用于贴放至人体或动物身体的纺织平面材料的制作方法
未命名
08-15
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1.本发明涉及一种纺织平面材料,其用于贴放至人体或动物身体以采集和/或传输电信号。
背景技术:
2.例如,从de 10 2017 126 463 a1已知的是,使用基于纺织物的接触电极来经皮传输电信号,其中电极具有导电纺织物和导电聚合物,其中导电纺织物部分地被导电聚合物穿透。电极被保持在纺织平面材料层中。
技术实现要素:
3.本发明的基本目的在于,提供上述类型的纺织平面材料,其包括基于纺织物的电极,即,可以以纺织方法制成,并且该纺织平面材料可以被用于从身体采集电信号以及向身体传输电信号。这通常还包括在身体上采集到的生物生理学电位,但还包括刺激身体并因此被传导至身体的电位。
4.纺织平面材料应优选适合长期使用和多次使用。尤其,纺织平面材料还可能被用于辅助和监测伤口治疗和伤口护理,尤其被整合到在广泛理解的意义上的伤口敷料或伤口绷带中。然而,纺织平面材料还可能在被设计用于人体或动物身体的任何生理学测量装置或医学测量装置中使用。
5.为了实现该目的,根据本发明提出一种具有权利要求1的特征的纺织平面材料。
6.一方面,由此允许由导电纱线或用导电纱线来制造可以以纺织方法制造的电极。尤其,电极可以被形成为第一层的由导电纱线形成的区域,该区域还可以包括另外的纱线,尤其是非导电纱线。由于至少在电极的区域中存在背离身体的第二层,该第二层具有带相对较小的第一吸水率的非导电纱线,因此电极可以在背离身体的一侧被第二层覆盖并且因此被保护,并且通过第二层的纱线的相对较小的第一吸水率(尤其是通过以疏水的方式形成第二层)可以实现防止过量湿气侵入电极以及蒸发保护,即,防止身体区域和纺织平面材料在电极区域中变得干燥,从而保持获得和支持电极的功能性。
7.凭借具有相对较大的第二吸水率的、沿纵向方向在第一层中或者在电极与第二层之间延伸的另外的纱线,一方面可以使过量的湿气或者甚至液体在电极区域中被吸收,其中然而这不会导致干燥,而是会实现电极区域的湿气储存和湿度调节。由于具有相对较大的第二吸水率的纱线被布置成优选不是直接与皮肤接触,而是尽可能布置在电极的背离身体一侧,因此这些纱线不会导致电极直接贴放的皮肤部位变得干燥,而是相反甚至假设:可以藉由这些纱线(尤其在接触压力的支持下)从背离身体一侧对电极进行湿度调节,由此可以减小皮肤与电极之间的接触电阻,从而实现较好的接触。
8.纱线的吸水率可以根据标准din 53923:1978-01来确定。在此,使用长度均为80mm的纱线区段来代替标准中提到的平面试样。对于每次测量,分别使用至少1g的纱线区段来作为样品。替代性地,还可以使用不间断的纱线,其长度足以使其具有至少1g的质量。被适
配至根据标准din 53802的“标准环境条件”的样品的称重精度为0.01g(干质量,masse trocken,mt)。于是,将纱线区段或纱线并排布置在金属丝网上,或者在纱线不间断的情况下以前后移动的方式布置并且用夹子紧固其相应的端部。将金属丝网连同所放置的样品一起放入有(20+/-1)℃的蒸馏水的器皿中,以使样品低于水平面约20mm。在大约60秒的作用时段后,将带有样品的金属丝网取出,并且在移除一些夹子后保持约2分钟,使得纱线区段可以以自由悬挂的方式滴水。随后,从金属丝网上取下样品,放入称量瓶中,并再次以0.01g的精度进行称重(湿质量,masse feucht,mf)。根据以下易于理解的计算方法来确定吸水率wa,并以重量%表示:
9.wa=((湿质量-干质量)/干质量)*100
10.wa=((mf-mt)/mt)*100。
11.在此被证明为有利的是:第二吸水率是第一吸水率的至少1.10倍、尤其至少2.0倍,并且进一步尤其至少5.0倍、尤其至少10倍、尤其至少20倍(权利要求2)。
12.此外被证明为有利的是,第一吸水率为最大1.0重量%,尤其最大0.1重量%,尤其最大0.01重量%。这意味着,纱线区段可以吸收其质量的最多1.0%或最多0.1%或最多0.01%的水(权利要求3)。
13.此外被证明为有利的是,第二吸水率为至少2.0重量%,尤其至少5.0重量%,尤其至少20重量%。于是这意味着,纱线区段可以吸收其质量的至少2.0%的水(权利要求4)。
