JP2015511003A - 複合センサファイバおよびその用途 - Google Patents
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Abstract
フィラメント状コア(12)と、検出可能な熱応答性材料の中間センサ層(20)を封入する外側層(30)とを備える複合センサファイバ。複合センサファイバを作成する方法、ファイバの基材を有する織物を備える包帯、および、包帯を利用する、創傷を監視する方法も開示される。
Description
本発明は、一般に、熱応答性材料を含む複合センサファイバに関し、そのようなファイバを作成する方法に関する。特に有利な用途では、本発明は、複合サーモクロミックファイバに関し、そのようなファイバを組み込んだ織物または不織布に関する。一態様では、本発明は、サーモクロミック織物を含む包帯または他の衣類と関連し、そのような包帯が創傷に当てられる、創傷を監視する方法を提供する。また、本発明の複合センサファイバは、建築物要素(たとえば、壁、床、および天井)、ワイヤ、ケーブル、およびパイプなどの工業用表面上の温度を監視するために使用され得る。
マイクロカプセル化されたサーモクロミック色素が、分散相(たとえば、米国特許第6,444,313号および米国特許出願第2003/0087566号)として、または結合媒体を使用したファイバの表面上へのコーティング(たとえば、米国特許第4,681,791号)として合成繊維に組み込まれている、寝具、衣料、衛生、および玩具を含む用途に関する、いくつかの繊維製品について記載されてきた。サーモクロミック織糸、織物、および衣類は、特開昭59−144613および特開昭47−56267にも開示されている。特開昭48−044522は、コレステリック液晶を含む複合ファイバを開示する。
米国特許出願第2008/0279253号は、臨床医、親、および介護者によって使用するために患者および子供の体温調整を追跡するためのサーモクロミック衣類を開示する。衣類は、少なくとも2つのサーモクロミック染料または着色剤を含み、各々は、異なる温度範囲に感受性がある。この衣類は、体が過熱しているか、もしくは極めて冷たいかを特定するための、または加熱もしくは冷却デバイスが十分に動作しているかどうかを確認するための機能を提供する。記載された実施形態は、メルトブロー技法によってポリマー繊維ウェブにマイクロカプセル化されたロイコ染料を加えることを含む。サーモクロミック色素またはサーモクロミックストリップ温度計を組み込んだ別の衣類が、米国特許出願第2009/00467760号に記載されている。この衣類は、皮膚表面への低温暴露または静脈の機能不全の早期検出およびその防止を提供する手段として提示される。
サーモクロミック液晶材料に関する医療または臨床の用途の様々な開示があった。米国特許第5,806,528号では、そのような材料は、患者にとって不快であるか、または有害であるかのいずれかの温度にならないことを確実にするために、患者の静脈に供給される流体の温度指示計として提案される。米国特許出願第2011/0028804号は、皮膚に適用されるとき、サーモクロミック挙動を示す局所製品を開示する。この製品は、潰瘍形成の初期段階に現れる炎症による温度上昇を特定することによって患者の皮膚の壊死および褥瘡性潰瘍などの状態の始まりを診断するために使用されることが意図される。局所製品は、液体であるものとして記載され、スプレーとして適用される可能性がある。この特許出願は、ボディローションまたは石鹸に分散したサーモクロミック成分として液晶混合物またはロイコ染料のいずれかの使用を提案する。
米国特許第5,181,905号は、包帯が巻かれている状態で、下部の創傷の状態を監視するためのサーモクロミック指示計を含む創傷包帯を開示する。サーモクロミック成分は、様々な温度で着色されたように見えるように調整された液晶混合物を含む複数の標識付きのボックスを有する温度感受性液晶テープの形態である。温度判定は、包帯が巻かれている状態で、どの1つまたは複数のボックスが着色されたように見えるかに依存している。
