Brevet FR2467590A1 — publié le 19810430

Dispositif d'absorption de liquides biologiques. La présente invention a pour objet un dispo- sitif d'absorption de liquides biologiques et concerne plus particulière- ment un dispositif dans lequel un ensemble cohérent est formé par gau- frage dans des conditions de température et de pression élevées. On a proposé récemment des articles prévus pour absorber les liquides vaginaux entre les règles ainsi que les li- quides des règles dans le cas d'écoulements réduits. Un exemple d'un tel article est constitué par les garnitures Kotex Lightdays. Kotex Light- lO dayS est une marque de fabrique de Kimberly-Clark Corporation, Neenah, Wisconsin 54956. Ce tampon comporte un produit absorbant réalisé à partir d'une matière cellulosique usuelle telle que la pâte de bois et une cou- che d'appui imperméable aux liquides. Cette couche d'appui comporte des bandes adhésives sur sa face inférieure pour assurer la fixation sur des sous-vêtements féminins. La partie absorbante comporte une matière de recouvrement perméable à l'humidité disposée sur elle et venant en con- tact avec la zone périnéale. La couche perméable à l'humidité est fixée sur le composant pelucheux au moyen d'une couche adhésive ajoutée à ce composant. Ce tampon est alors soumis à l'opération de gaufrage pour donner de la cohésion à la peluche et également pour constituer des con- duits d'écoulement de liquide pendant la sécrétion. La couche d'appui est alors fixée par adhérence. Bien que ce tampon ait reçu un accueil ex- trémement favorable dans le public en raison de son épaisseur relative- ment faible et de sa configuration d'ensemble compacte, la présence d'adhésif tend à affecter défavorablement l'élasticité et la souplesse en limitant ainsi le degré de confort éprouvé par la personne qui porte un tel tampon. De plus, la fabrication serait notablement plus simple si l'on pouvait éviter la couche de recouvrement perméable à l'humidité. Les matières pelucheuses usuelles et rela- tivement bon marché utilisées de façon classique pour ces tampons, pour des tampons de type différent, pour des couches Et des articles simi- laires, ont tendance à perdre leur cohésion lorsqu'elles sont humides. Compte tenu de la recherche d'une capacité d'absorption maximale, ces matières sont en général agencées pour présenter un volume maximal dans les zones situées entre les empreintes de gaufrage. Ces zones, qui ont -2- 2467590 une action directe sur la capacité d'absorption, agissent de façon défa- vorable sur la cohésion de la bourre absorbante. En d'autres termes, elles facilitent la séparation des fibres individuelles à partir de la masse de la bourre. Ce phénomène, désigné d'une façon générale par perte de fibres est toujours indésirable et il est particulièrement désavanta- geux lorsque les fibres perdues se fixent dans la zone périnéale ou, au cas ou ce produit absorbant est utilisé comme élément composant d'un pan- sement chirurgical, dans une blessure. De façon idéale, on obtiendrait un progrès substantiel dans le domaine des dispositifs absorbants si l'on pouvait réaliser un type de matrice absorbante composée supprimant la perte de fibres et conservant sa cohésion tout en présentant l'avantage des ma- tières absorbantes classiques avec le faible prix et l'approvisionnement facile qui ont maintenu ces matières sur le marché au cours des années. L'invention a pour objet de créer un tel milieu absorbant. L'invention concerne à cet effet un dispositif du type ci-dessus caractérisé en ce qu'il comporte en combinaison un mélange in- time de fibres absorbantes non fusibles et une quantité suffisante de fibres fusibles, obtenu par traitement modéré pour former un ensemble cohérent, la cohésion de cet ensemble étant obtenue principalement par une opération de gaufrage dans des zones espacées et sélectionnées. Conformément à l'invention, une matière absorbant les sécrétions est réalisée avec une excellente cohésion, une bonne aptitude au,mouiiiage, une bin-.;l souplesse et un prix relatitenîent bas. Une telle matière peut être mise en application, en particulier en tant que garniture de slip, mais est aussi susceptible d'applications étendues dans des domaines divers faisant appel à l'absorption. L'expres- sion "matière absorbant les sécrétions" désigne une matière absorbante pouvant absorber des liquides biologiques divers avec une efficacité simi- laire. Ainsi, cette expression est prévue pour désigner des matières absorbant à la fois les sécrétions urinaires et l'écoulement des-règles ainsi que les liquides provenant des blessures en chirurgie. La matière absorbant les liquides biologiques conforme à l'invention est consti:uée sur des machines de formation de produits textiles classiques et elle est réalisée en mélangeant des fibres de même