14.如果在此提到导电纱线,那么这意味着:这样的导电纱线包括导电的材料,尤其是涂覆有导电的材料,或者由导电的材料形成。例如,任何的纱线均可以具有金属的且因此导电的涂层,通过该涂层实现了纱线的导电性。在此,被认为具有导电性的纱线所具有的电阻率为最大2000ohm/m、优选为最大1000ohm/m、优选为最大500ohm/m。这意味着,在常规的电阻测量中,长度为1m的纱线节段所具有的电阻为最大2000ohm或最大1000ohm或最大500ohm。
15.非导电纱线通常在任何情况下都不包括任何典型的导电材料、例如金属,并且尤其不具有金属涂层。根据物理定律,非导电纱线具有非常大的、趋近于无穷大的电阻。在任何情况下,如果一条纱线所具有的电阻率大于106ohm/m,那么就可以认为它是非导电的。
16.为了测试纱线是导电的还是非导电的,使用在实验室标准条件下被调节的纱线,即如下的纱线,其是干燥的并且在20℃的温度和65%的相对空气湿度的条件下被至少调节了24小时。
17.纺织平面材料以有利的方式被形成为使得电极的导电纱线包括沿纵向方向延伸的导电纱线和沿横向方向延伸的导电纱线(权利要求5)。
18.由此可以使电极以有利的方式被制造为纺织产物,尤其是织物。
19.此外被证明为有利的是:第二层的非导电纱线包括沿纵向方向延伸的非导电纱线和沿横向方向延伸的非导电纱线,它们各自具有第一吸水率(权利要求6)。
20.尤其可以被证明为有利的是,第二层由非导电纱线构成,尤其是由相应具有第一吸水率的纱线构成。
21.尤其可以被证明为有利的是,电极由导电纱线构成。
22.此外,纺织平面材料的形成方式可以为:存在在横向方向上邻接电极的至少一个侧边区域,尤其是在横向方向上邻接电极的第一侧边区域以及在横向方向邻接电极的、与
第一侧边区域相反的第二侧边区域(权利要求7)。即,在该实施方式中,平面材料的电极在横向方向上在一侧或在两侧被侧边区域侧接。平面材料的相应侧边区域由第一层和/或第二层构成,即,第一层和/或第二层在该处以平面的方式延伸或存在。
23.根据本发明的平面材料的另一个实施方式提出,电极或电极和该一个或多个侧边区域构成平面材料的电极区段,并且在纵向方向上在该电极区段处邻接有平面材料的中间区段(权利要求8)。
24.此外,一种交替的设计方案可以被形成为使得在纵向方向上在电极区段处邻接有与该中间区段相反的另外的中间区段(权利要求9)。因此,在该实施方式中,纺织平面材料在纵向方向上得到“中间区段-电极区段-中间区段”的布置方式。
25.还可以被证明为有利的是,在纵向方向上在中间区段处邻接有另外的电极区段,其中该中间区段于是在纵向方向上布置在电极区段之间(权利要求10)。因此,在该最后的实施方式中,纺织平面材料在纵向方向上得到“电极区段-中间区段-电极区段”的布置方式。
26.然而,还可以被证明为特别有利的是,纺织平面材料在纵向方向上大体上连续地形成,其中电极区段和中间区段相应地交替(权利要求11)。
27.就不间断的纺织可制造性而言,被证明为有利的是:第一层在电极区段的该一个或多个侧边区域中包括沿纵向方向延伸的非导电纱线和沿横向方向延伸的导电纱线(权利要求12)。这可以使得第一层在横向方向上在实际的电极区域的外部也由沿横向方向延伸的导电纱线构成,这些纱线在实际的电极区域中(即,在横向方向上在侧边区域之间)构成电极。
28.此外被证明为有利的是:沿纵向方向延伸的、具有相对较大的第二吸水率的纱线在横向方向上布置在第一侧边区域与第二侧边区域之间(权利要求13)。这意味着,这些纱线优选在横向方向上仅存在于电极的区域中,即,在横向方向上没有在实际的电极区域的外部延伸。
29.在进一步的设计中被证明为有利的是,具有相对较大的第二吸水率的纱线以浮动的方式被设置在电极与第二层之间(权利要求14)。
30.这意味着,这些纱线在电极的区域中不是以纺织的方式被整合到第一层和第二层中,而是尤其大体上彼此平行地在这些层之间延伸。以这种方式,这些较为亲水的纱线可以在不受纺织结合阻碍的情况下发挥其湿度调节作用。
31.此外被证明为有利的是,第一层和第二层至少在电极区段中以松散的方式彼此贴放或上下放置(权利要求15)。此外,这种进一步的措施还在第一层与第二层之间创造间隙,具有第二吸水率的上述纱线可以在该间隙中延伸并且可以根据液体或湿气的量而吸收更多或更少的湿气并且可以在此膨润。
32.还可以被证明为有利的是,第一层和第二层在中间区段中相互连接(权利要求16)。
