Brevet FR2603623A1 — publié le 19880311

COMPOSITION ET PROCEDE POUR LE TRAITEMENT DE COMPLEXES CELLULOSIQUES NON-TISSES L'invention se rapporte aux complexes cellulosiques non-tissés comportant au moins une feuille d'ouate de cellulose contrecollée à un non-tissé de renfort tel qu'une grille polymère, et vise leur traitement en vue d'en améliorer la souplesse et le drapé. Les complexes de ce type sont bien connus et trouvent de nombreuses applications par exemple comme substituts des textiles dans les articles absorbants : mouchoirs, chiffons d'essuyage, essuie-mains, ou bien dans la confection d'articles à usage médical : draps pour hopitaux, champs opératoires, blouses, lingerie pour les interventions chirurgicales, etc... La structure du complexe varie selon les applications et les propriétés souhaitées. Il peut comporter une simple feuille d'ouate de cellulose liée à un renfort sur une face, ou bien deux ou plusieurs feuilles d'ouate de cellulose liées de part et d'autre du non-tissé de renfort. Le grammage de chacune de ces feuiiles varie de 5 à 30 g/m2. Le non-tissé de renfort peut être constitué, par exemple, d'une grille vendue sous la marque SCRINYL et obtenue par coextrusion d'un polyamide et d'une polyoléfine. Les caractéristiques de cette grille sont déterminées par les applications auxquelles elle est destinée elle présente des propriétés mécaniques satisfaisantes même pour des grammages très faibles, ces derniers pouvant varier de 5 à 20 g/m2. On connaît d'autres non-tissés de renfort, on peut utiliser une grille du type précédent associée à une nappe de fibres synthétiques ou bien un non-tissé constitué d'un enchevêtrement de fibres synthétiques obtenues par filature directe, en polypropylène ou en polyé thylène. L'énumération n'est pas exhaustive. Pour éviter la délamination des plis, le contrecollage doit être réalisé avec soin, et le dépôt de coile uniformément réparti. La quantité utilisée dépend des matériaux en présence et la résistance à la délamination souhaitée. Par exemple pour un contrecollage ouate-grille de grammage 15 g/m2 le dépôt varie entre 4 et 10 g/m2. Toutefois, avec d'autres types de renfort, enchevêtrés par exemple, le dépôt peut être plus important. Ces produits offrent des avantages certains sur le plan des coûts par rapport aux produits textiles auxquels ils se substituent. Ils présentent malheureusement l'inconvénient de ne pas posséder la souplesse et le drapé des textiles. Ces qualités dépendent essentiellement des constituants du complexe ainsi que de sa structure. L'invention a pour objet de proposer une composition permettant de traiter ces matériaux en vue d'en améliorer les qualités de drapé et de souplesse, propriétés qui confèrent à ceux-ci une sensation de confort à l'utilisateur devant se rapprocher autant qu'il est possible de celle des textiles. La douceur d'un complexe non-tissé, comme d'un textile ou d'un papier est une propriété subjective qui est perçue lors de l'interaction entre le produit et le système sensoriel tactile de l'homme. On distingue la douceur dite de "bouffant", liée au volume occupé par le produit, qui peut se définir comme la perception de ce caractère quand on froisse l'échantillon dans la main, et la douceur de surface qui correspond à la sensation ressentie quand on effleure la surface de l'échantillon avec la peau. La douceur de bouffant est liée intimement à la souplesse du produit et à sa rigidité de flexion. Une méthode connue pour mesurer la souplesse est le test dit de l'anneau où l'on mesure l'énergie à fournir à un doigt pour faire passer un échantillon à travers un orifice calibré, un anneau, présentant un chanfrein déterminé. Le drapé est défini comme la forme générale présentée par une étoffe lorsque celle-ci est suspendue en l'un de ses points, ou par une partie de sa surface, le reste de l'étoffe n'étant soumis qu'à son propre poids. On peut ainsi caractériser le drapé à partir d'un échantillon calibré, en mesurant sa surface projetée et son nombre de plis. Conformément à l'invention, on améliore les propriétés de drapé et de souplesse d'un complexe cellulosique non-tissé en l'imprégnant au moyen d'une émulsion aqueuse contenant - un sel d'ammonium quaternaire - un polyol - un hydrocarbure saturé - une amine grasse éthylénée. Le polyol peut être un diol, un triol, etc... de préférence on choisit la glycérine. L'hydrocarbure saturé préféré est l'huile de vaseline, et l'amine grasse éthylénée adoptée est avantageusement une amine grasse -éthoxylée. Les proportions des constituants