WO1997009952A1 - Materiau non-tisse composite, son procede de fabrication et son application a tout article d'hygiene absorbant - Google Patents

Materiau non-tisse composite, son procede de fabrication et son application a tout article d'hygiene absorbant Download PDF

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WO1997009952A1
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Jean-Pierre Koczab
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Abstract

Matériau présentant un temps de transpercement par les fluides corporels et une résistance au remouillage améliorés. Le matériau non-tissé composite (1) comprend deux couches externes (2, 3) composées d'un non-tissé perméable aux fluides corporels entre lesquelles est disposée une nappe de fibres synthétiques (4) perméable aux fluides corporels, au moins les couches externes (2, 3) étant assemblées entre elles par thermofusion selon un motif formant un réseau de points, et comportant en outre une zone centrale de perforations. Application aux voiles de surfaces pour articles d'hygiène absorbants.

Description

Matériau non-tissé composite, son procédé de fabrication et son application à tout article d'hygiène absorbant.
La présente invention concerne un matériau non-tissé composite qui lorsqu'il est utilisé comme voile de surface ou en complément du voile de surface comme bande dans la zone d'entrejambes, au-dessus du coussin absorbant dans un article d'hygiène absorbant, tel qu'une couche-culotte ou une garniture pour incontinent, permet d'améliorer la vitesse de traversée de l'urine à travers ce matériau non-tissé en direction du coussin absorbant tout en limitant la remontée de l'urine vers la peau de l'utilisateur (remouillage), ce qui assure une meilleure isolation de la peau du coussin absorbant de l'article d'hygiène.
D'une manière générale les articles d'hygiène absorbants, tels que les couches-culottes et garnitures pour incontinents, comprennent une couche ou feuille externe en matériau imperméable aux fluides corporels, tels que l'urine, et une couche ou voile de surface interne perméable aux fluides corporels, entre lesquelles est disposé un coussin ou matelas de matériau absorbant.
Ce voile de surface perméable aux fluides corporels a pour but d'isoler la peau du coussin absorbant humidifié. Par conséquent le voile de surface doit avoir un degré de douceur convenable, et doit assurer la traversée rapide de l'urine en direction du coussin absorbant tout en formant un obstacle au retour de l'urine vers la peau de l'utilisateur.
Le document FR-A-2 588 285 décrit un textile non-tissé multicouche ayant au moins deux couches de voile non-tissé, l'une des couches étant formée de fibres de section transversale bilobée et
FEUILLE DE REMPLACEMENT (RÈGLE 26) l'autre couche étant formée de fibres de section transversale trilobée.
Chaque couche de voile est de préférence obtenue par la technique de liaison au filage (spun bonded) et les deux couches de voile sont réunies pour former le non-tissé multicouche par liaison thermique en des zones compactées et discontinues.
Le document WO 87/07117 décrit un article d'hygiène absorbant comprenant un corps absorbant entouré d'une enveloppe. Cette enveloppe ou voile de surface est constituée de deux couches en matériau non-tissé. La première couche de matériau non-tissé, en contact avec la peau de l'utilisateur, est constituée d'une mince couche de tissu fibreux lié au filage et en un matériau hydrophobique, et la seconde couche en contact avec le corps absorbant est une couche fibreuse hydrophobique de tissu de fibres liée par fusion, de construction similaire à la première couche. Ces deux couches de voile de surface ne sont pas liées entre elles dans la zone destinée à venir en contact avec le corps de l'utilisateur.
Le document WO 88/05269 concerne un voile de surface pour un article absorbant jetable composé d'au moins deux couches de non- tissé qui peuvent être identiques ou différentes et qui sont réunies par des lignes d'adhésif formant un motif ouvert.
