FR2588286A1 - Voile non tisse ayant une douceur amelioree - Google Patents

Abstract

LE VOILE NON TISSE 51 EST FORME DE MONOFILAMENTS BILOBES 52. IL CONVIENT EN PARTICULIER A LA REALISATION DE DOUBLURE POUR COUCHES POUR BEBES ET D'ENVELOPPE POUR GARNITURES FEMININES.

Description

La présente invention concerne un voile non tissé ayant une douceur améliorée. Plus particulièrement, la présente invention concerne un voile non tissé formé de fibres ayant une section transversale bilobée, ainsi qu'un procédé de fabrication d'un tel voile non tissé.

Les matériaux non tissés sont, naturellement, bien connus dans la technique considérée. De tels matériaux ont été mis au point fondamentalement dans les années 1950 et 1960, bien qu'il existe au moins un document en décrivant remontant à 1943 (voir par exemple, le brevet U.S.

NO 2 336 743 au nom de Manning).

L'une des applications commerciales les plus significatives des voiles non tissés réside dans la fabrication de produits à jeter destinés à un usage unique. Comme exemple classique de tels produits, on peut citer les couches à jeter, les protections féminines, les blouses chirurgicales, les chiffons industriels, etc. Du fait que le voile non tissé sert de produit de remplacement textile dans ces applications, des efforts intensifs ont été faits pour améliorer les propriétés du voile non tissé pour les faire approcher au maximum de celles des textiles. On s'est penché tout particulièrement sur la douceur du voile non tissé, c'est-à-dire sur l'abaissement de la résistance du voile à se plier ou se courber, comme on s'est efforcé d'améliorer la "main" ou la douceur au toucher.Un autre aspect important a été l'amélioration de la résistance à la traction ou de la résistance à la déchirure du voile non tissé. Aux exceptions près indiquées ci-dessous, ces efforts pour améliorer les propriétés des voiles non tissés ont été concentrés pratiquement exclusivement sur l'utilisation de fibres ayant une section transversale circulaire.

Le brevet U.S. NO 2 336 743 au nom de Manning décrit un procédé et un appareil pour le filage en solution ou à l'état fondu de textiles non tissés. Selon ce brevet, le matériau en cours de filage peut être extrudé au travers des orifices de la filière, lesquels orifices peuvent être des fentes, être circulaires, ou avoir une autre section transversale.

Le brevet U.S. NO 3 314 840 au nom de Lloyd et al.

décrit un procédé et un appareil pour produire un textile non tissé. Bien que la description semble concerner fondamentalement un filage de solution, elle ne parait pas exclure le filage à l'état fondu. La filière présente de préférence des ouvertures circulaires ou en forme de fente, bien que de telles ouvertures puissent avoir d'autres formes, telles que des cercles, des triangles, des croissants, etc.

Le brevet U.S NO 3 508 390 au nom de Bagnall et al.

concerne un filament modifié et des textiles produits à partir de ce filament. Bien que, dans la description, l'accent soit mis sur la préparation de textiles tricotés classiques, il est également fait mention de textiles non tissés. Le filament a une section transversale formée de trois pattes substantiellement symétriques et réunies d'un seul tenant, formant ainsi une section transversale ayant substantiellement la forme d'un Y régulier de dimensions définies.

Le brevet U.S. NO 3 509 009 au nom de Hartmann décrit un textile non tissé qui est préparé par filage à ltétat fondu de hauts polymères fibrogènes dans un courant de gaz dirigé à grande vitesse pour produire un textile non tissé uniforme ayant une grande résistance. Si les filaments produits selon l'invention décrite ont classiquement une section transversale circulaire, d'autres sections transversales sont mentionnées, par exemple en forme d'étoile, en forme de Y, ou ayant une forme en combinant d'autres.

Un appareil de production de toisons non tissées est décrit dans le brevet U.S. NO 3 528 129 également au nom de
Hartmann. Ce brevet apparaît être un perfectionnement d'un appareil existant et il spécifie que les trous de la filière peuvent avoir une section transversale ramifiée. Des trous en forme de Y et de T sont spécifiquement mentionnés.

enfin, le brevet U.S. NO 3 630 816 au nom de Parker concerne des feuilles non tissées faites de filaments ayant une section transversale rectangulaire. Il est indiqué que la section transversale rectangulaire de ces filaments a un rapport de forme d'au moins 3 5
La présente invention a pour but principal d'apporter un voile non tissé ayant une douceur améliorée. Elle a également pour objectif général d'apporter un procédé de production d'un tel voile non tissé. Plus spécifiquement, la présente invention se propose d'apporter une doublure non tissée pour couches à jeter ayant une douceur améliorée.

Elle se propose également d'apporter une enveloppe non tissée pour un dispositif cataménial ayant une douceur améliorée.

Ces buts et d'autres sont atteints par l'invention qui apporte un voile non tissé formé d'une série de fibres ou de monofilaments d'un matériau thermoplastique, chacun des monofilaments ayant une section transversale bilobée, ainsi qu'un procédé de production d'un tel voile non tissé. Par "bilobée" on entend une forme comportant une partie allongée substantiellement rectangulaire ayant, à ses extrémités séparées les plus éloignées, une partie élargie habituellement circulaire,d'un diamètre supérieur à l'épaisseur de la partie rectangulaire. Les inventeurs ont constaté qu'un voile non tissé fait de tels monofilaments de forme bilobée offre une douceur remarquablement accrue ainsi que d'autres propriétés souhaitables.

