Система доставки жидкости - RU2469629C2
Код документа: RU2469629C2
Чертежи
Описание
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Изобретение относится к средствам доставки жидкости, в частности к устройствам пассивной, не зависящей от гравитации и допускающей изменения в зависимости от поставленной задачи доставки жидких композиций.
ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Известно множество способов доставки жидкости. Среди них широко распространены три типа средств доставки жидкости. Известны механические системы доставки жидкости, такие как щетки, мягкие прокладки и губки. К другому типу известных средств доставки жидкости относятся активные системы, основанные на использовании принудительного выдавливания жидкости или использующие электромагнитные приводы. Третий тип известных систем относится к обычно пассивным средствам, основанным на капиллярной доставке (или фитили и тампоны).
Механические системы доставки жидкости удерживают и высвобождают жидкость с помощью механических средств, таких как щетки, мягкие прокладки и/или губки. К ним относятся зубные щетки, косметические аппликаторы и другие основанные на использовании щеток системы.
Недостатком систем механического типа состоит в том, что они не обеспечивают постоянства консистенции жидкости на выходе и требуют непрерывного пополнения.
К системам второго типа, т.е. системам принудительного выдавливания жидкости относятся системы, основанные на применении насоса. Как правило, для доставки жидкости (или определенного количества жидкости) они включают шланговый насос и/или другое электрическое, механическое, электромагнитное устройство или устройство, приводимое в действие принудительным давлением. Хорошо известным изделием, основанным на принципе шлангового насоса, является система, распределяющая непрерывно жидкий краситель по валику, например, краскораспылитель Вагнера. К другим примерам устройств, содержащих нагнетатели, относятся распылители, используемые для опыления или опрыскивания насекомых.
Недостатком этого типа систем доставки жидкости является то, что они требуют затрат энергии, следовательно, являются относительно дорогими для продукта массового потребления.
Другим недостатком систем доставки жидкости с использованием насоса является то, что система либо все время включена, либо требует активации. Так что, несмотря на более высокую технологичность, такая система не может доставить требуемую дозу, если это необходимо, что является одним из важнейших факторов функциональности и эстетики продукта.
К третьему типу известных систем доставки жидкости относятся системы, основанные на капиллярной доставке, например, системы, использующие спекшийся порошок, нитевидные, губчатые или волоконные системы.
К типичным примерам таких систем относятся изделия использующие фитиль, например, освежители и ароматизаторы воздуха или струйное печатающее устройство. Волоконные системы используют пучки или другие и, которые физически прикреплены друг к другу, например, фломастеры, маркеры, аппликаторы с пористым колпачком (например, спеченный прессованный порошок). Однако они, как и другие известные решения, не обеспечивают необходимой стабильности в вопросе количества доставленной жидкости, а попытки решить эту проблему, изменяя размер аппликатора, не приводят к успеху. Кроме того, многократное использование этих систем может кончиться закупориванием, что приведет к нестабильной подаче материала, когда нужна его определенная доза.
Пеноматериал с градиентной пористостью, полученный неравномерным сжатием и описанный в патенте США 6994932, требует использования двух механизмов, насоса, и капиллярной системы, что делает устройство сложным и увеличивает его стоимость. Кроме того, описанная в патенте система имеет то ограничение, что применяется в топливных элементах для электронных приборов, которые являются закрытыми системами из-за летучести жидкого топлива, поэтому система не может быть открыта к внешней среде.
Несмотря на то, что описанные выше известные системы функционируют, они имеют те или иные недостатки: в некоторых доставка жидкости не стабильна, некоторые требуют энергетических затрат, некоторые закрыты от внешней среды и не обеспечивают стабильной доставки жидкости.
Кроме того, многие известные системы не обеспечивают непрерывной доставки точного количества жидкости или не допускают использования ряда жидкостей, таких как вода или безводные жидкости на основе масел.
Существует необходимость в пассивных системах доставки жидкости, не зависящих от гравитации или ориентации в пространстве, открытых внешней среде и обладающих возможностью доставки точного количества жидкости на единицу площади. Кроме того, при высокой эффективности таких систем их стоимость не должна быть высокой.
Помимо сказанного, существует необходимость в доставке жидкостей любого типа или множества жидкостей на поверхности любого типа (например, твердые, мягкие, на ткань, кожу, волосы или зубы).
РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Заявлена система доставки жидкости, содержащая, по меньшей мере, один пеноматериал с градиентной пористостью и имеющий рабочую поверхность, обращенную к внешней среде, при этом упомянутый по меньшей мере один пеноматериал с градиентной пористостью наполнен жидкостью, которая пассивно и постоянно, вне зависимости от гравитации, высвобождается на упомянутую аппликационную поверхность пеноматериала при ее контакте с другой поверхностью (контактирующей поверхностью). Система доставки жидкости содержит держатель, охватывающий упомянутый пеноматериал с градиентной пористостью. В соответствии с одним из вариантов осуществления изобретения держатель может дополнительно содержать, по меньшей мере, один резервуар для жидкости, при этом он выполнен из пластмассового полимерного материала с использованием литья. В другом варианте осуществления изобретения система дополнительно содержит крышку, закрывающую каждую аппликационную поверхность. В соответствии с одним из вариантов осуществления изобретения каждый пеноматериал имеет степень сжатия, изменяющуюся по длине пеноматериала с градиентной пористостью от примерно 0 до примерно 20, и выполнен из полиуретана, меламина, целлюлозного полимера, поливинилхлорида, полистирола, полиэтилена или полиэфира. Возможен вариант осуществления изобретения, при котором пеноматериал с градиентной пористостью выполнен в виде композиционного материала из множества материалов с градиентной пористостью, имеющих различные степени сжатия. Для обеспечения эффективной работы системы вязкость используемой жидкости находится в диапазоне от примерно 0,1 до примерно 2000 сП (сантипуаз).
Дополнительные преимущества дают частные случаи осуществления изобретения применительно к конкретным решаемым задачам. Например, пеноматериал с градиентной пористостью может быть модифицирован химическими средствами или аппликационная поверхность может иметь куполообразную форму.
Кроме того, система может дополнительно содержать первую жидкость внутри первого пеноматериала с градиентной пористостью и вторую, отличную от первой жидкость внутри второго пеноматериала с градиентной пористостью, при этом первый и второй пеноматериалы с градиентной пористостью имеют одну и ту же степень сжатия или в другом случае - разные степени сжатия. В предпочтительном варианте первая и вторая жидкости доставляются на упомянутую контактирующую поверхность с первой и второй аппликационных поверхностей соответственно. Первая и вторая жидкости могут взаимодействовать между собой и образовывать третий компонент, который высвобождается на упомянутую контактирующую поверхность. Первая жидкость может наноситься с аппликационной поверхности первого пеноматериала на одну сторону упомянутой контактирующей поверхности, при этом вторая жидкость может наноситься с аппликационной поверхности второго пеноматериала на другую сторону упомянутой контактирующей поверхности. Количество высвобождающейся на поверхность жидкости прямо пропорционально площади аппликационной поверхности.
Поверхностью, на которую доставляют жидкость, могут быть дерево, керамика, пластмасса, стекло, металл, кожа, волосы, ногти, мех, ткань, ткани полости рта, например, зубы. Доставляемая с помощью заявляемой системы жидкость может использоваться в целях домашнего обихода, оздоровительных, косметических, медицинских, для женщин, детей, животных, тканей и продуктов питания.
Другой аспект изобретения - способ доставки жидкости, включающий заполнение жидкостью, по меньшей мере одного пеноматериала с градиентной пористостью, при этом каждый пеноматериал имеет по меньшей мере одну аппликационную поверхность, обращенную к внешней среде и контактирующую с другой поверхностью, при этом жидкость пассивно и постоянно, вне зависимости от гравитации, высвобождается на упомянутую другую поверхность через аппликационную поверхность. Каждый пеноматериал с градиентной пористостью может быть охвачен держателем.
Подробности различных реализаций изобретения представлены в соответствующих чертежах и описании. Другие признаки, цели и преимущества изобретения будут очевидны из описания, рисунков и формулы изобретения.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
На Фиг.1 представлено схематическое изображение клина из материала, обладающего капиллярными свойствами, до его сжатия.
На Фиг.2 представлено схематическое изображение клина на Фиг.1 из материала, обладающего капиллярными свойствами, после его сжатия.
На Фиг.3 схематически изображен аппликатор с держателем и пеноматериалом с градиентной пористостью в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения.
На Фиг.4 схематически изображены структуры из пеноматериала с градиентной пористостью в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения.