米国特許第4,433,637号は、マイクロカプセル化された液晶でコーティングされるか、または他に皮膚の表面温度を測定するための手段としてブラックバッキング上にある薄いフレキシブルシートについて記載する。
少なくとも1つまたは複数の態様において、新規および有用な複合センサファイバを提供することが本発明の目的である。
本明細書内のどんな先行技術を参照しても、この先行技術がオーストラリアの一般常識や任意の他の管轄権の一部を形成するような知見も示唆も与えるものではなく、そのように取り扱われるべきものではなく、また、この先行技術が当業者にとって自明であると確定され、理解され、又はみなされると期待されるような知見も示唆も与えるものでもなく、また、そのように取り扱われるべきものではない。
第1の態様では、本発明は、複合サーモクロミックファイバとして有用に適合され得る複合センサファイバの新規構造を提供する。この態様では、本発明は、複合センサファイバを形成する方法も提供する。
本発明の第2の態様は、複合サーモクロミックファイバから形成された織物または不織布が、外部の電子機器または温度プローブを使用することなく下部の創傷の状態が監視され得る包帯に効果的に組み込まれ得ることの具体化をもたらす。
その第1の態様では、本発明は、フィラメント状コアと、検出可能な熱応答性材料の中間センサ層を封入する外側層とを備える複合センサファイバを提供する。
この態様では、本発明は、供給部からフィラメント状コアを連続的に供給することと、同時押出しを容易にするが、コアが実質的に固体のままであり、外側層が熱応答性材料の供給をほとんど抑制しない温度で、コアの周りの熱応答性材料および熱応答性材料の周りの外側層を同時押出しすることとを備える、複合センサファイバを作成する方法をさらに提供する。
一実施形態では、熱応答性材料は、サーモクロミック材料である。好ましいサーモクロミック材料は、所定の温度範囲にわたって所定の温度指示精度を達成するために典型的には液晶化合物の混合物である可能性があるサーモクロミック液晶材料を備える。
サーモクロミック用途では、好ましくは、外側層は、全体的に透明であり、フィラメント状コアは、サーモクロミック材料における温度または温度勾配の変化、たとえば特定の色の見た目または勾配の観察を容易にするためのコントラストを提供するように構成される。フィラメント状コアの有利な実施形態は、ほぼ円形またはほぼ三葉形状の断面を示す。
本発明の第1の態様は、材料、たとえば、限定されないが、本発明の複合センサファイバから形成された、またはそれらを組み込む、織物、不織布、および他のファイバ材料に拡張する。
本発明の第2の態様では、本発明の第1の態様によるサーモクロミック複合センサファイバの基材を有する織物を含む包帯が提供され、これらのファイバは、色または色勾配の変化を視覚的に示すことによって包帯の近傍の局所体温変化を示す。
第2の態様では、本発明は、本発明の第1の態様によるサーモクロミック複合センサファイバの基材を有する織物を含む包帯を創傷に適用することを備える、創傷を監視する方法をさらに提供し、これらのファイバは、色または色勾配の変化を視覚的に示すことによって包帯の近傍の局所体温変化を示す。
本発明の第2の態様のサーモクロミックファイバは、好ましくは、中間センサ層がサーモクロミック材料を含む、第1の態様による複合センサファイバである。この用途では、サーモクロミック材料は、好ましくは、限定されないが、観察される色または色勾配の変化が定義された温度範囲にわたって所定の精度内で近傍環境の温度の指示を与えるように選択された液晶材料の混合物である。創傷監視のための適切な温度範囲は、25℃〜45℃である可能性があるが、この範囲に限定されない。適切な液晶材料は、コレステロールベースの化合物であるが、実際は非ステロールである可能性もある。
本明細書で使用しているように、文脈が別途必要である場合を除けば、用語「備える」、「備え」は、更なる添加物、構成要素、インテジャー(integers)、または工程を排除することを意図しない。
本発明のさらなる態様および上記の段落に記載された態様のさらなる実施形態は、例により、添付の図面を参照して与えられる以下の説明から明らかになる。
次に、本発明は、添付の図面を参照して、例のみによってさらに説明される。