Le document FR-A-2 698 385 décrit un matériau non-tissé composite comprenant au moins une couche composée d'un non-tissé perméable aux fluides corporels, et sur cette première couche, une nappe de fibres de type cardé, perméable aux fluides corporels, la nappe de fibres de type cardé étant liée à la première couche par un aiguillage. Ce matériau non-tissé composite peut être utilisé comme voile de surface dans un article d'hygiène absorbant. La présente invention a donc pour but de fournir un matériau non-tissé composite présentant un degré de douceur voulu, ainsi qu'une vitesse de traversée par les liquides et une résistance au remouillage améliorées, par rapport aux non-tissés antérieurs décrits ci-dessus et utilisés jusqu'à présent pour former les voiles de surface d'articles d'hygiène absorbants. La présente invention a également pour but de fournir un article d'hygiène absorbant tel que des couches-culottes et garnitures pour incontinents comprenant de préférence un voile de surface formé d'un tel matériau non-tissé composite, dont le coût de fabrication est réduit du fait des caractéristiques dudit matériau non-tissé composite. La présente invention a encore pour but de fournir un procédé de fabrication d'un tel matériau non-tissé composite. Selon la présente invention on réalise un matériau non-tissé composite comprenant deux couches externes d'un non-tissé perméable aux fluides corporels entre lesquelles est disposée une nappe de fibres synthétiques perméable aux fluides corporels, caractérisé en ce qu'au moins les couches externes sont assemblées entre elles par thermofusion selon un motif formant un réseau de points et qu'elles comportent en outre une zone centrale perforée. Avantageusement les deux couches externes de non-tissé sont constituées par des fibres textiles naturelles ou synthétiques choisies parmi les fibres de cellulose, viscose, polyester, polyéthylène, polypropylène, nylon ou copolymère d'éthylène-propylène. D'une manière également avantageuse la nappe intermédiaire est du type cardé ou à filaments continus non liés, constituée de fibres textiles synthétiques de polyester, de polyéthylène, polypropylène, nylon ou copolymères d'éthylène-propylène.
Les couches externes et la nappe intermédiaire peuvent avantageusement avoir respectivement un grammage compris entre 5 et
15 m/m2 pour les premières et entre 5 et 30 g/m2 pour la nappe. De plus la couche externe supérieure de non-tissé comporte une zone centrale longitudinale hydrophile, délimitée par des lignes de soudure continues réalisées entre au moins les deux couches externes, formant des barrières à la diffusion transversale des fluides corporels.
Un autre objet de la présente invention est constitué par un article d'hygiène absorbant, tel qu'une couche-culotte, qui comprend une couche externe imperméable aux fluides corporels, un coussin absorbant perméable aux fluides corporels qui est fixé à cette couche externe et un voile de surface perméable aux fluides corporels recouvrant le coussin absorbant et fixé à la couche externe, le voile de surface étant constitué par le matériau composite selon l'invention décrite ci-dessus, la couche externe supérieure du non-tissé pourvue d'une zone centrale hydrophile constituant la couche destinée à être en contact en premier avec les fluides corporels donc avec le corps de l'utilisateur.
L'invention concerne également un article d'hygiène absorbant comprenant une couche externe imperméable aux fluides corporels, un coussin absorbant perméable aux fluides corporels et fixé à la couche externe, et comportant deux parties d'extrémité opposées élargies et une zone d'entrejambes plus étroite, une bande de zone d'entrejambes perméable aux fluides corporels, de largeur analogue à la zone d'entrejambes du coussin et de longueur analogue au coussin, et un voile de surface perméable aux fluides corporels et fixé à la couche externe, la bande de zone d'entrejambes étant constituée du matériau non-tissé composite selon l'invention, la couche externe supérieure de non-tissé pourvue d'une zone centrale hydrophile étant orientée de façon à être en contact en premier avec les fluides corporels ou immédiatement après le voile de surface. Avantageusement, la bande de zone d'entrejambes est disposée entre le coussin absorbant et le voile de surface.
L'invention fournit également un procédé de fabrication d'un matériau non-tissé composite, qui comprend les étapes consistant à :
- dérouler simultanément une nappe de fibres synthétiques perméable aux fluides corporels et deux nappes de non-tissé perméables aux fluides corporels,
- insérer la nappe de fibres synthétiques entre les deux nappes de non-tissé,
- fournir l'ensemble à un dispositif de calandrage permettant une liaison régulière par points entre au moins les nappes de non-tissé par thermofusion,
- fournir la bande composite obtenue par un dispositif de perforation afin d'obtenir une zone centrale perforée.
