FR2959518A1 - Structures fibreuses et leurs procedes de preparation - Google Patents

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Steven Lee Barnholtz
Jeffrey Len Osborne
Pamela Marie Snyder
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Procter and Gamble Co
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Abstract

On fournit des structures fibreuses qui présentent une combinaison d'un nouveau type de propriétés et des procédés de production de telles structures fibreuses.

Description

STRUCTURES FIBREUSES ET LEURS PROCEDES DE PREPARATION
La présente invention concerne des structures fibreuses et plus particulièrement des structures fibreuses, telles que des lingettes humides, qui présentent une combinaison d'un nouveau type de propriétés, et des procédés de production de telles structures fibreuses. Les structures fibreuses sont une partie omniprésente de la vie de tous les jours. Les structures fibreuses sont actuellement utilisées dans une diversité d'articles jetables y compris, mais sans caractère limitatif, des produits d'hygiène féminine, des couches, des culottes d'apprentissage à la propreté, des produits pour l'incontinence chez l'adulte, des serviettes en papier, des produits de papier hygiénique et des lingettes. Les lingettes jetables constituées de structures fibreuses sont utilisées dans une large mesure par les consommateurs pour nettoyer des surfaces, telles qu'un carreau de verre et de céramique, ainsi que pour nettoyer la peau d'enfants et d'adultes. Les lingettes pré- humidifiées ou humides constituées de structures fibreuses sont également connues. Les lingettes humides, telles que les lingettes pour bébés, par exemple, doivent être suffisamment solides lorsqu'elles sont pré-humidifiées avec une lotion pour conserver leur intégrité en cours d'utilisation, mais également suffisamment douces pour donner une sensation tactile agréable et confortable à l'utilisateur (aux utilisateurs). De plus, les lingettes humides devraient avoir une absorbance et une porosité suffisantes pour être efficaces pour le nettoyage de la peau souillée d'un utilisateur tout en fournissant en même temps une barrière suffisante pour protéger l'utilisateur d'un contact avec les salissures. Protéger l'utilisateur d'un contact avec les salissures crée des demandes de « barrière » uniques pour les structures fibreuses lesquelles peuvent affecter négativement à la fois l'absorbance et la libération de lotion des structures fibreuses. De plus, les lingettes humides doivent avoir des propriétés d'absorbance telles que chaque lingette d'une pile demeure humide durant des périodes de stockage prolongées, mais en même temps libère encore facilement la lotion durant l'utilisation.
Les consommateurs de structures fibreuses, spécialement des lingettes pour bébés, exigent des propriétés d'absorbance (telles que la capacité d'absorption) dans leurs structures 15 fibreuses. Dans le passé, certaines structures fibreuses présentaient un taux relativement élevé de pouvoir absorbant (environ 10 g/g) ce qui améliore la rétention de lotion et une répartition uniforme de l'humidité dans une pile de lingettes au fil du temps. D'autres structures fibreuses présentent des distributions en volume des pores qui permettent des pouvoirs absorbants plus bas (environ 5 à 8 g/g) ce qui augmente la capacité de la lotion à se libérer de la lingette au détriment d'une répartition uniforme d'humidité sur l'ensemble d'une pile. De plus, du fait de préoccupations de coût et de durabilité environnementale, il y a un besoin pour améliorer encore le pouvoir absorbant des lingettes pour permettre un meilleur nettoyage avec moins de matériau sans compromettre encore la libération de lotion et d'autres propriétés importantes telles que la résistance à la traction et la protection. Ainsi, il y a un besoin pour des structures fibreuses qui présentent un degré élevé d'absorbance, couplé à une protection de barrière, une libération de lotion suffisante pour le nettoyage, une répartition d'humidité et/ou une solidité stables en cours d'utilisation tout cela en utilisant moins de matériau. La présente invention résout le problème identifié précédemment en satisfaisant les besoins des consommateurs en réalisant des structures fibreuses qui présentent une combinaison d'un nouveau type de propriétés et des procédés de production de telles structures fibreuses. 20 Dans un exemple de la présente invention, on fournit une structure fibreuse qui présente une capacité d'absorption de liquide supérieure à 12 g/g telle que mesurée selon le procédé de test de capacité d'absorption de liquide décrit ici et une valeur Lr de fuite de salissures inférieure à 8,5 telle que mesurée selon le procédé de test de fuite de salissures décrit ici. 25 De préférence, la structure fibreuse selon la présente invention présente une résistance à la traction initiale en sens travers à l'état humide supérieure à 5,0 N telle que mesuré selon le procédé de test de résistance à la traction décrit ici. De préférence, la masse surfacique de la structure fibreuse selon la présente invention est inférieure à 55 g/m2 telle que mesurée selon le procédé de test de masse 30 surfacique décrit ici.
