本发明涉及卫生用品，更具体地，涉及一种适用于吸收性物品中的发电结构及相应吸收芯体、吸收性物品。
背景技术：
1、智能纸尿裤作为婴儿和成人护理领域的重要创新之一，已经引入了各种电子设备和传感器，以监测湿度、温度、尿液成分等数据，从而提供更高水平的舒适性、卫生性和用户体验。然而，现有的智能纸尿裤在电池寿命、尺寸和重量等方面仍然存在挑战，这限制了它们的性能和可持续性。常见的一种供电方式即采用外部电池，但外部电池配置会影响纸尿裤穿戴的舒适性等。
2、因此，现有技术亟需一种吸收性物品或适用于吸收性物品的结构，以有效解决智能吸收性物品因外部供电结构而存在的电池寿命、重量等问题，克服外部供电结构对吸收性物品舒适性等影响。
技术实现思路
1、本发明旨在克服上述现有技术的至少一种不足，提供一种适用于吸收性物品中的发电结构及相应吸收芯体、吸收性物品，用于解决智能吸收性物品因外部供电结构而存在的电池寿命、重量等问题，克服外部供电结构对吸收性物品舒适性、安全性的影响。
2、本发明采取的技术方案是，一种适用于吸收性物品中的发电结构，包括横向顺次排布的第一电极、第一导电区、第二导电区、第二电极，所述第一导电区、第二导电区设置于第一电极和第二电极之间，第一导电区与第二导电区相连，所述第二导电区靠近第二电极侧设置；所述第一导电区液体蒸发速率小于第二导电区液体蒸发速率；第一电极和第二电极之间形成电势差。在进入第一导电区、第二导电区后，由于液体在第一导电区、第二导电区蒸发速率不同，第一导电区和第二导电区之间具有润湿差，第一电极和第二电极之间也即形成一定电势差，进而实现发电功能。利用本技术发电结构，可使智能纸尿裤克服了传统外接电池方式带来的缺陷，第一导电区、第二导电区可为导电纤维等具有柔软特性的导电材料形成，仍表现为具有一定柔性的纤维层结构，提供发电功能的同时保障穿戴轻便、舒适的效果。第一电极、第二电极无论是采用常见的较小立体结构单电极还是印刷电极等，所占空间、布置位置等对纸尿裤舒适度基本无影响，相比于外接电池，对纸尿裤的影响显著减小。通过本技术不同蒸发速率的导电区以及两端电极的配合，有利于利用液体实现自发电，对于需长久使用的智能吸收性物品，可实现长久使用期的供电，避免供电寿命短等问题。值得注意的是，所述第一导电区、第二导电区可以包括相应的导电实体，具有相应的接收液体和导电功能。进一步地，作为一种基于导电区材料吸附尿液中离子的实现方式，所述第一导电区、第二导电区为具有吸附阳离子或电子功能的导电纤维等材料形成；以碳材料处理后的纤维材料吸附阳离子为例，当第二导电区蒸发速率大于第一导电区蒸发速率时，随着液体润湿差异的产生，液体具有向蒸发速率快的第二导电区迁移的趋势，且第一导电区、第二导电区均吸附阳离子，则第二导电区阳离子吸附较第一导电区较多，且阳离子具有朝向第二导电区移动的趋势，随着尿液的蒸发，使得尿液中阳离子发生定向移动，从而产生一定的电势差，形成电能。所述阳离子包括na+、k+等。本技术中采用蒸发速率不同的方式，是为了拉大第一电极/第二电极间的电势差，进而增加电压输出。所采用的第一导电区、第二导电区两个蒸发区是为了增大两端的第一电极、第二电极之间液体的蒸发速率差，进而增加输出的电压。
3、进一步地，由于在相同配置下，不同液体量或不同盐度会对输出有影响，液体量越大，盐度越大，电压输出越高。基于该特性还可进一步在发电结构组成及材料上进一步改进，增强发电过程中的盐度，进而可配合液体量达到预期电压输出。以婴幼儿尿液排出的液体排出情景为例，其尿液量并不确定，且在尿液量较少时，可能无法配合产出预期的电压，而通过增加盐度或增强第一导电区与第二导电区之间润湿差异等方式，则有可能基于少量液体也能实现预期输出电压。