Avantageusement le procédé comprend l'étape consistant à fournir la bande composite à un dispositif de soudure permettant de réaliser d'une part une première paire de lignes de soudure continues symétriques par rapport à l'axe médian longitudinal de la bande, entre au moins les deux nappes de non-tissé, à proximité de chaque bord longitudinal de ladite bande et d'autre part une deuxième paire de lignes de soudure continues également symétriques par rapport à l'axe médian longitudinal de la bande, dont l'écartement transversal est inférieur à celui de la première paire et qui délimite ainsi une zone centrale longitudinale hydrophile sur la face supérieure dudit matériau non-tissé composite. De façon avantageuse les dispositifs de calandrage, de perforation et de soudure peuvent être du type à ultrasons.
En outre la zone centrale perforée peut être continue ou discontinue et présenter une largeur inférieure à celle de la zone centrale hydrophile de la couche externe supérieure de non-tissé. La suite de la description se réfère aux figures annexées qui représentent respectivement : figure 1 : une vue de dessus partielle du matériau non-tissé composite selon l'invention, figure 2 : une vue en coupe schématique du matériau non- tissé composite selon l'invention, avant les étapes de calandrage et de soudure, figure 3 : une vue de dessus, en partie arrachée, d'un article d'hygiène absorbant, tel qu'une couche-culotte comportant un voile de surface constitué du matériau composite selon l'invention, et figure 4 : une vue en coupe faite suivant la ligne IV-IV de la figure 3.
En se référant aux figures 1 et 2, on a représenté le matériau non-tissé composite 1 selon l'invention.
Ce matériau comprend une première et une deuxième couches externes 2, 3 en non-tissé perméable aux fluides corporels, tels que l'urine, entre lesquelles est insérée une nappe de fibres synthétique 4 perméable aux fluides corporels, l'ensemble étant solidarisé par thermofusion d'au moins les couches externes ensembles.
On peut utiliser pour les couches externes 2, 3 en non-tissé, tous types de non-tissés classiques, par exemple, en fibres textiles naturelles ou synthétiques, telles que les fibres de cellulose, de viscose, de polyester, de polyéthylène, de polypropylène, de nylon ou de copolymères d'éthylène-propylène. Ces couches externes de non- tissé peuvent être constituées d'un non-tissé fabriqué par tous procédés classiques tels que, par exemple, liaison au filage ("spun bonded"), liaison thermique, liaison chimique, liaison par soufflage d'air, laçage au filage (spun lace). De préférence ces couches ont un grammage compris entre 5 et 15 g/m2. La couche externe supérieure 3 comporte une zone centrale hydrophile 5 alors que la couche externe inférieure 2 peut être hydrophile ou hydrophobe.
La nappe de fibres synthétiques 4, perméable aux fluides est du type cardé ou constitué par des filaments continus non liés, et peut être constituée par des fibres textiles synthétiques telles que du polyester, du polyéthylène, du polypropylène, du nylon, ou des copolymères d'éthylène-propylène. On recommande tout particulièrement les fibres de polyester pour leurs caractéristiques de résilience et de bon transport des fluides. En général, la nappe 4 a un grammage compris entre 5 et 30 g/m2 et le denier des fibres de cette nappe est généralement compris entre 3 et 13. Nous allons décrire le procédé de fabrication d'un tel matériau composite selon l'invention.
La cohésion du matériau non-tissé composite 1 est obtenue en soumettant l'ensemble des couches 2, 3 et de la nappe 4, après les avoir superposées et mises en contact, à une opération de calandrage à chaud de façon à obtenir la solidarisation par thermofusion d'au moins les couches externes 2, 3 selon un motif formant un réseau de points.