Selon, l'une des formes d'exécution préférée, le voile non tissé est formé d'une série de monofilaments continus d'un polymère thermoplastique préparés de manière substantiellement identique# et déposés de manière substantiellement aléatoire. De plus, le voile est stabilisé par des zones compactées séparées de filaments liés thermiquement et s'étendant au travers d'une majeure partie de l'épaisseur de l'article, ces zones compactées étant distribuées selon une répartition réguliere intermittente et représentant environ 10 à environ 30 % de la surface du voile. Selon une forme d'exécution préférée, le matériau thermoplastique est une polyoléfine. Mieux encore, la polyoléfine est le polypropylène, le polyéthylène, ou un copolymère éthylène-propylène.

Selon une autre forme d'exécution préférée, la doublure tissée pour couches à jeter est constituée d'une manière simulaire à la forme d'exécution préférée qui vient d'être mentionnée ci-dessus, avec l'adjonction d'un agent mouillant aux monofilaments de polyoléfine pour rendre ainsi quelque peu hydrophile ou mouillable la doublure qui autrement serait hydrophobe. Cela peut être fait en mélangeant un agent mouillant avec le polymère avant qu'il soit extrudé ou, de préférence, cela peut être fait par l'application d'une solution d'agent mouillant sur le voile non tissé après qu'il ait été formé.

Selon encore une autre forme d'exécution préférée l'enveloppe non tissée pour dispositifs cataméniaux est de même rendue mouillable de la même manière que la forme d'exécution préférée de doublure non tissée pour couches à jeter.

Selon encore une autre forme d'exécution préférée, le procédé selon l'invention comporte les étapes suivantes. Le polymère est de préférence extrudé tandis qu'il est à l'état fondu au travers d'une plaque de filière ayant une multiplicité de trous présentant la section transversale bilobée voulue, produisant ainsi une série de monofilaments ayant une section transversale bilobée. Ces monofilaments sont ensuite étirés, de préférence pneumatiquement. Après l'étirage, les monofilaments sont étalés sur un convoyeur mobile. A ce stade, les monofilaments sont orientés essentiellement de manière aléatoire les uns par rapport aux autres. Il est alors préférable de compacter légèrement les monofilaments ensemble en les faisant passer entre une paire de tambours tournant en sens contraire. Le# voile est ensuite stabilisé en le faisant passer au travers d'une paire de tambours chauffés, dont le premier a une surface lisse tandis que le second présente une configuration superficielle en relief, Par suite, le voile présente des liaisons thermiques dans des zones séparées selon une configuration qui correspond à la configuration en relief de ce tambour chauffé. De préférence, la configuration des zones liées thermiquement est formée de maniere à représenter entre environ 10 et environ 30 % de la surface du voile non tissé.

Dans les dessins : - la figure 1 est une représentation schématique d'un appareil préféré pour la production du voile non tissé selon l'invention - la figure 2 représente une vue de dessous en perspective d'une plaque de filière ayant des orifices de forme bilobée pour extruder des monofilaments de section transversale bilobée - la figure 3 est une vue de dessous à plus grande échelle de deux orifices de forme bilobée de la plaque de filière de la figure 2 - la figure 4 est une illustration en coupe transversale partielle du textile non tissé suivant la présente invention avec les monofilaments de section transversale bilobée - les figures 5a-c représentent diverses configurations de liaison thermique intermittente qui peut être appliquée au voile non tissé selon la présente invention - la figure 6 est une vue en coupe transversale d'une couche à jeter faite avec la doublure non tissée selon la présente invention ; et - la figure 7 est une vue en coupe transversale d'un dispositif cataménial comportant l'enveloppe non tissée suivant la présente invention.

En termes généraux, la présente invention vise un voile non tissé formé d'une série de monofilaments ou de fibres d'un matériau thermoplastique, chacun des monofilaments ou fibres ayant une section transversale bilobée. En particulier, la forme en coupe transversale de ces monofilaments peut être décrite comme comportant une partie allongée substantiellement rectangulaire ayant à chacune de ses extrémités séparées les plus éloignées une partie agrandie, habituellement circulaire, qui a un diamètre supérieur à l'épaisseur de la partie rectangulaire. Cette forme pourrait être dite en os" ou "en haltère".

En général, un tel voile peut être préparé à partir de fibres non continues, de monofilaments continus ou d'une -combinaison de ceux-ci. A l'heure actuelle, on préfère des monofilaments continus tels que ceux produits par des techniques de "liaison au filage" (couramment appelées "spunbonding" dans la littérature anglo-saxonne). En variante, on peut utiliser des techniques de soufflage à l'état fondu qui produisent des fibres non continues.

