可重复水洗和重复使用的无纺布棉球、灭菌包及其应用

技术领域

本发明涉及表面清洁的物料，尤其涉及一种可重复水洗和重复使用的无纺布棉球、灭菌包及其应用。

背景技术

传统的棉球是直径约为2-4厘米的球形物体，由棉纤维压缩制成一束棉条再制作而成的球体。它们是一次性使用的产品，广泛用于擦拭和清洁各种表面，如皮肤、指甲、面部、开放性伤口、手术部位、医疗器械、美容工具和其他家用物品。它们通常先在水或其他类型的液体中浸湿，再用于擦拭不同物体表面。由于其成本低、吸水性高、擦拭和清洁时易于用手指或镊子抓取，因此具有非常广泛的用途。

尽管传统的棉球很受欢迎，但它们仍存在一些众所周知的质量问题，主要有：棉球表面会掉下松散的棉纤维，容易破碎成更小的碎片或分成更薄的层，在浸泡了水或其他液体之后棉球会失去其球形的形状并收缩到很小，没有了原来的体积和形状。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的目的在于提出一种可重复水洗和重复使用的无纺布棉球、灭菌包及其应用。

为实现上述目的，一方面，根据本发明实施例的可重复水洗和重复使用的无纺布棉球，包括：

无纺布，所述无纺布包括中间部分和位于所述中间部分周围的外围部分，所述中间部分用于制成无纺布棉球的表层，所述外围部分被聚拢在一起后挤入所述无纺布棉球的内部并将其填充，以形成所述无纺布棉球的球体形状；

弹性胶圈，所述弹性胶圈对聚拢的所述外围部分的边角松散部分束紧，以保持所述无纺布棉球的球体形状，且所述弹性胶圈位于所述无纺布棉球的内部。

另外，根据本发明上述实施例的可重复水洗和重复使用的无纺布棉球还可以具有如下附加的技术特征：

根据本发明的一个实施例，所述无纺布为一层或多层结构。

根据本发明的一个实施例，还包括用于作为所述无纺布棉球的内层的填充布料，所述填充布料层叠在所述无纺布上方且至少覆盖所述中间部分，当所述外围部分被聚拢在一起后挤入所述无纺布棉球的内部后，所述填充布料被包裹在所述无纺布棉球的外层的内部。

根据本发明的一个实施例，所述填充布料为无纺布材质或或棉织物，所述无纺布或棉织物均由以下一种或多种纤维制成：棉纤维、粘胶纤维、涤纶纤维、竹纤维和木浆纤维。

根据本发明的一个实施例，所述无纺布为纤维在高压水射流的喷射作用下进行缠绕抱合形成纤维网层后制成，其中，所述无纺布的质量范围为30-100克/平方米，在5cm宽的样本上进行测试，所述无纺布在经向和纬向两个方向上的拉伸强度不小于8牛顿。

根据本发明的一个实施例，所述无纺布由棉纤维、粘胶纤维、涤纶纤维、竹纤维和木浆纤维中的一种或几种纤维制成。

根据本发明的一个实施例，所述无纺布棉球的直径范围为1至13厘米。

根据本发明的一个实施例，所述弹性胶圈由硅胶、氯丁橡胶、聚异戊二烯、天然乳胶、丁腈橡胶、聚氯乙烯和热塑性弹性体中的一种或几种制成。

根据本发明的一个实施例，所述弹性胶圈的直径范围为3-10毫米。

根据本发明的一个实施例，所述无纺布上具有由PVC橡胶制成的X光可追踪元件，所述X光可追踪元件含有至少55％硫酸钡，所述X光可追踪元件位于所述无纺布棉球的表面或内部。