4、本技术发电结构提供了一种利用液体同时保障舒适性、安全性的基础产电结构，且根据实际场景使用，具有多个拓展方向和实现方式，对需供电吸收性物品的供电技术具有重要发展意义。进一步地，所述第一电极、第二电极也可根据实际供电原理采用相应电极材料；以前述的导电纤维吸附阳离子为例，由于电势差主要是基于导电纤维和阳离子配合产生的，其电极可采用导电纱线形成，导电纱线可仅传导电子，而不是第一电极、第二电极分别采用活性不同的两物质而形成；进一步地，采用75d银导电纱线形成。
5、进一步地，第一电极、第一导电区、第二导电区、第二电极顺次排布；进一步地，第一导电区和第二导电区相邻设置；第一导电区与第二导电区邻接。所述第一导电区、第二导电区承接进入发电结构的液体。进一步地，液体经第一导电区进入第二导电区。更进一步地，第一电极、第一导电区、第二导电区、第二电极在横向上顺次排布，即在同一水平方向上顺次排布。在本技术的一个以上实施例中，采用第一电极、第一导电区、第二导电区、第二电极横向顺次排布的结构，该类结构可将发电结构集中于同一层中，一方面有利于使发电结构相对独立，便于实际生产或组装使用；另一方面，横向同一层结构有利于液体进入第一导电区、第二导电区的液体量一致或基本相近，提高可控性，从而可充分利用蒸发速率的不同产生相差较大的润湿差，进而促进电势差的产生。液体进入发电结构的方式可以有多种，其中一种就包括经第一导电区进入第二导电区；该类方式便于吸收性物品中液体流动通道的排布，仅需在第一导电区或第一电极的一侧形成液体进入通路，即可使液体顺利进入发电结构，减少了整体发电结构的暴露，提高稳定性；此外，该类方式中，虽然液体先进入第一导电区，但由于第一导电区蒸发速率较慢，液体在第一导电区的损耗实际上较小，所以对于产生润湿差的影响并不明显，宏观上仍能保障预期润湿差。
6、本技术中主要阐述第一导电区、第二导电区横向排列的结构，但值得注意的是，不应理解为仅能通过前述横向顺次排列方式实现发电结构，其还可采用其他排列布置方式实现；尤其是当蒸发速率可通过其他结构或材料控制时，其布置方式可更为多样，不局限于同一层中横向顺次排列。可实现控制或影响第一导电区、第二导电区蒸发速率的方式包括升温和增强气体流通，如，在第二导电区上方、下方或一侧设置升温组件，所述升温组件中可包括接触尿液而发热的材料，进而促使第二导电区蒸发速率大于第一导电区；还可在第一导电区、第二导电区之间形成隔热结构，保障第一导电区与第二导电区之间的温差；又如，在第二导电区对应区域上方、下方或一侧结构中采用多孔通气结构，增强第二导电区气体流通，促使第二导电区蒸发速率大于第一导电区。配合不同的蒸发速率控制方式，在保障第一电极与第二电极之间阳离子或电子定向移动产生电势差的前提下，可根据实际需求调整第一电极、第一导电区、第二导电区、第二电极的排布、位置等。
7、进一步地，第一导电区、第二导电区为导电纤维取向排列形成，且第二导电区导电纤维排列密度大于第一导电区导电纤维排列密度。本技术通过设置第一导电区、第二导电区不同导电纤维排列密度，从而使得两个导电区产生蒸发速率差异性。采用导电纤维形成的导电区其自身仍然是纤维组成，具备相应的柔软性，能提高发电结构使用过程中的舒适性。相较于传统的外部供电硬质器件，其在舒适性的提高更为显著。具体地，导电纤维取向排列有利于简化生产制造，并形成稳定的液体迁移方向，但不应理解为只能采用取向排列的方式，其具体可根据需求和布置位置等进行排列方式调整。进一步地，所述导电纤维为经导电炭黑处理的纤维。取向排列可以指的是聚合物中的分子链或链段或微晶的某一晶轴或晶面，朝着某一方向或平行于某一平面占优势方排列的状态。这种排列可以是沿着某一特定方向的有序排列，即取向，这种聚合物就处于取向态。取向态可以是单轴(一维)或双轴(二维)有序，而结晶态则是三维空间有序。聚合物取向结构是指在某种外力作用下，分子链或其他结构单元沿着外力作用方向择优排列的结构。