図1は、本発明による複合センサファイバ10の、2つの好ましいが非限定的な選択的断面を示す。各ファイバは、中実のフィラメント状コア12と、検出可能な熱応答性材料の中間センサ層20を封入する外側層30とを備える。外側層30は、全体的に管状の構成である。ある場合には、コアは中実の円筒形状であるが、他の場合には、コアは対称的な三葉形状である。両図は、理想化されている。実際のファイバは、これらの形状に近い。
複合センサファイバの特に有用な形態は、中間センサ層20がサーモクロミック材料を備え、コア12が中間層における色および/または色のグラデーション変化を見やすくするためにコントラストを与え、かつ外側層30がそれらの色または色のグラデーション変化を見るために実質的に透明である形態である。特に興味深い実施形態では、コア12は、黒色のまたは暗い色素を含むポリマーであり、中間センサ層20は、サーモクロミック液晶混合物である。そのようなファイバは、液晶混合物の組成によって決定される動作温度範囲にわたって温度が上昇するとき、赤から青までの可視スペクトル全体にわたって色を可逆的に変化させる。封入されたサーモクロミック液晶混合物の全体的な挙動と一致して、ファイバは、明瞭で可逆的なサーモクロミック挙動を示す。
フィラメント状コア12は、モノフィラメントファイバまたはマルチフィラメントファイバであり、好ましくは、以下に説明される形成プロセスを考慮して、高温安定なポリマーまたは金属から作成され得る。特に適切なそのようなポリマーは、黒色のまたは暗い色素を含むポリエーテルエーテルケトン(PEEK)である。好ましくは、コアは、必須ではないが、ファイバのさらなる層の機械的なサポートを提供する。
中間層20がサーモクロミック材料である場合には、図1の三葉形状は、複合ファイバの形成のための、後に説明する同時押出しプロセスにおいて材料の流動性を損なうことなく、任意の所与の角度から見たとき、コントラストのあるバックグラウンドを最大化するので、好ましい。この場合、中間層20は3つの長手方向セグメントに分割され、コア12は、各葉状部の先端部において外側層30と接触し、それによって外側層に固定されている。
しかしながら、最も簡単な場合、コア12は、断面が全体的に円形であってよい。他の実施形態では、たとえば、コア12は、平坦面もしくは楕円形、またはより複雑な形状、四葉形状、六葉形状などを伴って直線状または長尺であってよい。
中間センサ層は、一般に、室温で、液体、低融点ワックス、または固体であってよい。好ましい液晶混合物は、室温20℃でワックス状又は油状である。
本発明の複合センサファイバ、特に好ましい複合サーモクロミックファイバを形成するための好ましいプロセスは、溶融同時押出しプロセスである。このプロセスの設定の概略は、図2に与えられる。3つの構成要素が、「ワイヤストランドコーティング」同時押出しのために構成されたダイ40に同時に供給される。良好なダイ構成の単純化された断面プロファイルが図3に示される。
黒色色素を含む、予め準備した高融点ポリマーファイバ/フィラメント12’(たとえばカーボンブラック色素を含むPEEK)は、供給点42を介してダイ40を垂直に通り抜け、下流のゴデットシステム50によって制御されながら、一定の速度で供給スプール51から引き出される。同時に、予め準備されたサーモクロミック液晶混合物20’が、液体ポンプ52から一定の速度で供給点44に供給され、かつ適切なポリマー30’が、溶融押出機54によって溶融物として一定の速度で供給点46に供給される。
外側の透明層に適したポリマーの例は、内側のコア材料よりも実質的に低い融点、たとえば200℃未満を有するポリプロピレンであり、図示した装置で極めて良く機能することがわかった。PEEKは、343℃の融点を有する。
液体ポンプ52は、液晶混合物が十分に流れることを可能にする温度、たとえば40〜80℃の範囲に維持される。
コア12’の周りにサーモクロミック液晶材料20’を、および液晶材料20’の周りに外側層30’を同時押出しすることによって、コアファイバ12’がダイを通過するとき、液晶およびポリマー層がコアファイバ12’上にコーティングされる。外側ポリマー層は、48においてダイを出ると、コアファイバと外側ポリマー層との間のサーモクロミック中間層を固め、捕捉する。次いで、得られた複合ファイバ10は、(さらなる延長を伴うか、または伴わなくてよい。)ゴデットシステム50を通過し、巻取機でボビン56上に集められる。