根据本发明的一个实施例，所述无纺布上具有两根X光可追踪元件，且位于所述无纺布棉球的表面或内部。

另一方面，根据本发明实施例的无纺布棉球灭菌包，包括：

外包，为托盘式的密封包装；

至少一个如上所述的无纺布棉球，所述无纺布棉球密封包装在所述外包内。

再一方面，根据本发明实施例的还提出了如上所述的无纺布棉球在伤口护理、外科手术、眼部护理、美容相关、皮肤病治疗和净化车间的生产中的应用。

根据本发明实施例提供的可重复水洗和重复使用的无纺布棉球、灭菌包及其应用，该无纺布棉球具有无棉绒，无松散纤维，不会分散成小块，不分散出较细的棉纤维，在溶液中浸湿时不收缩，可水洗，可重复使用、更加环保等特点，可以适用于更精细和要求更高的应用，如伤口护理、手术、和净化车间的生产等等。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1是本发明无纺布棉球实施例的结构示意图；

图2是本发明无纺布棉球一个实施例的剖视图；

图3是本发明无纺布棉球另一个实施例的剖视图；

图4是本发明无纺布棉球又一个实施例的结构示意图；

图5是本发明无纺布棉球制作过程备料的示意图；

图6是本发明无纺布棉球灭菌包实施例的效果示意图；

图7是本发明无纺布棉球实施例的效果示意图；

图8是本发明无纺布棉球灭菌包实施例的效果示意图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明是发明人基于以下发现和研究而完成的：

发明人通过研究发现，传统棉球的质量问题与其制造方法有关，其中包括以下主要步骤：

1、从棉田采摘棉纤维。

2、除去棉纤维上的污垢和其他外来物。

3、对棉纤维先进行脱脂，然后漂白。

4、将漂白的棉纤维梳理、压缩并纺成棉条。

5、将棉条送入棉球机，切成各种尺寸的棉球。

6、从棉球机上收集棉球并进行包装。

由于传统的棉球是直接从棉条上切成的，因此棉球中不可避免地会带有松散的棉绒和纤维。此外，传统的棉球是由几股棉纤维条制作而成，因此，组成传统棉球的几股棉条在使用过程中可以分散开。影响传统棉球带有棉绒和松散纤维的数量的主要因素有：

1、棉条形成时的紧密程度。

2、棉条切割设备的清洁程度。

3、如何收集棉球。

4、用于从棉条上切成棉球的切割刀有多锋利。

5、工厂是否在制成棉条并将其切断的生产车间以及包装车间中，对车间环境的棉绒落絮和棉纤维数量水平有进行控制的规定。

实际上，如上述最后一个因素所述，在车间内很少对棉绒落絮和棉纤维进行控制。尽管制造商已对上述所有主要因素进行了控制，但传统棉球在使用时仍会发现脱落棉绒和棉纤维。因此，在许多应用中不允许使用传统棉球，因为在这些应用中，绒毛和散落的棉纤维可能会导致严重的安全和质量问题，如手术、和净化车间生产。对于手术，棉绒和松散的棉纤维很容易导致手术部位或开放性伤口感染。对于净化车间生产，所有的棉绒或松散棉纤维都可能导致其非常精细的产品出现故障，即使是一个微小的纤维也会给其制造带来很大的风险。

鉴于传统棉球的上述质量问题，迫切需要一种新型的无绒毛面球，这种棉球不会分裂成小块或分散出更薄的棉纤维层。同时，还迫切需要将棉球制成具有可重复水洗和可重复使用的功能，因为全球用户对棉球的消耗量十分巨大。棉球的可重复使用功能将极大提高其环境保护作用。

参照图1至图8所示，根据本发明实施例提供的可重复水洗和重复使用的无纺布棉球，包括无纺布10及弹性胶圈20。

具体地，无纺布10包括中间部分101和位于所述中间部分101周围的外围部分102，所述中间部分101用于制成无纺布棉球的表层，所述外围部分102被聚拢在一起后挤入所述无纺布棉球的内部并将其填充，以形成所述无纺布棉球的球体形状。