Le matériau thermoplastique peut être n'importe quel matériau capable d'être filé ou soufflé en fibres ou monofilaments. Bien que l'on puisse utiliser des matériaux tels que le verre, en pratique, on préfère utiliser des matériaux polymères. Comme exemples de tels polymères, et à titre d'illustration seulement, on peut citer les polyoléfines, les polyamides, les polyesters, le poly (acétate de vinyle), le poly (chlorure de vinyle), l'alcool polyvinylique, les polyuréthanes, le polyacrylonitrile, le poly (méthacrylate de méthyle), le poly (acrylate d'éthyle), l'acétate de cellulose, la viscose, etc. En outre, le matériau thermoplastique peut être un homo polymère, un copolymère ou un mélange de deux polymères ou davantage.A présent, on préfère les homopolymères, les copolymères et les mélanges de polymères de polyoléfines, les copolymères et les homopolymères étant préférés entre tous. Les homopolymères que l'on préfère entre tous sont le polypropylène et le polyéthylène, et le copolymère que l'on préfère entre tous est le copolymère éthylène-propylêne.

La figure 1 est une vue schématique montrant l'appareil préféré pour la transformation de tels polymères en voiles non tissés. Cet appareil est réalisé selon l'enseignement du brevet U.S. NO 4 405 297 et il fonctionne selon l'enseigne- ment du brevet U.S. NO 4 340 563, tous deux aux nomsde Appel et Morman, dont la description est incorporée à la présente par voie de référence. Bien qu'il s'agisse là de l'appareil et du procédé préférés de formation du voile non tissé, d'autres appareils et procédés sont également disponibles.

Par exemple, selon une variante, on forme le voile non tissé avec l'appareil et le procédé décrits dans le brevet U.S. Na 3 692 618 au nom de Dorschner et al., brevet dont la description e s t incorporée à la présente par voie de référence.

En bref, l'appareil représenté à la figure 1 comprend une boite de filière 11 qui reçoit le polymère à l'état fondu. La température de la masse fondue de polymère est choisie pour le rendre suffisamment fluide et propre au filage. Par exemple, lorsque l'on doit filer du polypropylène, la température préférée est d'environ 2380C. Une pression est appliquée sur la masse fondue du polymère pour le contraindre à passer par les trous ou orifices de la plaque de filière 12 en formant ainsi un rideau de monofilaments 13. Le rideau 13 tombe au travers d'une chambre de trempe 14 dans laquelle il vient en contact avec de l'air de trempe A.L'air de trempe est fourni à une pression relativement basse mais suffisante pour provoquer un certain degré d'étirage des monofilaments tandis qu'ils passent au travers de la buse d'étirage 16. lorsqu'ils sortent de l'extrémité inférieure de la buse d'étirage 16, les monofilaments sont reçus sur une surface poreuse mobile 17, telle qu'un tamis ou un convoyeur sans fin, pour former un voile non tissé 18. Le voile non tissé 18 passe entre une paire de tambours compacteurs 19 et 20 qui compactent légèrement les filaments# du voile pour en augmenter l'intégrité et faciliter le traitement ultérieur.

Le voile 18 passe ensuite entre deux tambours de liaisons chauffés 21 et 22 De préférence, ces tambours sont réalisés, et ils fonctionnent, selon l'enseignement du brevet U.S. NO 3 855 046aux noms de Hansen et Pennings, brevet dont la description est incorporée à la présente par voie de référence. En bref, l'appareil et le procédé décrits ici prévoient l'utilisation de deux tambours 21 et 22 dont l'un au moins, et de préférence les deux, sont chauffés. Le tambour inférieur présente une surface lisse tandis que le tambour supérieur présente en surface une configuration en relief intermittente. Tandis que le voile 18 passe entre ces deux tambours chauffés, le voile est stabilisé par la formation de zones compactées séparées de filaments liés thermiquement qui s'étendent au travers d'une partie majeure de l'épaisseur du voile. Ces zones compactées sont distri bvlées selon une configuration intermittente correspondant à la configuration en relief du tambour 21 et entre elles existent des espaces de filaments non liés.

Les figures 5a-5c illustrent trois configurations qui peuvent être utilisées sur le tambour 21 et qui produisent les mêmes configurations sur le voile non tissé 18. La figure 5a montre des zones circulaires 61 disposées en hexagones et en triangles. La figure 5b montre des zones circulaires 62 disposées en sabliers. La figure 5c, qui représente la configuration actuellement préférée, montre des zones en forme de diamants équilatéraux 63 qui sont disposées en rangées en quinconce.

Deux paramètres sont importants en ce qui concerne la configuration spécifique utilisée, à savoir la taille des zones compactées formées et la distance entre ces zones. Ces deux paramètres affectent ensemble le pourcentage de la surface du voile qui devient liée. Il est important que le pourcentage de surface liée soit suffisamment grand pour garantir une intégrité suffisante du voile compte-tenu de l'usage envisagé. En outre, il est important que le pourcentage de zones liées ne soit pas trop grand, car une surface fortement liée produit habituellement un voile ayant une douceur réduite. Actuellement, on préfère que la surface liée représente d'environ 10 à environ 30 % de la surface du voile. On préfère que la surface liée représente d'environ 12 à environ 20 % et mieux encore qu'elle soit d'environ 17 %.