De préférence, la structure fibreuse selon la présente invention présente une distribution en volume des pores telle qu'au moins 43 % du volume de pores total présent dans la structure fibreuse existe dans des pores de rayons allant de 91 µm à 140 µm tel que mesuré selon le procédé de test de distribution en volume des pores tel que décrit ici. Plus préférentiellement, la structure fibreuse selon la présente invention présente une distribution en volume des pores telle qu'au moins 45 % du volume de pores total présent dans la structure fibreuse existe dans des pores de rayons allant de 91 µmà 140µm. De préférence, la structure fibreuse selon la présente invention présente une distribution en volume des pores telle qu'au moins 30 % du volume de pores total présent dans la structure fibreuse existe dans des pores de rayons allant de 121 µm à 200 gm tel que mesuré selon le procédé de test de distribution en volume des pores décrit ici. De préférence, la structure fibreuse selon la présente invention est une structure fibreuse pré-humidifiée comprenant une composition liquide, et de façon 15 plus préférée, la composition liquide comprend une composition de lotion. De préférence, la structure fibreuse selon la présente invention présente une libération de lotion supérieure à 0,25 telle que mesurée selon le procédé de test de libération de lotion décrit ici. De préférence, la structure fibreuse selon la présente invention présente un 20 TAD inférieur à 0,04 tel que mesuré selon le procédé de test TAD décrit ici. De préférence, une pile des structures fibreuses selon la présente invention présente un indice de gradient de saturation inférieur à 1,5 tel que mesuré selon le procédé de test d'indice de gradient de saturation décrit ici. De préférence, la structure fibreuse selon la présente invention comprend une 25 pluralité de filaments, de façon plus préférée la structure fibreuse comprend une pluralité de filaments et une pluralité d'additifs solides, plus préférablement au moins un des additifs solides comprend une fibre, de préférence une fibre de pâte de bois, plus préférablement la fibre de pâte de bois est choisie dans le groupe constitué de : fibres de pâte à papier kraft de bois de conifères méridional, fibres de pâte à papier 30 kraft de bois de conifères septentrional, fibres de pâte à papier d'eucalyptus, fibres de pâte à papier d'acacia.
De préférence, au moins un des filaments qui sont compris dans la structure fibreuse selon la présente invention comprend un polymère thermoplastique. Le polymère thermoplastique est de préférence choisi dans le groupe constitué de : polypropylène, polyéthylène, polyester, poly(acide lactique), polyhydroxyalcanoate, alcool de polyvinyle, polycaprolactone et leurs mélanges. De préférence, au moins un des filaments qui sont compris dans la structure fibreuse selon la présente invention comprend un polymère naturel. Le polymère naturel est de préférence choisi dans le groupe constitué de : amidon, dérivés d'amidon, cellulose, dérivés de cellulose, hémicellulose, dérivés d'hémicellulose et leurs mélanges. De préférence, au moins une surface de la structure fibreuse selon la présente invention comprend une couche de filaments. De préférence, la la structure fibreuse selon la présente invention est une structure fibreuse gaufrée.