et la concentration de l'émulsion dépendront essentiellement de l'application envisagée. La proportion de chacun des constituants peut varier entre les limites suivantes sans que l'on sorte du cadre de l'invention - sel d'ammonium quaternaire : 2 à 40 g/l - polyol : 10 à 200 g/l - hydrocarbure saturé : 5 à 80 g/l - amine grasse éthylénée : 5 à 100 g/l Cette composition agit à deux niveaux, les sels d'ammonium quaternaire et le polyol ont une action assouplissante de la partie cellulosique du complexe en améliorant le glissement interfibre et en maintenant une teneur en humidité suffisante. L'hydrocarbure saturé et l'amine grasse éthylénée entraînent une diminution de la raideur du contrecollage qui s'oppose au glissement d'une fraction des fibres des plis d'ouate de cellulose. L'objectif n'est pas de provoquer la plastification de l'adhésif entre le renfort et la ouate de cellulose mais une libération partielle des fibres cellulosiques au voisinage des points de collage à laquelle s'ajoute une action lubrifiante. Les résultats obtenus avec cette solution montrent une nette amélioration du toucher et une diminution sensible de la rigidité. Le test de l'anneau en particulier montre des valeurs pouvant diminuer de moitié. La formulation ainsi choisie présente en outre l'avantage d'être très stable, elle a un bon comportement dans le cas d'imprégnation par foulardage, et on note une absence de migration au séchage. En ce qui concerne plus précisément la nature des produits entrant dans la composition, le sel d'ammonium quaternaire, agent tensio-actif cationique, peut être choisi dans un groupe de composés important comprenant par exemple, le chlorure d'alcoyle tri-méthyl-ammonium, le chlorure de di-alcoyle di-méthyl-ammonium et le chlorure d'alkyl di-méthyl-benzyl-ammonium . L'imprégnation par foulardage s'est révélée être le mode d'application le mieux adapté, car elle permet d'assurer une homogénéisation de l'émulsion dans la masse du produit. On peut en outre assigner le taux de dépôt sur le produit, par simple réglage de ia pression d'exprimage après imprégnation. D'autres modes d'applications sont envisageables : il est ainsi possible de pulvériser la composition sur une ou deux faces du complexe. Ce dépôt, en fonction de l'application souhaitée, peut être fixé à une valeur en sec comprise entre 1 % et 50 % du grammage initial du produit, de préférence entre 20 et 25 %, un taux supérieur n'améliorant plus la souplesse et donnant au produit traité un toucher "trop humide", peu agréable. Conformément à un autre aspect de l'invention, le traitement est appliqué aux complexes cellulosiques renforcés destinés notamment aux usages médicaux, en association avec un traitement hydrofugeant. Dans cette application particulière, on souhaite en effet que le produit n'absorbe pas les liquides, aussi bien l'eau, le sang, que les solvants comme l'alcool, ou les solutions savonneuses utilisées dans le milieu hospitalier. On a besoin d'un linge résistant à la pénétration pour empêcher la migration des bactéries, notamment dans les salles d'opération afin d'éviter les infections post-opératoires. Le traitement hydrofugeant, comme cela est connu, consiste à imprégner le complexe cellulosique au moyen d'une solution hydrofugeante. L'hydrofugeant peut être un polymère fluoré présentant l'avantage de réduire la tension de surface du complexe. En effet, après son application sur le support, suivie d'un séchage et d'une réticulation, les parties fluorées du polymère s'orientent d'elles-mêmes de façon à s'éloigner des fibres et produire une barrière énergétique de très faible surface. Cette barrière énergétique va résister au mouillage et à la pénétration des solutions aqueuses. Le traitement hydrofugeant est réalisé avantageusement avant le traitement assouplissant mais il est possible d'incorporer l'hydro- fugeant au bain contenant la composition assouplissante et de réaliser les deux opérations simultanément. Bien que les hydrofugeants et les adoucissants aient des effets antagonistes aboutissant à une baisse des caractéristiques hydrophobes, le traitement donne un bon compromis : souplesse/hydrofugation. Une méthode généralement utilisée pour quantifier le caractère hydrophobe d'un support, consiste à déterminer la pression requise pour vaincre la résistance à la pénétration de celui-ci par l'eau. Cette pression est exprimée en centimètres de colonne d'eau. Le test est pratiqué en recouvrant par l'échantillon un récipient rempli d'eau qui communique avec un tube vertical ouvert. La