Un autre facteur important à-ltégard de la formation du voile est la température à laquelle sont maintenus les tambours 21 et 22. Naturellement, des températures au dessous d'un certain point, pour chaque polymère, ne produiront aucune liaison, tandis que des températures au dessus d'un autre point provoqueront une fusion trop importante du voile. Ainsi, il a été observé que la température des tambours peut affecter à la fois la résistance à la traction ainsi que la douceur du voile produit. En particulier, dans une certaine gamme, des températures plus élevées produiront un voile ayant une résistance à la traction plus élevée. Cependant, ces memes températures plus élevées peuvent donner un voile ayant une douceur moindre. Cela est probablement dû au fait qu'il se produit un degré plus ou moins fort de liaison dans cette gamme de températures.En d'autres termes, la température plus élevée parait se traduire par une liaison inter-filaments plus marquée et plus forte qui est bénéfique à la résistance à la traction mais qui est quelque peu nuisible à la douceur. A l'heure actuelle, la température de liaison que l'on préfère, lorsque l'on utilise le polypropylène, est comprise entre environ 1050C et environ 1600C. Mieux encore, la température est d'environ 135 C.

Les inventeurs ont observé que les voiles non tissés faits de monofilaments bilobés peuvent être généralement liés à une température plus basse que ceux faits de monofilaments circulaires. Cela constitue un avantage important en ce sens que l'on obtient des voiles plus doux lorsque l'on utilise des températures de liaison plus basses.

Dans des modes de mise en oeuvre utilisables en variante, le voile peut être stabilisé par d'autres méthodes. Par exemple, le voile non tissé peut être lié à chaud d'une autre manière ou en tant que partie d'un autre procédé dans une ligne différente de fabrication. De même, le voile non tissé peut être stabilisé par addition d'un adhésif qui provoque une certaine liaison inter-filaments.

De plus, on connaît des techniques dans le domaine considéré pour stabiliser un voile non tissé en accroissant l'entremêlement des filaments pour ainsi créer un certain degré de liaison inter-filaments.

Si l'on en revient à la figure 1 et à la forme d'exécution préférée, après que le voile 18 ait été lié par les tambours 21 et 22, il est enroulé sur la bobine de stockage 23. En variante, il peut être souhaitable de concevoir cet appareil de telle sorte qu'il alimente une ligne de fabrication pour aboutir à un produit final.

Le rapport -masse/surface du voile non tissé produit peut varier grandement en fonction de llusage voulu pour le voile. Par exemple, le voile non tissé peut être fabriqué 2 pour avoir une masse d'environ 10 à environ 100 g /m . Un rapport préféré masse /surface pour une doublure de couches à jeter est d'environ 27,2 g /m2 et, pour une enveloppe non tissée pour dispositifs cataméniaux, ce même rapport est d'environ 13,6 g /m2.

La figure 2 est une vue en perspective du dessous de la plaque de filière 12 présentant des orifices de forme bilobée 24. C'est au travers de ces orifices 24 que le polymère est extrudé. Les monofilaments produits ont en conséquence une forme bilobée, c'est-à-dire en "os" ou "haltère". La plaque de filière 12 a une largeur légèrement supérieure à la largeur du non tissé devant être produit. La largeur préférée pour le voile dépendra de l'usage final envisagé. Par exemple, lorsqu'il s'agit de fabriquer une doublure pour couches à jeter, la largeur du voile non tissé sera de préférence d'environ 317 mm.

Le nombre et la disposition des orifices dans la plaque sont choisis de manière à obtenir la densité voulue de filaments dans le voile. A l'heure actuelle, on préfère qu'il y ait entre environ 11 et environ 39 orifices dans la plaque de filière par centimètre de largeur de voile. Mieux, il y aura environ 33 orifices par centimètre de largeur de voile. Par exemple, une plaque de filière de 30,5 cm, c'est-à-dire une plaque qui formera un voile non tissé large de 30,5 cm, aura de préférence 1 020 orifices.

La figure 3 est une vue à plus grande échelle montrant la configuration préférée de deux des orifices 24 de la plaque de filière 12. On ne pense pas que les dimensions et proportions des orifices bilobés soient critiques, pourvu qu'ils produisent des monofilaments ayant une section transversale bilobée selon la présente invention. Habituellement, la configuration préférée de l'orifice est comme suit. La dimension la plus petite est l'épaisseur de la partie allongée a. Le diamètre b des parties substantiellement circulaires 25 et 26 est approximativement le double de l'épaisseur a. La longueur c de l'orifice 24 est approximativement dix fois celle de l'épaisseur a. Dans la forme d'exécution préférée entre toutes, l'épaisseur a est de 0,215 mm, le diamètre b est de 0,430 mm et la longueur c est de 2,15 mm.Il est certain que ces dimensions et proportions peuvent être modifiées dans d'autres formes d'exécution en fonction de facteurs tels que le polymère spécifique qui doit être extrudé et les propriétés voulues pour le voile non tissé.

Comme mentionné plus haut, l'espacement préféré entre les orifices dépendra de la densité du voile non tissé devant être produit. Dans la forme d'exécution préférée entre toutes, l'espace d entre les orifices est de 7,25 mm.

De même, on préfère que l'orientation des orifices soit telle que tous les orifices soient disposés parallèlement les uns aux autres et que leurs longueurs c soient alignées dans la direction de déplacement du convoyeur 17 (c'est-àdire dans la direction de la machine).

