Brevet FR2541893A1 — publié le 19840907

"Article hygiénique absorbant, notamment serviette hygiénique souple mais indéformable " La présente invention a pour objet un article hy- giénique absorbant, notamment serviette hygiénique compor- tant un écran imperméable aux fluides et une couche absor- bante contenant une matière thermoplastique fusible. Les articles absorbants, tels que les serviettes hygiéniques faisant appel à des fibres cellulosiques en tant qu'élément absorbant principal sont bien connus Les fibres cellulosiques constituent une matière première ab- sorbante relativement économique mais elles présentent des inconvénients particuliers lorsqu'on les utilise seules pour former une couche absorbante L'un des principaux in- convénients est que lorsqu'une couche de fibres cellulosiques est humide, elle tend à s'affaisser sur elle-même Il en résulte que les fibres cellulosiques saturées sont denses et compactes, ce qui les rend relativement dures et incon- fortables. Cet inconvénient a été reconnu et des fibres thermoplastiques ont été ajoutées aux garnitures de fibres cellulosiques pour tenter de conserver la caractéristique d'absorption relativement économique de cette matière pre- mière tout en lui donnant une certaine résistance aux dé- formations permanentes ainsi que de la souplesse liée à la présence de ces fibres. Des exemples représentatifs d'articles absorbants réalisés avec cette combinaison de fibres peuvent être trou- vés dans les brevets des E U A N 04 082 886, 4 129 132, 3.976 074, 4 054 141, 4 047 531, 3 545 441, 4 219 024 et 4 100 324. On a également remarqué que lorsqu'une couche de matière absorbante contenant des fibres thermoplastiques est repliée sur elle-même, la souplesse est encore accrue dans l'article hygiénique contenant cette couche absorbante repliée. 2 2541893 Certaines difficultés sont liées à l'utilisation d'une matière thermoplastique dans une couche absorbante en matière cellulosique L'introduction d'une matière thermo- plastique peut réduire la capacité d'absorption et peut é- galement réduire l'attraction capillaire vis-à-vis des flui- des à absorber Pour pallier ces difficultés, on peut in- troduire sous la couche absorbante des matières absorbantes supplémentaires capables d'absorber des quantités de fluides élevées par unité de volume Dans le cas d'une matière ther- moplastique contenant une couche absorbante et repliée sur elle-même, la matière hautement absorbante ajoutée est dis- posée à l'intérieur du pli Un article absorbant du type in- diqué ci-dessus est décrit de façon plus détaillée dans la demande de brevet aux E U A no 266 795 déposée le 26 Mai 1981 et qui a été officieusement acceptée, cette demande étant incorporée à la présente à titre de référence Cette demande décrit une garniture absorbante faite avec des mi- crofibres soufflées à l'état fondu et traitées avec un agent tensio-actif - Quand une serviette hygiénique ou un article si- milaire est conçu avec une couche absorbante repliée conte- nant une matière thermoplastique, une garniture absorbante étant disposée à l'intérieur du pli, le positionnement pré- cis de la garniture absorbante est important La garniture absorbante, par exemple de la bourre de pâte à papier, des microfibres soufflées à l'état fondu et traitées avec un agent tensio-actif, des matières superabsorbantes et des matières similaires, remplit sa fonction de rétention élevée des fluides par unité de volume au moins en partie par suite de sa dimension capillaire relativement faible par rapport à la matière de recouvrement Les petits canaux capillaires favorisent le passage du fluide à travers la couche supé- rieure et absorbent le fluide de façon préférentielle jus- qu'à ce que la capacité de cette couche soit pratiquement utilisée Si la garniture absorbante n'était pas correctement positionnée ou si cette garniture était déplacée pendant l'usage, les avantages dus à sa présence seraient réduits. 