8、相比于传统的供电结构，本技术创造性的提出了利用炭黑处理的导电纤维产电的结构，同时具备了导电纤维的柔软特性和吸附阳离子，并利用蒸发速率形成阳离子定向迁移的趋势，进而产生电压而供电。利用纺织材料本身实现产电供电，从而显著的解决了传统硬质供电器件带来的舒适度影响，也充分利用了液体能量，达到持续使用、节能、环保等目的。导电炭黑处理的纤维可采用常规方法制成，如：将炭黑粉末进行微细化处理，使其颗粒粒径更加均匀细小；然后，将经过处理的炭黑与纤维材料进行充分混合，使炭黑均匀地分布在纤维中；混合后的材料通过高温加热处理，使纤维与炭黑之间形成牢固的结合，并使炭黑表面覆盖一层致密的碳层。本技术中采用经导电炭黑处理的纤维，可充分利用经导电炭黑处理的纤维优势，提高发电结构及相应吸收性物品质量。经导电炭黑处理的纤维的弹性模量比圆形截面要高，因此抗变形能力较强，抗折皱效果好。且一般情况下，经导电炭黑处理的纤维的覆盖性、蓬松性要比普通合成纤维好，织物手感也更厚实、蓬松、丰满、质轻。采用的经导电炭黑处理的纤维截面越复杂，或者纤维异形度越高，纤维及织物的蓬松性和透气性就越好。
9、进一步地，在第二电极靠近第二导电区的一侧设置有疏水区；和/或，在第一电极靠近第一导电区的一侧设置有疏水区。在电极靠近导电区的一侧设置疏水区，可以减少液体润湿电极，利于实现液体润湿发电结构下的持续使用和发电。所述疏水区可为疏水材料形成，所述疏水区利用疏水特性可减少液体浸润电极对产电性能的影响。
10、进一步地，在第一导电区和/或第二导电区下部设置有阻液区。由于液体在初始扩散阶段体积与压力较大，阻液区则可以有效防止液体的渗出。避免因初始扩散阶段压力大而向外渗出，一方面保障吸收性物品吸收性能，另一方面，也有利于液体的留存，充分利用液体所有量进行产电，提高液体利用率。
11、对于疏水区和阻液区，可根据实际第一导电区、第二导电区具体导电纤维密度是否足够承载或缓冲扩散的液体，以及液体进入方式，而选择性的设置在第一电极侧、第二电极侧或同时在第一电极、第二电极侧设置疏水区，选择性的设置在第一导电区下部、第二导电区下部或同时在第一导电区下部、第二导电区下部设置阻液区。在本技术的一个实施例中，则示例了一种布置方式，在第二电极靠近第二导电区的一侧设置有疏水区，第一导电区下部设置有阻液区。
12、本发明的另一目的在于提供一种吸收芯体，包括至少一个前述发电结构。当设置一个前述发电结构时，可直接采用前述发电结构承接液体，进而产电；又或者通过纵向导流结构导流至发电结构一侧或发电结构中间，进而产电；其布置的方式有多种，可根据吸收芯体实际应用的吸收性物品种类和特点进行布置。至少一个前述发电结构，能够保障基础的发电功能，当所应用的吸收性物品为智能纸尿裤且智能监测组件用电量较小时，一个发电结构也能满足相应的供电需求。