La figure 4 est une illustration d'un morceau de voile non tissé 51 fait selon la présente invention. On peut voir que le voile est formé d'un certain nombre de monofilaments continus 52 qui sont orientés de manière aléatoire les uns par rapport aux autres. Il est souhaitable que les monofilaments subissent un grand degré de bouclage et de recouvrement dans le voile. Ces propriétés sont influencées par des facteurs tels que la densité des monofilaments qui sont étalés, la vitesse à laquelle les monofilaments sont étalés, etc.

Comme on peut le voir, les monofilaments de ce voile 51 ont chacun une section transversale bilobée. On ne pense pas que les dimensions de la section transversale bilobée soient critiques, pourvu que les caractéristiques de base d'une telle section transversale existent. En d'autres termes, la section transversale des monofilaments doit comprendre une partie substantiellement rectangulaire qui a, à chacune de ses extrémités séparées les plus éloignées, une partie élargie qui est habituellement substantiellement circulaire.

Comme indiqué ci-dessus, les monofilaments sont étirés après avoir été extrudés au travers de la plaque de filière 12. IXa- < suite, ils ont des dimensions qui sont habituellement inférieures à celles des orifices 24. La quantité de réduction dépend de facteurs tels que la nature du polymère spécifique extrudé, la vitesse de la trempe des monofila ments, la force d'étirage appliquée aux monofilaments, etc.

Dans la forme d'exécution préférée dans laquelle on utilise le polypropylène, les monofilaments finissent habituellement avec une longueur en section transversale comprise entre environ 30 et environ 60 microns. Mieux, la longueur en section transversale est d'environ 40 microns, bien que cela varie en fonction des propriétés voulues pour le voile non tissé.

La figure 6 est une vue en coupe transversale prise au travers d'une couche à jeter 71. La doublure non tissée 72 est disposée sur la face de la couche 71 qui va venir en contact avec le corps du bébé. La majeure partie de la couche est formée d'une nappe 73 d'un matériau absorbant tel que de la pulpe de cellulose ébouriffée. Naturellement, cette nappe 73 est destinée à absorber l'humidité. En outre, il est prévu une feuille imperméable à l'humidité 74.

Une propriété importante de la doublure 72 réside dans sa douceur. En particulier, il est important que la doublure 72 soit à la fois extrêmement pliable et douce au toucher pour le confort du bébé. Les inventeurs ont été quelque peu surpris d'observer qu'une doublure non tissée faite avec les filaments à section transversale bilobée selon l'invention offre une douceur remarquablement améliorée par rapport aux doublures non tissées antérieurement connues faites de monofilaments de section transversale circulaire.

Un test que les inventeurs ont utilisé pour évaluer la douceur des voiles non tissés est appelé "test de rigidité de Smeltnik". Selon ce test, un morceau de textile non tissé est placé sur le dessus d'un cylindre ouvert. On laisse ensuite tomber une sonde hémisphérique ayant un diamètre légèrement inférieur au diamètre interne du cylindre à partir d'une hauteur standard pour pousser le textile non tissé dans le cylindre. La distance sur laquelle la sonde pénêtre dans le cylindre est ensuite mesurée et enregistrée comme indication de la douceur ou de la mollesse, c'est-àdire de l'aptitude au pliage ou au drapage du textile.A titre de comparaison, une doublure de couches non tissée faite avec des monofilaments circulaires donne une distance de pénétration dans le cylindre de 155 mm tandis qu'une doublure de couches non tissées faites de monofilaments constitués du même matériau mais ayant une section transversale bilobée donne une distance de pénétration de 370 mm.

Ainsi, on observe une augmentation considérable de la mollesse ou douceur du tissu.

Un autre aspect de la douceur qui est important en matière doublure pour couches est la "main" ou la douceur au toucher. Bien qu'il n'existe pas, à l'heure actuelle, et à la connaissance des inventeurs, de test spécifique pour juger de cette propriété, ceux-ci et d'autres personnes ont observé une augmentation de la douceur au toucher du textile non tissé fait de monofilaments de section transversale bilobée.

Une autre propriété d'un voile non tissé, qui est particulièrement importante lorsque le voile est utilisé comme doublure pour couches à jeter, est sa mouillabilité.

Selon la conception de la couche, il est habituellement souhaitable que la doublure soit au moins partiellement mouillable pour faciliter le passage de l'humidité vers la nappe absorbante. Cependant, nombreux sont les polymères qui conviennent pour la fabrication de voiles non tissés mais qui sont hydrophobes. En particulier, les deux polymères que l'on préfère entre tous, à savoir le polypropylène et le polyéthylène, sont complètement hydrophobes. Par suite, il peut être souhaitable de prendre des mesures pour augmenter la mouillabilité des voiles non tissés faits à partir de ces polymères.

