排出的開(kāi)口。在這樣的實(shí)施例中,諸如吸收墊或吸收芯的吸收材料可鄰近吸收結(jié)構(gòu)100的周邊邊緣定位,以接納和容納從吸收結(jié)構(gòu)100排出的流體。
流體屏障122被構(gòu)造成允許流體主要僅以一個(gè)方向(由圖4中每個(gè)流體屏障122的箭頭所示)流動(dòng)以有利于在整個(gè)吸收結(jié)構(gòu)100內(nèi)均勻地分布流體。更具體地講,每個(gè)流體屏障122被構(gòu)造成在打開(kāi)位置與閉合位置之間移動(dòng),在打開(kāi)位置中流體屏障122允許流體以下游方向流過(guò)開(kāi)口138、140之一,在閉合位置中流體屏障122阻擋開(kāi)口138、140之一以限制流體以上游方向流動(dòng)。
設(shè)置在兩個(gè)鄰接的流體貯存器120之間的流體屏障122,諸如與垂直壁130中的開(kāi)口140相關(guān)聯(lián)的流體屏障122,被構(gòu)造成允許流體流入鄰接的流體貯存器120中的一個(gè)(即,以下游方向),并限制流體流入鄰接的流體貯存器120中的另一個(gè)(即,以上游方向)。與頂壁132中的開(kāi)口138相關(guān)聯(lián)的流體屏障122被構(gòu)造成允許流體流入流體貯存器120并限制流體流出流體貯存器120。與底壁134中的開(kāi)口138相關(guān)聯(lián)的流體屏障122被構(gòu)造成允許流體流出流體貯存器120并限制流體流入流體貯存器120。
在所示實(shí)施例中,流體貯存器122被構(gòu)造成引導(dǎo)流體遠(yuǎn)離侵入?yún)^(qū)102并朝向吸收結(jié)構(gòu)100的周邊邊緣,如圖4中所示。在其他合適的實(shí)施例中,流體屏障122可具有任何合適的使得吸收結(jié)構(gòu)100能夠如本文所述發(fā)揮作用的構(gòu)型。
流體屏障122可以是任何合適的使得流體能夠流入或流出流體貯存器120(即,以下游方向)并限制流體以相反方向流動(dòng)(即,以上游方向)的流體屏障。參照?qǐng)D6和圖7,在所示實(shí)施例中,每個(gè)流體屏障122包括可在打開(kāi)位置(在圖6中示出)與閉合位置(在圖7中示出)之間移動(dòng)的閥構(gòu)件142。在閉合位置中,閥構(gòu)件142密封或閉上開(kāi)口138、140之一,從而抑制流體以上游方向流動(dòng)。在打開(kāi)位置中,閥構(gòu)件142使得流體能夠以下游方向流動(dòng)。在所示實(shí)施例中,閥構(gòu)件142中的每一個(gè)的橫截面積大于對(duì)應(yīng)開(kāi)口138、140的橫截面積以使得閥構(gòu)件能夠在閉合位置中密封開(kāi)口。如本文更詳細(xì)地描述,閥構(gòu)件142可通過(guò)因吸收結(jié)構(gòu)100的變形(諸如壓縮和彎曲)在流體貯存器120之間產(chǎn)生的壓差而在打開(kāi)位置與閉合位置之間移動(dòng)。
每個(gè)閥構(gòu)件142具有上游側(cè)144和下游側(cè)146。閥構(gòu)件142被構(gòu)造成允許流體從上游側(cè)144向下游側(cè)146流動(dòng),并限制流體從下游側(cè)146向上游側(cè)144流動(dòng)。上游側(cè)144和/或下游側(cè)146可經(jīng)過(guò)處理以便為相應(yīng)的側(cè)提供所需的疏水性或親水性。在一個(gè)合適的實(shí)施例中,例如,上游側(cè)144包括相對(duì)疏水的表面,而下游側(cè)146包括相對(duì)親水的表面以有利于流體遠(yuǎn)離閥構(gòu)件142的上游側(cè)144向閥構(gòu)件142的下游側(cè)146流動(dòng)。吸收結(jié)構(gòu)100的其他部件也可經(jīng)過(guò)處理以在吸收結(jié)構(gòu)100的所需位置賦予疏水性或親水性。在一個(gè)合適的實(shí)施例中,例如,吸收結(jié)構(gòu)100的上表面114為相對(duì)疏水的,而吸收結(jié)構(gòu)100的下表面116為相對(duì)親水的。