PEEKファイバ/フィラメント12’は、ゴデットシステムによって引き出され、引き込まれる。液晶材料およびポリマー溶融物は、PEEKファイバのスループット速度および所望の負荷に依存する速度でダイに同時に供給される。液晶材料の放出速度は、液体ポンプ52によって制御される。形成された複合センサファイバは、典型的には、断面プロファイルにおける各構成要素の相対量に応じて、以下の範囲に限定されないが、5〜300マイクロメートル、好ましくは30〜300マイクロメートル、最も好ましくは60〜300マイクロメートルの範囲の直径を有する。
上記のプロセスの間、両構成要素のPEEKファイバの外側上への実質的に均一のコーティングを確実にするために、条件が維持される。たとえば、ダイが極めて冷たい場合、ポリプロピレン溶融物は、2つのポリマー層の間でダイからの液晶材料の進行を遮断する。したがって、ダイの温度は、同時押出しを容易にするがコアが実質的に固体のままであり(したがって、典型的には歪みがほとんど無いかまたはまったく歪みが無い)、かつ外側層が液晶材料の送出を抑制しない範囲に設定される。説明した供給構成要素に関するこれらの要件を満たす適切な温度範囲は、外側材料の融点を上回るが内側コア材料の融点を下回る、たとえば170℃〜200℃の範囲であることがわかる。
本発明の第1の態様による複合ファイバの用途は、工業用表面、たとえば、建築物表面(壁、床、および天井)、ワイヤ、ケーブルおよびパイプ、ならびに人体表面の温度地図用の温度指示器デバイスを含む。本発明の第2の態様による、例示した複合ファイバの特に有用な用途は、創傷包帯である。一実施形態では、複合ファイバ10は、様々な直径、たとえば2mmから10cmの間の管状の創傷包帯に織られるか、または編まれ得る。この用途では、中間センサ層20のサーモクロミック材料は、「病理上」の温度範囲25〜45℃内のどこかに作業温度を有するように調整される。より専門的の用途では、たとえば凍傷患者では、作業温度は、適切に使用される。創傷包帯として、ファイバは、包帯が巻かれている状態で、臨床医および患者自身が、創傷床、特に、下肢潰瘍、圧迫潰瘍、および糖尿病性足部潰瘍などの慢性創傷にわたるおよびその周りの温度分布を監視、観察、またはマッピングすることを可能にする。このタイプのシステムは、侵襲的で、高価で、その他に実行困難である可能性がある任意の電子機器またはプローブの使用に依拠しない点で有利である。温度指示は、サーモクロミックファイバ内で観察された局部的な色を、目盛付きの色温度チャートと比較することによって達成され得る。創傷床の様々な領域と無傷の周囲の組織との間の温度差または温度勾配に加えて、絶対温度が記録され得る。観察される色または色勾配は、理想的には、定義された病理上の温度範囲にわたって、たとえば上述の25℃〜45℃において、またはより絞った範囲、たとえば27〜37℃もしくは33〜37℃において、周囲環境温度の正確な指示を0.1および0.5℃内で与えるべきである。
創傷の温度監視は、(典型的には温度の局部的な上昇を伴う)有害な炎症および感染症、または(典型的には温度の局部的な下降を伴う)組織壊死および組織への血液供給の中断などの問題の早期検出において助けになり得る。進行する問題の早期発見は、創傷のより適切な処置に、したがって、より速い創傷の終結につながり得る。
サーモクロミックファイバ材料の他の用途には、いくつかのケースで、創傷形成を完全に防ぐことができるという期待から、静脈性下肢潰瘍などの慢性創傷を進行させる危険性があると見なされる無傷の皮膚の温度監視用のストッキングまたはソックスなどの衣類を含む。
液晶混合物を注意深く選択することによって、その材料は、その動作温度範囲のうちのより低い範囲において赤く見え、そして温度が上昇するとき、色は、可視スペクトル全体(赤、黄、緑、青)を通してシフトする。挙動は、完全に可逆的である。
満足すべきものであることがわかった液晶混合物は、炭酸コレステリルオレイル(COC)、コレステリルノナノアート(CN)、およびコレステリル2,4−ジクロロベンゾアート(CD)を含む、コレステロールベースの化合物の混合物である。