3- Récemment, on a conçu des serviettes hygiéniques avec un bouffant accru dans la partie centrale de la ser- viette Un moyen pour obtenir ce bouffant accru consiste à plier la couche absorbante de manière qu'un pli supplémen- taire existe dans la partie centrale de la serviette Cette serviette d'épaisseur accrue est cependant difficile à main- tenir en position appropriée. A titre d'exemples de brevets des couches absor- bantes repliées dans des serviettes hygiéniques, on peut citer les brevets des E U A N 03 667 468, 3 954 107, 3.699 966 et 3 364 931 Le brevet des E U A N 03 183 909 est un exemple de brevet décrivant une serviette hygiénique avec une couche centrale relevée. L'invention a pour but de créer un article hygié- nique dont la souplesse est garantie sans qu'il se déforme ou se déplace en cours d'usage. A cet effet, l'invention concerne un article ci- dessus caractérisé en ce que la couche absorbante est re- pliée sur elle-même-au moins une fois, une partie liée étant réalisée à l'intérieur du pli pour assembler et maintenir la configuration pliée. La liaison est, de préférence, réalisée par fu- sion. On va maintenant décrire l'invention plus en détail en se référant aux dessins annexés, dans lesquels la Fig 1 est une vue en coupe transversale d'un premier exemple de réalisation de l'invention; la Fig 2 est une vue similaire d'un second exemple de réa- lisation; la Fig 3 est une vue similaire d'un troisième exemple de réalisation; la Fig 4 est une vue en plan correspondant à la Fig 3; la Fig 5 est une vue en coupe transversale d'un quatrième exemple de réalisation de l'invention. Comme mentionné précédemment, l'invention concerne d'une façon générale le maintien de plis dans une matière absorbante contenant des fibres ou des poudres thermoplas- tiques fusibles en faisant fondre des parties sélectionnées des couches respectives de chaque pli Des fibres ou des poudres thermoplastiques appropriées qui peuvent être uti- lisées sont réalisées à partir de polyester de polypropylène, de fibres acryliques de fibres de polyamide ou de mélanges. Des fibres particulièrement préférables sont des fibres fu- sibles à bas point de fusion telles que les fibres de vinyon qui est un copolymère de chlorure de vinyle et d'acétate de vinyle vendu par la société AVTEX FIBERS, INC de NEW YORK, NEW YORK, les fibres de polyester amorphe ou cristallisé EASTMAN 410 vendues par la société EASTMAN CHEMICAL PRODUCTS, INC, qui est une filiale de la société EASTMAN KODAK CO, KINGSPORT, TENNESSEE On peut encore citer comme exemple de telles fibres, les fibres CHISSO ES, qui sont des fibres à deux composants (polypropylène et polyéthylène vendues par la société CHISSO LIMITED, OSAKA,;JAPON) En raison du point de fusion différent de chacun des composants, ces dernières fibres peuvent présenter des avantages particuliers dans certaines conditions. La liaison par fusion proprement dite peut être effectuée par divers moyens, par exemple avec un cylindre de gaufrage chauffant ou par des moyens à ultra-sons, ces der- niers moyens étant préférables. La liaison par fusion est, de préférence, effec- tuée le long d'une ligne continue ou discontinue s'étendant en direction longitudinale suivant la totalité ou presque de la longueur de la serviette hygiénique Cette ligne n'est en général décalée vers l'intérieur que très légèrement par rapport au pli à maintenir Etant donné que l'enveloppe per- méable aux fluides utilisée dans les articles hygiéniques classiques tels que les serviettes hygiéniques est réalisée en matière thermoplastique, il est généralement favorable de lier l'élément de recouvrement à la couche absorbante. 2541893 Dans les exemples de réalisation particuliers décrits dans la suite, l'élément de recouvrement se présente sous forme d'une couche ayant la même étendue que la couche absorbante et, dans ces conditions, fait partie de tout bar- rage lié par fusion qui peut être formé. Il est connu de constituer des barrages contre les déplacements des fluides en utilisant des lignes de liaison par fusion de type continu Pour cette raison, de telles lignes peuvent être particulièrement avantageuses lorsqu'on les utilise dans certains exemples de réalisation décrits dans la suite Elles s'opposent aux lignes d'un mo- dèle irrégulier ou avec des intervalles qui ne procureraient pas obligatoirement le barrage de protection souhaitable le plus complet contre les déplacements de fluide. Bien que les exemples de réalisation particuliers décrits ici se rapportent à des modèles de liaison par fusion en direction longitudinale, d'autres modèles de pliage peu- vent aussi être maintenus en utilisant les enseignements de la présente invention. L'exemple de réalisation représenté sur la Fig 1 concerne une serviette hygiénique comportant une couche ab- sorbante 11 qui contient une matière thermoplastique enve- loppée par une enveloppe thermoplastique non tissée 10 et qui