On sait, dans la technique considérée, que la mouillabilité peut être augmentée par addition d'agents mouillants tels que des tensio-actifs. En particulier, on peut ajouter des tensio-actifs cationiques, anioniques et non-ioniques aux matériaux pour rendre le matériau mouillable. Dans une forme d'exécution préférée de la présente invention, les monofilaments de polypropylène sont rendus mouillables en leur ajoutant un tensio-actif non-ionique. Dans une forme d'exécution, cela peut être fait par mélange du tensio-actif avec le polymère avant qu'il soit extrudé, c'est-à-dire une "addition interne". Lorsque cela est fait, le tensio-actif préféré est non-ionique. L'agent mouillant est de préférence mélangé avec le polymère en une quantité pouvant aller jusqu'à 5 % en poids du polymère.En outre, on a constaté qu'avec un polymère tel que le polypropylène, il est avantageux de chauffer le voile non tissé à un certain moment pour provoquer une migration de l'agent mouillant vers la surface des monofilaments. Dans les brevets U.S. NC 3 973 068 et 4 070 218 au nom de Weber, dont la description est incorporée à la présente par voie de référence cette étape de chauffage est décrite en détail à propos de l'addition de lubrifiants à un voile non tissé. Naturellement, la température à laquelle le voile est chauffé doit demeurer inférieure au point de fusion des monofilaments.

En variante, l'agent mouillant peut être appliqué en solution au voile non tissé après qu'il ait été formé, c'est-à-dire en "application extérieure". Cette application peut être faite en trempant le voile non tissé dans une solution d'agent mouillant, après quoi le solvant est évaporé pour ne laisser qu'une quantité de tensio-actifs sur la surface du voile. Il peut également être souhaitable de chauffer le voile pour évaporer plus rapidement le diluant.

En variante, la solution de tensio-actif peut être appliquée sur le voile par pulvérisation ou par application rotative.

Dans les deux cas, l'évaporation du diluant peut être accélérée en chauffant le voile. Naturellement, il est souhaitable que l'évaporation soit complète avant que le voile soit stocké sur une bobine appropriée. Dans le cas de ces trois méthodes d'applications extérieures, on préfère un tensio-actif non-ionique. Le tensio-actif non-ionique peut être ajouté jusqu'à représenter environ 5 % en poids du voile.

Une autre propriété importante des doublures non tissées pour couches, et voiles non tissés en général, est leur résistance à la traction, c'est-à-dire leur résistance à la déchirure. Cette propriété a été mesurée par les inventeurs sur un dispositif qui saisit un morceau de voile non tissé dans une paire de mâchoires puis l'étire. La force nécessaire pour rompre le voile est enregistrée comme résistance à la traction. Ce test est habituellement effectué de deux façons. Tout d'abord, le voile est orienté dans les mâchoires de telle sorte que la force soit appliquée parallèlement à la direction dans laquelle le voile a été étalé (direction de la machine, DM). Tous les résultats de résistance à la traction rapportés ici se réfèrent à une traction dans la direction de la machine.

Les inventeurs ont observé que les voiles non tissés faits de monofilaments de forme bilobée ont montré une résistance à la traction augmentée dans les deux directions par rappport aux voiles non tissés faits du même matériau mais à partir de monofilaments circulaires. Sans vouloir se limiter à une théorie particulière, on pense que cette résistance à la traction améliorée peut résulter du fait qu'il y a une surface de contact accrue disponible entre les filaments lorsqu'ils ont été liés thermiquement comme indiqué ci-dessus. On pense également que cela contribue à réduire les températures de liaison nécessaires pour produire un voile ayant une cohérence suffisante.

Une autre propriété encore qui est importante pour une doublure non tissée est son opacité ou son pouvoir dissimulant. En d'autres termes, il est souvent souhaitable que la doublure soit opaque. Il est connu, dans la technique considérée, d'ajouter de petites quantités de dioxide de titane à la masse fondue de polymère pour augmenter l'opacité du voile non tissé. Les inventeurs ont constaté que les voiles non tissés produits suivant la présente invention ont une opacité accrue, qui est peut-être due à l'augmentation de surface des monofilaments, lesquels peuvent ainsi réfléchir davantage de lumière.

La figure 7 montre en coupe transversale un dispositif cataménial classique, telle qu'une garniture pour femme 81.

Comme on le voit, le tampon est formé d'une enveloppe non tissée 82 qui entoure une partie absorbante 83. La plupart des propriétés qui sont souhaitables pour la doublure non tissée pour couches à jeter sont également souhaitables pour une enveloppe non tissée destinée à un dispositif catamé nial. En particulier, il est significatif que la présente invention apporte un voile non tissé ayant une douceur améliorée, c'est-à-dire à la fois une aptitude au drapage et une douceur au toucher. Il est également important d'augmenter la mouillabilité de l'enveloppe 82. Cela peut être fait en ajoutant un agent mouillant à l'enveloppe par les procédés qui ont été décrits ci-dessus en relation avec la doublure pour couches.En outre, il est significatif que la présente invention apporte une enveloppe non tissée ayant une résistance à la traction et une opacité améliorées.

EXEMPLES
L'EXEMPLE 1 a été mis en oeuvre sur un appareil tel que décrit ci-dessus. En particulier, la largeur du voile était de 305 mm et la plaque de filière avait 16 orifices de forme bilobée par centimètre de largeur. On a extrudé le polypropylène à une température de fusion d'environ 2600C.

