Brevet FR2590161A1 — publié le 19870522

PROCEDE POUR --FORMER UNE DEPRESSION A LA SURFACE D'UNE STRUCTURE ABSORBANTE L'invention se rapporte à une structure absorbante appliquée à l'hy- glène corporelle, telle que serviette périodique, couche pour bébé, change complet ou tout autre article d'hygiène destiné à absorber les liquides corporels, comportant sur sa face supérieure au moins une rainure, un canal ou toute autre forme de dépression. L'invention vise en particulier un procédé pour former cette dépression. Les structures absorbantes sont composées, de façon connue, d'au moins un noyau absorbant recouvert d'un revêtement perméable côté corps, et d'une feuille imperméable sur la face opposée. Le revêtement peut se prolonger sur la face opposée et recouvrir aussi la feuille imperméable. Le revêtement est communément en non-tissé, et la feuille imperméable réalisée dans un film de polyéthylène par exemple. Le noyau absorbant est généralement constitué de fibres cellulosiques telles que des fibres papetières, obtenues par défibrage à sec d'une feuille de pâte à papier, appelées fluff. Il peut être réalisé aussi, à partir de sphaigne ou toute autre matière absorbante. Il peut contenir des particules d'hydrorétenteurs qui sont des macromolécules hydro- philes insolubles, capables de gélifier les fluides aqueux et physio- logiques. Il peut contenir également des matières ayant pour fonction de renforcer l'article ou de favoriser la diffusion des liquides non-tissé, colle, papier paraffiné, fibres synthétiques, etc... Afin d'améliorer les propriétés d'absorption des articles d'hygiène à usage unique, il est connu de ménager un ou plusieurs canaux sur la face supérieure du noyau absorbant. Ainsi, le brevet FR 1590071 décrit une serviette périodique dont le noyau comporte sur sa face supérieure une dépression centrale longi- tudinale de faible largeur par rapport à celle de la serviette. La fonc- tion essentielle de ce canal est de lui conférer, en usage, une struc- ture latérale à concavité dirigée vers le haut offrant les avantages d'un positionnement correct, d'une limitation des risques de maculage et d'un confort accru pour l'utilisatrice. La dépression centrale est réalisée par compression de la matière au moyen d'un outil de forme appropriée. La masse de fibres située sous le canal ou dépression est alors plus dense; les liquides sont absor- bés par effet de mèche en cheminant plus rapidement le long du réseau de capillaires plus fins dans cette zone, que latéralement par les capillaires des zones non comprimées. Il en résulte une meilleure distribution des fluides dans la masse absorbante et une utilisation plus complète de la capacité d'absorption. Selon ce brevet, la masse absorbante est constituée de fibres papetières, de linters de coton, liées entre elles suivant un procédé à base de mousse, de manière à obtenir une structure fibreuse expansée. La demande de brevet EP 124365 décrit une structure absorbante dans laquelle sont ménagés deux réservoirs reliés par un canal. Ces cavités sont obtenues par compression, au moyen d'un poinçon, de la masse de fibres compactées formant le noyau. On prévoit la création de liaisons interfibres dans la couche formant la base des cavités, pour éviter que les fibres ne tendent à réoccuper leur volume initial sous l'effet des forces élastiques qui leur sont propres. A cet effet, on humidifie préalablement le noyau avant l'opération de compression. La demande de brevet EP 106473 décrit un protège-slip présentant en surface, une pluralité de dépressions imprimées profondément dans la matière absorbante. La stabilité dimensionnelle de ces motifs est ren- due possible par la composition de la matière absorbante qui comprend un mélange de longues fibres de rayonne et de courtes fibres pape- tières, la cohésion étant assurée par l'incorporation d'un liant pouvant représenter 30 % de la masse fibreuse. Lorsque le noyau absorbant est en mousse de cellulose, c'est-à-dire constitué de fibres papetières obtenues par défibrage à sec de pâte à papier, essentiellement non liée, ni compactée, sa structure est duveteuse, sans consistance, n'offrant aucune cohésion. Il est difficile d'assurer une stabilité dimensionnelle satisfaisante à toute dépression réalisée dans ce duvet. Après formation de la rainure, le revêtement se désolidarise du noyau à la moindre sollicitation. Une solution a consisté alors à déposer de la colle entre le revêtement et le noyau, avant d'appliquer l'outil de marquage pour obtenir la dépression désirée. Une telle solution est décrite dans le bre- vet US 2788003 o l'on utilise de la colle thermofusible et o le calandrage est effectué à chaud. Toutefois, sauf à en ajouter une quantité prohibitive contrariant la fonction d'absorption du noyau, on constate que la