PROCEDE ET INSTALLATION DE FIXATION DE PARTICULES SUR LESMETHOD AND INSTALLATION FOR FIXING PARTICLES ONTO
FIBRES SUPERFICIELLES D'UNE NAPPE DE FIBRES. NAPPE DE FIBRESSURFACE FIBERS OF A FIBER TABLECLOTH. FIBER TABLECLOTH
OBTENUE ET ARTICLE COMPORTANTOBTAINED AND ARTICLE INCLUDING
UNE TELLE NAPPE La présente invention concerne le domaine des nappes de fibres , en particulier mais non exclusivement des nappes de fibres qui sont destinées aux articles d'hygiène du type couche-culotte. Elle concerne plus particulièrement un procédé et une installation pour la fixation de particules sur les fibres superficielles d'une telle nappe, notamment fixation de particules d'un matériau super absorbant.SUCH A TABLECLOTH The present invention relates to the field of fiber sheets, in particular but not exclusively fiber sheets which are intended for hygiene articles of the diaper type. It relates more particularly to a method and an installation for fixing particles on the surface fibers of such a sheet, in particular fixing particles of a super absorbent material.
Dans le domaine des articles d'hygiène , on cherche à améliorer de manière constante le confort de l'usager, notamment en diminuant l'épaisseur du matelas absorbant , une telle réduction d'épaisseur étant rendue possible grâce à la mise en oeuvre d'un matériau super absorbant, c'est-à-dire d'un matériau capable d'absorber une quantité très importante de liquide. Il peut s'agir en particulier d'un polymère hydroexpansible capable d'absorber au moins quinze fois son propre poids d'eau.In the field of hygiene articles, it is sought to constantly improve the comfort of the user, in particular by reducing the thickness of the absorbent mattress, such a reduction in thickness being made possible by the use of a super absorbent material, that is to say a material capable of absorbing a very large quantity of liquid. It may in particular be a hydroexpandable polymer capable of absorbing at least fifteen times its own weight of water.
Un tel matériau super absorbant se présente généralement sous forme de particules , c'est-à-dire de grains solides. Lorsque l'on cherche à diminuer l'épaisseur du matelas absorbant par exemple d'une couche-culotte, il est nécessaire que ces particules soient d'une manière ou d'une autre solidaires de la nappe de fibres constitutives du matelas absorbant, faute de quoi il y aurait de forts risques de perte de particules lors des différentes étapes de fabrication de la couche-culotte et lors de la manipulation de celle-ci par l'utilisateur.Such a super absorbent material is generally in the form of particles, that is to say solid grains. When one seeks to reduce the thickness of the absorbent mattress, for example a diaper, it is necessary that these particles are in one way or another integral with the sheet of fibers constituting the absorbent mattress, failing what there would be strong risks of loss of particles during the various stages of manufacture of the diaper and during handling thereof by the user.
Une solution visant à solidariser les particules d'un matériau super absorbant au matelas absorbant consiste à emprisonner lesdites particules entre deux nappes de fibres. Une autre solution , proposée par le document EP.676. 96, consiste à fixer lesdites particules en surface de la nappe de fibres à l'aide d'un liant formé d'une dispersion de
polymères. Selon le procédé décrit dans ce document , on traite une nappe de fibres non liées entre-elles avec une dispersion aqueuse d'un liant puis on dépose sur la nappe ainsi imprégnée des particules d'un matériau super absorbant , on retire l'excès de dispersion par aspiration et de préférence on sèche l'ensemble. On obtient donc à la fois le liage de toutes les fibres de la nappe et le liage des particules du matériau super absorbant sur au moins les fibres superficielles de ladite nappe. Selon le demandeur le procédé décrit dans le document EP.676.496 présente cependant des inconvénients. Il nécessite la mise en oeuvre d'une quantité fort importante de la dispersion aqueuse de liant du fait que c'est l'ensemble de la nappe qui est imprégné par cette dispersion. De plus la fixation d'une particule donnée ne peut se faire que si elle est en contact avec une fibre imprégnée de liant ; cette fixation ne peut pas avoir lieu notamment dans les cas où une particule est en contact avec une zone non imprégnée, s'agissant d'une fibre ou d'une autre particule du matériau super absorbant.One solution aimed at joining the particles of a super absorbent material to the absorbent mat consists in trapping said particles between two layers of fibers. Another solution, proposed by document EP.676. 96, consists in fixing said particles to the surface of the fiber web using a binder formed from a dispersion of polymers. According to the process described in this document, a sheet of fibers which are not bonded together is treated with an aqueous dispersion of a binder, then the particles thus impregnated with particles of a super-absorbent material are deposited, the excess of dispersion by aspiration and preferably the whole is dried. There is therefore obtained both the bonding of all the fibers of the sheet and the bonding of the particles of the super absorbent material on at least the surface fibers of said sheet. According to the applicant, the process described in document EP.676.496 has drawbacks, however. It requires the use of a very large amount of the aqueous dispersion of binder because it is the whole of the sheet which is impregnated with this dispersion. Furthermore, the fixing of a given particle can only be done if it is in contact with a fiber impregnated with binder; this fixing cannot take place in particular in the cases where a particle is in contact with an unimpregnated area, being a fiber or another particle of the super absorbent material.