33.尤其可以被证明为有利的是,第一层和第二层在中间区段中被合并在一起从而构成共用的纺织支撑层(权利要求17)。如果纺织平面材料(如上文提到的那样)在纵向方向上以相继的方式且尤其以连续交替的方式具有电极区段和中间区段,那么多层的电极区段和单层的中间区段交替。其优点在于:这两个层在中间区段中形成稳定的纺织支撑层;并且在
电极区段中,第一层和第二层在厚度方向上以彼此分离的方式且尤其以彼此贴放的方式存在,正如同样在上文已经阐明的那样。
34.在根据本发明的平面材料的进一步的改进方案中提出,具有第二吸水率的纱线在中间区段中被形成和布置成用于贴放至身体(权利要求18)。这使得这些相对较亲水的纱线可以在中间区段中有针对性地被用于使体表保持干燥。在中间区段中,即,在纵向方向上在电极之间的区域中,潮湿的体表也是不利的,因为在测量技术上期望的是使两个测量电极之间的区域尽可能彼此电气隔离,即,防止由于体表潮湿引起表面导电连接而导致在电极之间出现电短路。
35.根据另一个特别重要的想法被证明为有利的是:电极的沿纵向方向布置的导电纱线沿厚度方向穿过第二层和/或支撑层并且优选以浮动的方式布置在第二层或支撑层的背离身体一侧(权利要求19)。如果沿纵向方向延伸的导电纱线在纺织平面材料的加工方向上(即,在纵向方向上)连续地延伸,那么它们还可以构成相应的、沿纵向方向相继的电极。因此,在这种情况下,可以实施连续的加工方法来制造纺织平面材料。
36.现在,可以在彼此相继的两个电极之间的区域中切断电极的沿纵向方向延伸的导电纱线并且优选将其相应的切割端部合并成捆束(权利要求20)。由此可以构成电连接端。然而,可能还可以设想相应地尤其在电极的附近切断导电纱线并且在此丢弃所产生的中间段。然而,如果在个别应用中期望使并排布置的电极作为接触区域以导电的方式保持相互连接,那么可能不对纱线进行分离,即剪断。
37.根据另一个实施方式,被证明为有利的是,中间区段包括中部区域,其中该中部区域在横向方向上具有与电极大体上相对应的横向延伸尺寸,其中在中部区域中设有沿纵向方向延伸的、大体上平行地并排布置的、具有第二吸水率的纱线以及沿纵向方向延伸且大体上平行地并排布置的、具有第一吸水率的非导电纱线(权利要求21)。
38.在横向方向上在中部区域的外部该中间区段尤其由沿纵向方向延伸的非导电纱线和沿横向方向延伸的导电和/或非导电纱线构成(权利要求22)。
39.在另外的特别有利的实施方式中,第一层和第二层的布置方式和相互连接的方式为使得在电极区段中构成沿横向方向延伸的通道,该通道由第一层和第二层界定(权利要求23)。
40.这可以使得该通道(即,第一层与第二层之间的间隙)不仅可以被提供为用于上文提到的、具有第二吸水率的纱线的延伸空间,而且还可以被提供为用于功能元件的额外的空间。尤其还可以设想并且有利的是:能够向该通道中插入压力元件,该压力元件将第一层和电极并且在需要时将具有第二吸水率的、以浮动的方式被横向引导穿过通道的、较为亲水的纱线压向身体(权利要求24)。通过插入额外的元件可以因而产生接触压力,该接触压力将电极压向体表,这有助于形成较好的电接触。然而,由通道构成的接纳空间还可以被用于接纳电子部件,尤其是放大器部件或任何电气的或电子的测量设备或放大器设备或控制设备。
41.进一步提出,电极被设计成相比于侧边区域和/或相比于中间区段和/或相比于支撑层向身体突出(权利要求25)。这例如可以通过如下方式来实现,即,与电极外部的邻接区域相比,在实际的电极区域中设有更多数量的沿纵向方向和/或沿横向方向延伸的纱线。然而,还可以设想的是,这可以通过已经提到的以交替的方式呈多层和单层的设计来实现。
42.如果在上文中提到纺织平面材料和沿纵向方向以及沿横向方向延伸的纱线,那么不一定预先指定特定类型的纺织结合,只要纱线大体上沿纵向方向以及横向于纵向方向延伸即可,到目前为止这并不是在严格的几何线性延伸的意义上所指的那样。然而,优选地要求保护如下的纺织平面材料,其中第一层和/或第二层由织物形成,其中织物的经纱方向沿纵向方向延伸并且织物的纬纱方向沿横向方向延伸(权利要求26)。在这种情况下,上文提到的、沿纵向方向延伸的纱线是织物的经纱,而上文提到的、沿横向方向延伸的纱线是织物的纬纱。
43.本发明的主题还是一种用于辅助和监测伤口治疗的伤口绷带,其具有根据本发明的纺织平面材料(权利要求27)。