Il est évident qu'en fonction de la nature des fibres choisies pour les couches 2 et 3, si la nappe intermédiaire 4 est constituée de fibres de polyester, il n'y aura pas fusion des fibres des couches 2 et 3 avec les fibres de polyester, compte tenu des différences importantes des températures de fusion de ces polymères. C'est le cas dans le mode de réalisation préféré où les couches 2 et 3 sont constituées par des fibres de polypropylène et ont un grammage de 10 g/m2, la nappe 4 en fibres de polyester ayant également un grammage de 10 g/m2 . Toutefois on peut envisager l'utilisation de fibres ayant des points de fusion identiques ou assez proches pour les couches et la nappe de façon à obtenir une fusion entre les trois.
Le dispositif de calandrage utilisé est du type à ultrasons (avec une sonotrode et une enclume), dont l'enclume rotative porte des motifs en relief destinés à former les points de thermofusion qui peuvent à titre d'exemple de réalisation être de forme cylindrique, de diamètre de 1 mm et disposés de façon à former une maille de points en quinconce avec une distance entre deux points successifs dans une rangée de 7 mm. Toutefois d'autres types de maillage sont possibles.
L'avantage d'un tel dispositif de calandrage est sa souplesse d'utilisation.
En outre on peut utiliser d'autres dispositifs que les ultrasons, tels que des cylindres de calandrage chauffés. L'étape suivante dans le procédé de fabrication est l'opération de perforation du matériau composite; elle s'effectue par passage dans un deuxième dispositif à ultrasons de puissance plus élevée.
La forme des molettes de l'enclume utilisées pour cette opération est fonction de la dimension souhaitée pour les perforations. Dans un exemple de réalisation approprié les perforations ont un diamètre de 1 à 2 mm et la distance entre deux perforations successives est de 10 mm.
Comme représenté sur la figure 1 , la zone de perforations 6 est centrée sur l'axe longitudinal médian XX' du matériau composite et se trouve à l'intérieur de la zone centrale hydrophile 5 de la couche externe 3. Cette zone de perforation peut avoir par exemple une largeur de 40 mm et une longueur de 100 mm, lorsqu'elle est discontinue, comme c'est le cas sur la figure 1. Dans ce cas le pas de cette zone 6 doit correspondre au pas de fabrication d'une couche- culotte de façon à pouvoir incorporer sur ligne de fabrication ce matériau comme voile de surface de couches-culottes et centrer la zone de perforation dans la zone d'entrejambes de la couche-culotte, qui reçoit l'urine.
Enfin les dernières étapes de la fabrication du matériau composite sont les opérations de soudure par passage également dans des dispositifs à ultrasons.
Ils comportent un premier ensemble de soudure qui permet de réaliser deux premières lignes de soudure longitudinales continues 7, au moins entre les couches externes 2 et 3, symétriques par rapport à l'axe XX', et disposées à proximité des bords longitudinaux 8 de la bande composite 1. De préférence ces lignes de soudure 7 peuvent être de forme sinusoïdale et distantes des bords longitudinaux 8 d'environ 5 mm. Elles forment ainsi des barrières à la migration transversale des fluides corporels absorbés par le matériau composite 1 utilisé comme voile de surface d'une couche-culotte.
Un deuxième ensemble de soudure permet de réaliser deux secondes lignes de soudure longitudinales continues 9, au moins entre les couches externes 2 et 3, également symétriques par rapport à l'axe médian XX'. La distance entre ces deux lignes 9 peut être par exemple de 90 mm pour un matériau composite 1 de 330 mm de laize; ces lignes de soudure 9 délimitent la zone centrale hydrophile 5 du matériau composite 1 et ont pour fonction principale de former une première barrière étanche à la diffusion transversale des fluides corporels tels que l'urine lorsque ledit matériau composite 1 est utilisé comme voile de surface dans des couches-culottes.
Le deuxième ensemble de soudure peut également être adapté pour former en plus des lignes continues des motifs de soudure discontinus 10 décoratifs, pouvant prendre des formes aussi diverses que celles de fleurs, d'oiseaux, ou des formes géométriques variées (ovales, cercles, etc.).