На Фиг.5 схематически изображен аппликатор в соответствии с альтернативным вариантом осуществления настоящего изобретения.
На Фиг.6 схематически изображен аппликатор в соответствии с еще одним альтернативным вариантом осуществления настоящего изобретения.
Фиг.7 иллюстрирует применение аппликатора в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения.
На Фиг.8 представлен график, отражающий соотношение между площадью поверхности аппликатора и количеством доставляемой жидкости.
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
В рамках настоящего изобретения термин "жидкость" обозначает вещество, обладающее текучестью и способностью изменять свою форму с равномерной скоростью под воздействием соответствующей силы. Этот термин может заменять или означать следующие термины: жидкость, вода, алкоголь, жидкий силикон, масло, эмульсия или любую комбинацию из этих терминов или упомянутое выше с добавленными растворимыми компонентами.
Настоящее изобретение предпочтительно использовать для жидкостей с низкой вязкостью, способных протекать внутри пористой структуры, где вязкость достаточно низкая, чтобы было обеспечено капиллярное действие и не требовалось давления для доставки.
Показанный на Фиг.1 в виде клина материал представляет собой пеноматериал или материал, обладающий свойством капиллярного затекания. Так он выглядит до процедуры сжатия. В патенте США 6994932 описана пористая структура, выполненная обладающей свойством капиллярного затекания. Эта структура имеет градиент плотности или капиллярный градиент, что обеспечивает направление потока жидкого топлива из одной области структуры в другую. Иными словами капиллярный поток направлен из области низкой плотности и, следовательно, более низкой капиллярности, в область высокой плотности, более высокой капиллярности.
Известен способ изготовления материала с капиллярным градиентом. Он состоит в том, что пеноматериал сжимают, или подвергают термической усадке, изменяя степень сжатости или размеры пор в продольном направлении. Другой известный способ изготовления материала с капиллярным градиентом состоит в том, чтобы сформировать композицию из отдельных компонентов с существенно отличающимися свойствами капиллярности, которые физически прикреплены друг к другу (будет пояснено в связи с Фиг.4).
Известно, что кусок пеноматериала или капиллярного материала имеет множество пор примерно одинакового размера, как правило, такой кусок характеризуют количеством пор на квадратный дюйм. Следовательно, чем больше пор (на единицу площади) имеется в материале, тем они меньше, что делает материал менее пористым. Следовательно, чем меньше пор в куске материала, тем они больше по размеру, что делает материал более пористым.
Размеры пор в куске, содержащем соразмерные поры, можно изменять, как будет описано ниже со ссылками на Фиг.1 и Фиг.2. Изменением размера пор в куске пеноматериала (по аналогии с описанным выше изменением градиента капиллярности) можно одну сторону куска сделать более пористой, чем другая. Поэтому любая жидкость, помещенная в такой материал, будет стремиться перетечь из более пористой области (с большими порами) в менее пористую область (область самых маленьких, сжатых пор).
Когда изготавливают пеноматериалы с открытыми порами, они имеют "окна" из тонкого слоя материала внутри пеноструктуры. Эти "окна" обычно удаляют химическими средствами или путем выжигания вспышками пламени для получения пенопласта с открытыми порами, обычно называемого сетчатым. Желательно производить сетчатые градиентные пеноматериалы.
Как показано на Фиг.1, клинообразный кусок 10 пеноматериала постоянной плотности и соразмерными порами имеет первую толщину Т1 на конце 11 и вторую толщину Т2 на втором конце 15. Кусок 10 выполнен из исходного материала с заданной пористостью и отрезан под углом для формирования клинообразного куска, показанного на Фиг.1.
В куске 10 поры 16 распределены равномерно и имеют примерно одинаковые размеры, при этом в исходном состоянии в одном квадратном дюйме содержится от примерно 20 до примерно 120 пор. При этом толщина клина Т1 изменяется до толщины Т2 по длине 17 куска материала.
Кусок 10 предпочтительно выполнять из полиуретана. Но можно использовать также следующие материалы: меламин, целлюлозный полимер, поливинилхлорид и полиэстер. Поверхность куска 10 может быть обработана для получения других энергетических свойств. Например, можно обработать поверхность куска 10 химическим реактивом для увеличения гидрофобности или выбираемый материал должен быть исходно гидрофобным.