流體屏障122中所用的閥構(gòu)件142可以是任何合適的使得流體屏障122能夠如本文所述發(fā)揮作用的閥構(gòu)件。合適的閥構(gòu)件142包括球式閥構(gòu)件、隔膜閥構(gòu)件、提升盤(pán)式閥構(gòu)件、管內(nèi)閥構(gòu)件、樞轉(zhuǎn)盤(pán)式閥構(gòu)件(例如,繞鉸鏈或耳軸樞轉(zhuǎn)的盤(pán)式閥構(gòu)件)以及它們的組合。
在所示實(shí)施例中,閥構(gòu)件142為具有大致圓柱形形狀的盤(pán)式閥構(gòu)件。閥構(gòu)件142包括間隔構(gòu)件148,該間隔構(gòu)件被構(gòu)造成當(dāng)閥構(gòu)件142處于打開(kāi)位置時(shí)在吸收結(jié)構(gòu)100的閥構(gòu)件142與主體118之間提供流體流動(dòng)通道。另外,在所示實(shí)施例中,閥構(gòu)件142被定位在主體118的水平壁128和垂直壁130中形成的通道150內(nèi)。在其他合適的實(shí)施例中,閥構(gòu)件142可設(shè)置在任何合適的使得流體屏障122能夠如本文所述發(fā)揮作用的位置。
閥構(gòu)件142可以按任何合適的使得吸收結(jié)構(gòu)100能夠如本文所述發(fā)揮作用的方式聯(lián)接到吸收結(jié)構(gòu)100的主體118。在一個(gè)合適的實(shí)施例中,例如,一個(gè)或多個(gè)閥構(gòu)件142通過(guò)將閥構(gòu)件向閉合位置偏置的偏置構(gòu)件聯(lián)接到主體118。在另一個(gè)合適的實(shí)施例中,閥構(gòu)件142為“浮動(dòng)”或提升閥構(gòu)件。也就是說(shuō),閥構(gòu)件142不聯(lián)接到主體118。例如,在圖6和圖7中所示的實(shí)施例中,閥構(gòu)件142不直接聯(lián)接到主體118,而是可響應(yīng)于兩個(gè)鄰接的流體貯存器120之間的壓差以上游和下游方向自由移動(dòng)。
圖8和圖9是類似于圖6和圖7的剖視圖,示出了通過(guò)偏置構(gòu)件202聯(lián)接到吸收結(jié)構(gòu)100的主體118的替代性閥構(gòu)件200。每個(gè)偏置構(gòu)件202在第一末端聯(lián)接到閥構(gòu)件200,并在與第一末端相對(duì)的第二末端聯(lián)接到吸收結(jié)構(gòu)100的主體118(具體地講,垂直壁130)。偏置構(gòu)件202在閥構(gòu)件200上施加偏置力,從而將閥構(gòu)件200向閉合位置偏置(在圖9中示出)。當(dāng)在閥構(gòu)件200的上游側(cè)與下游側(cè)之間存在足夠的壓差時(shí),偏置構(gòu)件202被壓縮,并且閥構(gòu)件200向打開(kāi)位置移動(dòng)(在圖8中示出)。隨著閥構(gòu)件200的上游側(cè)與下游側(cè)之間的壓差減小,由偏置構(gòu)件202提供的偏置力克服該壓差,從而將閥構(gòu)件200移回閉合位置。
在使用中,吸收結(jié)構(gòu)100因穿戴者的移動(dòng)而變形。例如,吸收結(jié)構(gòu)100在當(dāng)穿戴者坐在吸收結(jié)構(gòu)100上時(shí)彎曲和壓縮。圖5例如顯示了處于壓縮狀態(tài)的吸收結(jié)構(gòu)100。如圖5中所示,當(dāng)吸收結(jié)構(gòu)100變形時(shí),變形區(qū)內(nèi)的流體貯存器120發(fā)生容量變化。該容量變化在流體貯存器120之間產(chǎn)生壓差。具有正壓差的流體貯存器120在圖6和圖7中由“P+”指示,而具有負(fù)壓差的流體貯存器120在圖6和圖7中由“P-”指示。