longueur ou de longueurs différentes, un premier groupe de fibres comprenant la rayonne, la pâte de bois et d'autres matières absorbantes -3 - classiques à base de cellulose, un second groupe comprenant des fibres de nature fusible par traitement modéré. Cette bourre de fibres mélan- gées est ensuite soumise au gaufrage sous l'action de la chaleur et de la pression. Ce gaufrage donne de la cohésion à la bourre par compres- sion de la peluche absorbante dans certaines zones et, de plus, fait fondre les fibres fusibles, ce qui donne une cohésion notablement plus grande que celle qui était obtenue auparavant. De plus, l'action combi- née de la chaleur et de la pression au cours du gaufrage élimine presque complètement la possibilité de perte de fibres notable. Bien que d'autres brevets enseignent des combinaisons de types de fibres dans des buts divers, par exemple le brevet des E.U.A. 3 976 074 qui décrit des combinaisons de fibres hydro- philes et hydrophobes, cette dernière étant utilisée pour maintenir des différences entre les fibres, le brevet britannique 1 071 191 et le bre- vet des E.U.A. 4 054 141, aucun de ces documents n'enseigne le concept de la présente invention. Il est clair, bien entendu, que la quantité de fibres perdues ainsi que le degré de cohésion sont des fonctions di- rectes de la proportion de fibres fusibles par rapport aux fibres non fusibles et de leur longueur, les fibres les plus longues provoquant les pertes de fibres les plus réduites. Il est en général préférable que la proportion de fibres fusibles soit comprise entre 20 % et 35 % en poids environ bien qu'il soit possible d'avoir des proportions supérieures ou inférieures au domaine préférentiel. On a essayé des proportions de fibres fusibles allant jusqu'à 50 % du poids du mélange. Le résultat a été convenable bien qu'il y ait lieu de noter qu'il y a une diminution d'absorption associée à l'accroissement du pourcentage des fibres fusi- bles contenues dans la matière absorbant les secrétions du dispositif conforme à l'invention. En fonction du produit fibreux absorbant, du produit fibreux fusible, de la longueur des fibres et d'autres fac- teurs bien connus Jans la technique d'absorption, on peut réaliser pratiquement un di;positif d'absorption de liquides biologiques prati- quement sur mesure en choisissant et en appliquant convenablement ces paramètres. Antérieurement, les fibres utilisées dans la présente invention ont été décrites en tant que fibres fusibles par -4 - traitement modéré. Pour les besoins de la présente invention, ces fibres sont définies comme celles qui fondent à des températures comprises entre 1070C et 191'C environ à une pression linéaire de gaufrage allant jusqu'à 53,5 kg/cm. La pression linéaire de gaufrage minimale dépend des fibres fusibles particulières choisies, les fibres qui fondent à basse température correspondant à la pression la plus faible. Des pressionsaussi faibles que 8,9 kg/cm ont été utilisées pour la mise en pratique de l'invention et des pressions plus faibles sont peut-être possibles, mais il est nécessaire de faire appel à une pression de gau- frage effective pour réaliser la liaison nécessaire pour constituer le tampon absorbant. Il est clair qu'une contribution importante aux caractéristiques d'absorption et de pertes de fibres dans le fonc- tionnement du tampon absorbant conforme à l'invention provient de l'im- portance du gaufrage auquel un tel tampon est soumis. On préfère géné- ralement un modèle de gaufrage au hasard s'étendant sur toute la sur- face du tampon, bien que pour certaines réalisations spéciales, il puisse être souhaitable d'avoir des modèles de gaufrage plus rapprochés ou plus denses. De plus, pour la cohésion, il est souhaitable que les éléments composant le modèle de gaufrage ou les éléments composant les lignes de gaufrage, si le modèle est constitué par une série de lignes droites ou ondulées, soient à une distance mutuelle plus faible que la longueur des fibres individuelles. Si la majorité des lignes de ppilfrage est disposée de cette façon, la cohésion résultant du gaufrage est ac- crue. D'autre part, si le gaufrage est effectué sur plus de 25 %'de la surface du tampon, la capacité d'absorption est gravement diminuée et il est donc souhaitable que le gaufrage n'ait lieu que sur une surface inférieure à cette valeur de 25 %. Le concept de liaison de fibres absorbantes et de fibres non absorbantes est, largement exposé dans le brevet des E.U.A. 4 100 324. Ce brevet décrit la formation de structures fibreuses co:nbinées avec des microfibres thermoplastiques et des fibres de pâte de bois, dans lesquelles les fibres sont liées par mélange d'un courant d'air primaire contenant des microfibres thermoplastiques fondues par soufflage et d'un courant d'air secondaire contenant