Для получения материала с изменяющимися размерами пор или градиентом капиллярности, можно подвергнуть материал компрессии, изменяющейся в его продольном направлении. Другой вариант - сформировать вместе несколько различных кусков из сетчатого пеноматериала, имеющих различные размеры пор с различной капиллярностью или различной степенью сжатия, т.е. создать композитный материал.
Чтобы выполнить полностью компрессию, кусок 10 подвергают пошаговому сжатию, которое включает компрессию при высокой температуре в течение заданного времени, тем самым, сжимая кусок 10 до постоянной толщины Т3, которая меньше или равна толщине Т2 и меньше толщины Т1, как показано на Фиг.2. Кусок 20 материала с градиентной пористостью, полученный из куска 10 после описанной выше компрессии, показан на Фиг.2 и в дальнейшем будет описываться как пеноматериал 20 с градиентной пористостью.
Следует заметить, что для сжатия материала на конце 11 от толщины Т1 до толщины Т3 требуется большая сила (направление приложения силы показано стрелочками 12 на Фиг.1), чем для сжатия на конце 15 от толщины Т2 до толщины Т3 (показано стрелочками 14).
В пеноматериале 20 с градиентной пористостью поры также сжаты, как показано на Фиг.2, т.к. структура вокруг пор 16, т.е. воздушные карманы, нарушена.
Это происходит потому, что компрессия вызывает коллапс структур вокруг пор и во многих случаях "сжатые поры" не могут выглядеть такими, какими они были до компрессии, но они не обязательно стали меньше. Этот визуальный эффект есть результат того, что меньше стали воздушные пустоты, т.к. чем больше сжатие, тем меньше пустот вдоль длины куска. Необходимо отметить, что некоторые поры могут оставаться нетронутыми после компрессии. В данном описании термин "сжатые поры" использован только чтобы обозначить поры 16 и пустоты 26 (Фиг.2).
Степень сжатия (Т1/Т2) в пеноматериале 20 с градиентной пористостью предпочтительно изменяется от нуля до примерно 20. Степень сжатия изменяется по длине сжатого материала 20 с градиентной пористостью, изображенного на Фиг.2, при этом сжатие на конце 21 (Т1/Т3) значительно большее, чем сжатие на конце 22 (Т2/Т3).
Соответственно, после компрессии сжатые поры 16 и 26 меньше на первом конце 21, чем на втором конце 22. Степень сжатия пор 16 и 26 изменяется от примерно нуля на первом конце 21 до примерно 20 на втором конце 22. Капиллярность обратно пропорциональна эффективному радиуса капилляра, а эффективный радиус капилляра уменьшается с увеличением уплотненности или компрессии. Соответственно жидкость будет течь в направлении самой плотной части пеноматериала 20 с градиентной пористостью (или наиболее сжатой части структуры с градиентной пористостью).
Стрелка 24 на Фиг.2 указывает направление капиллярного потока из области более низкой уплотненности материала к области более плотной. Таким образом, если структура со свойством капиллярного затекания выполнена из материала или композитного материала, имеющего определенный капиллярный градиент, любая жидкость в материале может быть направлена, как показано стрелочкой 24, из области с более низкой степенью сжатия в другую область с более высокой степенью сжатия или из конца с более сжатыми порами в конец с менее сжатыми порами. Этот поток достигает конечного места пассивно и постоянно и независимо от гравитации.
Как показано на Фиг.3, аппликатор 30 содержит пеноматериал 20 с градиентной пористостью, изображенный на Фиг.2 и имеющий аппликационную поверхность 32, первый конец 35, вставленный в держатель 34, и второй конец 33, обращенный к внешней среде (в соответствии с предпочтительным вариантом реализации изобретения). Независимо от того, простая жидкость (например, состоящая из одного или нескольких ингредиентов) или многокомпонентная композиция находится внутри пеноматериала 20 с градиентной пористостью, жидкость будет неизменно течь в направлении аппликационной поверхности 32 на втором конце 33, независимо от гравитации или ориентации аппликатора 30. Жидкость вытекает с поверхности 32 (во внешнюю среду) при контакте с другой поверхностью. В соответствии с изобретением жидкость течет и доставляется к аппликационной поверхности 32 без насоса, какого-либо давления или иного активного механизма воздействия.