44.优选地,整个纺织平面材料可以被设计为呈由经纱和纬纱构成的织物的形式。在此,经纱优选以连续的方式朝纺织平面材料的生产方向被供应。与横向于此延伸的纬纱可以自由地终止于纺织平面材料的侧边的纵向边缘处,或者可以在该处创造任意的边缘设计,尤其是呈缝边的形式。此外,纺织平面材料的某个区段的横向边缘或纵向边缘可以设有任意的边缘设计,尤其是被缝边。
45.此外,如下内容被认为是本发明的独立基础:
46.一种纺织平面材料(2),其用于贴放至人体或动物身体以采集和/或传输电信号,该纺织平面材料包括:
47.纵向方向(4);
48.横向于纵向方向(4)延伸的横向方向(6);
49.延伸平面(8);
50.与延伸平面(8)正交的厚度方向(10);
51.朝向身体的第一层(34);
52.背离身体的第二层(36);
53.至少一个电极(20),其布置在第一层(34)上或在其中并且用于贴放至身体,
54.其中电极(20)包括导电纱线(50,52),
55.其中第二层(36)包括非导电纱线(56,58),并且
56.其中任选地至少可以存在沿横向方向(6)邻接电极(20)的第一侧边区域和/或第二侧边区域(26,28),
57.其中朝向身体的第一层(34)构成电极和任选存在的该一个或多个侧边区域(26,28),
58.其中电极(20)和任选的该一个或多个侧边区域(26,28)构成平面材料(2)的电极区段(30),并且
59.其中在纵向方向(4)上在电极区段(30)处邻接有平面材料(2)的中间区段(32),
60.其中第一层(34)和第二层(36)在电极区段(30)中以松散的方式彼此贴放或上下放置,并且
61.第一层(34)和第二层(36)在中间区段(32)中被合并在一起从而构成共用的纺织支撑层(42)。
62.在本主题的进一步的设计中,可以额外提供从属专利权利要求中的一项或多项所述的特征。
63.在该主题中还可以被证明为有利的是:在第一层(34)中或者在厚度方向(10)上在电极(20)与第二层(36)之间设有沿纵向方向(4)延伸的、吸水率为至少2.0重量%、尤其至少5.0重量%、尤其至少20重量%的纱线(64)。
64.此外可以被证明为有利的是,纱线(64)的吸水率大于第二层(36)的非导电纱线的吸水率,并且尤其是后者的至少1.10倍、尤其至少2.0倍并且进一步地尤其是至少5.0倍、尤其至少10倍、尤其至少20倍。
65.本发明的其他特征、细节和优点从所附专利权利要求和附图以及对根据本发明的纺织平面材料的优选实施方式的以下描述得出。
附图说明
66.在附图中:
67.图1示出根据本发明的纺织平面材料的朝向皮肤一侧的示意性俯视图;
68.图2示出根据图1的平面材料的背离皮肤一侧的示意性俯视图;
69.图3以从上方观察朝向身体一侧的视角示出根据本发明的纺织平面材料的区段的示意性三维图示;
70.图4a示出对应于图3的另一图示;以及
71.图4b示出根据图3的区段的示意性侧视图;
72.图5以从下方观察背离身体一侧的视角示出根据图3的区段的另一示意性图示;
73.图6示出对应于图5的另一示意性图示,其中导电纱线被切断并且被捆扎;
74.图7示出某个身体部分以及本发明纺织平面材料在作用情况下被贴放至该身体部分的两个区段的图示;以及
75.图8示出某个身体部分以及由带有多个电极区段和中间区段的本发明纺织平面材料形成的环形闭合带的图示。
具体实施方式
76.这些附图示出根据本发明的纺织平面材料2并且以高度示意性的方式部分地指明了它的结构。平面材料2被提供用于贴放至人体或动物身体并采集电信号和/或将其传输至身体。纺织平面材料2沿纵向方向4和横向方向6延伸并且在与图1的图平面重合的延伸平面8上延伸。此外还引入了与延伸平面8正交地延伸的厚度方向10,其可以从图3被看到。
77.图1示出纺织平面材料2的由矩形框架14表示的区段16的朝向身体一侧12的俯视图。图2示出区段16的背离身体一侧18的俯视图。在根据图3的平面材料区段16的高度示意性立体图示中,朝向身体一侧12朝向观察方向向上并且背离身体一侧18背离观察方向向下。
78.为了采集或传输电信号,纺织平面材料2的区段16在此处展示的情况下示例性地包括两个电极20,这些电极示例性地被设计为矩形并且在图1中用框21表示。电极沿纵向方向4延伸过电极长度22并且沿横向方向6延伸过电极宽度24。在横向方向6上在相应的电极20的外部邻接有区段16的第一侧边区域和第二侧边区域26、28。每个侧边区域26、28也延伸过电极长度22并且在横向方向6上各自延伸直至纺织平面材料2的边缘。相应的电极20的区域连同第一侧边区域和第二侧边区域26、28一起相应地构成纺织平面材料2电极区段30或