i 50%COC、40%CN、10%CD
ii 40%COC、40%CN、20%CD
iii 30%COC、40%CN、30%CD
他の関連のコレステロールベースの誘導体は、限定されないが、安息香酸コレステリル、コレステリルプロピオナート、コレステリルオレアート、およびコレステリルクロリドを含む。混合物は、すべての成分が溶融および結合し均質で透明な液体を形成するまで、2つ以上のコレステロールベースの誘導体をガラス容器で計量し、混合して90〜110℃に加熱することによって調製され得る。得られた混合物は、室温まで冷却されたとき、高い油状の濃度を進展させる。選択された化合物およびその相対量は、サーモクロミック混合物の動作温度範囲を決定する。他の適切な混合物には、コレステロールベースの化合物と非ステロールベースの化合物の両方を含む。
ii 40%COC、40%CN、20%CD
iii 30%COC、40%CN、30%CD
他の関連のコレステロールベースの誘導体は、限定されないが、安息香酸コレステリル、コレステリルプロピオナート、コレステリルオレアート、およびコレステリルクロリドを含む。混合物は、すべての成分が溶融および結合し均質で透明な液体を形成するまで、2つ以上のコレステロールベースの誘導体をガラス容器で計量し、混合して90〜110℃に加熱することによって調製され得る。得られた混合物は、室温まで冷却されたとき、高い油状の濃度を進展させる。選択された化合物およびその相対量は、サーモクロミック混合物の動作温度範囲を決定する。他の適切な混合物には、コレステロールベースの化合物と非ステロールベースの化合物の両方を含む。
これらの液晶混合物は、ダイの通過と、そしてその結果としてのPEEKとポリプロピレンポリマー層との間での捕捉とによっては、そのサーモクロミック反応に関して劇的には変化しないことが確定された。
図4は、上記の液晶混合物(ii)に関して温度が上昇するとき、可視範囲の反射率スペクトルがスペクトルの赤の端部から青にどのようにシフトするかを示す。その挙動は、組み込まれていない混合物の挙動と十分対照的であることがわかり、かつ可逆的である。
PEEKコア、液晶混合物(ii)、およびポリプロピレン外側層を備える複合サーモクロミックファイバは、2mm〜10cmの様々な直径の管状織物包帯に編まれた。図5は、織物100を示し、温かい人の手を織物にあてたときのサーモクロミック反応を(グレースケールの陰影で)示す。
PEEKコア、液晶混合物(ii)、およびポリプロピレン外側層を備える複合サーモクロミックファイバは、2mm〜10cmの様々な直径の管状織物包帯に編まれた。図5は、織物100を示し、温かい人の手を織物にあてたときのサーモクロミック反応を(グレースケールの陰影で)示す。
以下、出願当初の特許請求の範囲に記載の事項をそのまま付記しておく。
[1]
フィラメント状コアと、検出可能な熱応答性材料の中間センサ層を封入する外側層とを備える複合センサファイバ。
[2]
前記熱応答性材料は、サーモクロミック材料である、[1]に記載の複合センサファイバ。
[3]
前記熱応答性材料は、サーモクロミック液晶材料である、[1]に記載の複合センサファイバ。
[4]
前記熱応答性材料は、所定の温度範囲にわたって所定の温度指示精度を達成するために選択される液晶化合物の混合物である、[3]に記載の複合センサファイバ。
[5]
前記外側層は、透明であり、前記フィラメント状コアは、前記サーモクロミック材料における温度または温度勾配の変化の観察を容易にするためのコントラストを提供するように構成される、[2、3、または4]に記載の複合センサファイバ。
[6]
前記温度または温度勾配の変化は、色または色勾配の変化を備える、[5]に記載の複合センサファイバ。
[7]
前記フィラメント状コアは、ほぼ円形およびほぼ三葉形状の断面から選択される断面を有する、[5または6]に記載の複合センサファイバ。
[8]
前記外側層は、実質的に前記フィラメント状コアの融点未満の融点を有する、[1から7]のいずれか一項に記載の複合センサファイバ。
[9]
前記フィラメント状コアは、モノフィラメントファイバまたはマルチフィラメントファイバである、[1から8]のいずれか一項に記載の複合センサファイバ。