D'une manière générale , ce qui vient d'être décrit pour la fixation des particules d'un matériau super absorbant sur une nappe de fibres destinées à constituer un matelas absorbant pour article d'hygiène s'applique de la même manière pour la fixation de particules quelles qu'elles soient sur les fibres superficielles d'une nappe de fibres , quelle que soit sa destination.In general, what has just been described for fixing the particles of a super absorbent material on a sheet of fibers intended to constitute an absorbent mattress for a hygiene article applies in the same way for fixing of particles whatever they are on the surface fibers of a sheet of fibers, whatever its destination.
Le but que s'est fixé le demandeur est de proposer un procédé de fixation de particules sur les fibres superficielles d'une nappe de fibres qui pallie les inconvénients cités ci-dessus.The aim that the applicant has set is to propose a method for fixing particles on the surface fibers of a sheet of fibers which overcomes the drawbacks mentioned above.
Ce but est parfaitement atteint par le procédé de l'invention qui, de manière connue , met en oeuvre un liant sous forme d'une dispersion et qui consiste , de manière caractéristique : a) à créer une suspension de fines gouttelettes de la dispersion de liant dans un volume donné au-dessus de la nappe de fibres , b) à projeter les particules dans ledit volume , moyennant quoi lesdites
particules sont enrobées par la dispersion de liant et tombent sur la nappe de fibres , c) et à faire subir à l'ensemble nappe de fibres/particules enrobées de la dispersion un traitement apte à réaliser la fixation du liant sur les fibres de la nappe.This object is perfectly achieved by the method of the invention which, in known manner, uses a binder in the form of a dispersion and which typically consists of: a) creating a suspension of fine droplets of the dispersion of binder in a given volume above the sheet of fibers, b) projecting the particles into said volume, whereby said particles are coated with the dispersion of binder and fall on the fiber web, c) and subject the fiber web / particles coated with the dispersion to a treatment capable of fixing the binder on the fibers of the web .
Ce qui fait l'originalité de ce procédé est d'associer le liant à la particule à fixer plutôt que d'associer le liant aux fibres de la nappe comme c'est le cas du document EP.676.496. La particule qui traverse l'espace dans lequel se trouve la suspension de fines gouttelettes de la dispersion de liant, se présentant donc comme un brouillard, entre en contact avec lesdites gouttelettes et se charge de celles-ci jusqu'à être enrobée de la dispersion de liant. Le fait que la particule se soit chargée en dispersion de liant présente des avantages incidents , dus à son alourdissement relatif ; d'une part lorsqu'elle tombe sur la nappe la particule peut pénétrer plus avant parmi les fibres superficielles de celle-ci et d'autre part la projection dans le volume de la suspension n'est pas obligatoirement à la verticale de la nappe mais peut être faite sous un angle différent.What makes the originality of this process is to associate the binder with the particle to be fixed rather than associating the binder with the fibers of the sheet as is the case of document EP.676.496. The particle which crosses the space in which the suspension of fine droplets of the binder dispersion is found, thus presenting itself as a mist, comes into contact with said droplets and takes charge of them until it is coated with the dispersion. of binder. The fact that the particle is loaded with binder dispersion has incidental advantages, due to its relative weighting; on the one hand when it falls on the sheet the particle can penetrate further among the surface fibers thereof and on the other hand the projection in the volume of the suspension is not necessarily vertical to the sheet but can be done from a different angle.
