Brevet FR2578163A1 — publié le 19860905

STRUCTURE ABSORBANTE POUR ARTICLE A USAGE UNIQUE L'invention se rapporte à une structure absorbante pour article à usage unique tel qu'une couche ou un change pour bébé, une ser- viette périodique ou tout autre article destiné à absorber et retenir les sécrétions du corps et à être jeté après usage. Ce type d'article comporte en général une masse absorbant les liquides disposée entre un voile perméable côté corps et une feuille imperméable en polyéthylène côté extérieur. La masse absorbante est le plus souvent constituée principalement d'une ou de plusieurs nappes de fibres cellulosiques obtenues par défibrage à sec de feuilles ou de rouleaux de pâte à papier. Afin d'améliorer le pouvoir absorbant du matelas et d'en limiter le volume il est connu d'y incorporer des additifs à rétention améliorée appelés également superabsorbants. Ces additifs, qui se présentent à sec sous forme de fibres, de film ou plus généralement de particules de granules ou paillettes sont des composés qui gonflent en présence de liquide à absorber, mais ils ne se solubilisent pas. Le liquide est alors absorbé de façon quasi irréversible, au moins dans les condi- tions usuelles d'emploi, et forme avec le composé un gel dont le volume peut être de plusieurs dizaines de fois supérieur à celui de lI'additif sec. Selon la plupart des techniques connues, les particules superabsor- bantes sont fixées à la surface du matelas ou incorporées dans la masse. Les termes "fixées" ou "incorporées" signifiant qu'il existe une liaison rigide entre la particule et le matelas obtenue par la présence d'un produit additif responsable de l'adhésion. On connait par exemple par le brevet FR 2402474 un procédé de fabri- cation d'une structure absorbante o l'additif à rétention améliorée est associé à un support, puis fixé grâce au dépôt d'un liant effectué par pulvérisation ou par transfert. Le support peut être un film synthé- tique constituant la face extérieure ou un matériau fibreux. Selon une des formes de réalisation du brevet la couche d'additif est recouverte d'un deuxième matelas fibreux avant la mise en place du voile per- méable côté corps. 2 2578163 Selon le brevet FR 2446357, l'additif est contenu, sans y être fixé, entre deux nappes fibreuses liées entre elles suivant des lignes ou des points de cohésion. Ces nappes délimitent ainsi un certain nombre de réceptacles dans lesquels peut se développer librement le gel. Selon une autre technique connue une couche pour bébé est réalisée en disposant successivement sur une feuille de tissue-ouate, un mate- las de mousse de cellulose, puis une couche de superabsorbant en une bande étroite, centrale et une feuille perméable aux liquides de la dimension de la bande de superabsorbant. Les bords latéraux de la feuille de tissue-ouate et du matelas non recouverts de superabsor- bant sont ensuite repliés l'un sur l'autre sur la feuille perméable. On obtient ainsi une couche à section en forme d'escargot, à triple épaisseur de mousse de cellulose emprisonnant le superabsorbant. Ces différents procédés permettent la réalisation de produits présen- tant une bonne capacité d'absorption de liquides. Cependant il est apparu que, pour un certain pourcentage des arti- dcles comportant une des structures présentées ci-dessus, le gel deve- nait visible après un usage normal. Cela même lorsque l'additif était incorporé dans la masse, en profondeur, de façon à laisser côté corps, immédiatement sous la feuille perméable, une nappe de mousse de cellulose exempte ou pauvre en additif permettant la diffusion du liquide vers les couches proches de la feuille imperméable extérieure. Le fait que le gel devienne visible peut être dû à la perte de cohésion de cette nappe, favorisée par les mouvements du bébé. Cela peut être dû aussi à la migration du gel à travers cette nappe. Lorsqu'on a introduit une feuille perméable entre l'additif et la nappe de fluff supérieure on a pu constater une amélioration; mais celle-ci n'était pas significative, une migration se produisait également à travers les mailles ou les perforations de la feuille, ou bien le gel contournait celle-ci. Cette migration n'est