[10]
前記フィラメント状コアは、黒色のまたは別途、暗い色素を含むポリエステルエーテルケトン(PEEK)である、[1から9]のいずれか一項に記載の複合センサファイバ。
[11]
その直径が5〜300マイクロメートル、好ましくは30〜300マイクロメートルの範囲である[1から10]のいずれか一項に記載の複合センサファイバ。
[12]
[1から11]のいずれか一項に記載の複合センサファイバから形成されるか、またはそれらを組み込んだファイバ材料。
[13]
織物を備える、[12]に記載のファイバ材料。
[14]
[12または13]に記載のファイバ材料を含む衣料品。
[15]
不織布を備える、[12]に記載のファイバ材料。
[16]
供給部から前記フィラメント状コアを連続的に供給することと、同時押出しを容易にするが、前記コアが実質的に固体のままであり、前記外側層が前記熱応答性材料の供給をほとんど抑制しない温度で、前記コアの周りの前記熱応答性材料および前記熱応答性材料の周りの前記外側層を同時押出しすることとを備える、[1から11]のいずれか一項に記載の複合センサファイバを作成する方法。
[17]
前記熱応答性材料は、所定の温度範囲にわたって所定の温度指示精度を達成するために選択される液晶化合物の混合物であり、前記混合物は、約20℃においてワックス状または油状である、[16]に記載の方法。
[18]
液晶化合物の前記混合物は、前記混合物が十分流れることを可能にするために選択される高温でポンプによって供給される、[17]に記載の方法。
[19]
色または色勾配の変化を視覚的に示すことによって前記包帯の近傍の局所体温変化を示す、[1から11]のいずれか一項に記載のサーモクロミック複合センサファイバの基材を有する織物を含む包帯。
[20]
25℃〜45℃の範囲内の包帯の近傍の局所体温変化が、色または色勾配の変化によって視覚的に示される前記複合センサファイバが選択される、[19]に記載の包帯。
[21]
前記複合センサファイバの前記熱応答性材料は、25℃〜45℃の温度範囲内で所定の温度指示精度を達成するために選択される液晶化合物の混合物である、[20]に記載の包帯。
[22]
液晶化合物の前記混合物は、コレステロールベースの化合物の混合物である、[21]に記載の包帯。
[23]
色または色勾配の変化を視覚的に示すことによって前記包帯の近傍の局所体温変化を示す、[1から11]のいずれか一項に記載のサーモクロミック複合センサファイバの基材を有する織物を含む包帯を創傷に適用することを備える、創傷を監視する方法。
[24]
25℃〜45℃の範囲内の前記包帯の近傍の局所体温変化が、色または色勾配の変化によって視覚的に示される、前記織物の前記複合センサファイバが選択される、[23]に記載の方法。
[25]
前記複合センサファイバの前記熱応答性材料は、25℃〜45℃の温度範囲内で所定の温度指示精度を達成するために選択される液晶化合物の混合物である、[24]に記載の方法。
[26]
液晶化合物の前記混合物は、コレステロールベースの化合物の混合物である、[25]に記載の方法。
以下、出願当初の特許請求の範囲に記載の事項をそのまま付記しておく。
[1]
フィラメント状コアと、検出可能な熱応答性材料の中間センサ層を封入する外側層とを備える複合センサファイバ。
[2]
前記熱応答性材料は、サーモクロミック材料である、[1]に記載の複合センサファイバ。
[3]
前記熱応答性材料は、サーモクロミック液晶材料である、[1]に記載の複合センサファイバ。
[4]
前記熱応答性材料は、所定の温度範囲にわたって所定の温度指示精度を達成するために選択される液晶化合物の混合物である、[3]に記載の複合センサファイバ。
[5]
前記外側層は、透明であり、前記フィラメント状コアは、前記サーモクロミック材料における温度または温度勾配の変化の観察を容易にするためのコントラストを提供するように構成される、[2、3、または4]に記載の複合センサファイバ。
[6]
前記温度または温度勾配の変化は、色または色勾配の変化を備える、[5]に記載の複合センサファイバ。
[7]
前記フィラメント状コアは、ほぼ円形およびほぼ三葉形状の断面から選択される断面を有する、[5または6]に記載の複合センサファイバ。