Аппликатор 30, как показано на Фиг.3, имеет по существу прямоугольную форму, но рамки изобретения допускают использование и другой формы, например, аппликатор может быть круглым или квадратным и т.п. Аппликатор 30 может быть выполнен как самостоятельное устройство или быть частью системы доставки жидкости по требованию (например, в системах доставки продуктов). Аппликатор 30 может быть предназначен как для одноразового использования, так и для неоднократного применения, следовательно, количество жидкости в пеноматериале должно быть соответствующим. Поскольку аппликатор 30 может применяться во множестве различных областей, размеры его могут варьироваться в зависимости от конкретного применения и заданной дозы жидкости на единицу площади.
Аналогично аппликационная поверхность 32 может быть выполнена плоской и иметь по существу прямоугольную форму, как показано на Фиг.3. Но она может быть выполнена и иной, например, куполообразной или иметь выступы и закругленные или конические выпуклости на поверхности 32, ее кромки могут быть также любого типа. Кроме того, открытую аппликационную поверхность 32 доставки жидкости можно изменять для того, чтобы приспособить ее к любому требуемому отводу жидкости. Взаимосвязь между формой выполнения поверхности 32 и отвода жидкости обсуждается ниже со ссылкой на Фиг.8.
Держатель 34, как показано на Фиг.3, охватывает пеноматериал 20 с градиентной пористостью, за исключением открытой аппликационной поверхности 32. Кроме того, держатель 34 может быть выполнен в виде ламината и расположен непосредственно на пеноматериале 20. Небольшая часть конца 33 может находиться за пределами держателя 34 и быть открытой внешней среде, как показано на Фиг.3.
Жидкость, находящаяся в пеноматериале с градиентной пористостью, может быть израсходована в результате ее использования, может высохнуть или испариться со временем. Этот временной отрезок зависит от того, сколько жидкости изначально было в пеноматериале 20. Когда большая часть жидкости израсходована или высохла, "пустой" пеноматериал 20 может быть удален и заменен новым капиллярным материалом или новым аппликатором, в котором новый пеноматериал предварительно "наполнен" жидкостью. Возможен вариант повторного наполнения жидкостью "пустого" пеноматериала 20 с градиентной пористостью.
Больше того, аппликатор 30 может содержать внутри держателя 34 не один, а несколько резервуаров 36 с жидкостью, при этом предпочтительно, чтобы такой резервуар имел контакт с пеноматериалом 20 или находился в непосредственной близости от нее. Резервуар 36 обеспечивает аппликатор 30 дополнительной жидкостью, чтобы при необходимости вновь наполнить пеноматериал 20, при вытекании жидкости из пеноматериала 20 с градиентной пористостью или ее высыхании.
В предпочтительной реализации изобретения, приведенной на Фиг.3, крышка 38 закрывает аппликационную поверхность 32 и конец 33 для предотвращения ускоренного высыхания пеноматериала 20 с градиентной пористостью, когда он не используется. Крышка 38 может быть выполнена в составе держателя 34 (не показано). В тех случаях, когда жидкостью является композиция на основе масел, которая не подвержена быстрому высыханию, в крышке может не быть необходимости. В одном из вариантов осуществления изобретения крышка отсутствует, при этом внутри аппликатора или в самом материале с градиентной пористостью имеется нелетучий состав, предотвращающий высыхание жидкости.
Держатель 34 и крышка 38 могут быть выполнены из полимерного пластика, такого как полипропилен, полиэтилен, акрилонитрилбутадиенстирол, нейлон, поликарбонат, если для изготовления используют технологию литья под давлением. Держатель 34 и крышка 38 могут быть выполнены также из слоистых материалов, содержащих фольгу или многослойный пластик, когда изготовление осуществляют внутри упаковки из фольги, при этом распылитель жидкости обособлен и зависит от типа вещества. Аппликатор 30 может быть выполнен содержащим два или более компонентов, таких как держатель 34 и пеноматериал20, или он может быть выполнен в виде единого целого с использованием поливинилхлорида в технологии нанесения покрытия погружением.
