Brevet FR2759389A1 — publié le 19980814

PROCEDE DE FABRICATION D'UN MATERIAU PLAN COMPOSITE COMPORTANT UNE COUCHE DE FIBRES LIEES AU MOYEN D'UN ADHESIF A UN FILM PERFORE ET NE COUVRANT PAS LES PERFORATIONS DU FILM La présente invention a pour principal objet un procédé de fabrication d'un matériau plan composite comportant une couche de fibres liées à un film perforé, et ne couvrant pas les perforations du film. Elle concerne également le matériau plan composite en tant que tel ainsi que son utilisation comme film respirable dans la fabrication d'articles d'hygiène absorbants tels que par exemple les couches-culottes et les protections féminines. Dans la demande de brevet internationale WO 94/24354, on a déjà proposé un matériau plan composite comportant un film perforé thermoplastique recouvert sur au moins une de ses faces d'une couche de fibres thermoplastiques. Ce matériau plan composite est destiné à être utilisé comme support de coussin absorbant dans la fabrication de couches-culottes, ou encore comme film entourant le coussin absorbant dans la fabrication de protection féminine. Lorsqu'il est utilisé comme support de coussin absorbant dans le domaine des couches-culottes, ce matériau plan composite est imperméable aux liquides, et fait ainsi office de barrière pour l'urine, et perméable à l'air et à la vapeur d'eau, ce qui permet un échange gazeux entre l'article absorbant et l'extérieur de la couche-culotte. On obtient ainsi une évacuation progressive, sous forme de vapeur d'eau, de l'urine contenue dans le matelas absorbant, ce qui permet d'éviter l'apparition de rougeurs et voir même d'allergie, qui seraient provoquées par la macération de l'urine au contact de la peau de l'utilisateur. Lorsqu'il est utilisé comme film entourant le coussin absorbant d'un article de protection féminine, le matériau plan composite permet le passage des pertes sanguines, tout en évitant leur reflux. Dans cette application, la face textile, c'est-à-dire celle correspondant à la couche fibreuse est celle destinée à venir en contact avec l'usager, et présente avantageusement un toucher plus agréable comparativement au toucher d'un simple film thermoplastique perforé. Dans la demande de brevet internationale WO 94/24354, le film perforé est un film thermoplastique, et les fibres sont nécessairement en majorité constituées de fibres thermoplastiques, la liaison entre les fibres et le film étant nécessairement réalisée par thermoliage, et éventuellement au moyen d'une colle en complément du thermoliage. Plus précisément, dans un premier procédé, on disperse une nappe de fibres majoritairement thermoplastiques sur un film thermoplastique non perforé, et on présente l'ensemble ainsi constitué sur une surface pourvue d'orifices, puis on chauffe cet ensemble à une température proche de la température de ramollissement des matières thermoplastiques, tout en créant une aspiration à travers les orifices en sorte d'obtenir le claquage du film. Dans un second procédé, on disperse une nappe de fibres thermoplastiques sur un film thermoplastique déjà perforé, alors que les fibres sont à une température suffisante pour qu'elles adhérent naturellement à la surface du film après refroidissement de celui-ci. Enfin, dans un troisième procédé, on extrude un film thermoplastique sur un non-tissé constitué de fibres majoritairement thermoplastiques, et on réalise le claquage du film de la même manière que pour le premier procédé. Le matériau plan composite obtenu par la mise en oeuvre des procédés ci-dessus a l'inconvénient de présenter des perforations qui sont recouvertes en tout ou partie par les fibres de la couche fibreuse. Les fibres au droit des perforations font donc obstacle à l'échange gazeux lorsque ce matériau est utilisé comme matériau support de coussin absorbant dans une couche-culotte, ou font obstacle au passage des pertes sanguines lorsque le matériau plan composite est utilisé comme film entourant le coussin absorbant d'une protection féminine. Le but principal de la présente invention est de proposer un nouveau procédé de fabrication