est repliée sur elle-même pour former une couche Ll qui est une couche supérieure et des couches repliées L 2 a, L 2 b qui sont des couches inférieures venant buter l'une contre l'autre près de la partie centrale de la serviette Une min- ce couche absorbante supplémentaire 12 est disposée à l'in- térieur du pli La position d'extrémité dans le pli de la couche absorbante 12 est maintenue par des lignes de liaison par ultra-sons 13 qui s'étendent sensiblement sur toute la longueur de l'article à proximité de chaque bord longitudinal. La serviette hygiénique comporte un écran imperméable 14 dis- posé sur la surface inférieure des couches L 2 a et L 2 b Trois lignes 15 de fixation par adhésif sur un vêtement sont fixées sur l'écran ainsi qu'une doublure amovible 16. -6- On peut utiliser, si on le désire, une enveloppe secondaire perméable aux fluides pour entourer tous les élé- ments composants sauf les lignes 15 de fixation par adhésif et la doublure amovible 16. Un second exemple de réalisation est représenté sur la Fig 2 dans lequel il y a un pli supplémentaire qui forme les couches L 3 a et L 3 b Dans cet exemple de réalisa- tion, le premier pli n'est pas scellé Le second pli est maintenu par la présence de la zone fondue par ultra-sons, comme c'était le cas pour le premier pli de la Fig l Il est cependant possible de lier par fusion séparément l'une des couches à Ll et L 2 dans cette configuration Si la liai- son par fusion est effectuée séparément, il est généralement souhaitable de replier la serviette avec la couche à lier par fusion disposée la première La couche ne devant pas être liée par fusion est repliée ensuite Dans l'exemple de réalisation considéré, la liaison par fusion des couches L 2 et L 3 est souhaitable pour faciliter l'exécution L'assem- blage des couches L 3 et L 2 et l'entretien de ces couches seraient extrêmement difficiles sans un mécanisme de fixation. Ces couches repliées supplémentaires sont particulièrement souhaitables pour accroître encore le confort On a constaté que la résistance à la déformation augmente avec l'épaisseur et le nombre de plis existant dans la garniture absorbante contenant des fibres thermoplastiques. L'exemple de réalisation représenté sur la Fig 3 comporte quatre couches absorbantes, les couches Ll et L 4 n'étant pas repliées Dans la forme particulière représentée sur la Fig 3, il est prévu une zone centrale relevée Une garniture absorbante auxiliaire 12, représentée sur la Fig 3, peut être associée à des moyens directeurs de fluide ou, si la garniture absorbante auxiliaire est constituée par la garniture en microfibres traitée par un agent tensio-actif décrite précédemment, la garniture elle-même peut être uti- lisée pour cette fonction directrice. 7 2541893 Les serviettes hygiéniques à pliages multiples et munies de moyens directeurs d'écoulement correctement orientés peuvent assurer une utilisation plus régulière et plus com- plète de la capacité d'absorption avec une humidité de sur- face minimale La serviette hygiénique représentée sur la Fig 3, qui présente une partie centrale relevée, fournit un exemple de configuration particulière capable d'assurer une telle utilisation. La Fig 4 est une vue en plan montrant la partie centrale relevée de la serviette hygiénique qui est repré- sentée par ailleurs sur la Fig 3. L'exemple de réalisation représenté sur la Fig 5 présente une zone centrale ouverte avec un seul pli, la par- tie repliée étant disposée à la partie supérieure de la ser- viette hygiénique Des lignes de liaison par fusion sélec- tionnées et la mise en place d'une couche absorbante supplé- mentaire 12 donnent encore un autre exemple de combinaison d'article replié avec des moyens directeurs de fluides Dans cet exemple de réalisation particulier, les fluides ne vien- nent d'abord en contact qu'avec une faible partie de la cou- che absorbante classique 11 avant d'être emprisonnés à l'in- térieur de la couche absorbante supplémentaire 12 La couche absorbante restante Ll, L 2 est prévue initialement pour le confort et, ensuite, pour le trop-plein lorsque la couche absorbante 12 est saturée Dans cet exemple de réalisation particulier, les lignes de liaisons par fusion 13 sont par- ticulièrement avantageuses pour former des barrages d'arrêt des fluides. Il y a lieu de remarquer que sur cette figure, l'écran 14 s'étend au-delà de la partie inférieure de la serviette hygiénique, remonte sur les côtés et s'étend en direction longitudinale partiellement au-dessus de chaque bord supérieur Ce prolongement de l'écran peut être prévu dans les exemples de réalisation précédemment décrits; il tend à donner une stabilité accrue aux serviettes hygiéni- ques contenant de telles couches souples repliées. 