Selon la disposition particulière du procédé de l'invention, c'est le liant qui enrobe la particule qui vient en contact avec une ou plusieurs fibres de la nappe et qui, après le traitement de fixation, réalise le liage entre la particule et la nappe. Bien sûr dans le cas où plusieurs particules sont en contact les unes avec les autres , elles sont de la même manière liées entre-elles et avec les fibres de la nappe, ce qui n'aurait pas été obligatoirement le cas dans le procédé décrit dans le document EP.676.496.According to the particular arrangement of the process of the invention, it is the binder which coats the particle which comes into contact with one or more fibers of the sheet and which, after the fixing treatment, performs the bonding between the particle and the sheet. . Of course in the case where several particles are in contact with each other, they are in the same way linked to each other and to the fibers of the sheet, which would not necessarily have been the case in the process described in document EP.676.496.
De préférence la suspension de fines gouttelettes de la dispersion de liant est obtenue par projection d'une dispersion aqueuse contenant de l'ordre de 5 à 20% de liant. Avec cette proportion on obtient , dans de bonnes conditions , un brouillard homogène de fines gouttelettes de la dispersion, en mettant en oeuvre des moyens de pulvérisation du type
pistolet Airless (sans air).Preferably, the suspension of fine droplets of the binder dispersion is obtained by spraying an aqueous dispersion containing on the order of 5 to 20% of binder. With this proportion, a homogeneous mist of fine droplets of the dispersion is obtained under good conditions, by using spraying means of the type Airless gun (without air).
S'agissant de particules d'un matériau super absorbant , de préférence la dispersion est une dispersion aqueuse d'un liant hydrosoluble, par exemple de carboxy méthyl cellulose (CMC). Le traitement de fixation est de préférence un traitement thermique, permettant d'évaporer le solvant.As regards particles of a super absorbent material, preferably the dispersion is an aqueous dispersion of a water-soluble binder, for example of carboxy methyl cellulose (CMC). The fixing treatment is preferably a heat treatment, making it possible to evaporate the solvent.
Lorsque les particules sont dans un matériau super absorbant, et que la dispersion du liant est une dispersion aqueuse, il importe que les conditions du traitement thermique soient déterminées en sorte que l'évaporation de l'eau de la dispersion intervienne dans un délai qui soit inférieur au délai d'expansion du matériau super absorbant sous l'action de l'eau. En effet, dans le cas contraire, il pourrait se produire une expansion du matériau super absorbant sous l'effet de l'eau contenue dans la dispersion. En pratique le délai d'expansion d'un matériau super absorbant est variable et peut dépendre notamment de sa granulométrie. De manière générale pour les super absorbants qui sont utilisés dans les articles d'hygiène du type couche-culotte , le délai d'expansion est de l'ordre de quelques dizaines de secondes. Il peut cependant être beaucoup plus court lorsque l'on utilise des particules de plus faible dimension.When the particles are in a super absorbent material, and the dispersion of the binder is an aqueous dispersion, it is important that the conditions of the heat treatment are determined so that the evaporation of the water from the dispersion takes place within a time which is less than the expansion time of the super absorbent material under the action of water. In fact, otherwise, an expansion of the super absorbent material could occur under the effect of the water contained in the dispersion. In practice, the expansion time of a super absorbent material is variable and can depend in particular on its particle size. In general for the super absorbents which are used in hygiene articles of the diaper type, the expansion time is of the order of a few tens of seconds. However, it can be much shorter when using smaller particles.
Avantageusement s'agissant d'une dispersion aqueuse d'une carboxy méthyl cellulose, cette dispersion présente un pH légèrement acide, par exemple compris entre 4 et 6,8. Cette disposition particulière a pour effet de retarder l'expansion du matériau super absorbant et donc de pouvoir mettre en oeuvre le procédé de l'invention avec des particules beaucoup plus fines d'un tel matériau.Advantageously, in the case of an aqueous dispersion of a carboxy methyl cellulose, this dispersion has a slightly acidic pH, for example between 4 and 6.8. This particular arrangement has the effect of delaying the expansion of the super absorbent material and therefore of being able to implement the method of the invention with much finer particles of such a material.