De préférence, la structure fibreuse selon la présente invention comprend une ou plusieurs impressions. Dans un autre exemple de la présente invention, on fournit une structure fibreuse comprenant une pluralité de filaments, où la structure fibreuse présente une distribution en volume des pores telle qu'au moins 43 % et/ou au moins 45 % et/ou au moins 50 % et/ou au moins 55 % et/ou au moins 60 % et/ou au moins 75 % du volume de pores total présent dans les structures fibreuses existe dans des pores de rayons allant de 91 µm à environ 140 gm tel que déterminé par le procédé de test de distribution en volume des pores ici décrit et un indice de gradient de saturation inférieur à 1,8 et/ou inférieur à 1,6 et/ou inférieur à 1,5 et/ou inférieur à 1,4 et/ou inférieur à 1,3. Dans un autre exemple de la présente invention, on fournit une structure fibreuse comprenant une pluralité de filaments, où la structure fibreuse présente une distribution en volume des pores telle qu'au moins 43 % et/ou au moins 45 % et/ou au moins 50 % et/ou au moins 55 % et/ou au moins 60 % et/ou au moins 75 % du volume de pores total présent dans les structures fibreuses existe dans des pores de rayons allant de 91 µm à environ 140 µm tel que déterminé par le procédé de test de distribution en volume des pores décrit ici et une capacité d'absorption de liquide supérieure à 1 l g/g et/ou supérieure à 12 g/g et/ou supérieure à 13 g/g et/ou supérieure à 14 g/g et/ou supérieure à 15 g/g telle que mesurée selon le procédé de test de capacité d'absorption de liquide décrit ici. Dans encore un autre exemple de la présente invention, on fournit une structure fibreuse comprenant une pluralité de filaments, où la structure fibreuse présente une distribution en volume des pores telle qu'au moins 30 % et/ou au moins 40 % et/ou au moins 50 % et/ou au moins 55 % et/ou au moins 60 % et/ou au moins 75 % du volume de pores total présent dans les structures fibreuses existe dans des pores de rayons allant d'environ 121 µm à environ 200 pm tel que déterminé par le procédé de test de distribution en volume des pores ici décrit et un indice de gradient de saturation inférieur à 1,8 et/ou inférieur à 1,6 et/ou inférieur à 1,5 et/ou inférieur à 1,4 et/ou inférieur à 1,3. Dans un autre exemple de la présente invention, on fournit une structure fibreuse comprenant une pluralité de filaments, où la structure fibreuse présente une distribution en volume des pores telle qu'au moins 50 % et/ou au moins 55 % et/ou au moins 60 % et/ou au moins 75 % du volume de pores total présent dans les structures fibreuses existe dans des pores de rayons allant d'environ 101 µm à environ 200 pm tel que déterminé par le procédé de test de distribution en volume des pores décrit ici et une capacité d'absorption de liquide supérieure à 11 g/g et/ou supérieure à 12 g/g et/ou supérieure à 13 g/g et/ou supérieure à 14 g/g et/ou supérieure à 15 g/g telle que mesurée selon le procédé de test de capacité d'absorption de liquide décrit ici. Encore même dans un autre exemple de la présente invention, on fournit une structure fibreuse comprenant une pluralité de filaments, où la structure fibreuse présente une distribution en volume des pores telle qu'au moins 30 % et/ou au moins 40 % et/ou au moins 50 % et/ou au moins 55 % et/ou au moins 60 % et/ou au moins 75 % du volume de pores total présent dans les structures fibreuses existe dans des pores de rayons allant d'environ 121 µm à environ 200 gm tel que déterminé par le procédé de test de distribution en volume des pores décrit ici et présente une distribution en volume des pores telle qu'au moins 50 % et/ou au moins 55 % et/ou au moins 60 % et/ou au moins 75 % du volume de pores total présent dans les structures fibreuses existe dans des pores de rayons allant d'environ 101 gm à environ 