En se référant aux figures 3 et 4, on a représenté un article d'hygiène absorbant 1 1, tel qu'une couche-culotte, comprenant une couche externe 12 en un matériau souple imperméable aux fluides corporels tels que l'urine, sur laquelle est fixé un coussin absorbant 13 perméable aux fluides corporels de dimension inférieure à la couche externe. Le coussin absorbant 13 est fixé à la couche imperméable 12 par tout moyen classique tel que par collage. Sur ce coussin absorbant
13 est disposé un voile de surface 14 perméable aux fluides corporels de dimension analogue à celle de la couche externe 12. Le voile de surface 14 est lié sur le pourtour du coussin absorbant 13 à la couche externe 12 par tout moyen tel que par collage. Comme cela est bien connu dans la technique, la couche externe 12, le coussin absorbant 13 et le voile de surface 14 ont la forme d'un sablier comprenant deux parties d'extrémité opposées relativement larges réunies par une partie ou zone d'entrejambes plus étroite. Comme le montrent les figures 3 et 4, le voile de surface est constitué du matériau non-tissé composite 1 représenté aux figures 1 et 2, et qui comprend deux couches externes de non-tissé 2 et 3 et une nappe intermédiaire de fibres synthétiques 4. Comme le montrent les figures, la couche externe supérieure 3 pourvue d'une zone centrale hydrophile 9 et d'une zone de perforations
6, constitue la couche la plus interne du voile destinée à entrer en contact avec le corps de l'utilisateur de l'article d'hygiène 11.
On réalise ainsi un article d'hygiène selon l'invention qui possède des propriétés améliorées de douceur, de vitesse de traversée des fluides corporels el de barrière au remouillage. Lorsqu'il est utilisé en complément d'un voile de surface classique, le matériau composite selon l'invention est de préférence utilisé sous forme d'une bande de zone d'entrejambes ayant une largeur semblable à celle de la zone d'entrejambes du coussin absorbant et une longueur analogue à celle de ce coussin. Dans cette réalisation, qui n'est pas illustrée sur les figures de la présente demande de brevet, la bande de zone d'entrejambes constituée du matériau composite selon l'invention est disposée de préférence entre le voile de surface classique et le coussin absorbant, de façon telle que la couche externe supérieure 3 de non- tissé vienne en contact direct avec le voile de surface.
On a ainsi réalisé selon l'invention un matériau composite non-tissé particulièrement utile et économique dans la fabrication des voiles de surface pour articles d'hygiène absorbants.

Claims

REVENDICATIONS
1. Matériau non-tissé composite comprenant deux couches externes (2, 3) d'un non-tissé perméable aux fluides corporels entre lesquelles est disposée une nappe de fibres synthétiques (4) perméable aux fluides corporels, caractérisé en ce que au moins les couches externes (2, 3) sont assemblées entre elles par thermofusion selon un motif formant un réseau de points et qu'elles comportent en outre une zone centrale perforée (6).
2. Matériau non-tissé composite selon la revendication 1, caractérisé en ce que les couches externes de non-tissé (2, 3) sont constituées par des fibres textiles naturelles ou synthétiques choisies parmi les fibres de cellulose, viscose, polyester, polyéthylène, polypropylène, nylon ou copolymère d'éthylène-propylène.
3. Matériau non-tissé composite selon la revendication 1, caractérisé en ce que la nappe intermédiaire de libres synthétiques (4) est du type cardé ou à filaments continus non liés.
4. Matériau non-tissé composite selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la nappe intermédiaire de fibres synthétiques (4) est constituée de fibres textiles synthétiques choisies parmi les fibres de polyester, polyéthylène, polypropylène, nylon ou copolymère d'éthylène-propylène.
5. Matériau non-tissé composite selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les couches externes de non-tissé (2, 3) ont un grammage compris entre 5 et 15 g/m2.