区段16。在纵向方向4上在电极区段30之间设置或布置有纺织平面材料2的中间区段32。在大多数应用中应在中间区段32中在纵向方向4上实现这两个电极20的很大程度上的电气隔离。
79.如还将详细展示的那样,根据本发明的纺织平面材料2可以在纵向方向4上被连续地制成,因此凭借根据本发明的平面材料的连续制成的条或带能够获得在附图中展示的平面材料区段16作为连续的平面材料2的纵向区段。于是,尤其可以设想的是,平面材料2的相关的区段16还可以具有多个电极20,在纵向方向4上在这些电极之间以所示的方式布置有中间区段32,这些中间区段使电极20尽可能彼此电气隔离或者然而针对某些应用使它们相互电气连接。
80.在图3中,借助纺织平面材料2的区段16的高度示意性图示可以看到,纺织平面材料2在相应的电极区段30中包括朝向身体的第一层34和背离身体的第二层36,该第一层和第二层可以在相应的电极区段30中、在优选展示的情况下尤其以松散的方式彼此贴放和/或(如图3以夸大的方式所展示的那样)能够膨胀并且于是界定沿横向方向6延伸的通道38。通道38优选可以沿平面材料区段16的整个横向延伸尺寸延伸,即界定不间断的、较宽的截面平面,例如可以向该截面平面中插入图3右侧展示的压力元件,以便朝身体的方向挤压或按压平面材料2的电极20,以辅助实现电极20与体表的较好的电接触。然而,这是任选的,并且在使用时,通道38还可以保持没有被填充并且层34、36在一定程度上以松散的方式彼此贴放。如果需要,这些层还可能以任意的方式(例如通过缝合)相互连接。
81.如从图3同样最好地看到的那样,朝向身体的第一层34和背离身体的第二层36在中间区段32中被合并在一起从而构成共用的纺织支撑层42,这还将在下文中进行阐述。在中间区段32向与其邻接的另外的电极区段30过渡时,纺织支撑层42的纱线随后再次在厚度方向10上彼此分离,以形成位于该处的朝向身体的第一层34和背离身体的第二层36。
82.最后,还在中间区段32中限定中部区域44,该中部区域在横向方向6上位于以虚线表示的两条线46之间并且其横向延伸尺寸大致与电极宽度24相对应。
83.现在对根据本发明的纺织平面材料2的层、电极、区域和区段的形成进行阐述。
84.相应的电极20包括沿纵向方向4延伸的导电纱线50和沿横向方向6延伸的导电纱线52。在示例性地展示的情况下,导电纱线50、52既构成电极50、又构成电极区域中的朝向身体的第一层34。
85.在图4和图5中示意性地展示了作为经纱单个导电纱线50和作为纬纱的单个导电纱线52的走向。在此,图4以图3的视角和目视方向示出平面材料区段16,并且图5从下方以朝区段16的背离身体一侧18的观察方向示出平面材料区段16。同时,在观察背离身体一侧18的图5中,用相应的波纹线表示沿纵向方向4延伸的多条导电纱线50,以便指明这些纱线在中间区段32中的浮动(即,没有被编织)的走向。即,在从电极区段30向中间区段32过渡时,相应的纱线50沿厚度方向10穿过中间区段32中的背离身体的第二层36、或支撑层42,并且(如图5所示)沿纵向方向4进一步以浮动的方式延伸并且在一定程度上与仍要阐述的支撑层42平行地延伸。
86.在横向方向6上在电极20的外部(即,在平面材料2的侧边区域26、28中),朝向身体的第一层34由沿纵向方向4延伸的非导电纱线54和还构成电极20且沿横向方向6延伸的导电纱线52构成。可能(尤其在纵向方向6上)存在另外的纱线,但这在示例中不是这种情况。
87.在示例性地展示的情况下,在纺织平面材料2的电极区段30的区域中,背离身体的第二层36由沿纵向方向4延伸的非导电纱线56和沿横向方向6延伸的非导电纱线58构成。在此,作为经纱的、沿纵向方向延伸的纱线56与作为纬纱的、沿横向方向6延伸的纱线58构成织物。此外,在此为了清楚起见,在图5中分别展示了单条纱线56和58。
88.如上所述,纱线56、58具有第一吸水率。因此,第二层36可以被认为是相当疏水的,因而其阻碍或防止液体或过量的湿气从外部穿过第二层36朝相应的电极20的方向进入。