可以理解的是，用于制作无纺布棉球的无纺布10由棉纤维、粘胶纤维、涤纶纤维、竹纤维和木浆纤维中的一种或几种纤维制成。

示例性地，无纺布10为一个矩形的布片，该矩形的布片具有中间部分101和外周部分，外围部分102包含四个边角，在具体的制作工艺中，这些外围部分102向中间聚拢时，中间部分101即可作为无纺布棉球的表层，而将聚拢后的外围部分102挤入至表层的内部，则从整体上看，无纺布10即可形成一个球体形状，即无纺布棉球。

需要说明的是，无纺布10的形状不限于矩形，可以采用任何形状的无纺布10，只要其尺寸能够满足成型后无纺布棉球的尺寸要求即可。

弹性胶圈20对聚拢的所述外围部分102的边角松散部分束紧，以保持所述无纺布棉球的球体形状，且所述弹性胶圈20位于所述无纺布棉球的内部。该弹性胶圈20由硅胶、氯丁橡胶、聚异戊二烯、天然乳胶、丁腈橡胶、聚氯乙烯和热塑性弹性体中的一种或几种制成。

也就是说，该弹性胶圈20的作用在于将聚拢后的外围部分102束紧在一起，并且随外围部分102一同被挤入至无纺布棉球的内部，如此，可以使得成型后的无纺布棉球，弹性胶圈20隐藏在无纺布棉球内部，其外部简洁，也不影响无纺棉球的使用性能。

可以理解的是，在具体制作工艺中，可以让弹性胶圈20保持膨胀拉伸状态，在该膨胀拉伸状态下，将无纺布10的外围部分102从弹性胶圈20的外侧向内侧塞入至弹性胶圈20内，最后，再使弹性胶圈20由膨胀拉伸状态恢复至收缩状态，即可将外围部分102束紧且填充在无纺布棉球内部，弹性胶圈20也隐藏在无纺布棉球内。

在本发明的发明过程中，发明人经过广泛的研究和实验，决定使用无纺布10作为制作棉球的原料。因此，在本文中，本发明称为“无纺布棉球”，以区别于由棉纤维制成的传统棉球。用于制造无纺布棉球的最合适的无纺布10由水刺无纺布工艺制成，其中无纺布10是通过用高压水射流使纤维缠绕、抱合然后在大型传送机生产过程中形成为纤网进而制成无纺布。水刺无纺布常用的纤维有：棉纤维、人造丝、粘胶纤维、竹纤维、聚酯纤维和木浆纤维。在水刺工艺中，可以通过调整以下工艺参数来控制无纺布10的厚度、重量和拉伸强度：(a)铺设在无纺布成型床上的纤维数量和层数，(b)不同层的纤维在无纺布成型床上的铺设方向。如果纤维相互平行铺设，无纺布横向的拉伸强度非常低。相反，如果不同层的纤维的放置方向相互垂直(即不同层的纤维分别按纬向和经向铺设)，则无纺布横向的拉伸强度要高得多。(c)使纤维相互缠绕抱合的水射流的压力水平。一般来说，使用的水射流压力越高，无纺布10的拉伸强度就越高。

使用水刺无纺布制造本发明的无纺布棉球的优点是：(a)与其他类型的无纺布(如针刺无纺布和纺粘无纺布)相比，水刺无纺布的制造成本较低。然而，应该注意的是，水刺无纺布的价格比制造传统棉球所用的棉纤维的价格更高。(b)它柔软且吸水性强。(c)它不会脱落棉绒或松散的棉纤维。(d)根据前文所述水刺无纺布的厚度、重量和拉伸强度可通过调整生产参数、以及使用不同类型的纤维而进行控制和变化。(d)如果水刺无纺布在经、纬两个方向的拉伸强度都较高，则其制成的产品可具有可水洗性和可干燥性。(e)当经向和纬向两个方向的拉伸强度均超过8牛顿时，水刺无纺布具有可重复水洗和可重复使用的性能。总体来讲，要使拉伸强度越大，尤其是纬向的强度越大，可以通过在水刺生产线上往交叉方向多铺设纤维来实现。