6. Matériau non-tissé composite selon l'une quelconque des revendications 1 , 3 et 4, caractérisé en ce que la nappe intermédiaire de fibres synthétiques (4) a un grammage compris entre 5 et 30 g/m2.
7. Matériau non-tissé composite selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la couche externe supérieure (3) de non-tissé comporte une zone centrale longitudinale hydrophile (5), délimitée par des lignes de soudure continues (9) réalisées entre au moins les deux couches externes (2, 3) formant des barrières à la diffusion transversale des fluides corporels.
8. Article d'hygiène absorbant (1 1 ) comprenant une couche externe imperméable aux fluides corporels (12), un coussin absorbant perméable aux fluides corporels (13) et fixé à la couche externe, et un voile de surface perméable aux fluides corporels (14) recouvrant le coussin absorbant et fixé à la couche externe, caractérisé en ce que le voile de surface (14) est constitué par un matériau non-tissé composite selon l'une quelconque des revendications précédentes, la couche externe supérieure (3) de non-tissé pourvue d'une zone centrale hydrophile constituant la couche destinée à être en contact en premier avec les fluides corporels donc avec le corps de l'utilisateur.
9. Article d'hygiène absorbant comprenant une couche externe imperméable aux fluides corporels (12), un coussin absorbant perméable aux fluides corporels (13) et fixé à la couche externe, et comportant deux parties d'extrémité opposées élargies et une zone d'entrejambes plus étroite, une bande de zone d'entrejambes perméable aux fluides corporels, de largeur analogue à la zone d'entrejambes du coussin et de longueur analogue au coussin, et un voile de surface perméable aux fluides corporels (14), et fixé à la couche externe (12), caractérisé en ce que la bande de zone d'entrejambes est constituée du matériau non-tissé composite selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, la couche externe supérieure (3) de non-tissé pourvue d'une zone centrale hydrophile étant orientée de façon à être en contact en premier avec les fluides corporels ou immédiatement après le voile de surface (14).
10. Article d'hygiène absorbant selon la revendication 9, caractérisé en ce que la bande de zone d'entrejambes est disposée entre le coussin absorbant (13) et le voile de surface (14).
1 1. Procédé de fabrication d'un matériau non-tissé composite, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes consistant à : - dérouler simultanément une nappe de fibres synthétiques perméable aux fluides corporels (4) et deux nappes de non-tissé perméable aux fluides corporels (2, 3).
- insérer la nappe de fibres synthétiques (4) entre les deux nappes de non-tissé (2, 3), - fournir l'ensemble à un dispositif de calandrage permettant une liaison régulière par points entre au moins les nappes de non-tissé par thermofusion,
- fournir la bande composite obtenue à un dispositif de perforation afin d'obtenir une zone centrale perforée (6).
12. Procédé de fabrication d'un matériau non-tissé composite selon la revendication 1 1 , caractérisé en ce qu'il comprend en outre l'étape consistant à :
- fournir ensuite la bande composite à un dispositif de soudure permettant de réaliser d'une part une première paire de lignes de soudures continues (7) symetπques par rapport à l'axe médian longitudinal (XX') de la bande entre au moins les deux nappes de non- tissé à proximité de chaque bord longitudinal de ladite bande, et d'autre part une deuxième paire de lignes de soudure continues (9) également symétriques par rapport à l'axe médian longitudinal (XX') de la bande, dont l'écartement transversal est inférieur à celui de la première paire, et qui délimite ainsi une zone centrale longitudinale hydrophile (5) sur la face supérieure dudit matériau non-tissé composite.
13. Procédé de fabrication d'un matériau non-tissé composite selon l'une quelconque des revendications 1 1 et 12, caractérisé en ce que les dispositifs de calandrage, de perforation et de soudure sont du type à ultrasons.
14. Procédé de fabrication d'un matériau non-tissé composite selon l'une quelconque des revendications 1 1 à 13, caractérisé en ce que la zone centrale perforée (6) peut être continue ou discontinue et présente une largeur inférieure à celle de la zone centrale hydrophile (5) de la nappe externe supérieure de non-tissé.
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