8 2541893 Un exemple de compression latérale de serviettes hygiéniques préparées suivant l'exemple de réalisation re- présenté sur la Fig 2 est comparé ci-après avec une serviette hygiénique qui a été repliée de la même manière mais dont les plis n'ont pas été liés à l'intérieur. EXEMPLE Des échantillons ont été préparés pour cet exemple en découpant 13 millimètres dans l'un des bords longitudinaux de la serviette hygiénique Chaque échantillon a été placé dans un appareil de compression disposé horizontalement et muni d'un extensomètre HUNTER avec une surface circulaire de 13 millimètres de diamètre positionnée au milieu du côté dé- coupé de la serviette Le côté non découpé de la serviette hygiénique a été attaqué par un cylindre de compression de 19 millimètres de diamètre placé au milieu de ce côté La serviette a été découpée pour s'adapter à l'espace compris entre l'extensomètre et le cylindre de compression, mais les plis et l'attache n'ont pas été découpés Un poids a été appliqué à la partie supérieure de la serviette et recouvrant le côté de cette serviette qui vient en contact avec le corps par un bloc transparent de 50 X 25 X 13 millimètres dont le côté de 50 millimètres a été orienté en direction longitudi- nale et un poids a été disposé sur le bloc Le poids total appliqué sur la serviette hygiénique dans la direction Z a été de 128,7 grammes. Une force a été appliquée à la main au cylindre de compression pour comprimer la serviette de 15,6 % dans la direction longitudinale Cette opération a été effectuée au moyen d'un dispositif à détente, de sorte que tous les échan- tillons ont été également comprimés. Après l'application de cette force de compression, on a effectué une lecture sur l'extensomètre et les résultats comparatifs de cette lecture ont été reportés dans le tableau ci-après Deux séries de valeurs sont indiquées et permettent de comparer la serviette hygiénique à l'état humide et à l'état sec Les serviettes hygiéniques essayées à l'état humide ont 9 - été traitées en ajoutant 5 ml d'un fluide analogue à celui des règles dans la partie centrale de la serviette Après absorption du fluide, une seconde quantité similaire de 5 ml a été ajoutée Les serviettes ont été maintenues pendant une demi-heure, puis essayées comme décrit précédemment Il y a lieu de noter que le fluide choisi doit avoir une action spécifique sur cet essai; quoi qu'il en soit, la quantité correspondant à une serviette hygiénique fortement chargée. Serviettes 1 2 3 4 5 Etat Moyenne Ecart Type hygiéniques Pliées avec 70 120 55 85 90 Sec 84 24,34 écran infé 95 125 75 80 95 Humide 94 19,49 rieur Liées avec 120 100 135 110 135 Sec 120 15,41 écran infé 120 105 100 90 130 Humide 109 15,97 rieur - REVENDICATIONS 1 Article hygiénique absorbant, notamment serviette hygiénique comportant un écran imperméable aux fluides à l'intérieur du pli pour assembler et maintenir la confi- guration pliée. 2 Article absorbant selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il présente une dimension lon- gitudinale plus grande que sa dimension transversale, la couche ( 113 étant repliée le long de chaque bord lon- gitudinal, au moins l'un de ces plis comportant une par- tie liée par fusion ( 13). 3 Article absorbant selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la partie liée par fusion ( 13) est située à proximité du pli. 4 Article absorbant selon l'une quelconque des revendications i et 2, caractérisé en ce que la partie liée par fusion ( 13) est rectiligne et s'étend parallèle- ment au pli. Article absorbant selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la couche absorbante comporte au moins deux couches similaires L 2 a, L 2 b, L 3 a, L 3 b juxtaposées après pliage. 6 Article absorbant selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la cou- che absorbante ( 11) est repliée pour constituer une partie centrale épaissie (Ll J avec une partie liée par fusion ( 13) réalisée à l'intérieur du pli pour assembler et maintenir la configuration pliée. 7 Article absorbant selon la revendication 1, caractérisé en ce que des zones liées par fusion ( 13) constituent la partie liée.