89.在示例性地展示的情况下,朝向身体的第一层34和背离身体的第二层36在中间区段32中过渡到彼此之中从而构成共用的纺织支撑层42。于是,支撑层42在中间区段32中包括沿纵向方向延伸的导电纱线52及沿纵向方向延伸的非导电纱线54以及沿横向方向延伸的非导电纱线58,这些纱线不仅存在于电极区段30中,而且还存在于中间区段32中。如图1所示在电极区段30向中间区段32的过渡处,在该处有一些相邻的沿横向方向延伸的导电纱线52在两侧被切断(参见附图标记60),以便在中间区段32中实现电极30与纺织支撑层42的电气隔离。
90.纺织平面材料2包括沿纵向方向4延伸的另外的纱线64,但这些纱线仅在中部的区域(其大致与电极宽度24相对应)中在纵向方向4上沿整个纺织平面材料延伸。纱线64在电极区段30中示例性地且优选以浮动的方式延伸,即,这些纱线沿纵向方向4在朝向身体的第一层34与背离身体的第二层36之间延伸并且在一定程度上穿过由这些层构成的通道38。随后,其作为另外的经纱被织入中间区段32中,即,被织入纺织支撑层42中。为了进一步进行说明,以点划线在图4a的右半部分展示了这些纱线64中的单条纱线,并且在图1和图2中展示了这些纱线64中的多条纱线。图4b以示意性侧视图展示了纱线64穿过通道38的浮动走向。
91.这些沿纵向方向延伸的另外的纱线64是大体上非导电的,并且其具有第二吸水率,该第二吸水率大于第二层36的纱线56、58的第一吸水率。第二吸水率优选明显大于第二层36的非导电纱线56、58的第一吸水率。尤其被证明为有利的是:纱线64的第二吸水率使这些纱线呈现亲水性,而第二层36的纱线56、58的第一吸水率使这些层因而呈现疏水性。纱线的吸水率可以像上文阐明的那样被确定。
92.在中间区段32中、在纺织支撑层42处,具有相对较大的第二吸水率的、沿纵向方向4跨整个纺织平面材料2延伸的、亲水的纱线64在上文提到的中部区域44中以如下方式被设置和引导,即,使得这些纱线例如作为纺织支撑层42的经纱始终再次直接贴放至体表。以这种方式,吸收水和湿气的纱线64能够使电极之间的体表区域保持干燥,这有助于使电极彼此电气隔离。然而由于吸收水和湿气的纱线64在电极区段30中与体表间隔开,即,以浮动的方式在通道38的区域中(即,在电极20的背离身体一侧)延伸,因此这些纱线在该处不会导致与电极20直接接触的区域中的体表变得干燥。基于此,在另一方面,吸收水和湿气的纱线64还能够在电极区段30的区域中、尤其是在电极20的区域中进行一定程度的湿度调节。一方面,这些纱线保护电极20免于过度润湿,并且另一方面,这些纱线通过提供呈储存在其中的湿气形式的湿气储存器来保护电极以免变得干燥。另一方面,由于背离身体的第二层36的非导电纱线54和56与上述在电极区段30中浮动的纱线64相比具有较小的吸水率,因此前者进而向外形成保护以防相应的电极20由于蒸发而变得干燥以及以防过量的水或湿气从外部输入至电极20。因此,被视为特别有利的是,背离身体的第二层36在纺织平面材料2的
电极区段30中构成电极20的外部的憎水覆盖物。尤其,在与设置在电极20的背离身体一侧的、吸水的纱线64的共同作用下,可以实现较好的接触,即,有助于在电极20与皮肤表面之间实现较低的接触电阻。
93.最后,还应进一步阐明沿纵向方向延伸的导电纱线50在纺织平面材料的中间区段32中的浮动走向。如已经提到的,纱线50与沿横向方向延伸的导电纱线52一起构成相应的电极20。由于沿纵向方向延伸的导电纱线50以及优选还有沿纵向方向延伸的所有其他纱线在纺织平面材料的加工过程中以连续的方式被引入,因此这些纱线在加工过程中还在两个电极区段30之间延伸,即在中间区段32中延伸。然而,它们在该处(如在图5中以及在图2左侧示意性地展示的那样)以浮动的方式延伸。这可能以导电的方式将相继的电极20相互连接,这例如在个别情况下可能是非常期望的。然而,如果这不是期望的,那么可以切断浮动的纱线50,正如在图2中用附图标记66相应地展示的那样。以这种方式,可以在电极区段30的附近切断导电纱线50并丢弃所产生的长度。然而,还可以设想且对于纺织平面材料2或平面材料区段16的应用有利的是:沿纵向方向延伸的导电纱线50不是在电极附近被切断,而是在纵向方向上在大致居中的位置被切断,因为这样可以将相应剩余长度的纱线50合并成捆束70(如图6所示),该捆束可以被用作相应电极20的接触绞线。捆束70还可以随后有利地在平面材料2的背离身体一侧被抓握并且可以与从该处被引导至任何测量装置或处理装置的引导器件相连接(但这没有被展示)。