13、进一步地，还包括面层，所述面层位于发电结构上方，且面层上设有纵向导流通道；所述纵向导流通道引流液体至发电结构。所述纵向导流通道即为将面层上方液体导流至面层下方的导流通道；当所述纵向导流通道的长度和宽度均较大时，可与实际液体落入区域相对应，从而高效的将液体导流至面层下方的发电结构上。通过纵向导流通道，一方面有利于控制液体进入发电结构的位置，另一方面，可使液体快速进入面层下方及相应的发电结构中，避免液体因长时间停留于面层或面层上带来的不舒适感以及液体损耗。进一步地，还可在面层表面形成横向导流通道，有利于将面层表面液体引流于纵向导流通道上方，可将落入面层上的绝大部分液体均引流至纵向导流通道并进入发电结构，除了能提高液体利用率外，其也有利于提高面层干爽程度，从而进一步从肤感上提高舒适性。进一步地，纵向导流通道引流液体至发电结构第一电极侧。引流液体至第一电极侧时，由于第一导电区蒸发速率较慢，在液体完全进入发电结构前对液体的损耗较小；但在实际生产中，可根据纵向导流通道布置工艺而选择性设置于发电结构单侧、中间侧等位置。进一步地，发电结构第一电极设置于纵向导流通道通路方向上的旁侧。当液体落入面层上后，液体可沿着纵向导流通道沿垂直方向快速传导至发电结构所处区域。
14、进一步地，包括两个发电结构，且两个发电结构对称设置；两个发电结构的第一电极之间留有导水空隙，所述导水空隙与纵向导流通道下端相对。更进一步地，在第二电极靠近第二导电区的一侧设置有疏水区。更进一步地，在第一导电区下部设置有阻液区。该类设置方式，可使发电结构覆盖于吸收芯体前后侧，较好的与液体浸润区域相对应，提供足够的承接面积和容量。值得注意的是，不应理解为仅能采用两个发电结构，其也可根据需求设置多个发电结构，更进一步地，可设置多个发电结构围绕纵向导流通道，多个发电结构以对称或圆形阵列等方式排布，两两相对的发电结构之间形成导水空隙等。多个发电结构能更为全面的覆盖液体浸润区域，且当多个发电结构最终连接于同一电路时，可充分产电和蓄电。除此之外，也可利用不同发电结构配合不同智能监测器件供电，从而使发电结构相对独立，同时又具有较大的扩展性。
15、进一步地，所述面层结构表面设有表面突起结构。进一步地，设置有多个所述表面突起结构，且多个表面突起结构在垂直截面上表现为波浪形形状。更进一步地，可利用表面突起结构之间形成的沟槽引流面层表面液体，导流至纵向导流通道位置处。所述表面突起结构可由超疏水超细纤维组成，不会被液体润湿，可保持干燥状态。此外，超细纤维可提供良好的亲肤性，提高穿着舒适性，提高使用体验。进一步地，所述超疏水超细纤维组成材料包括疏水纤维，且单根纤维直径为1～10μm。
16、本发明的另一目的在于提供一种吸收性物品，包括前述发电结构或前述吸收芯体。所述吸收性物品包括纸尿裤。即通过上述发电结构的配置或吸收芯体的配置，能有效解决现有技术中吸收性物品所存在的外部供电电池寿命受限、外部供电结构带来的不舒适不轻便等问题，提高吸收性物品舒适性、安全性。以智能纸尿裤为例，当使用者排出尿液时，尿液落入纸尿裤中的发电结构，进而发电结构产生电流，配合具体的电路连接或电容器件等设置可实现对智能纸尿裤中智能监测器件的供电；使智能纸尿裤接收尿液并能检测尿液或尿液中成分，达到智能监测目的。除了直接供电给智能监测器件的方式外，也可利用蓄电结构进行电能的储蓄和供给，从而配合尿液量和蓄电状况优化供电场景，达到持续、稳定供电的目的。更进一步地，当所述发电结构为相对独立可模块化的安装于纸尿裤内时，一方面仍可实现利用尿液供电，同时基于发电结构组成结构保障舒适性、安全性等；另一方面，其有利于作为纸尿裤的可分离配件，克服单个纸尿裤存在的使用次数限制，实现重复利用，降低整体使用成本，实现真正意义上的持续使用和供电。