les fibres de pulpe de bois. Les courants sont réunis dans des conditions de turbulence pour les besoins de la description particulière de ce brevet. Il y a 2L67590 -5- lieu de noter en outre que la fusion par soufflage exige des conditions de température bien plus élevées et que la réunion de deux courants d'air associée avec la fusion par soufflage nécessite un appareillage sensiblement plus élaboré que celui utilisé pour mélanger au hasard les fibres fusibles et les fibres absorbantes qui constituent le dispositif absorbant conforme à l'invention. En fait, le dispositif absorbant con- forme à l'invention peut être réalisé sur une machine telle qu'une Rando-Webber ou d'autres machines textiles classiques. Il y a lieu de noter que bien que le dispo- sitif absorbant conforme à l'invention ait des applications étendues, il est particulièrement utile dans le domaine des garnitures de slips. Conformément à l'invention, une garniture de slip peut être réalisée sans faire appel à une matière distincte de recouvrement supérieur per- méable aux liquides. En conséquence, la garniture de slip est constituée seulement par une protection imperméable aux liquides; la liaison adhé- sive, nécessaire antérieurement entre l'enveloppe et la garniture de slip est, de toute évidence, supprimée. La raideur et l'influence défa- vorable sur la capacité d'absorption dues à la présence de l'adhésif sont également supprimées. Finalement, l'opération de fabrication est simplifiée. De plus, étant donné que la protection imperméable aux li- quides peut être constituée en une matière thermoplastique, le disposi- tif absorbant peut être lié directement par fusion à cette protection. On supprime ainsi, suivant un mode de réalisation particulièrement pri- vilégié, tout l'adhésif de construction utilisé pour la garniture du slip. Des exemples du dispositif absorbant con- forme à l'invention sont décrits dans la suite. Dans tous ces exemples, les divers mélanges de fibres ont été pesés en tant que composants in- dividuels et mélangés dans une unité mélangeuse "Rando-Opener" pour former une bourre de fibres uniforme. Cette bourre est réalisée sur l'appareil de traitement "Rando-Web" qui est un appareil classique utilisé pour la formation des bourres dans l'industrie de façonnage des fibres. Le produit provenant de l'appareil "Rando-Web" est envoyé à des cylindres de gaufrage chauffés o les fibres sont fondues dans la bourre fibreuse, ce qui constitue la base de la présente invention. T)us les appareils de traitement décrits dans le paragraphe précédent et dans les exemples sont fabriqués par Rando Machine Corporation, Macedon, New-York. 2L67590 -6 - Exemple 1. Le premier exemple se rapporte à un tampon constitué par un mélange de 70 % de fibres de rayonne et de 30 % de fibres de vinyon. Le vinyon étant fabriqué par Avtex Fibers, Inc. Il s'agit d'une fibre en résine vinylique thermoplastique obtenue à par- tir d'un copolymère de chlorure de vinyle et d'acétate de vinyle. Après traitement dans la machine Rando-Webber, la densité du tissu de base a été de 0,040 gramme par centimètre carré. Le tissu formé a été soumis ensuite à une opération de gaufrage à une température de 1380C et à une pression linéaire de gaufrage de 16 kg/cm. Dans cet exemple et dans ceux qui suivent, le gaufrage a été réalisé à l'aide d'un cylindre de gaufrage classique utilisé conjointement avec un cylindre enclume en acier. Après le gaufrage, la densité globale du tissu gaufré était de 0,096 g/cm2, tandis que la densité du tissu dans la zone gaufrée était de 0,637 g/cm2. La longueur des fibres de la matière de départ était égale à 4 cm pour la rayonne et de 5,1 cm pour le vinyon. Exemple 2. Le tampon suivant l'exemple 1 a été comparé avec la matière couramment utilisée dans un tampon Kotex Lightdays sur un appareil "Handle-0-Meter". Les échantillons examinés mesuraient ,1 cm x 7,6 cm et l'intervalle réglé sur l'appareil de mesure était de 2,5 cn.. Une série de cinq échantillons a conduit à des valeurs moyennes de 95,7 grammes pour la matière du tampon Lightdays et de 29,9 grammes pour la matière constituée-conformément à l'exemple 1. L'appareil "Handle-0-Meter" est un appareil d'essai bien connu et confirmé pour effectuer un essai standard donnant une mesure de souplesse ressentie comme un élément de confort. Cet appa- reil est fabriqué par Thwing Albert Instrument Company, Philadelphie, Pennsylvanie. L'essai est décrit dans le manuel d'instructions de cette société. Plus le nombre fournit par l'appareil est faible, plus le tam- pon est confortable. On peut voir qu'il y a une différence importante dans l'ordre de grandeur de la souplesse et de l'élasticité données par l'appareil d'essai-lorsqu'on compare le tampon cIe garniture de slip classique à celui qui fait l'objet de la présente