C'est un autre objet de l'invention que de proposer une installation spécialement conçue pour la mise en oeuvre en continu du procédé précité. Cette installation pour la fixation en continu de particules sur les fibres au moins superficielles d'une nappe de fibres
comporte, de manière caractéristique : a) une bande sans fin équipée de moyens d'entraînement, b) des moyens de pulvérisation d'une dispersion de liant aptes à créer une suspension de fines gouttelettes de ladite dispersion dans un volume donné au-dessus de la bande sans fin, c) des moyens pour la projection de particules, vers le volume précité et d) une enceinte de traitement disposée sur le parcours de la bande sans fin, en aval des moyens de pulvérisation et de projection.It is another object of the invention to provide an installation specially designed for the continuous implementation of the above process. This installation for the continuous fixing of particles on at least surface fibers of a sheet of fibers typically comprises: a) an endless belt equipped with drive means, b) means for spraying a dispersion of binder capable of creating a suspension of fine droplets of said dispersion in a given volume above the endless strip, c) means for the projection of particles, towards the aforementioned volume and d) a treatment enclosure arranged on the path of the endless strip, downstream of the spraying and projection means.
De préférence les moyens de pulvérisation consistent en deux pistolets disposés de part et d'autre de la bande sans fin et dirigés obliquement vers celle-ci en sorte de former un brouillard dans le volume déterminé.Preferably the spraying means consist of two guns arranged on either side of the endless band and directed obliquely towards it so as to form a mist in the determined volume.
De préférence les moyens de projection de particules consistent en un pistolet Airless (sans air) disposé d'un côté de la bande sans fin et dirigé obliquement vers le volume déterminé.Preferably, the particle projection means consist of an Airless spray gun (without air) placed on one side of the endless band and directed obliquely towards the determined volume.
C'est un autre objet de l'invention que de proposer une nappe de fibres obtenue par le procédé de l'invention qui comporte , de manière connue , des particules fixées au moins sur les fibres superficielles de ladite nappe au moyen d'un liant ; de manière caractéristique lesdites particules sont totalement enrobées dudit liant.It is another object of the invention to provide a sheet of fibers obtained by the process of the invention which comprises, in known manner, particles fixed at least to the surface fibers of said sheet by means of a binder ; typically said particles are completely coated with said binder.
Selon une variante préférée de réalisation, les particules sont dans un matériau super absorbant et la nappe de fibres fait de l'ordre de 45 à 1 1 Og/m2 à raison de 20 à 6Og/m2 de fibres , de 10 à 2Og/m2 de liant et de 15 à 3Og/m2 de particules. C'est une autre objet de l'invention que de proposer un article d'hygiène qui comporte un matelas absorbant , un film extérieur imperméable disposé sous le matelas absorbant , une nappe de fibres conforme à l'invention qui est disposée sur le matelas absorbant ainsi qu'un voile perméable intérieur recouvrant ladite nappe de fibres ; dans cet article les fibres superficielles sur lesquelles sont fixées les particules d'un matériau super absorbant sont en contact avec le voile perméable
intérieur.According to a preferred embodiment, the particles are in a super absorbent material and the sheet of fibers is of the order of 45 to 1 1 Og / m 2 at a rate of 20 to 6Og / m 2 of fibers, from 10 to 2Og / m 2 of binder and 15 to 3Og / m 2 of particles. It is another object of the invention to provide a hygiene article which comprises an absorbent mattress, an impermeable outer film placed under the absorbent mattress, a sheet of fibers according to the invention which is arranged on the absorbent mattress as well as an interior permeable veil covering said sheet of fibers; in this article the surface fibers on which the particles of a super absorbent material are fixed are in contact with the permeable veil interior.
Bien sûr la présente invention n'est pas limitée à la seule application d'une nappe de fibres sur laquelle sont fixées des particules d'un matériau super absorbant destinées à former le matelas absorbant d'un article d'hygiène du type couche-culotte. En particulier la présente invention peut être applicable dans le domaine de l'habillement, les particules étant alors dans un matériau thermocollant.Of course, the present invention is not limited to the sole application of a sheet of fibers to which particles of a super absorbent material are attached intended to form the absorbent mattress of a hygienic article of the diaper type. . In particular the present invention can be applicable in the field of clothing, the particles then being in a heat-bonding material.