d'un matériau plan composite comportant un film perforé recouvert d'une couche fibreuse sur au moins une face, dite face de contact, qui permet de pallier l'inconvénient ci-dessus, tout en conservant les avantages de l'utilisation d'un film perforé quant aux performances techniques et un toucher réellement textile lié à la couche fibreuse Selon l'invention, ce procédé consiste à enduire préalablement la face de contact du film perforé avec une colle, et à projeter des fibres courtes sur la face de contact du film, en mettant en oeuvre une aspiration à travers le film perforé de telle sorte que les fibres projetées au droit des perforations du film sont aspirées à travers le film perforé et ne viennent pas obstruer les perforations. Pour la mise en oeuvre du procédé de l'invention, la longueur des fibres devra être suffisamment faible par rapport aux dimensions des perforations du film perforé pour éviter qu'une fibre arrivant au droit d'une perforation ne soit retenue par ses deux extrémités de par et d'autre de la perforation par l'adhésif enduit sur la face du film perforé. Cette longueur maximale des fibres utilisées dépendra non seulement de la dimension des perforations, mais également de la force d'aspiration mise en oeuvre ainsi que du type et de la quantité d'adhésif utilisés. Il a néanmoins été mis en évidence que pour une longueur de fibres supérieure à cinq fois la plus petite dimension de perforation dans le plan de la face de contact du film, il devenait difficile, même en augmentant la force d'aspiration, d'éviter que les fibres au droit d'une perforation ne restent attachées au film par leurs deux extrémités. L'invention a pour autre objet un matériau plan composite comportant un film perforé recouvert d'une couche de fibres sur au moins une face de contact, et qui se caractérise en ce que les fibres sont liées à la face de contact du film perforé uniquement au moyen d'une colle, en ce que la longueur des fibres est inférieure ou égale à cinq fois la plus petite dimension des perforations dans le plan de la face de contact du film, et en ce que les perforations du film ne sont pas recouvertes de fibres. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante d'un exemple particulier de mise en oeuvre du procédé de l'invention, laquelle description est donnée à titre d'exemple non limitatif, et en référence aux dessins annexés sur lesquels - la figure l représente de manière schématique une installation pour la mise en oeuvre de procédé de l'invention, - la figure 2 est une représentation en coupe d'un exemple particulier de matériau plan composite à trois dimensions conforme à l'invention, - la figure 3 est une représentation schématique en coupe d'un matériau plan composite qui est obtenu lorsque l'on met en oeuvre le procédé de l'invention avec une longueur de fibres trop importante, - et la figure 4 est une vue schématique de dessus d'un film perforé pouvant être utilisé pour réaliser les matériaux plan composite de l'invention et comportant des perforations se présentant sous la forme de cratères avec un rétrécissement, ou sous la forme de cercles. Si l'on se référe à l'installation de la figure 1, dans une variante particulière de réalisation le matériau plan composite de l'invention est obtenu à partir d'un film perforé 1, qui est déroulé en continu depuis un rouleau alimentaire 2a et enroulé sur un rouleau de stockage 2b. S'agissant d'un matériau composite destiné à être utilisé comme film respirable dans le domaine de fabrication des couches-culottes ou des protections féminines, le film perforé 1 sera de préférence un film thermoplastique, et par exemple un film en polyéthylène, polyamide ou polypropylène. Ce film 1 aura été préalablement perforé par tout moyen connu de l'homme du métier. Dans le cadre de l'invention, il pourra s'agir aussi bien d'un film perforé à deux dimensions, c'est-à-dire dont les perforations sont réalisées dans l'épaisseur du film et ne font pas saillie par rapport à l'une ou l'autre des deux faces, ou bien d'un film à trois dimensions c'est-à-dire d'un film présentant