本发明实施例提供的无纺布棉球，具有如下特点：

1)保持有传统棉球的优点：易于抓取进行擦拭和清洁，可浸入水或消毒液中，吸水性强，柔软，可在干燥或湿润状态下用于擦拭各种表面，成本比较低。

2)具有传统棉球所缺乏的重要特性：无棉绒，无松散纤维，不会分散成小块，不分散出较细的棉纤维，在溶液中浸湿时不收缩，可水洗，可重复使用。因此，市场强烈需要新发明的棉球具有可重复使用的功能，以提高产品的环保性能。可以适用于更精细和要求更高的应用，如伤口护理、手术、和净化车间的生产等等。

可以理解的是，上述结构中，用于制作无纺布棉球的无纺布10可以为一层或多层结构，具体可以更加具体应用的需要配置，例如无纺布棉球的尺寸、吸水性等要求，多层无纺布结构，更加厚实，形成无纺布棉球的表层厚度更厚，吸水量更高。

参照图3和图5所示，在本发明的一些实施例中，该无纺布棉球还包括用于作为所述无纺布棉球的内层的填充布料30，所述填充布料30层叠在所述无纺布10上方且至少覆盖所述中间部分101，当所述外围部分102被聚拢在一起后挤入所述无纺布棉球的内部后，所述填充布料30被包裹在所述无纺布棉球的外层的内部。

也就是说，本实施例中，增加了填充布料30，该填充布料30的作用在于填充无纺布棉球的内部，使得无纺布棉球的内部更加充盈，成型后的无纺布棉球更加密实，夹持该无纺布棉球擦拭使用时，夹持更容易，更稳固，此外，吸水量更大，可以满足更大吸水量要求的应用场景。

较佳地，该填充布料30的尺寸一般要小于外层的无纺布10的尺寸，使得该填充布料30能够填充在无纺布棉球内且刚好位于无纺布10的表层的内侧。

在具体制作工艺中，该填充布料30层叠在无纺布10上方，至少覆盖住无纺布10的中间部分101，随着无纺布10的外围部分102聚拢挤入至无纺布棉球的内部，填充布料30随之被包裹在无纺布10的内部，利用该填充布料30填充无纺布棉球的内部空间，是其内部空间更加充盈密实。

可以理解的是，填充布料30为无纺布材质或棉织物，该无纺布或棉织物均由以下一种或多种纤维制成：棉纤维、粘胶纤维、涤纶纤维、竹纤维和木浆纤维。当填充布料30采用无纺布材质，保持与外层的无纺布10相同材质，具有无纺布的典型特点，无绒毛，吸水性高等，可以保持无纺布棉球具有良好的性能。此外，填充布料30也可以采用棉织物被包裹隐藏在无纺布10的内部，克服了其绒毛及线头外露的缺陷。

本发明上述实施例中的无纺布棉球结构的主要优点是：(a)无纺布棉球的球形形状由无纺布10的表层决定，其松散的边角由弹性胶圈20绑住。(b)无纺布棉球可做成各种尺寸，且容易制作。(c)使用弹性胶圈20系紧无纺布10表层的松散边角，为无纺布棉球提供了在正常使用条件下不会散开的坚固结构。(d)根据最终应用的要求，本发明的无纺布棉球所用的表层无纺布10和用于球内部填充的填充布料30可以相同也可以不同。(e)用作无纺布棉球填料的内层填充布料30的量可根据设计而变化。(f)本发明无纺布棉球的制造过程易于自动化。

在本发明的一个实施例中，无纺布10为纤维在高压水射流的喷射作用下进行缠绕抱合形成纤维网层后制成，其中，所述无纺布10的质量范围为30-100克/平方米，在5cm宽的样本上进行测试，所述无纺布10在经向和纬向两个方向上的拉伸强度不小于8牛顿。