colle ne migre pas et ne parvient pas à former une liaison au niveau de la rainure, entre le revêtement perméable et la face arrière, surtout lorsque le revêtement est constitué de matières plastiques hydrophobes qui se lient mal aux fibres cellulosiques. Pour pallier cette difficulté on a imaginé de placer une feuille d'ouate de cellulose sous le revêtement et de la coller à la fois à celui-ci et au noyau absorbant. Cependant, même dans ce cas la liaison n'évite pas la déformation de la rainure, et la feuille d'ouate de cellulose ne favo- rise pas la pénétration des liquides dans le noyau. L'invention se propose de réaliser au moins une dépression sur la face supérieure d'une structure absorbante constituée notamment de fibres hydrophiles non compactées et non liées, présentant une stabilité dimensionnelle satisfaisante. Conformément à l'invention, le procédé consiste, en cours de fabrica- tion de l'article, à déposer une substance adhésive sur la feuille imperméable et sur le revêtement, au moins sur la partie de leur surface située dans une zone déterminée, puis après confection de l'article, à appliquer l'outil de marquage de la dépression sur ladite zone avec une pression suffisante pour que les deux surfaces adhési- vées se lient l'une à l'autre. Le dépôt de la substance adhésive peut être continu ou bien seule- ment par points ou par lignes qui se font face afin qu'ils constituent les deux extrémités de la liaison entre le revêtement et la feuille imperméable. Il est possible de réaliser une préforme de la dépression dans le noyau absorbant, par exemple par enlèvement de matière avant le recouvrement du noyau par le revêtement. Le défaut de matière absor- bante peut alors être réalisé lors de la formation de la nappe sur un tambour alvéolé, par un peignage non uniforme de la nappe. Grâce à ce procédé on conserve à l'article ses propriétés dues à l'uti- lisation de fibres non liées, qui sont douceur, grande capacité d'ab- sorption, confort d'utilisation, tout en obtenant les avantages résul- tant de la formation d'une ou plusieurs dépressions sur la face supé- rieure de l'article, qui sont pour une serviette périodique, une meilleure diffusion des liquides à travers toute la masse absorbante et une déformation contrôlée sous Il'action de forces de pression laté- rales. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description d'un mode de réalisation non limitatif de l'invention en référence aux dessins o La figure 1 représente une serviette périodique obtenue selon le pro- cédé de l'invention, vue de dessus. La figure 2 est une vue en coupe selon Il Il de la figure 1. La figure 3 représente de façon schématique et partielle un exemple d'installation permettant la réalisation d'une serviette avec rainure longitudinale centrale. Sur la figure 1 et 2 est représentée une serviette périodique de forme sensiblement rectangulaire, comprenant un noyau absorbant 1 consti- tué essentiellement de fibres papetières, avec lesquelles sont mélan- gés, éventuellement, en faible quantité, des superabsorbants. Une feuille de polyéthylène 2, imperméable, est disposée sur la face infé- rieure par rapport au dessin. Cette feuille s'étend sur toute cette face et déborde légèrement le long des deux faces latérales du noyau. L'ensemble est enveloppé dans un revêtement qui couvre la face supé- rieure et qui, dans cet exemple, est suffisamment large pour envelop- per également la feuille imperméable. Les bords longitudinaux du revêtement sont solidarisés l'un 'à I'autre au moyen d'un trait de colle 31. De même, les bords transversaux sont scellés entre eux à chaque extrémité. De cette façon, le noyau est enfermé entièrement dans le revêtement 3. Des traits de colle 32 et 33 peuvent être pré- vus à l'extérieur de la face inférieure pour permettre le maintien de la serviette au sous-vêtement. Avant usage, ces traits de colle sont protégés par un papier siliconé 35. Le revêtement est un non-tissé 2590161' perméable aux liquides corporels, de préférence hydrophobe pour éviter la formation de taches. Une rainure 4 est ménagée sur la face supérieure de la serviette. Cette rainure est disposée centralement, dans le sens longitudinal. Sa largeur est suffisante pour lui permettre de remplir la fonction qui lui est dévolue, à savoir canalisation des fluides et déformation dirigée de la serviette. Par exemple elle peut être de l'ordre de 1/10 de la largeur de la serviette. La longueur de la rainure est inférieure à celle de la serviette afin d'éviter les fuites de liquide par les extrémités. Enfin sa profondeur est égale à au moins 20 % de l'épaisseur de la serviette de préférence de l'ordre de 50 %. Conformément à l'invention, afin de garantir la tenue de cette rai- nure, on prévoit de lier le revêtement à la feuille imperméable à