une face lisse, et une face rugueuse comportant des cratères. Entre les deux rouleaux 2a et 26, le film perforé 1 passe sous une station d'enduction 3, et sous une station 4 de formation par aspiration de la couche fibreuse. La station d'enduction 3 permet d'enduire en continu la face la, dite par la suite face de contact du film perforé 1, sur toute la largeur du film, au moyen d'une colle 3a. Une telle station d'enduction est par ailleurs déjà connue. La colle sera par exemple une résine adhésive thermoplastique dont l'enduction est réalisée selon la technique MELT-BLOWN, ou au moyen d'une buse léchante s'étendant sur toute la largeur du film 1. La station 4 de formation par aspiration de la couche fibreuse est une station qui est couramment utilisée pour la formation par voie sèche de non-tissés. Sa structure étant connue, elle ne sera pas décrite en détails. Cette station 4 comporte un transporteur 5 dont la bande 5a est perméable à l'air. Cette bande 5a présente une portion rectiligne 56 servant de support au film perforé l, la face lb du film l qui n'est pas enduite de colle étant tournée vers la bande 5a. Un caisson d'aspiration 6 est disposé au dessous de la portion rectiligne 56 de la bande 5a du transporteur 5. Ce caisson permet de créer un flux d'aspiration à travers la partie rectiligne 5b de la bande 5 et le film perforé 1, selon une surface d'aspiration (S) qui s'étend sur une longueur (~) et sur une largeur correspondant à la largeur du film perforé 1. Au dessus de la surface d'aspiration (S) la station 4 comporte un caisson 7 d'alimentation en fibres, qui permet d'alimenter de manière homogène toute la surface d'aspiration (S1 en fibres 9. Ce caisson qui est par ailleurs déjà connu met par exemple en oeuvre deux tambours rotatifs perforés 7a, 7b de distribution des fibres. Ces deux tambours sont alimentés par voie pneumatique avec des fibres 9 issues d'une machine 8 de production de fibres coupées de faible longueur. La nature des fibres dépendra de l'application ultérieure du matériau plan composite. Il convient de noter que les fibres 9 n'étant pas thermoliées au film l, elles ne sont pas nécessairement majoritairement thermoplastiques, contrairement aux fibres du document WO 94/24354. Les fibres 9 qui sont distribuées sur toute la surface d'aspiration (S) par le caisson 7 sont plaquées par aspiration à la surface de contact la du film perforé 1 qui est pré-enduite de colle. Les fibres 9 qui arrivent au droit d'une perforation du film 1 sont aspirées à travers cette perforation et à travers la portion rectiligne 5b et de la bande 5 du transporteur. Ces fibres résiduelles sont ensuite récupérées par des filtres (non représentées) en sortie du caisson d'aspiration 6. On obtient ainsi sur le rouleau de stockage 2t un matériau plan composite comportant un film perforé 1 dont la face de contact la est recouverte d'une couche de fibres 9 qui sont liées à cette face uniquement au moyen d'un adhésif 3a à l'exception des perforations lc qui ne sont pas obstruées par les fibres 9. On a représenté à la figure 2 un exemple de réalisation d'un matériau plan composite pour lequel le film perforé 1 est un film à trois dimensions avec une face de contact la lisse et une face opposée lb présentant des perforations lc sous la forme de cratères tronconiques. L'invention pourra bien entendu être appliquée à tout type de film perforé à deux ou trois dimensions et quelle que soit la forme des perforations. Plus la longueur des fibres 9 projetées à la surface la du film perforé 1 est importante, plus il y a un risque qu'une fibre arrivant au droit d'une perforation, telle que la fibre 9' illustrée sur la figure 3 reste collée à la surface la du film perforé 1, par ses deux extrémités 9'a de part et d'autre de la perforation lc et ce malgrè l'aspiration mise en oeuvre à travers le film. De préférence, dans le cadre de l'invention, la longueur des fibres 9 utilisée sera au maximum égale à cinq fois la plus petite dimension des perforations lc du film 1 mesurée dans le plan (PP) de la face de contact la du film perforé afin