94.图7和图8示出根据本发明的纺织平面材料2的(尤其以上述方式形成的)区段16在人体上的呈所示布置形式的纯示例性应用。该区段在此可以是伤口绷带72,尤其是贴片。
95.图8示出沿头部周向方向不间断地延伸且自身闭合的纺织平面材料2,即,该纺织平面材料被合并成柱状区段16并且包括带有电极20的多个电极区段30以及布置在其间的中间区段32。
技术特征:
1.一种纺织平面材料(2),其用于贴放至人体或动物身体以采集和/或传输电信号,所述纺织平面材料包括:纵向方向(4);横向于所述纵向方向(4)延伸的横向方向(6);延伸平面(8);与所述延伸平面(8)正交的厚度方向(10);朝向身体的第一层(34);背离身体的第二层(36);至少一个电极(20),所述电极布置在所述第一层(34)上或在其中并且用于贴放至身体,其中所述电极(20)包括导电纱线(50,52),其中所述第二层(36)包括具有第一吸水率的非导电纱线(56,58),并且其中在所述第一层(34)中或者在厚度方向(10)上在所述电极(20)与所述第二层(36)之间设有沿所述纵向方向(4)延伸的、具有第二吸水率的纱线(64),并且其中所述纱线(64)的第二吸水率大于所述第二层(36)的非导电纱线(56,58)的第一吸水率。2.根据权利要求1所述的平面材料,其特征在于,所述第二吸水率是所述第一吸水率的至少1.10倍、尤其至少2.0倍,并且进一步尤其至少5.0倍、尤其至少10倍、尤其至少20倍。3.根据权利要求1或2所述的平面材料,其特征在于,所述第一吸水率为最大1.0重量%,尤其最大0.1重量%,尤其最大0.01重量%。4.根据权利要求1、2或3所述的平面材料,其特征在于,所述第二吸水率为至少2.0重量%,尤其至少5.0重量%、尤其至少20重量%。5.根据前述权利要求中一项或多项所述的平面材料,其特征在于,所述电极(20)的导电纱线(50,52)包括沿所述纵向方向(4)延伸的导电纱线(50)以及沿所述横向方向(6)延伸的导电纱线(52)。6.根据前述权利要求中一项或多项所述的平面材料,其特征在于,所述第二层(36)的非导电纱线(56,58)包括沿所述纵向方向(4)延伸的非导电纱线(56)以及沿所述横向方向(6)延伸的非导电纱线(58),所述纱线各自具有所述第一吸水率。7.根据前述权利要求中一项或多项所述的平面材料,其特征在于,存在在所述横向方向(6)上邻接所述电极(20)的至少一个侧边区域(26),尤其是在所述横向方向(6)上邻接所述电极(20)的第一侧边区域(26)以及在所述横向方向(6)上邻接所述电极(20)的、与所述第一侧边区域(26)相反的第二侧边区域(28)。8.根据前述权利要求之一所述的平面材料,其特征在于,所述电极(20)或所述电极(20)和所述一个或多个侧边区域(26,28)构成所述平面材料(2)的电极区段(30),并且在所述纵向方向(4)上在所述电极区段(30)处邻接有所述平面材料(2)的中间区段(32)。9.根据权利要求8所述的平面材料,其特征在于,在所述纵向方向(4)上在所述电极区段(30)处邻接有与所述中间区段(32)相反的另外的中间区段(32)。10.根据权利要求8或9所述的平面材料,其特征在于,在所述纵向方向(4)上在所述中间区段(32)处邻接有另外的电极区段(30),其中所述中间区段(3)于是在所述纵向方向上
布置在所述电极区段(30)之间。11.根据权利要求8、9或10所述的平面材料,其特征在于,所述平面材料在所述纵向方向(4)上大体上连续地形成,其中电极区段(30)和中间区段(32)相应地交替。12.根据前述权利要求之一所述的平面材料,其特征在于,在所述电极区段(30)的所述一个或多个侧边区域(26,28)中,所述第一层(34)包括沿所述纵向方向(4)延伸的非导电纱线(54)以及沿所述横向方向(6)延伸的导电纱线(52)。13.根据前述权利要求中一项或多项所述的平面材料,其特征在于,沿所述纵向方向(4)延伸的、具有所述第二吸水率的所述纱线(64)在所述横向方向(6)上布置在所述第一侧边区域(26)与所述第二侧边区域(28)之间。14.根据权利要求13所述的平面材料,其特征在于,具有所述第二吸水率的所述纱线(64)以浮动的方式设置在所述电极(20)与所述第二层(36)之间。