Le rapport masse/surface du voile était de 27,2 g /m2. Le voile a été lié ensemble selon une configuration représentée à la figure 5a, la surface de liaison représentant environ 17,5 % de la surface du voile. Dans ces exemples, pour essayer différentes configurations, les voiles ont été liés dans une installation à part, c'est-à-dire que les voiles ont été formés et enroulés sur une bobine de stockage.

Ensuite ils ont été déroulés sur un appareil séparé et lié,
La température des tambours de liaison était appproximativement de 1320C.

Le voile résultant donne au test de rigidité de
Smeltnik (TRS) une valeur de 230 mm. En outre, on a mesuré la résistance à la traction du voile selon cet exemple en en plaçant un morceau entre des mâchoires d'étirage opposées.

La force nécessaire pour rompre le voile dans la direction dans laquelle il a été déposé (direction de la machine ou
DM) était de 6,8 kg.

L'EXEMPLE 2 a été mis en oeuvre d'une manière similaire à l'exemple 1 excepté que la température de liaison était de 1160C. Le voile résultant a une valeur TRS de 320 mm et une résistance à la traction DM de 1,58 kg.

L'EXEMPLE 3 a été mis en oeuvre d'une manière similaire à l'exemple 1 excepté que la température de liaison était de 143 C. Le voile résultant a une valeur TRS de 150 mm et une résistance à la traction DM de 2,27 kg.

L'EXEMPLE 4 a été mis en oeuvre d'une manière similaire à l'exemple 1 excepté que la configuration de liaison a été réduite à 10,5 %. Le voile résultant a une valeur TRS de 260 mm et une résistance à la traction DM de 5,44 kg.

L'EXEMPLE 5 a été mis en oeuvre d'une manière similaire à l'exemple 1 excepté que la surface de liaison était de 35 Le voile résultant a une valeur TRS de 150 mm et une résistance à la traction DM de 8,16 kg.

L'EXEMPLE 6 a été mis en oeuvre de manière similaire à l'exemple 1 excepté que l'on a extrudé du polyéthylène à environ 1910C an travers d'une plaque de filière ayant environ 5,5 orifices bilobés par centimètre de largeur. Le rapport masse/surface du voile était de 27,2 g /m2. Le voile a été lié à environ 1070C avec une surface de liaison d'environ 14 #. Le voile résultant a une valeur TRS supérieure à 700 mm, c'est-à-dire que la sonde a atteint le fond du cylindre.

Bien que l'invention ait été décrite en relation avec des formes d'exécution préférées, il est évident que de nombreuses alternatives, modifications et variantes seront apparentes à l'homme de l'art à la lumière de la description précédente. En particulier, bien que l'on ait décrit les voiles non tissés selon l'invention comme doublures pour couches à jeter ou comme enveloppes pour dispositifs cataméniaux, l'invention vise bien évidemment d'autres types de produits tels que des vêtements chirurgicaux ou autres à jeter, des chiffons industriels, etc. En conséquence, l'intention est d'englober toutes ces applications, alternatives, modifications et variantes dans la mesure où elles entrent dans l'esprit et la portée des revendications annexées.

Claims (31)

REVENDICATIONS

1. Voile non tissé formé d'une série de fibres ou de monofilaments d'un matériau thermoplastique, caractérisé en ce que lesdits monofilaments (52) ont une section transversale bilobée.

2. Voile non tissé formé d'une série de monofilaments continus d'un polymère thermoplastique, préparés d'une manière substantiellement identique, et disposés de manière substantiellement aléatoire, caractérisé en ce que lesdits filaments (52) ont une section transversale bilobée.

3. Voile non tissé selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comprend un certain de degré de liaison inter-filaments (61, 62, 63), grâce à quoi ledit voile est stabilisé.

4. Voile non tissé selon la revendication 3, caractérisé en ce que ladite liaison inter-filaments est formée d'une série de zones compactées séparées (61, 62, 63) de filaments liés thermiquement s'étendant au travers d'une partie majeure de l'épaisseur de l'article, lesdites zones compactées étant distribuées selon une configuration régulière intermittente et ménageant des espaces de filaments non liés entre elles.

5. Voile non tissé selon la revendication 3, caractérisé en ce que la longueur des filaments, en coupe transversale, est comprise entre environ 30 et environ 60 microns.

6. Voile non tissé selon la revendication 3, caractérisé en ce que la longueur des filaments, en coupe transversale, est d'environ 40 microns.

7. Doublure non tissée (72) pour couches qui comprend une série de monofilaments continus d'un polymère thermoplastique, préparés de manière substantiellement identique, disposés de manière substantiellement aléatoire et mouillables, lesdits monofilaments (52), ayant une section transversale bilobée, ladite doublure ayant une série de zones compactées séparées (61, 62, 63) de filaments liés thermiquement s'étendant au travers d'une partie majeure de l'épaisseur de la doublure, lesdites zones compactées étant distribuées selon une configuration intermittente ménageant des espaces de filaments non liés entre elles.