17、此外，在具体的吸收性物品应用中，对应发电结构还可设置相应的安全组件，所述安全组件可包括与电极电连的安全电路，也可包括发电结构上方隔离电流的材料层结构，进而提高安全性。根据不同发电结构位置部署，还可选择性的配置吸水芯体，吸水芯体位置可根据实际需求设定，可设置在发电结构下方，也可设置在发电结构同一层等。
18、进一步地，包括吸收性物品主体和前述的吸收芯体；所述吸收性物品主体包括前腰部、后腰部和裆部，所述吸收芯体设置于吸收性物品主体的裆部。更进一步地，当所述吸收性物品为纸尿裤一类吸收性物品时，可根据实际便溺区域设置在裆部的中间、靠近前腰部的一侧或靠近后腰部的一侧。
19、进一步地，所述吸收性物品裆部包括亲肤侧的内衬和外侧的外层，所述吸收芯体设置于内衬与外层之间；或，所述吸收芯体设置于亲肤侧，吸收芯体面层结构形成吸收性物品裆部的内衬。当所述吸收芯体面层结构形成吸收性物品裆部内衬时，可利用其表面突起结构提高内衬表面干爽性，提高亲肤侧的舒适度。
20、与现有技术相比，本发明的有益效果为：提供了一种适用于吸收性物品中的发电结构，基于本技术发电结构的发电方法，可在保证吸收性物品原始舒适性的情况下，利用尿液的蒸发过程来为智能吸收性物品供电。基于所述发电结构，可在相应吸收芯体、吸收性物品中制造润湿差异性，控制尿液蒸发速率差异，进而实现电流的输出。与传统电池供电的智能吸收性物品相比，本技术不需要外部电池的配置，吸收性物品利用液体(如尿液)的蒸发可以自发电，在节能环保的同时，避免了外部电池所造成安全性与舒适性的影响。本技术提出的适用于吸收性物品的发电结构和相应发电方式作为一种重大技术创新，可为智能吸收性物品领域带来革命性的改变，提高了智能吸收性物品的性能、可持续性和用户体验。
21、附图说明
22、图1为本发明发电结构的结构示意图。
23、图2为本发明吸收芯体结构示意图(一)。
24、图3为本发明吸收芯体结构示意图(二)。
25、图4为本发明吸收性物品结构示意图(一)。
26、图5为本发明吸收性物品结构示意图(二)。
1.一种适用于吸收性物品中的发电结构，其特征在于，包括横向顺次排布的第一电极、第一导电区、第二导电区、第二电极，所述第二导电区靠近第二电极侧设置；所述第一导电区液体蒸发速率小于第二导电区液体蒸发速率；第一电极和第二电极之间形成电势差。
2.根据权利要求1所述的发电结构，其特征在于，第一导电区、第二导电区为导电纤维取向排列形成，且第二导电区导电纤维排列密度大于第一导电区导电纤维排列密度。
3.根据权利要求2所述的发电结构，其特征在于，所述导电纤维为经导电炭黑处理的纤维。
4.根据权利要求1～3任一项所述的发电结构，其特征在于，在第二电极靠近第二导电区的一侧设置有疏水区；和/或，在第一电极靠近第一导电区的一侧设置有疏水区。
5.根据权利要求1～3任一项所述的发电结构，其特征在于，在第一导电区和/或第二导电区下部设置有阻液区。
6.一种吸收芯体，其特征在于，包括至少一个权利要求1～5任一项所述发电结构。
7.根据权利要求6所述的吸收芯体，其特征在于，还包括面层，所述面层位于发电结构上方，且面层上设有纵向导流通道；所述纵向导流通道引流液体至发电结构。
8.根据权利要求7所述的吸收芯体，其特征在于，包括两个发电结构，且两个发电结构对称设置；两个发电结构的第一电极之间留有导水空隙，所述导水空隙与纵向导流通道下端相对。
9.根据权利要求6～8任一项所述的吸收芯体，其特征在于，所述面层结构表面设有表面突起结构。
10.一种吸收性物品，其特征在于，包括权利要求1～5任一项所述发电结构或权利要求6～9任一项所述吸收芯体。