invention. -7 Exemple 3. Plusieurs autres mélanges ont été réalisés en opérant comme indiqué dans l'exemple 1. La nature de ces mélanges est indiquée dans le tableau ci-dessous. TABLEAU 1 POURCENTAGES DES FIBRES DES MELANGES Rayonne 70 Z I Polypropyléne 30 Z Rayonne 60 % / Polypropylène 40 % Rayonne 50 % / Polypropylène 50 % Rayonne 30 % / Pâte de bois 30 % / Polypropylène 40 % Rayonne 25 % / Fibres de coton 50 % / Polypropylène 25 % Rayonne 75 % / Chisso ES 25 % Rayonne 60 % / Vinyon 40 % Dans tous les exemples du tableau, la lon- gueur des fibres de rayonne était de 4 cm, tandis que la longueur des fibres de polypropylène était de 3,8 cm et celle des fibres de Chisso et vinyon de 5,1 cm. Les fibres de pâte de bois et de coton avaient chacune une longueur de 4 cm. Chisso ES est une marque de fabrique de Chisso Corporation de Wyckoff, New-Jersey; il s'agit d'une fibre à deux composants dont un côté est en polypropylène, tandis que l'autre est en polyéthyléne. Ces fibres fondent à une température comprise entre 1380C et 1490C. Une telle température de traitement a été utilisée au cours de la fabrication pendant l'étape de gaufrage par la chaleur. Le poly- propylène fond à une température comprise entre 160'C et 171'C. La tem- pérature de traitement correspondante a été maintenue dans ce domaine. Comme on peut le voir à partir du tableau qui précède, les fibres thermoplastiques composées ainsi que les mé- langes de fibres absorbantes rertrent dans le cadre de la présente in- vention. Dans les conditions de la présente invention, on peut en fait envisager des variations dans le; types des fibres absorbantes et dans les mélanges de fibres fusibles, pour autant que ces fibres fusibles fondent sensiblement dans le même domaine de températures. Ces varia- tions peuvent même être souhaitables pour certaines applications 2L67590 - 8 - spéciales dans lesquelles on utilise les propriétés particulières de diverses matières thermoplastiques. Chacun de ces tampons absorbants a été sou- mis au gaufrage suivant un modèle d'ondulations sinusoïdales. De telles configurations à ondulations sinusoïdales ont été répétées à intervalles sur la longueur du tampon. Bien qu'on n'ait pas effectué d'essai à l'appareil "Handle-0-Meter" sur chacun de ces mélanges, un examen sub- jectif a indiqué qu'ils étaient effectivement plus rapprochés du produit de l'exemple 1 en ce qui concerne l'élasticité et la souplesse ressen- tie, que le tampon Kotex Lightdays constitué par 100 % de fibres de pâte de bois en tant que composant absorbant. Bien que des essais d'absorp- tion préliminaires aient montré que la capacité d'absorption diminuait légèrement par comparaison avec le tampon Kotex Lightdays et que cela- soit lié à la quantité de matière thermoplastique présente dans le tampon, la diminution d'absorption est minime et peut être logiquement surmontée en introduisant une faible quantité de matière d'un type haute- ment absorbant, soit sous forme de poudre pendant l'étape de formation, soit sous forme de fibres additionnelles pendant cette étape de forma- tion. Les matières de type hautement absorbant sont bien connues dans la technique et il n'est donc pas nécessaire de les décrire ici de façon détaillée. 2t67590 - 9 - REVENDICATIONS ) - Dispositif d'absorption de liquides biolo- giques, caractérisé en ce qu'il comporte,en combinaison,un mélange intime de fibres absorbantes non fusibles et une quantité suffisante de fibres fusibles obtenu par traitement modéré pour former un ensemble cohérent, la cohésion de cet ensemble étant obtenue principalement par une opération de gaufrage dans des zones espacées et sélectionnées. 2 ) - Dispositif selon la revendication 1, carac- térisé en ce que la plus grande partie du gaufrage définit, entre les lignes de gaufrages, des zones plus étroites que la longueur des fibres. 30) - Dispositif selon la revendication 1, carac- térisé en ce que les fibres fusibles sont présentes jusqu'à une proportion de 50 % environ dans le mélange. ) - Dispositif selon la revendication 1, carac- térisé en ce que le gaufrage est effectué sur moins de 25 % de la surface totale. ) - Dispositif selon l'une quelconque des re- vendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comporte un tampon contenant une matière de type hautement absorbant. 6 ) - Serviette hygiénique, couche, pansement ou tampon d'incontinence, caractérisé en ca qu'il _3mporZe Ln dispositif selon la revendication 1. 7 ) - Garniture de slip, caractérisée en ce qu'elle comporte un élément composant absorbant les liquides biologiques, cet élément comprenant un tampon cohérent gaufré constitué par un mélange intime de fibres absorbantes non fusibles et d'une quantité suffisante de fibres fusibles par traitement modéré avec une protection fusible fondue sur le mélange.