[8]
前記外側層は、実質的に前記フィラメント状コアの融点未満の融点を有する、[1から7]のいずれか一項に記載の複合センサファイバ。
[9]
前記フィラメント状コアは、モノフィラメントファイバまたはマルチフィラメントファイバである、[1から8]のいずれか一項に記載の複合センサファイバ。
[10]
前記フィラメント状コアは、黒色のまたは別途、暗い色素を含むポリエステルエーテルケトン(PEEK)である、[1から9]のいずれか一項に記載の複合センサファイバ。
[11]
その直径が5〜300マイクロメートル、好ましくは30〜300マイクロメートルの範囲である[1から10]のいずれか一項に記載の複合センサファイバ。
[12]
[1から11]のいずれか一項に記載の複合センサファイバから形成されるか、またはそれらを組み込んだファイバ材料。
[13]
織物を備える、[12]に記載のファイバ材料。
[14]
[12または13]に記載のファイバ材料を含む衣料品。
[15]
不織布を備える、[12]に記載のファイバ材料。
[16]
供給部から前記フィラメント状コアを連続的に供給することと、同時押出しを容易にするが、前記コアが実質的に固体のままであり、前記外側層が前記熱応答性材料の供給をほとんど抑制しない温度で、前記コアの周りの前記熱応答性材料および前記熱応答性材料の周りの前記外側層を同時押出しすることとを備える、[1から11]のいずれか一項に記載の複合センサファイバを作成する方法。
[17]
前記熱応答性材料は、所定の温度範囲にわたって所定の温度指示精度を達成するために選択される液晶化合物の混合物であり、前記混合物は、約20℃においてワックス状または油状である、[16]に記載の方法。
[18]
液晶化合物の前記混合物は、前記混合物が十分流れることを可能にするために選択される高温でポンプによって供給される、[17]に記載の方法。
[19]
色または色勾配の変化を視覚的に示すことによって前記包帯の近傍の局所体温変化を示す、[1から11]のいずれか一項に記載のサーモクロミック複合センサファイバの基材を有する織物を含む包帯。
[20]
25℃〜45℃の範囲内の包帯の近傍の局所体温変化が、色または色勾配の変化によって視覚的に示される前記複合センサファイバが選択される、[19]に記載の包帯。
[21]
前記複合センサファイバの前記熱応答性材料は、25℃〜45℃の温度範囲内で所定の温度指示精度を達成するために選択される液晶化合物の混合物である、[20]に記載の包帯。
[22]
液晶化合物の前記混合物は、コレステロールベースの化合物の混合物である、[21]に記載の包帯。
[23]
色または色勾配の変化を視覚的に示すことによって前記包帯の近傍の局所体温変化を示す、[1から11]のいずれか一項に記載のサーモクロミック複合センサファイバの基材を有する織物を含む包帯を創傷に適用することを備える、創傷を監視する方法。
[24]
25℃〜45℃の範囲内の前記包帯の近傍の局所体温変化が、色または色勾配の変化によって視覚的に示される、前記織物の前記複合センサファイバが選択される、[23]に記載の方法。
[25]
前記複合センサファイバの前記熱応答性材料は、25℃〜45℃の温度範囲内で所定の温度指示精度を達成するために選択される液晶化合物の混合物である、[24]に記載の方法。
[26]
液晶化合物の前記混合物は、コレステロールベースの化合物の混合物である、[25]に記載の方法。
Claims (26)
- フィラメント状コアと、検出可能な熱応答性材料の中間センサ層を封入する外側層とを備える複合センサファイバ。
- 前記熱応答性材料は、サーモクロミック材料である、請求項1に記載の複合センサファイバ。
- 前記熱応答性材料は、サーモクロミック液晶材料である、請求項1に記載の複合センサファイバ。
- 前記熱応答性材料は、所定の温度範囲にわたって所定の温度指示精度を達成するために選択される液晶化合物の混合物である、請求項3に記載の複合センサファイバ。
- 前記外側層は、透明であり、前記フィラメント状コアは、前記サーモクロミック材料における温度または温度勾配の変化の観察を容易にするためのコントラストを提供するように構成される、請求項2、3、または4に記載の複合センサファイバ。