Пеноматериал с градиентной пористостью предпочтительно изготовлен из полиуретана, но может быть выполнен и из других материалов, как например: меламин, целлюлозный полимер, поливинилхлорид, полиэтилен, полиэстер, полистирин. Кроме того, пеноматериал 20 может быть выполнен из одного пеноматериала с изменяемыми размерами пор (т.е. с непрерывным градиентом пористости), как показано на Фиг.2 и на Фиг.4 в пеноматериале 40, однако градиентный материал можно выполнить и многослойным, состоящим из нескольких слоев пеноматериалов различного типа, каждый из которых имеет отличающуюся от других капиллярность или степень сжатости, как показано на Фиг.4 в структуре 42.
Пеноматериал 20 может быть любого цвета, иметь любую форму и в зависимости от конкретного назначения может иметь поры, изменяющиеся по размеру. Желательно, чтобы до компрессии на одном квадратном дюйме материала содержалось от примерно 20 до примерно 120 пор.
Аппликационная поверхность 32 может соприкасаться с любым типом поверхности, твердой или мягкой, определяемой назначением устройства: в домашних условиях, оздоровительных, косметических, медицинских, для женщин, детей, животных или для иных применений, где соприкасающейся поверхностью могут быть:
дерево, керамика, пластмасса, стекло, метал, кожа, волосы, ногти, мех, ткань, ткани полости рта, например, зубы. Поскольку жидкостью внутри пеноматериала 20 могут быть пища, напиток, медикаменты, соответственно пеноматериал 20 должен быть биологически совместимой.
Изобретение предназначено для использования любых текучих жидкостей. Пеноматериал с градиентной пористостью заполняют жидкостью, которая может содержать воду, может быть безводной, может состоять из одного ингредиента или компонента или включать комплекс ингредиентов. Жидкость должна иметь достаточно низкую вязкость, которая обеспечивает ей возможность свободно продвигаться внутри пеноматериала. Чем более вязкой является жидкость (например, гель или кремы), тем менее вероятность, что жидкость сможет продвигаться по пеноматериалу без давления, которое проталкивало бы ее через поры. Поэтому для использования в рамках настоящего изобретения рекомендуются жидкости с вязкостью от примерно 0,1 до примерно 2000 сП (сантипуаз). Кроме того, для обеспечения должного течения водных и безводных жидкостей необходимо опытным путем определить конкретный химический состав и сравнительные характеристики поверхностной энергии пеноматериала и/или жидкости. Может оказаться необходимым модифицировать пеноматериал 20 химическими средствами или посредством травления плазмой для обеспечения должной доставки данной жидкости.
Обычно тип состава жидкости диктуется конкретным назначением аппликационной поверхности аппликатора 30. Например, для персонального ухода или дезодоранта пеноматериал 20 с градиентной пористостью наполняют средством от потливости и/или средством, удаляющим запах. Для очистки твердой поверхности или тканных материалов структуру 20 из пеноматериала с градиентной пористостью наполняют жидкостью с чистящим агентом. Существует множество различных аспектов применения аппликатора 30 или пеноматериала 20 с градиентной пористостью. К ним относятся: косметика, уход за полостью рта, средства для бритья, дезодоранты, пятновыводители, моющие средства, поглотители запахов, распылители средств от клещей/блох, окрашивающие средства для волос, средства обесцвечивания волос, пульверизаторы с ароматизаторами и т.п.
В альтернативном варианте осуществления изобретения для простоты применения пеноматериал 20 с градиентной пористостью может работать как дозирующая система или резервуар, обеспечивающий точную непрерывную доставку жидкости (при любом простом или сложном составе жидкости, или комбинации жидкостей).
В другом альтернативном варианте осуществления изобретения держатель 34 может содержать два или более пеноматериалов с градиентной пористостью. На Фиг.5 показаны пеноматериалы 52 и 54 с градиентной пористостью. Они могут иметь различные градиенты или различную пористость и могут содержать жидкости с различными ингредиентами. Например, пеноматериал 52 может содержать эродированный (размытый) материал, такой, например, как пудра, или твердый материал, в то время как в пеноматериале 54 может находиться жидкость, такая как, например, лосьон.
Больше того, в соответствии с изобретением предполагается, что жидкости или ингредиенты пеноматериала 52 могут взаимодействовать с ингредиентами в пеноматериале 54 и образовывать третий ингредиент или компонент, который может быть доставлен на какую-то поверхность. Например, могут быть выбраны две такие жидкости, которые при взаимодействии образуют перекись, используемую для обесцвечивания. Могут быть выбраны две другие такие жидкости, которые образуют пленку или генерируют газ или выделяют тепло. Несколько других примеров двухкомпонентных систем, которые могут быть использованы по новому назначению, описаны в патенте США 5937874, раскрывающем формирование активных агентов для нитки для чистки зубов.