travers la masse absorbante. A cette fin on dépose, au cours de la fabrication de la serviette, une substance adhésive 6 sur la feuille 2 et une substance adhésive 7 sur le revêtement 3 à un emplacement cor- respondant sensiblement à celui de la rainure. L'adhésif est un pro- duit couramment utilisé pour ce type d'article par exemple il peut s'agir d'un polyvinyl-alcool, ou d'une colle thermofusible du type dit hot melt. Dans ce dernier cas il faut s'assurer que la colle soit suffisamment fluide au moment du dépôt et du marquage. La quantité moyenne de colle déposée sur chaque face (en extrait sec) est de l'ordre de 2 à 70 g/m2 et de préférence de 5 à 20 g/m2, c'est-à-dire de l'ordre de 10 g/m2 par multitraits étroits et de 5 g/m2 en enduction plus large. L'application n'est pas nécessairement uniforme. Après application de l'adhésif, on dispose le revêtement et la feuille sur le noyau et on confectionne, de façon connue, la serviette. Enfin on applique l'outil permettant le marquage de la rainure avec une pression suffisante pour que les substances adhésives 6 et 7 migrent l'une vers l'autre à travers les fibres comprimées par l'outil et forment une liaison entre le revêtement et la feuille, après séchage 6 2590161- de la colle. Dans une variante, la rainure peut être déjà préformée dans le noyau absorbant dès la formation de ce dernier, par enlève- ment de matière. L'outil de marquage est appliqué ensuite sur le revêtement au niveau de cette préforme. Sur la figure 3 est représentée schématiquement et partiellement une installation pour la fabrication en chaîne de serviettes périodiques. La matière absorbante 101 est distribuée sur un convoyeur à bande par une trémie située en amont de la chaîne, non représentée. Le ruban continu ainsi formé est transféré sur un film 102 en polyéthylène, lui-même en déplacement sur un convoyeur à bande. Ce film constitue la feuille imperméable de la serviette. De la colle 106 est déposée sur le film selon un trait continu disposé centralement, en un point situé en amont de l'endroit o le film rejoint le ruban de matière absorbante. Sur la face supérieure du ruban est déposé de la même façon un film de non-tissé hydrophobe 103 devant constituer le revê- tement. Préalablement à sa jonction avec le ruban 101 de fibres, un trait de colle 107-a été déposé centralement, sur la face du non-tissé devant venir au contact du ruban. Au poste 109 situé en aval, le ruban est enveloppé dans le non-tissé, les bords longitudinaux de ce dernier sont collés l'un à l'autre puis les serviettes sont formées et les extrémités de l'enveloppe scellées. Les serviettes, formant un chapelet, passent ensuite entre deux cylindres à axes parallèles 110 et 111 disposés transversalement au sens machine. Le premier cylindre 110 est lisse, et le second cylindre 111 comporte un ergot 112 conformé de façon à assurer le marquage de la dépression 104 sur la serviette. Dans l'exemple représenté, I'ergot a la forme d'une lame dont l'épaisseur correspondant à celle de la rainure sur les ser- viettes, la lame fait saillie à la surface du cylindre sur laquelle elle s'étend en arc de cercle. Deux ergots sont représentés, mais il est possible d'en prévoir un nombre différent, ils sont disposés sur un même plan de cercle. Le nombre de serviettes marquées par tour de cylindre est égal au nombre des ergots. L'espacement entre l'arête de l'ergot 112 et le cylindre 110 est choisi afin de garantir une compression suffisante du matelas, et permettre la formation de la liaison entre le revêtement 103 et la feuille 102 par l'intermédiaire des dépôts de colle 106 et 107. Après cette étape, les serviettes sont séparées les unes des autres et conditionnées pour la vente. Le mode de réalisation représenté concerne une seule rainure longi- tudinale centrale, mais l'invention s'applique bien évidemment à toute forme de dépression ménagée sur la face supérieure de l'article. De même l'invention n'est pas seulement applicable aux serviettes périodiques mais aussi aux couches pour bébé ou aux changes com- plets, etc... L'enveloppe de l'article est constituée dans cet exemple par le revêtement perméable, elle peut cependant comprendre la feuille imperméable; auquel cas les deux feuilles, perméable et imperméable, sont soudées l'une à l'autre le long des bords longitudinaux. Si le noyau absorbant est composé de deux nappes de mousse de cellu- lose superposées, la jonction adhésive à l'endroit de la rainure peut être encore consolidée par l'introduction d'un non-tissé ou d'un film perméable collé entre les deux nappes comme il est décrit dans la demande de brevet français 8503016. La stabilité dimensionnelle est apportée par la jonction par adhésifs du revêtement à la face arrière. L'adhésif appliqué sur une face peut être différent de celui