La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va être faite d'un exemple préféré de réalisation d'une nappe de fibres destinée à constituer le matelas absorbant d'une couche- culotte, sur laquelle nappe sont fixées des particules d'un matériau super absorbant, illustré par le dessin annexé dans lequel :The present invention will be better understood on reading the description which will be given of a preferred embodiment of a sheet of fibers intended to constitute the absorbent mattress of a diaper, on which sheet are fixed particles of '' a super absorbent material, illustrated by the appended drawing in which:
- La figure 1 est une représentation schématique en perspective d'une installation de fixation des particules super absorbantes sur les fibres superficielles de la nappe et,FIG. 1 is a schematic perspective representation of an installation for fixing superabsorbent particles on the surface fibers of the sheet and,
- La figure 2 est une représentation schématique en coupe de la nappe.- Figure 2 is a schematic sectional representation of the sheet.
Le but de la présente invention est de fixer des particules 1 sur une nappe 2 et plus particulièrement sur les fibres superficielles 3 de ladite nappe 2. L'installation 4 qui est illustrée comporte une bande sans fin 5 qui est tendue entre des cylindres 6 dont au moins l'un est entraîné par un moteur d'entraînement non représenté. Le brin supérieur 5a de la bande sans fin 5 , à l'état horizontal , traverse une enceinte 7 à l'intérieur de laquelle sont prévus des moyens de chauffage. En amont de l'enceinte 7 sont disposés deux pistolets 8 , de part et d'autre de la bande sans fin 5 dirigés obliquement vers le brin supérieur 5a. Ces pistolets 8 de pulvérisation sont alimentés par une dispersion aqueuse d'un liant. Les conditions de fonctionnement des pistolets et leur disposition relative l'un par rapport à l'autre et par rapport à la bande centrale 5 sont déterminées en sorte que les fines gouttelettes projetées par les deux pistolets 8 créent une suspension , du
type brouillard, dans un volume 9 déterminé , au-dessus du brin supérieur 5a de la bande sans fin 5. Dans l'exemple illustré sur la figure 1 , ce volume 9 fait toute la largeur de la nappe 2 lors de son déplacement sur le brin supérieur 5a de la bande sans fin 5. De plus l'installation 4 comporte un pistolet 10 de projection des particules 1 . Il peut s'agir notamment d'un pistolet du type Airless (sans air). Ce pistolet 10 est dirigé vers le volume 9 dans lequel se trouve la suspension des fines gouttelettes de la dispersion de liant. Lorsqu'elles pénètrent dans le volume 9, les particules 1 entrent en contact avec les fines goulettes de la dispersion de liant , elles se chargent de cette dispersion jusqu'à être enrobées au moins partiellement. Etant ainsi chargées, les particules s'alourdissent et tombent naturellement vers le brin supérieur 5a sur lequel se trouve la nappe de fibres 2. Les particules 1 enrobées de la dispersion de liant 1 1 , lors de leur chute, sont arrêtées par les fibres superficielles 3 de la nappe 2. L'ensemble constitué par la nappe 2 et les particules 1 enrobées de la dispersion de liant 1 1 pénètrent, lors du déplacement de la bande 5 , dans l'enceinte 7 , dont la fonction est d'évaporer le solvant et éventuellement de polymériser le liant. Ainsi , après ce traitement, les particules 1 sont liées aux fibres superficielles 3 avec lesquelles elles étaient en contact grâce au liant . La nappe 2' ainsi constituée est ensuite enroulée en sortie de la bande sans fin 5.The object of the present invention is to fix particles 1 on a sheet 2 and more particularly on the surface fibers 3 of said sheet 2. The installation 4 which is illustrated comprises an endless band 5 which is stretched between cylinders 6 whose at least one is driven by a drive motor, not shown. The upper strand 5a of the endless belt 5, in the horizontal state, passes through an enclosure 7 inside which heating means are provided. Upstream of the enclosure 7 are arranged two pistols 8, on either side of the endless strip 5 directed obliquely towards the upper strand 5a. These spray guns 8 are supplied with an aqueous dispersion of a binder. The operating conditions of the guns and their relative arrangement with respect to each other and with respect to the central strip 5 are determined so that the fine droplets projected by the two guns 8 create a suspension, fog type, in a determined volume 9, above the upper strand 5a of the endless belt 5. In the example illustrated in FIG. 1, this volume 9 covers the entire width of the ply 2 during its movement over the upper strand 5a of the endless belt 5. In addition, the installation 4 comprises a gun 10 for projecting the particles 1. It may in particular be an Airless type gun (without air). This gun 10 is directed towards the volume 9 in which the suspension of the fine droplets of the binder dispersion is located. When they enter the volume 9, the particles 1 come into contact with the fine droplets of the binder dispersion, they take charge of this dispersion until they are at least partially coated. Being thus charged, the particles become heavier and fall naturally towards the upper strand 5a on which is the layer of fibers 2. The particles 1 coated with the dispersion of binder 1 1, during their fall, are stopped by the surface fibers 3 of the sheet 2. The assembly constituted by the sheet 2 and the particles 1 coated with the dispersion of binder 1 1 penetrate, during the movement of the strip 5, into the enclosure 7, the function of which is to evaporate the solvent and optionally polymerize the binder. Thus, after this treatment, the particles 1 are bonded to the surface fibers 3 with which they were in contact thanks to the binder. The sheet 2 'thus formed is then wound at the outlet of the endless belt 5.