200 pm tel que déterminé par le procédé de test de distribution en volume des pores décrit ici et un indice de gradient de saturation inférieur à 1,8 et/ou inférieur à 1,6 et/ou inférieur à 1,5 et/ou inférieur à 1,4 et/ou inférieur à 1,3. Dans encore un autre exemple de la présente invention, on fournit une structure fibreuse comprenant une pluralité de filaments, où la structure fibreuse présente une distribution en volume des pores telle qu'au moins 30 % et/ou au moins 40 % et/ou au moins 50 % et/ou au moins 55 % et/ou au moins 60 % et/ou au moins 75 % du volume de pores total présent dans les structures fibreuses existe dans des pores de rayons allant d'environ 121 gm à environ 200 µm tel que déterminé par le procédé de test de distribution en volume des pores décrit ici et présente une distribution en volume des pores telle qu'au moins 50 % et/ou au moins 55 % et/ou au moins 60 % et/ou au moins 75 % du volume de pores total présent dans les structures fibreuses existe dans des pores de rayons allant d'environ 101 pm à environ 200 pm tel que déterminé par le procédé de test de distribution en volume des pores décrit ici et une capacité d'absorption de liquide supérieure à 11 g/g et/ou supérieure à 12 g/g et/ou supérieure à 13 g/g et/ou supérieure à 14 g/g et/ou supérieure à 15 g/g telle que mesurée selon le procédé de test de capacité d'absorption de liquide décrit ici. Dans encore un autre exemple de la présente invention, on fournit une structure fibreuse comprenant une pluralité de filaments, où la structure fibreuse présente une capacité d'absorption de liquide supérieure à 11 g/g et/ou supérieure à 12 g/g et/ou supérieure à 13 g/g et/ou supérieure à 14 g/g et/ou supérieure à 15 g/g telle que mesurée selon le procédé de test de capacité d'absorption de liquide décrit ici et un indice de gradient de saturation inférieur à 1,8 et/ou inférieur à 1,6 et/ou inférieur à 1,5 et/ou inférieur à 1,4 et/ou inférieur à 1,3. Dans encore un autre exemple de la présente invention, on fournit une structure fibreuse comprenant une pluralité de filaments, où la structure fibreuse présente une capacité d'absorption de liquide supérieure à 11 g/g et/ou supérieure à 12 g/g et/ou supérieure à 13 g/g et/ou supérieure à 14 g/g et/ou supérieure à 15 g/g telle que mesurée selon le procédé de test de capacité d'absorption de liquide décrit ici et une libération de lotion supérieure à 0,25 et/ou supérieure à 0,27 et/ou supérieure à 0,30 et/ou supérieure à 0,32 telle que mesurée selon le procédé de test de libération de lotion décrit ici.
Dans encore un autre exemple de la présente invention, on fournit une structure fibreuse comprenant une pluralité de filaments, où la structure fibreuse présente une masse surfacique inférieure à 55 g/m2 et/ou inférieure à 50 g/m2 et/ou inférieure à 47 g/m2 et/ou inférieure à 45 g/m2 et/ou inférieure à 40 g/m2 et/ou inférieure à 35 g/m2 et/ou jusqu'à plus de 20 g/m2 et/ou plus de 25 g/m2 et/ou plus de 30 g/m2 telle que mesurée selon le procédé de test de masse surfacique décrit ici, une résistance à la traction initiale en sens travers à l'état humide supérieure à 5,0 N telle que mesurée selon le procédé de test de résistance à la traction initiale en sens travers à l'état humide décrit ici, et une capacité d'absorption de liquide supérieure à 11 g/g et/ou supérieure à 12 g/g et/ou supérieure à 13 g/g et/ou supérieure à 14 g/g et/ou supérieure à 15 g/g telle que mesurée selon le procédé de test de capacité d'absorption de liquide décrit ici. Dans encore un autre exemple de la présente invention, on fournit une structure fibreuse, par exemple une structure fibreuse coformée, comprenant une pluralité de filaments et une pluralité d'additifs solides, où la structure fibreuse présente une masse surfacique inférieure à 55 g/m2 et/ou inférieure