d'éviter les risques de collage des fibres au droit des perforations du film 1. On a représenté à la figure 4 un exemple particulier de réalisation d'un film perforé 1 qui a été notamment décrit dans la demande de brevet internationale WO 96/02215, et qui présente deux types de perforations. Un premier type de perforations 10 comporte une section circulaire dans le plan (PP) de la face de contact la du film perforé 1. Un second type de perforation il comporte en section dans le plan (PP) de la face de contact la, une première partie lla de forme circulaire recoupant une seconde partie 1 lb de forme elliptique, la jonction entre ces deux parties formant un rétrécissement lic de largeur (e). Dans l'exemple illustré, le diamètre (d) des perforations 10 du premier type est égal au diamètre de la première partie 1 la des perforations 11. Ainsi, la plus petite dimension des perforations du film de la figure 3 dans le plan (PP) de la face de contact la du film perforé 1 correspond à la largeur (e) du rétrécissement 1 1 c des perforations 11. La longueur des fibres 9 sera donc de préférence choisie inférieure ou égale à cinq fois cette largeur (e) dans le cas du film perforé particulier de la figure 4. Dans un exemple précis de réalisation donné à titre indicatif, le film perforé 1 utilisé était celui de la figure 4, avec une largeur (e) pouvant varier entre 0,6 mm et 3 mm ; le taux de perforation du film 1, c'est-à-dire le rapport entre la surface ouverte du film et la surface totale était compris entre 15 % et 40 %. La bande 5a était un tapis maillé, à mailles carrées de côté faisant environ 8 mm ; la surface ouverte de la bande 5a représentait environ 35 % de sa surface totale. La longueur (L) et la largeur de la surface d'aspiration valaient respectivement 1 000 mm et 1 200 mm La dépression mise en oeuvre dans le caisson d'aspiration 6 valait environ 15 105 Pa. L'enduction de colle était réalisée selon la technique buse léchante avec une quantité de résine adhésive très faible, afin de ne pas altérer la souplesse du matériau plan composite. De préférence, l'enduction était réalisée à raison de 1 à 5 g/m2 de colle, pour une quantité de fibres comprise entre 2g/m2 et 20 g/m2. Les fibres utilisées étaient des fibres en polypropylène ayant une longueur comprise entre 2 mm et 3 mm, et ayant un titrage de 2,2 dtex. REVENDICATIONS 1. Procédé de fabrication d'un matériau plan composite comportant un film perforé (1) recouvert d'une couche fibreuse sur au moins une face (la), dite face de contact, caractérisé en ce qu'il consiste à enduire préalablement la face de contact (la) du film perforé avec une colle (3a) et à projeter des fibres courtes (9) sur la face de contact (la) du film, en mettant en oeuvre une aspiration à travers le film perforé (1) de telle sorte que les fibres projetées au droit des perforations du film sont aspirées à travers le film perforé, et ne viennent pas obstruer les perforations. 2. Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que la longueur des fibres (9) est inférieure ou égale à 5 fois la plus petite dimension des perforations dans le plan (PP) de la face de contact (la) du film. 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2 caractérisé en ce que la pré-enduction de colle est réalisée à raison de 1 à 5 g/m2. 4. Matériau plan composite comportant un film perforé (1) recouvert d'une couche de fibres sur au moins une face, dite face de contact, caractérisé en ce que les fibres (9) sont liées à la face de contact (10) du film perforé uniquement au moyen d'une colle, en ce que la longueur des fibres est inférieure ou égale à 5 fois la plus petite dimension des perforations dans le plan (PP) de la face de contact (la) du film, et en ce que les perforations du film ne sont pas recouvertes de fibres (9). 5. Utilisation du matériau plan composite de la revendication 4 ou du matériau plan composite obtenu par la mise en oeuvre du procédé des revendications 1 à 3 comme film respirable dans la fabrication d'articles d'hygiène absorbants, et notamment de couches-culottes ou de protection féminines.