S'agissant d'une nappe 2 destinée à entrer dans la composition, au moins partiellement d'un matelas absorbant pour couche-culotte, les particules 1 sont dans un matériau super absorbant , du type polymère hydro-expansible, par exemple des particules de carboxy méthyl cellulose, de polyacrylamide, d'amidon greffé, de polymère acrylique modifié. Ces polymères hydro-expansibles sont capables d'absorber au moins quinze fois leur propre poids d'eau ou de dispersion aqueuse. A titre d'exemple non exhaustif, le demandeur a mis en oeuvre des particules du produit super absorbant dénommé ATOCHEM HP2OO.
Dans cette même application, il est indispensable que le liant soit hydrosoluble , de manière à ce que après séchage ou polymérisation, il ne crée pas en surface de chaque particule une barrière que ne pourrait pénétrer le liquide. Ce liant hydrosoluble peut être notamment une résine acrylique , en dispersion aqueuse ; par exemple il s'agit d'une résine commercialisée par la firme HOECHST sous la dénomination ARKOFIL A.V.R.In the case of a sheet 2 intended to enter into the composition, at least partially of an absorbent mattress for diaper, the particles 1 are made of a super absorbent material, of the hydro-expandable polymer type, for example particles of carboxy methyl cellulose, polyacrylamide, grafted starch, modified acrylic polymer. These hydro-expandable polymers are capable of absorbing at least fifteen times their own weight of water or aqueous dispersion. By way of non-exhaustive example, the applicant has used particles of the super absorbent product called ATOCHEM HP2OO. In this same application, it is essential that the binder is water-soluble, so that after drying or polymerization, it does not create a barrier on the surface of each particle that the liquid could not penetrate. This water-soluble binder can in particular be an acrylic resin, in aqueous dispersion; for example it is a resin sold by the company HOECHST under the name ARKOFIL AVR
Pour obtenir une suspension de fines gouttelettes, se comportant comme un brouillard, il est préférable que la dispersion aqueuse du liant ait une concentration qui soit comprise entre 5 et 20% en poids. Le produit ARKOFIL A.V.R. est proposé avec une concentration de 25% ; il a donc été dilué dans l'eau jusqu'à ce que la concentration atteigne par exemple 5%.To obtain a suspension of fine droplets, behaving like a mist, it is preferable that the aqueous dispersion of the binder has a concentration which is between 5 and 20% by weight. The ARKOFIL A.V.R. is offered with a concentration of 25%; it has therefore been diluted in water until the concentration reaches, for example, 5%.
Dans un exemple précis de réalisation, la nappe 2 est un non- tissé obtenu à partir d'une fibre polyester, réalisé par cardage, étalage et étirage jusqu'à obtenir une nappe de 5Og/m2. La vitesse de déplacement de la bande sans fin 5, les conditions de fonctionnement des pistolets 8, les conditions de projection des particules 1 par le pistolet 10 ont été réglées en sorte que les quantités respectives de particules et de la dispersion de liant ont été de 23g de particules / m2 et de 15g de liant/m2, ce qui correspond pour une concentration de 5% à 3OOg/m2 de dispersion de liant avant séchage.In a specific embodiment, the sheet 2 is a nonwoven obtained from a polyester fiber, produced by carding, spreading and stretching until a sheet of 5Og / m 2 is obtained. The speed of movement of the endless belt 5, the operating conditions of the guns 8, the conditions of projection of the particles 1 by the gun 10 have been adjusted so that the respective amounts of particles and of the dispersion of binder have been 23g of particles / m 2 and 15g of binder / m 2 , which corresponds for a concentration of 5% to 3OOg / m 2 of binder dispersion before drying.