8. Enveloppe non tissée (82) pour dispositif cataménial qui comprend une série de monofilaments continus d'un polymère thermoplastique, préparés de manière substantiellement identique, disposés de manière substantiellement aléatoire et mouillables, lesdits monofilaments (52) ayant une section transversale bilobée, ladite enveloppe ayant une série de zones compactées séparées (61, 62, 63) de filaments liés thermiquement s'étendant au travers d'une partie majeure de l'épaisseur de l'enveloppe, lesdites zone compactées étant distribuées selon une configuration intermittente ménageant des espaces de filaments non liés entre elles.

9. Article absorbant multi-couches comportant une doublure (72), une feuille extérieure (74) imperméable aux fluides et un tampon absorbant (71) pris en sandwich entre elles, caractérisé en ce que la doublure est un voile non tissé formé essentiellement d'une série de monofilaments continus d'un polymère thermoplastique, préparés de manière substantiellement identique et disposés substantiellement de manière aléatoire, lesdits monofilaments (52) ayant une section transversale bilobée.

10. Article selon la revendication 9, caractérisé en ce que ledit voile non tissé (72) comporte en outre un certain degré de liaison inter-filaments grâce à quoi ledit voile est stabilisé.

11. Article selon la revendication 10, caractérisé en ce que ladite liaison inter-filaments est formée d'une série de zones compactées séparées (61, 62, 63) de filaments liés thermiquement s'étendant au travers d'une partie majeure de 'épaisseur de l'article, lesdites zones compactées étant distribuées selon une configuration intermittente en menageant des espaces de filaments non liés entre elles.

19 Article non tissé selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que le matériau ou le polymère thermoplastique est une polyoléfine.

13. Article non tissé selon la revendication 12, caractérisé en ce que ladite polyoléfine est le polypropy lène.

14. Article non tissé selon la revendication 12, caractérisé en ce que ladite polyoléfine est le polyéthylène.

15. Article non tissé selon la revendication 12, caractérisé en ce que ladite polyoléfine est un copolymère éthylèn#-propylène.

16. Article non tissé selon l'une quelconque des revendications 1 à 15, caractérisé en ce que lesdits monofilaments ou fibres (52) sont mouillables.

17. Article non tissé selon l'une quelconque des revendications 4, 7, 8 et 11, caractérisé en ce que les zones compactées (61, 62, 63) représentent d'environ 10 à environ 30 % de la surface du voile.

18. Article non tissé selon l'une quelconque des revendications 4, 7, 8 etîl, caractérisé en ce que les zones compactées (61, 62, 63) représent d'environ 12 à environ 20 % de la surface du voile.

19. Procédé de formation d'un article non tissé qui consiste - à extruder en continu un polymère thermoplastique au travers d'une filière ayant une série d'orifices pour former des monofilaments séparés - à étirer les monofilaments - à déposer les monofilaments de manière substantiellement aléatoire sur un support mobile (17) pour former un voile (18) - à stabiliser le voile (ils) par une liaison inter-filaments, caractérisé en ce qu'il consiste dans l'utilisation d'une filière (12) ayant des orifices (24) de forme bilobée formant ainsi des monofilaments (52) ayant une section transversale bilobée.

20. Procédé selon la revendication 19, caractérisé en ce que ladite liaison inter-filaments est effectuée en faisant passer ledit voile (18) entre une paire de tambours (21, 22) tournant en sens contraire, dont l'un au moins est chauffé et dont l'un au moins présente une configuration en relief pour former ainsi une série de zones compactées séparées (61, 62, 63) de filaments liés thermiquement s'étendant au travers d'une partie majeure de l'épaisseur du voile, lesdites zones compactées étant distribuées selon une configuration intermittente correspondant à la configuration en relief de l'un au moins des tambours et ladite configuration intermittente ménageant des espaces de filaments non liés entre lesdites zones compactées.

21. Procédé selon la revendication 20, caractérisé en ce que les zones compactées (61, 62, 63) représentent d'environ 10 à environ 30 % de la surface du voile.

22. Procédé selon la revendication 20, caractérisé en ce que les zones compactées (61, 62, 63) représentent d'environ 12 à environ 20 % de la surface du voile.

23. Procédé selon la revendication 19, caractérisé en ce que ledit polymère thermoplastique est une polyoléfine.

24. Procédé selon la revendication 23, caractérisé en ce que ladite polyoléfine est le polypropylène.

25. Procédé selon la revendication 23, caractérisé en ce que ladite polyoléfine est le polyéthylène.

26. Procédé selon la revendication 23, caractérisé en ce que ladite polyoléfine est le copolymère éthylène-propy lène.

27. Procédé selon la revendication 19, caractérisé en ce que lesdits monofilaments (52) sont rendus mouillables par adjonction d'un agent mouillant.

28. Procédé selon la revendication 27, caractérisé en ce que ledit agent mouillant est ajouté au polymère thermoplastique avant l'extrusion.

29. Procédé selon la revendication 28, caractérisé en ce que l'agent mouillant est un tensioactif non-ionique.

30. Procédé selon la revendication 28, caractérisé en ce qu'après stabilisation le voile (18) est chauffé pour provoquer la migration de l'agent mouillant vers la surface des monofilaments (52).

31. Procédé selon la revendication 27, caractérisé en ce que ledit agent mouillant est appliqué au voile (18) après stabilisation.

32. Procédé selon la revendication 31, caractérisé en ce que ledit agent mouillant est un tensio-actif non-ionique.