Кроме того, предполагается, что структуры 52 и 54 из пеноматериала с градиентной пористостью могут быть по желанию организованы или ориентированы любым способом с целью достижения наибольшего эффекта в конкретном применении. Например, поверхность 66, такая как пряди волос или кусок ткани, может быть пропущена между пеноматериалами 52 и 54, как показано на Фиг.6, где каждый из пеноматериалов 52 и 54 наносит жидкость (одинаковые или различные) на обе стороны 62 и 64 поверхности 66. Таким образом, поверхность 66 протягивается между поверхностями 62 и 64 пеноматериалов 52 и 54, их ингредиенты при использовании сразу же активируются на поверхности 66 и могут вступать в контакт друг с другом. В ином случае может оказаться желательным, чтобы жидкости поступали не одновременно, а последовательно, одна за другой, например, сначала с пеноматериала 52, а потом с пеноматериала 54.
На Фиг.7 приведен в качестве примера аппликатор 70, имеющий структуру 72 из пеноматериала с градиентной пористостью, заключенную в держатель 74 и содержащую жидкость, прикладываемую к кожной поверхности 76, как показано стрелочкой 75. Держатель 74 помимо структуры 72 из пеноматериала с градиентной пористостью может также иметь резервуар 78. Аппликатор 70 показан перевернутым по отношению к его позиции на Фиг.3, но это не означает, что для оптимального высвобождения жидкости на кожу требуется гравитация, это лишь иллюстрация того, как пользователь может использовать аппликатор 70.
На Фиг.8 показан график соотношения площади аппликационной поверхности и среднего значения количества жидкости, освобождаемой из материала с градиентной пористостью в соответствии с описанным выше преимущественным вариантом осуществления изобретения. Как видно, это соотношение по существу имеет линейный характер, т.е. чем больше площадь аппликационной поверхности, тем больше жидкости он выделяет. Важно отметить, что количественные значения, приведенные на графике, были получены опытным путем на конкретном примере жидкости и материала с градиентной пористостью, выделяемая доза жидкости поступала на кожу с определенной скоростью (например, со скоростью перемещения аппликатора по поверхности кожи).
Упомянутый линейный характер в основном сохранится независимо от типа жидкости или вещества, поставляемого из пеноматериала с градиентной пористостью. Иными словами, ожидается получить тот же профиль доз на единицу площади аппликатора и для других веществ, скоростей доставки и типа поверхности аппликатора.
Количественные значения величин, упомянутых выше, не следует понимать как абсолютно точные. В тех случаях, когда иное не оговорено, каждый такой размер следует рассматривать лежащим в диапазоне, обеспечивающем функциональную эквивалентность. Например, размер, обозначенный как "40 мм", следует рассматривать как "примерно 40 мм".
Все документы, упомянутые в разделе "Осуществление изобретения", следует рассматривать как информационный или справочный материал, они не являются описанием предшествующего изобретению уровня техники. В случаях несовпадений значений отдельных терминов в приведенных ссылочных материалах и в настоящем изобретении, следует принимать то значение термина, которое дано ему в настоящем документе.
Представлены и описаны частные случаи осуществления изобретения, при этом для специалиста в данной области знаний очевидно, что возможны различные изменения и модификации, не выходящие за пределы сущности изобретения. Поэтому имеется в виду, что прилагаемая формула изобретения охватывает все такие изменения и модификации в пределах сущности настоящего изобретения.
Реферат
Изобретение относится к средствам доставки жидкости, в частности к устройствам постепенной, последовательной, не зависящей от гравитации и допускающей изменения в зависимости от поставленной задачи доставки жидких композиций. Система доставки жидкости содержит, по меньшей мере, один пеноматериал с градиентной пористостью. Пеноматериал наполнен жидкостью и выполнен с возможностью пассивного и постоянного вне зависимости от гравитации высвобождения жидкости при контакте аппликационной поверхности с другой поверхностью. При этом пеноматериал с градиентной пористостью характеризуется степенью сжатия, изменяющейся по его длине в пределах примерно от 0 до примерно 20. 14 з.п. ф-лы, 8 ил.