On constate que sur la nappe 2' obtenue , les particules 1 sont incluses et fixées solidement dans une couche superficielle 2'a de la nappe 2. Il est d'ailleurs possible manuellement de déliter cette couche superficielle 2'a par rapport au reste de la nappe 2'. Cette fixation est suffisamment solide pour qu'il n'y ait pas de perte de particules 1 lors des manipulations ultérieures de la nappe 2'.It can be seen that on the sheet 2 ′ obtained, the particles 1 are included and fixed firmly in a surface layer 2 ′ a of the sheet 2. It is moreover possible manually to disintegrate this surface layer 2 ′ relative to the rest of tablecloth 2 '. This fixation is sufficiently solid for there to be no loss of particles 1 during subsequent manipulations of the sheet 2 ′.
Le traitement thermique qui est réalisé dans l'enceinte 7 a pour but d'éliminer le solvant contenu dans la dispersion de liant et éventuellement de polymériser ledit liant, de manière à ce qu'en sortie de
l'enceinte 7 le liant assure effectivement la liaison entre les fibres superficielles 3 et les particules 1 . Lorsque les particules 1 sont dans un matériau super absorbant , il importe que le contact de la dispersion aqueuse de liant ne puisse pas réaliser l'expansion des particules. Pour cela il faut que le traitement thermique soit suffisamment efficace et rapide pour que l'élimination du solvant soit obtenue , au moins en grande partie, dans le délai qui est normalement nécessaire pour que la particule de super absorbant réagisse lors du contact avec un milieu liquide. Pour des matériaux super absorbants utilisés habituellement dans les couches-culottes, ce délai de réaction est de l'ordre d'une dizaine à plusieurs dizaines de secondes. Par contre il existe des matériaux super absorbants, de fine granulométrie, qui réagissent dans des délais beaucoup plus courts pouvant être inférieurs à une seconde. Dans ce dernier cas , il est quasiment impossible avec les moyens de chauffage conventionnels d'obtenir l'élimination du solvant contenu dans la dispersion de liant dans ce bref délai. Une solution à ce problème peut consister dans la modification du pH de la dispersion de liant , modification qui vise à rendre acide cette dispersion, ce qui a pour effet de retarder la réaction du matériau super absorbant mis en présence d'un liquide. Cette modification de pH doit être cependant maîtrisée, faute de quoi le matériau super absorbant perdrait de son efficacité. Le demandeur a déterminé une fourchette de pH comprise entre 6,8 et 4, comme étant acceptable.The purpose of the heat treatment which is carried out in enclosure 7 is to remove the solvent contained in the binder dispersion and optionally to polymerize said binder, so that at the outlet of enclosure 7 the binder effectively ensures the connection between the surface fibers 3 and the particles 1. When the particles 1 are in a super absorbent material, it is important that contact with the aqueous dispersion of binder cannot achieve the expansion of the particles. For this it is necessary that the heat treatment is sufficiently effective and rapid for the elimination of the solvent to be obtained, at least in large part, within the time which is normally necessary for the particle of super absorbent to react upon contact with a medium. liquid. For super absorbent materials usually used in diapers, this reaction time is of the order of ten to several tens of seconds. On the other hand there are super absorbent materials, of fine particle size, which react in much shorter times which can be less than one second. In the latter case, it is almost impossible with conventional heating means to obtain the elimination of the solvent contained in the dispersion of binder in this short time. One solution to this problem may consist in modifying the pH of the dispersion of binder, a modification which aims to make this dispersion acidic, which has the effect of delaying the reaction of the superabsorbent material brought into contact with a liquid. This change in pH must however be controlled, otherwise the super absorbent material would lose its effectiveness. The applicant has determined a pH range between 6.8 and 4 as being acceptable.