valeur de référence correspond à l'affleurement du liquide par l'échantillon. On augmente graduellement la pression du liquide à l'intérieur du récipient en versant de l'eau dans le tube vertical jusqu'à ce que des gouttes commencent à apparaître sur la surface libre de l'échantillon. II suffit alors de relever la hauteur de la colonne d'eau. L'exemple qui suit illustre l'invention. On a préparé une composition assouplissante dont les constituants sont réunis dans les proportions suivantes Sel d'ammonium quaternaire 17 g/l glycérine 100 g/l di-amine éthoxylée 45 g/l huile de vaseline 35 g/l eau en complément à 1 I On a d'abord réalisé séparément deux émulsions, I'une avec les deux premiers constituants, L'autre avec les deux suivants, puis ces deux émulsions ont été mélangées et finalement additionnées d'eau pour compléter à un litre. Le bain ainsi préparé a été utilisé pour imprégner deux échantillons de complexes cellulosiques constitués - l'un, d'une grille du type SCRINYL (8 g/m2) contrecollée de deux plis d'ouate de cellulose (17 g/m2) - I'autre, d'une grille du type SCRINYL (8 g/m2) contrecollée de deux plis d'ouate de cellulose (22 g/m2). L'imprégnation a été effectuée au moyen d'un foulard avec un taux d'exprimage de 100 % pour un dépôt d'assouplissant de 25 % en sec. La température de séchage était de 1000C. Après traitement, le produit présente une très bonne souplesse avec un abaissement de plus de 50 % de la rigidité mesurée par le test de l'anneau. Ainsi, pour le premier échantillon la rigidité est passée de 100 g à 50 g, et pour le second elle est passée de 240 g à 95 g. Avec un dépôt de 43 %, la valeur de la rigidité pour le premier support a légèrement diminué à 45 g, et avec un dépôt de 54 %, la valeur de la rigidité est passée à la même valeur de 95 g que précédemment, pour le deuxième support. Complexe cellulosique non-tissé à caractère hydrophobe. Dans le but de rendre un complexe cellulosique propre à une application médicale, avec une résistance mécanique suffisante, de bonnes caractéristiques de drapé et de souplesse, et un caractère hydrophobe marqué, le traitement précédant est associé à un traitement hydrofugeant. Un essai a été réalisé avec un hydrofugeant fluoré, le produit FC824 vendu par la Société 3M. Le non-tissé a subi d'abord une première imprégnation par foulardage dans un bain contenant cet agent hydrofugeant dans les conditions normales de son utilisation. Après séchage par soufflage d'air chaud à 1100-1200C, le non-tissé a subi une 2ème imprégnation au foulard (taux d'exprimage 50 %), dans un bain contenant l'émulsion assouplissante mentionnée plus haut, et a été séché par soufflage d'air. Le test de la colonne d'eau donne une valeur comprise entre 8 et 10 cm. REVENDICATIONS 1. Composition pour le traitement de complexes cellulosiques non tissés comportant au moins une feuille d'ouate de cellulose contrecollée à un non-tissé de renfort, caractérisée en ce qu'elle comprend un sel d'ammonium quaternaire, un polyol, un hydro carbure saturé et une amine grasse éthylénée. 2. Composition selon la revendication 1, caractérisée en ce que les proportions des constituants sont comprises dans les limites sui vantes - sel d'ammonium quaternaire : 2 à 40 g/l - polyol: 10 à 200 g/l - hydrocarbure saturé : 5 à 80 g/l - amine grasse éthylénée : 5 à 100 g/l 3. Composition selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que le polyol est la glycérine. 4. Composition selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que l'hydrocarbure saturé est l'huile de vaseline. 5. Composition selon l'une des revendications précédentes, carac térisée en ce que l'amine grasse éthylénée est une diamine étho xylée. 6. Procédé de traitement de complexes cellulosiques non tissés, comportant au moins une feuille d'ouate de cellulose contrecollée à un non-tissé de renfort, caractérisé en ce qu'il consiste à l'im prégner dans un bain contenant la composition selon l'une des revendications 1 à 5. 7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'impré gnation est réalisée par foulardage. 8. Procédé selon l'une des revendicattions 6 et 7, caractérisé en ce que l'imprégnation est menée de façon à assurer un dépôt en sec compris entre 1 % et 50 % en poids par rapport au grammage ini tial du complexe. 9. Procédé selon l'une des revendications 5 à 8, caractérisé en ce qu il est associé à un traitement d'hydrofugation. 10. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que l'hydro- fugation est réalisée par imprégnation d'un agent hydrofugeant fluoré.