pas souhaitable car elle favorise le boulochage de la couche nuisant au confort de l'utilisateur. Par ailleurs une mauvaise répartition entraîne un effet de barrage par le gel formé en certains endroits augmentant les risques de fuite. Dans des conditions extrêmes d'utilisation le gel peut traverser le voile 2 578163 perméable côté corps et se déposer sur la peau du bébé. La consis- tance visqueuse de ce gel, bien qu'inoffensif, n'est certainement pas très engageante et augmente le sentiment d'inconfort. L'invention a donc pour but de remédier à ces inconvénients; elle propose une structure absorbante présentant des qualités améliorées de tenue, pour laquelle le risque de voir remonter le gel sous la surface de la feuille perméable côté corps est fortement réduit. Conformément à l'invention une structure absorbante pour article à usage unique, comportant entre une feuille perméable côté corps et une feuille imperméable opposée, un matelas comprenant au moins une nappe de fibres cellulosiques, une feuille de renfort intérieur per- méable aux liquides résistant à l'humidité et une couche absorbante comportant des particules d'additif à rétention améliorée est carac- térisée en ce que la feuille de renfort intérieur est maintenue par collage à ladite couche absorbante. Selon une réalisation préférentielle le collage est effectué par dépôt de colle thermofusible, technique nommée en anglais "spray hotmelt". Sans nuire à la capacité d'absorption de la structure et tout en per- mettant aux particules d'additif de se développer sans obstacle, le collage assure une grande stabilité structurale; les tests réalisés ont montré une amélioration surprenante au regard du taux de gel visible après usage. Ce taux est défini comme le rapport entre le nombre de changes o le gel était visible après usage et le nombre de changes observés. D'autres caractéristiques et avantages sont développés dans la des- cription détaillée qui suit, se rapportant à quatre modes de réalisa- tion, non limitatifs, de l'invention et o - la figure 1 représente en coupe transversale une première forme de réalisation de la -structure absorbante selon l'inven- tion - la figure 2 représente un deuxième mode de réalisation en coupe transversale 4 2578163 la figure 3 représente un troisième mode de réalisation en coupe transversale la figure 4 représente un quatrième mode de réalisation en coupe transversale la figure 5 donne un schéma de principe d'un procédé de fabrication de la structure selon la figure 1 La figure 1 représente schématiquement la coupe transversale d'un article à usage unique que l'on considèrera par la suite comme étant un change pour bébé, pour fixer les idées; les éléments sont dispo- sés conformément à un premier mode de réalisation de l'invention. Ce change est recouvert sur sa face supérieure, celle qui vient au contact de la peau du bébé, d'une feuille perméable aux liquides cor- porels. Cette feuille peut être une feuille imperméable percée d'une multitude de trous ou bien un non-tissé tel que celui vendu sous la marque HOLNEST qui est un voile de fibres de polypropylène thermo- liées. D'autres types de feuilles perméables sont également utilisables. Le matelas absorbant, proprement dit, est constitué d'une première nappe de fibres cellulosiques 2, mousse de cellulose par exemple com- prenant ou non des fibres synthétiques. Sous la nappe 2 est disposée une feuille de renfort intérieure 3 per- méable aux liquides, de même largeur que la nappe 2. Cette feuille de renfort peut être de même nature que la feuille extérieure 1 ou de nature différente. Mais elle doit être suffisamment résistante pour que sa cohésion soit maintenue après mouillage; cela exclut donc les tissues-ouates non renforcés. De préférence cette feuille sera de plus faible grammage que la feuille perméable exté- rieure. Il peut s'agir par exemple d'une grille réalisée selon l'enseignement du brevet FR 2195555 et connue sous la marque SCRINYL, grille en poly- propylène renforcée par des filaments de polyamide, ou bien d'un voile de fibres thermoplastiques liées, comme le HOLNEST. Une autre possibilité est l'emploi de tissue-ouate renforcé par de la paraffine 2578163 