Dans son application aux couches-culottes , la nappe 2', sur les fibres superficielles 3 de laquelle sont fixées des particules 1 d'un matériau super absorbant selon l'invention fait de l'ordre de 45 à 1 1 Og/m2 avec une répartition de 20 à 6Og/m2 de fibres , de 15 à 3Og/m2 de particules super absorbantes et de 10 à 2Og/m2 de liant. Cette nappe 2' est disposée au-dessus du matelas absorbant de la couche-culotte et en-dessous du voile perméable intérieur, avec les fibres superficielles 3 sur lesquelles sont fixées les particules 1 qui sont en
contact avec ledit voile perméable intérieur. Cette disposition permet d'obtenir une diffusion extrêmement rapide du liquide venant sur le voile perméable intérieur , lors de mictions successives, cette diffusion étant pour trois mictions successives inférieure à 1 seconde, comparativement à des temps de diffusion qui peuvent aller jusqu'à 12 secondes à la troisième miction avec une couche-culotte ayant un matelas absorbant conventionnel. De plus on observe, dans cette même comparaison, une humidification beaucoup moins importante, jusqu'à dix fois moindre, du voile perméable intérieur. La présente invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisation qui vient d'être décrit. Une nappe de fibres avec particules super absorbantes fixées sur ces fibres superficielles peut trouver application dans d'autres domaines tels que le drainage, l'absorption d'huile, l'absorption de liquide pour l'horticulture ou l'agriculture, sans que cette liste soit limitative.In its application to diapers, the sheet 2 ', on the surface fibers 3 of which are fixed particles 1 of a super absorbent material according to the invention made of the order of 45 to 1 1 Og / m 2 with a distribution of 20 to 6Og / m 2 of fibers, 15 to 3Og / m 2 of super absorbent particles and 10 to 2Og / m 2 of binder. This sheet 2 ′ is arranged above the absorbent mattress of the diaper and below the interior permeable veil, with the surface fibers 3 on which the particles 1 are fixed which are contact with said interior permeable web. This arrangement makes it possible to obtain an extremely rapid diffusion of the liquid coming onto the internal permeable veil, during successive urinations, this diffusion being for three successive urinations less than 1 second, compared with diffusion times which can go up to 12 seconds. on the third urination with a diaper having a conventional absorbent mattress. In addition, in this same comparison, a much less humidification, up to ten times less, of the inner permeable veil is observed. The present invention is not limited to the embodiment which has just been described. A sheet of fibers with superabsorbent particles attached to these surface fibers can find application in other areas such as drainage, oil absorption, liquid absorption for horticulture or agriculture, without this list is exhaustive.
De plus l'invention n'est pas limitée à la mise en oeuvre de particules super absorbantes. Par exemple s'agissant de particules d'un matériau thermocollant, une telle nappe pourrait être utilisée dans le domaine de l'habillement. Dans une autre variante d'application aux couches-culottes, on réalise le support de drainage, dénommé couramment le loft, à disposer sur le matelas absorbant d'une couche-culotte à partir d'une nappe selon l'invention. Plus précisément on alimente une première carde équipée d'un étaleur avec des premières fibres d'un titrage donné, par exemple des fibres de polyester 6,6 dtex, en sorte de former une nappe croisée; on alimente une seconde carde, sans étaleur, avec des secondes fibres d'un titrage inférieur à celui des premières fibres, par exemple 1 ,7 dtex, en sorte de former une nappe parallèle ; on juxtapose la nappe parallèle avec la nappe croisée, la face inférieure de la nappe croisée étant en contact avec la nappe parallèle, et on fixe sur la face supérieure de la nappe croisée des particules d'un matériau super-absorbant, selon le
procédé de l'invention. Dans la couche-culotte, la nappe parallèle, de fibres plus fines, correspond au voile perméable qui est destinée à venir en contact avec la peau, tandis que des particules de super-absorbant viennent en contact avec le matelas absorbant. Dans cette application la quantité de particules de super-absorbant peut être de l'ordre de 200 g/m2.
Furthermore, the invention is not limited to the use of super absorbent particles. For example, in the case of particles of a fusible material, such a sheet could be used in the field of clothing. In another variant of application to diapers, the drainage support is produced, commonly called the loft, to be placed on the absorbent mattress with a diaper from a sheet according to the invention. More precisely, a first card equipped with a spreader is supplied with first fibers of a given titration, for example polyester fibers 6,6 dtex, so as to form a crossed ply; a second card, without spreader, is supplied with second fibers with a lower titration than that of the first fibers, for example 1, 7 dtex, so as to form a parallel sheet; the parallel ply is juxtaposed with the crossed ply, the lower face of the crossed ply being in contact with the parallel ply, and particles of a super-absorbent material are fixed on the upper face of the crossed ply, according to the method of the invention. In the diaper, the parallel sheet, of finer fibers, corresponds to the permeable veil which is intended to come into contact with the skin, while particles of super-absorbent come into contact with the absorbent mat. In this application, the quantity of superabsorbent particles can be of the order of 200 g / m 2 .