appliqué sur l'autre: par exemple, I'adhésif côté revêtement peut être hydrophile (colle polyacrylate, latex...) et celui sur la face arrière hydrophobe. L'adhésif servant à la jonction peut être constitué de deux composants A et B déposés séparément, l'un A sur la face arrière, I'autre B côté revêtement. La réaction de A avec B formera le collage et la liaison. Par exemple on pourra déposer sur la face arrière une colle (polyuréthane) activable par l'eau, par exemple celle connue sous la marque DURELAST-4055. L'eau sera alors apportée par l'adhésif déposé côté revêtement, par exemple un latex. Des essais comparatifs ont été réalisés pour vérifier les résultats de l'invention. A cette fin, on a préparé selon le procédé décrit ci-dessus une première serviette périodique dont le revêtement est un non-tissé hydrophobe en fibres de polypropylène, vendu sous la marque HOLNEST. Le noyau est en mousse de cellulose, et la face opposée au revêtement est une feuille de polyéthylène. On a utilisé une colle hot-melt de la Société BERICOL référencée BELLIX 74101. Le dépôt sur chaque face est de 10 g/m2 environ. Le non-tissé est encollé de 16 traits de 1 mm de large espacés de 3 mm et le polyé- thylène de 3 traits de 3 mm de large. On a préparé de la même façon une deuxième serviette périodique, sans déposer cette fois-ci de colle sur le polyéthylène. Afin d'obtenir une certaine tenue de la rainure il a été nécessaire d'augmenter de % le débit de colle sur le revêtement supérieur. On a mesuré le pourcentage de gouttes de 0,20 ml de sang de for- mule: 85 % de sang de bovin, 15 % d'eau salée à 9 g/I de chlorure de sodium, additionné de traces d'héparinate de lithium comme anticoa- gulant qui, déposées sur le revêtement pénètrent d'elles-mêmes dans des serviettes périodiques en moins de trente secondes. Dans le premier cas, le taux de pénétration du sang est de 100 % sur les bords et de 80 % dans la rainure. Le revêtement adhère solidement au noyau. Dans le deuxième cas le taux de pénétration des gouttes de sang est de 90 % sur les bords et de 10 % seulement dans la rainure. Cette mauvaise pénétration dans la rainure est consécutive à l'augmentation de la quantité de colle hot-melt de 50 % environ. Malgré celà, le non-tissé se décolle facilement lorsque la serviette est manipulée. On constate que l'amélioration dans le premier cas résulte de la répartition de la colle sur les deux faces permettant de réaliser une meilleure jonction adhésive et de conserver une absorption rapide dans la rainure en évitant le colmatage de revêtement avec un apport trop important d'adhésif. 9 2590161 REVENDI CATIONS 1. Procédé pour former au moins une dépression (4) sur la face supé- rieure d'un article d'hygiène, tel qu'une serviette périodique, du type comprenant un noyau absorbant (1) composé essentiellement de fibres hydrophiles non liées, présentant une face supérieure et une face inférieure, un revêtement supérieur (3) perméable aux liquides recouvrant la face supérieure, une feuille imperméable (2) aux liquides recouvrant la face inférieure, le revêtement et la feuille étant disposés de manière à enfermer le noyau absorbant, caractérisé en ce qu'il consiste, en cours de fabrication avant que le revêtement et la feuille imperméable ne soient associés au noyau absorbant, à déposer une substance adhésive (7) sur le revête- ment et une substance adhésive (6) sur la feuille imperméable sur la partie de leur surface, tournée vers le noyau, située dans une zone déterminée, puis après confection de l'article, à appliquer un outil de formation de la dépression sur ladite zone avec une pres- sion suffisante pour que les deux surfaces adhésivées se lient l'une à l'autre. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la subs- tance adhésive est déposée en traits parallèles continus. 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que la subs- tance adhésive est déposée par points. 4. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la quantité de substance adhésive déposée est comprise entre 5 et 20 g/m2. 5. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la substance adhésive déposée sur le revêtement est diffé- rente de celle qui est déposée sur la feuille imperméable. 6. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'une préforme de la dépression est réalisée dans le noyau absorbant par enlèvement de matière, avant que le revêtement ne soit associé audit noyau. 7. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'on fait passer l'article entre deux cylindres (110, 111) dont l'un est pourvu d'un ergot (112) conformé en fonction de la dépression voulue. 8. Procédé pour former une dépression sur la face supérieure d'une serviette périodique selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'ergot est en forme de lame.