15.根据前述权利要求之一所述的平面材料,其特征在于,所述第一层(34)和所述第二层(36)至少在所述电极区段(30)中以松散的方式彼此贴放或上下放置。16.根据权利要求8至15之一所述的平面材料,其特征在于,所述第一层(34)和所述第二层(36)在所述中间区段(32)中相互连接。17.根据权利要求8至16之一所述的平面材料,其特征在于,所述第一层(34)和所述第二层(36)在所述中间区段(32)中被合并在一起从而构成共用的纺织支撑层(42)。18.根据前述权利要求中一项或多项所述的平面材料,其特征在于,具有所述第二吸水率的所述纱线(64)在所述中间区段(32)中被形成和布置成用于贴放至身体。19.根据权利要求8至18中的一项或多项所述的平面材料,其特征在于,所述电极(20)的沿所述纵向方向(4)布置的导电纱线(50,52)沿厚度方向(10)穿过所述第二层(36)和/或所述支撑层(42)并且在所述中间区段(32)中以浮动的方式布置在所述第二层(36)或所述支撑层(42)的背离身体一侧。20.根据权利要求19所述的平面材料,其特征在于,以浮动的方式布置在所述第二层(36)或所述支撑层(42)的背离身体一侧的所述导电纱线(50)被切断并且尤其被合并成至少一个捆束(70)。21.根据权利要求8至20之一所述的平面材料,其特征在于,所述中间区段(32)包括中部区域(44),其中所述中部区域(44)在所述横向方向(6)上具有与所述电极(20)大体上相对应的横向延伸尺寸;在所述中部区域(44)中设有沿所述纵向方向(4)延伸的、大体上平行地并排布置的、具有所述第二吸水率的纱线(64)以及沿所述纵向方向延伸且大体上平行地并排布置的、具有所述第一吸水率的非导电纱线(56)。22.根据前述权利要求之一所述的平面材料,其特征在于,在所述横向方向(6)上在中部区域(44)的外部所述中间区段(32)由沿所述纵向方向(4)延伸的非导电纱线(56)和沿所述横向方向(6)延伸的导电和/或非导电纱线(58)构成。23.根据权利要求8至22之一所述的平面材料,其特征在于,所述第一层(34)和所述第二层(36)的布置方式和相互连接的方式为使得在所述电极区段(30)中构成沿所述横向方向(6)延伸的通道(38),所述通道由所述第一层和第二层(34,36)界定。24.根据权利要求23所述的平面材料,其特征在于,能够向所述通道(38)中插入压力元件(40),所述压力元件将所述第一层(34)和所述电极并且在需要时将具有所述第二吸水率
的、以浮动的方式被横向引导穿过所述通道的所述纱线(64)压向身体。25.根据权利要求5至24之一所述的平面材料,其特征在于,所述电极(20)被设计成相比于所述侧边区域(26,28)和/或相比于所述中间区段(32)和/或相比于所述支撑层(42)向身体突出。26.根据前述权利要求之一所述的平面材料,其特征在于,所述第一层和/或所述第二层(34,36)由织物形成,其中所述织物的经纱方向沿所述纵向方向(4)延伸并且所述织物的纬纱方向沿所述横向方向(6)延伸。27.一种用于辅助和监测伤口治疗的伤口绷带(72),其特征在于,所述伤口绷带包括根据前述权利要求中一项或多项所述的平面材料(2)。
技术总结
本发明的主题是一种纺织平面材料(2),其用于贴放至人体或动物身体以采集和/或传输电信号,该纺织平面材料包括:纵向方向(4);横向于纵向方向(4)延伸的横向方向(6);延伸平面(8);与延伸平面(8)正交的厚度方向(10);朝向身体的第一层(34);背离身体的第二层(36);至少一个电极(20),其布置在第一层(34)上或在其中并且用于贴放至身体,其中电极(20)包括导电纱线(50,52),其中第二层(36)包括具有第一吸水率的非导电纱线(56,58),并且其中在第一层(34)中或者在厚度方向(10)上在电极(20)与第二层(36)之间设有沿纵向方向(4)延伸的、具有第二吸水率的纱线(64),并且其中纱线(64)的第二吸水率大于第二层(36)的非导电纱线(56,58)的第一吸水率。的第一吸水率。的第一吸水率。
技术研发人员:斯娜
受保护的技术使用者:KOB股份有限公司
技术研发日:2021.12.15
技术公布日:2023/8/14
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