对于制造无纺布棉球，用于无纺布棉球的表层的无纺布10的重量可以在30-100克/平方米(gsm)之间，此外，填充布料30采用无纺布材质时，也可以采用上述相同的重量。由于无纺布棉球需要坚固的结构，用5cm宽的布样进行测试，在布的经、纬两个方向上，表层的拉伸强度不应小于8牛顿。相反，内层的填充布料30拉伸强度可能低于表层的无纺布10，这取决于无纺布棉球的最终应用要求。如上所述，当经向和纬向两个方向的拉伸强度均超过8牛顿时，水刺无纺布具有可重复水洗和可重复使用的性能。

根据无纺布棉球具体应用场景的不同，无纺布棉球可以制作成不同尺寸大小，较佳地，无纺布棉球的直径范围为1至13厘米，以适应不同应用场景的需求。对应的，弹性胶圈20的直径范围为3-10毫米，如此，适应不同尺寸的无纺布棉球的制作。

参照图4所示，在本发明的一些实施例中，无纺布10上具有由PVC橡胶制成的X光可追踪元件40，所述X光可追踪元件40含有至少55％硫酸钡，所述X光可追踪元件40位于所述无纺布棉球的表面或内部。

较佳地，无纺布10上具有两根X光可追踪元件40，可以位于所述无纺布棉球的表面或内部。

本发明的无纺布棉球，通过改变还可以制成另一个产品，将制成无纺布棉球的无纺布10上连接X射线追踪元件，该X射线追踪元件的位置可在无纺布棉球的表面或内部，通过X射线追踪元件可以增加可追踪性能，进而使得该无纺布棉球满足了适用于外科手术的要求。

参照图6所示，本发明实施例还提供了一种无纺布棉球灭菌包，包括外包200及至少一个如上述实施例所述的无纺布棉球100。外包200为托盘式的密封包装。无纺布棉球100密封包装在所述外包200内。

本发明实施例也提出了如上所述的无纺布棉球100在伤口护理、外科手术、眼部护理、美容相关、皮肤病治疗和净化车间的生产中的应用。

根据本发明实施例提供的无纺布棉球灭菌包及其应用，该无纺布棉球具有无棉绒，无松散纤维，不会分散成小块，不分散出较细的棉纤维，在溶液中浸湿时不收缩，可水洗，可重复使用、更加环保等特点，可以适用于更精细和要求更高的应用，如伤口护理、手术、和净化车间的生产等等。

下面简单描述使用两卷无纺布来制造具有填充布料30的无纺布棉球(注意，对于仅使用一层无纺布10来制造无纺布棉球，可以省略下述步骤四)，该自动化制造过程包括以下步骤：

步骤一、提供无纺布卷，用于制作无纺布棉球的表层。

步骤二、将步骤一中的无纺布卷拉入机器，机器按所需尺寸从无纺布卷上切下一片布料用于做成无纺布棉球的表层。

步骤三、在表层的外围部分102的松散边角部位系上一个小的弹性胶圈20。

步骤四、提供另一个无纺布卷，用于制作无纺布棉球内部的填充物(即填充布料30)。

步骤五、将步骤四中的无纺布卷拉入机器，机器按所需尺寸从无纺布卷上切下一片布料，将这片无纺布挤压成一团填充物，塞入无纺布棉球表层形成的球体中。

步骤六、将步骤三中的绑住了表面层松散边角的弹性胶圈20推入无纺布棉球的里面，同时表层的松散边角也带入到球的里面，因此无纺布棉球的表面层被弹性胶圈20从球里面绑住而不易解开。

上述自动化制造工艺有许多优点，如下所示：(a)制造成本更低，(b)所生产的无纺布棉球的尺寸和重量更均匀，(c)产品受到污染的机会更少，(d)质量控制更加优良。

本发明使用上述几种原材料、球体结构和制造方法，制作了一些样品，并在下文所述的众多研究中对其性能进行了比较。

研究1无纺布棉球与传统棉球的对比

研究1的结论总结：“无纺布棉球”比“传统棉球”具有更优越的性能：(1)更柔软，(2)无绒毛，(3)无松散纤维，(4)浸水后无收缩。

研究2无纺布棉球：各种尺寸的对比

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研究2的结论总结：

使用相同的材料和结构，可以制造出各种尺寸的具有相同性能的无纺布棉球。

研究3各种原料制成的无纺布棉球的对比

研究3的结论总结：

由各种常见纤维制成的无纺布棉球具有相似的性能。

研究4不同拉伸强度的无纺布棉球经多次水洗后的对比

(15分钟室温水机洗)