流體屏障122被構(gòu)造成響應(yīng)于流體貯存器120之間的壓差允許流體主要僅以一個(gè)方向流動(dòng),并因而在整個(gè)吸收結(jié)構(gòu)100內(nèi)分布流體。在圖6中,例如,在流體屏障122的上游側(cè)144上的流體貯存器120具有因吸收結(jié)構(gòu)100的壓縮而導(dǎo)致的正壓差,而在下游側(cè)146上的流體貯存器120具有負(fù)壓差。因此,流體屏障122更具體地講閥構(gòu)件142處于打開(kāi)位置。吸收結(jié)構(gòu)100內(nèi)的流體因而從上游流體貯存器120向下游流體貯存器120自由流動(dòng)。流體流動(dòng)在圖6和圖7中由標(biāo)記為“F”的箭頭指示。當(dāng)吸收結(jié)構(gòu)100返回到其原始或未壓縮狀態(tài)(在圖4中示出)時(shí),上游側(cè)上的流體貯存器120的容量增加,從而在上游側(cè)上的流體貯存器120中產(chǎn)生負(fù)壓差。下游側(cè)上的流體貯存器120相對(duì)于上游流體貯存器120具有正壓差。因此,流體屏障122更具體地講閥構(gòu)件142從打開(kāi)位置移動(dòng)到閉合位置(在圖7中示出)。從流體屏障122的下游側(cè)146上的流體貯存器120到流體屏障122的上游側(cè)上的流體貯存器120的流體流動(dòng)因而受到限制。
如上所述,吸收結(jié)構(gòu)100合適地為可壓縮的和可適形的。具體地講,吸收結(jié)構(gòu)100(例如,吸收結(jié)構(gòu)100的主體118)由具有合適材料性質(zhì)的一種或多種材料形成,所述性質(zhì)使得吸收結(jié)構(gòu)100可在z方向上充分壓縮以使得流體屏障122能夠因吸收結(jié)構(gòu)100的變形而打開(kāi)和閉合。在一個(gè)合適的實(shí)施例中,例如,吸收結(jié)構(gòu)由在約20%的應(yīng)變(即,伸長(zhǎng)百分比)下的彈性模量介于約50千帕(kPA)與約350kPa之間,更合適地介于約100kPa與約200kPa之間,甚至更合適地介于約120kPa與約180kPa之間的材料形成。在另一個(gè)合適的實(shí)施例中,吸收結(jié)構(gòu)由在約30%的應(yīng)變下的彈性模量介于約100kPA與約400kPa之間,更合適地介于約120kPa與約300kPa之間,甚至更合適地介于約140kPa與約220kPa之間的材料形成。在另一個(gè)合適的實(shí)施例中,吸收結(jié)構(gòu)由在約50%的應(yīng)變下的彈性模量介于約150kPA與約450kPa之間,更合適地介于約200kPa與約350kPa之間,甚至更合適地介于約220kPa與約300kPa之間的材料形成。在另一個(gè)合適的實(shí)施例中,吸收結(jié)構(gòu)由邵氏A硬度介于約1與約60之間,更合適地介于約10與約40之間,甚至更合適地介于約20與約35之間的材料形成。如上所述,可形成吸收結(jié)構(gòu)的合適材料包括:合適地有回彈性的、可壓縮的材料,諸如低密度聚乙烯;橡膠狀或彈性體材料,諸如TangoPlus930(可得自Billerica,Massachusetts的Objet Inc.);和工程化納米多孔復(fù)合材料,諸如基于聚丙烯的多孔泡沫。
當(dāng)介紹本發(fā)明的元件或其優(yōu)選實(shí)施例時(shí),冠詞“一個(gè)/種”和“該/所述”旨在表示存在一個(gè)或多個(gè)元件。術(shù)語(yǔ)“包含”、“包括”和“具有”旨在為包括性的并表示可以存在除所列元件之外的附加元件。
由于可在不脫離本公開(kāi)范圍的情況下對(duì)以上構(gòu)造作出各種更改,所以預(yù)期的是,以上說(shuō)明中所含的或附圖中所示的所有事項(xiàng)均應(yīng)被解釋為示例性的而非限制性的含義。