disposée en damier. Ce non-tissé 3 est maintenu sur une deuxième nappe de fibres 6, de même nature que la première, au moyen d'un liant 4. Ce liant peut être du type de ceux couramment utilisés dans des applications semblables, par exemple un polyvinylalcool dont le dépôt est obtenu par pulvérisation d'une dispersion diluée du liant. Ce type de liant, en dilution, présente cependant l'inconvénient d'humidifier le support pendant la fabrication ce qui en grève le coût. Pour ces raisons un liant du type "Spray Hotmelt" est préféré. Il s'agit d'une technique de pulvérisation à chaud de filaments de colle thermofusible, par exemple celle vendue sous la marque BELIX 74101 par BERICOL. Le liant a également pour fonction de maintenir sur le matelas de fibres 6, les particules de superabsorbant 5 disposées en une couche. Ces additifs peuvent être ioniques comme I'AKUCELL de ENKA qui est un dérivé cellulosique du type CMC-réticulée, le SANWET de SANYO, le SGP de HENKEL o le A-100 de GRAIN PROCESSING CORP. qui sont des dérivés d'amidon, le FAVOR de STOCKHAUSEN, I'AQUALIC de NIPPON SHOKUBAI, I'AQUAQEEP de SEITETSU qui sont des déri- vés de synthèse. Ces additifs peuvent être aussi non ioniques du type hydroxyéthylcellulose ou polyéthylène oxyde réticulé et sont alors peu sensibles à la salinité des liquides. Cette structure absorbante est recouverte sur sa face extérieure opposée à la face 1, d'une feuille 7 imperméable aux liquides en polyéthylène. Les feuilles 1 et 7 sont liées par leurs bords de façon à enfermer le matelas absorbant. La figure 2 représente un deuxième mode de réalisation de l'invention. Dans cette variante la feuille de renfort perméable 13 s'étend autour de la deuxième nappe 16 de manière à former une enveloppe de la nappe 16 et de l'additif 15. De cette façon on garantit encore un meilleur maintien du gel. La colle 14 maintient à la fois la feuille de renfort 13 et l'additif 15 sur la nappe 16. 6 2578163 La figure 3 représente un troisième mode de réalisation o la nappe de fibres inférieure a été supprimée. La deuxième nappe absorbante est ainsi constituée uniquement -d'additif 25 à rétention améliorée, la colle 24 nmaintient la feuille de renfort 23 contre la feuille imper- méable 7. La figure 4 représente un quatrième mode de réalisation o les parti- cules d'additif 35 sont incorporées dans la masse de la deuxième nappe 36, le non-tissé 33 est fixé par le liant 34 à cette nappe 36. La figure 5 donne un schéma de principe du procédé de fabrication de la structure selon le premier mode de réalisation. La mousse de cellulose est déposée en une nappe 106 d'épaisseur uni- forme sur une bande transporteuse, une buse dépose à intervalles réguliers une couche de particules de superabsorbant 105 en quantité déterminée; elle passe sous un pistolet de pulvérisation à chaud de filaments de colle thermofusible 104 (ce pistolet comprend une buse par laquelle la colle fondue est injectée dans un courant d'air chaud; celui- ci éclate le jet de colle en filaments). Puis une feuille de non-tissé 103 est déposée sur la colle. Sur cette feuille on dépose une nappe 102 de mousse de cellulose d'épaisseur uniforme. Cet ensemble - est ensuite transféré sur une feuille 107 de polyéthylène et une feuille perméable supérieure 101 vient compléter la structure qui est ensuite calendrée, scellée et découpée pour former l'article voulu. Des essais comparatifs ont été effectués en pouponnière pour tester des changes complets fabriqués conformément au premier mode de réa- lisation de l'invention. Il s'agissait de changes comportant deux nappes superposées de mousse de cellulose de grammage 450 g/m2 chacune, I'additif était du SANWET à raison de 1,5 à 2 g par change. La feuille perméable supé- rieure était du HOLNEST de grammage 19 g/m2, la feuille imperméable du polyéthylène. On a constitué 6 lots de deux cents changes cha- cun; les lots étaient respectivement 1) sans feuille intérieure 7 2578163 2) avec une grille de renfort intérieure en SCRINYL (9 g/m2) non collée à la nappe inférieure 3) avec une grille de renfort intérieure en SCRINYL (9 g/mr2) collée à la nappe inférieure avec une colle polyvinylalcool diluée à 5 %, à raison