- 前記温度または温度勾配の変化は、色または色勾配の変化を備える、請求項5に記載の複合センサファイバ。
- 前記フィラメント状コアは、ほぼ円形およびほぼ三葉形状の断面から選択される断面を有する、請求項5または6に記載の複合センサファイバ。
- 前記外側層は、実質的に前記フィラメント状コアの融点未満の融点を有する、請求項1から7のいずれか一項に記載の複合センサファイバ。
- 前記フィラメント状コアは、モノフィラメントファイバまたはマルチフィラメントファイバである、請求項1から8のいずれか一項に記載の複合センサファイバ。
- 前記フィラメント状コアは、黒色のまたは別途、暗い色素を含むポリエステルエーテルケトン(PEEK)である、請求項1から9のいずれか一項に記載の複合センサファイバ。
- その直径が5〜300マイクロメートル、好ましくは30〜300マイクロメートルの範囲である請求項1から10のいずれか一項に記載の複合センサファイバ。
- 請求項1から11のいずれか一項に記載の複合センサファイバから形成されるか、またはそれらを組み込んだファイバ材料。
- 織物を備える、請求項12に記載のファイバ材料。
- 請求項12または13に記載のファイバ材料を含む衣料品。
- 不織布を備える、請求項12に記載のファイバ材料。
- 供給部から前記フィラメント状コアを連続的に供給することと、同時押出しを容易にするが、前記コアが実質的に固体のままであり、前記外側層が前記熱応答性材料の供給をほとんど抑制しない温度で、前記コアの周りの前記熱応答性材料および前記熱応答性材料の周りの前記外側層を同時押出しすることとを備える、請求項1から11のいずれか一項に記載の複合センサファイバを作成する方法。
- 前記熱応答性材料は、所定の温度範囲にわたって所定の温度指示精度を達成するために選択される液晶化合物の混合物であり、前記混合物は、約20℃においてワックス状または油状である、請求項16に記載の方法。
- 液晶化合物の前記混合物は、前記混合物が十分流れることを可能にするために選択される高温でポンプによって供給される、請求項17に記載の方法。
- 色または色勾配の変化を視覚的に示すことによって前記包帯の近傍の局所体温変化を示す、請求項1から11のいずれか一項に記載のサーモクロミック複合センサファイバの基材を有する織物を含む包帯。
- 25℃〜45℃の範囲内の包帯の近傍の局所体温変化が、色または色勾配の変化によって視覚的に示される前記複合センサファイバが選択される、請求項19に記載の包帯。
- 前記複合センサファイバの前記熱応答性材料は、25℃〜45℃の温度範囲内で所定の温度指示精度を達成するために選択される液晶化合物の混合物である、請求項20に記載の包帯。
- 液晶化合物の前記混合物は、コレステロールベースの化合物の混合物である、請求項21に記載の包帯。
- 色または色勾配の変化を視覚的に示すことによって前記包帯の近傍の局所体温変化を示す、請求項1から11のいずれか一項に記載のサーモクロミック複合センサファイバの基材を有する織物を含む包帯を創傷に適用することを備える、創傷を監視する方法。
- 25℃〜45℃の範囲内の前記包帯の近傍の局所体温変化が、色または色勾配の変化によって視覚的に示される、前記織物の前記複合センサファイバが選択される、請求項23に記載の方法。
- 前記複合センサファイバの前記熱応答性材料は、25℃〜45℃の温度範囲内で所定の温度指示精度を達成するために選択される液晶化合物の混合物である、請求項24に記載の方法。
- 液晶化合物の前記混合物は、コレステロールベースの化合物の混合物である、請求項25に記載の方法。
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Legal Events
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20150515 |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20160510 |
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