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注意：以上三种无纺布棉球样本在经向的拉伸强度都超过8牛顿。

研究4的结论总结：

在经向与纬向两个方向上具有高拉伸强度的无纺布制成的棉球，经过高达五次用室温水机洗(15分钟)和自然晾干(2小时)的多次水洗周期之后，其性能没有明显变化。但是用低于8牛顿拉伸强度的无纺布制成的棉球，在一次水洗之后都会产生明显的绒毛或绒球。

研究5带X光可追踪原件无纺布棉球的对比

研究5的结果总结：

带X射线可追踪原件的无纺布棉球的尺寸和其他物理特性与无纺布棉球非常相似。

综上所述，发明人发明了一种新型的可重复水洗和重复使用的无纺布棉球，其性能优于传统棉球。由无纺布10和一个小的弹性胶圈20组成；其中，所述无纺布10的中间部分101用于制成无纺布棉球的表层；其中，所述无纺布10的外围部分102被聚拢在一起，挤入无纺布棉球的内部并将其填充，形成无纺布棉球的球体形状；其中，用一个所述小的弹性胶圈20将所述无纺布10的边角松散部分绑住，以形成无纺布棉球的球体并将其固定。无纺布棉球的直径为1-13厘米；其中，弹性胶圈20的直径范围为3-10毫米；该无纺布棉球在正常使用前和使用后均无明显可见的绒毛或松散纤维。所述无纺布10均由以下一种或多种纤维制成：棉纤维、粘胶纤维、涤纶纤维、竹纤维和木浆纤维。其中所述无纺布10由水刺生产线制成，其中所述纤维在高压水射流的喷射作用下进行缠绕抱合，形成纤维网层后制成无纺布；其中，所述无纺布10的质量范围为30-100克/平方米，在5cm宽的样本上进行测试，无纺布10在经向和纬向两个方向上的拉伸强度不小于8牛顿。无纺布棉球的直径范围为1-13厘米。所述弹性胶圈20的直径范围为3-10毫米。此外，所述弹性胶圈20由以下橡胶材料的一种或几种制成：硅胶、氯丁橡胶、聚异戊二烯、天然乳胶、丁腈橡胶、聚氯乙烯(PVC)和热塑性弹性体(TPE)。本发明的无纺布棉球具有许多优越的性能，包括：易于抓取擦拭和清洁，可浸入水或消毒液中，吸水性强，柔软，可在干燥或湿润状态下用于擦拭各种表面，成本低，无棉绒，无松散纤维，不会分散成小块，不分散出较细的棉纤维，在溶液中浸湿时不收缩，可水洗，可重复使用。此外，本发明的无纺布棉球可重复水洗和重复使用，因其可耐受多次室温机洗和自然晾干，因而水洗后在外观、尺寸、质量、吸水性及其他物理性能没有明显变化。相反，由棉纤维制成的传统棉球不能水洗，因其水洗后很容易分裂成小块或分散成几层薄的棉纤维层。本发明的无纺布棉球的另一个重要应用是用于手术，可以将X光可追踪原件连接到无纺布10表层或无纺布棉球内部的无纺布10上。

具备这些优越的性能，本发明的无纺布棉球适用于更精细和要求更高的应用，如伤口护理、手术和净化车间的生产。此外，因为制造过程很容易实现全自动化，本发明无纺布棉球的成本与传统棉球相比非常具有竞争力。此外，与传统棉球相比，可重复水洗和重复使用的无纺布棉球具有更高的价值，更加环保。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。