de 2 g/m2 de colle 4) avec une grille de renfort en SCRINYL (9 g/m2) collée "hotmelt" à la nappe inférieure à raison de 7 g/m2 de colle BELIX 74101- ) avec un non-tissé HOLNEST (11 g/m2) non collé 6) avec un non-tissé HOLNEST (11 g/m2) collé "hotmelt" à la nappe inférieure à raison de 7 g/m2 de colle BELIX 74101. Après usage on a recensé le nombre de changes dont le gel était visible à travers le non-tissé extérieur; ce nombre traduit en pour- centage, on obtient un taux de gel visible par lot. On a recensé également le nombre de changes dont la nappe était détériorée. Les résultats sont les suivants taux de gel visible % nappe détériorée % 1) > 45 35 2) 25 11 3) 15 5 4) 4 2 5) 9 2 6) 0 0 Ces résultats montrent - Une forte migration du gel en l'absence de feuille de renfort intérieure, (lot 1)) - Quand on utilise une grille SCRINYL on réduit fortement ie taux de gel visible par collage (lots 3) et 4)1 - ce taux est 8e 2578163 encore amélioré quand on utilise une colle thermofusible (lot 4)) plutôt qu'une colle diluée pulvérisée (lot 3) ). Cela s'explique par le fait que l'on doit limiter la quantité de cette dernière pour éviter de trop mouiller la nappe. - On obtient un résultat excellent quand on utilise un non-tissé léger, HOLNEST, lié à la nappe inférieure au moyen d'une colle thermofusible (lot 6)). Le meilleur résultat par rapport à la grille SCRINYL s'explique sans doute par le -fait que le noh-tissé est de maille plus serrée que la grille pour un grammage équivalent. - On peut réaliser grâce à une structure conforme à l'invention (lots 3), 4), 6)) des changes minces nécessitant moins de matière et dont les propriétés sont satisfaisantes au regard du confinement du gel et du maintien de la nappe. Ces résul- tats sont notamment à rapprocher de ceux concernant les changes à section en forme d'escargot mentionnés plus haut, plus volumineux o pour une nappe de 350 g/rn2 repliée donnant un matelas de 700 g/m2 entre le nontissé côté corps et l'additif, on obtenait un taux de gel visible de 20 % sans non-tissé intermédiaire et, 8 % et 4 % avec un non-tissé de renfort intérieur en SCRINYL respectivement HOLNEST non col lé. 9 2578163 REVENDICATIONS 1. Structure absorbante pour article à usage unique, comportant entre une feuille perméable (1) côté corps et une feuille imper- méable (7), un matelas comprenant successivement, au moins une nappe de fibres cellulosiques (2, 12, 22, 32), une feuille de renfort intérieure perméable aux liquides résistant à l'humidité et une couche absorbante pourvue de particules d'additif à rétention améliorée caractérisée en ce que la feuille de renfort intérieure (3, 13, 23, 33) est maintenue par collage (4, 14, 24, 34) à ladite couche absorbante (5-6, 15-16, 25, 35-36). 2. Structure absorbante selon la revendication 1 caractérisée en ce que la couche absorbante est constituée d'une nappe de fibres (6), I'additif (5) étant déposé en surface sur toute ou par- tie de la face de ladite nappe adjacente à la feuille de renfort intérieure (3). 3. Structure absorbante selon la revendication 2, caractérisée en ce que la feuille de renfort 13 enveloppe la couche absorbante (15, 16). 4. Structure absorbante selon la revendication 1, caractérisée en ce que la couche absorbante est constituée d'additif à rétention améliorée (25), la colle (24) maintenant la feuille de renfort (23) contre la feuille imperméable (7). 5. Structure absorbante selon la revendication 1, caractérisée en ce que la couche absorbante est constituée d'une nappe de fibres (36) incorporant des particules d'additif à rétention amélio- rée (35). 6. Structure selon l'une des revendications précédentes caractérisée en ce que la colle (4, 14, 24, 34) est une colle thermofusible. 7. Structure absorbante selon l'une des revendications précédentes caractérisée en ce que la feuille de renfort est une grille. 2578163 8. Structure absorbante selon l'une des revendications précédentes caractérisée en ce que la feuille de renfort est un voile de fibres thermoplastiques liées. 9. Structure absorbante selon l'une des revendications précédentes caractérisée en ce que la feuille de renfort est en tissue-ouate renforcé par de la paraffine.