à 50 g/m2 et/ou inférieure à 47 g/m2 et/ou inférieure à 45 g/m2 et/ou inférieure à 40 g/m2 et/ou inférieure à 35 g/m2 et/ou jusqu'à plus de 20 g/m2 et/ou plus de 25 g/m2 et/ou plus de 30 g/m2 telle que mesurée selon le procédé de test de masse surfacique décrit ici, une résistance à la traction initiale en sens travers à l'état humide supérieure à 5,0 N et/ou supérieure à 5,2 N et/ou supérieure à 5,5 N et/ou supérieure à 6,0 N telle que mesurée selon le procédé de test de résistance à la traction initiale en sens travers à l'état humide décrit ici. Dans encore un autre exemple de la présente invention, on fournit un produit de papier hygiénique comprenant une structure fibreuse selon la présente invention. Ainsi, la présente invention fournit des structures fibreuses qui résolvent les problèmes décrits précédemment en réalisant des structures fibreuses qui présentent certaines propriétés qui sont souhaitables pour le consommateur et des procédés de production de telles structures fibreuses. La Figure 1 est un tracé de la capacité d'absorption de liquide (« capacité 30 d'absorption ») (g/g) par rapport à la valeur (Lr) de fuite de salissures de structures fibreuses/lingettes connues ou disponibles dans le commerce et de structures fibreuses/lingettes selon la présente invention. La Figure 2 est un graphique de distribution en volume des pores de diverses structures fibreuses, y compris une structure fibreuse selon la présente invention, montrant 5 le rayon de pore d'extrémité allant de 2,5 µm à 200 gm et la capacité d'eau dans les pores ; La Figure 3 est une représentation schématique d'un exemple d'une structure fibreuse selon la présente invention ; La Figure 4 est une représentation schématique en coupe de la Figure 3 prise le long de la ligne 4-4 ; 10 La Figure 5 est une électromicrographie à balayage d'une coupe transversale d'un autre exemple de structure fibreuse selon la présente invention ; La Figure 6 est une représentation schématique d'un autre exemple d'une structure fibreuse selon la présente invention ; La Figure 7 est une représentation schématique en coupe d'un autre exemple de 15 structure fibreuse selon la présente invention ; La Figure 8 est une représentation schématique en coupe d'un autre exemple de structure fibreuse selon la présente invention ; La Figure 9 est une représentation schématique d'un exemple d'un procédé pour fabriquer une structure fibreuse selon la présente invention ; 20 La Figure 10 est une représentation schématique d'un exemple d'une ceinture à dessins pour une utilisation dans un procédé selon la présente invention ; La Figure 11 est une représentation schématique d'un exemple d'un trou de formage de filament et d'un trou de libération de fluide à partir d'une filière appropriée dans la fabrication d'une structure fibreuse selon la présente invention ; 25 La Figure 12 est un exemple d'un motif qui peut être communiqué à une structure fibreuse de la présente invention ; et La Figure 13 est une représentation schématique d'un exemple d'une pile de structures fibreuses dans une cuve. « Structure fibreuse » tel qu'il est utilisé ici désigne une structure qui comprend un ou plusieurs filaments et/ou fibres. Dans un exemple, la structure fibreuse est une lingette, telle qu'une lingette humide, par exemple une lingette pour bébés. Par exemple, « structure fibreuse » et « lingette » peuvent être utilisés de manière interchangeable ici. Dans un exemple, une structure fibreuse selon la présente invention désigne un arrangement ordonné de filaments et/ou de fibres au sein d'une structure afin d'exécuter une fonction. Dans un autre exemple, une structure fibreuse selon la présente invention est un non-tissé. Des exemples non limitatifs de procédés de fabrication de structures fibreuses incluent les procédés connus de fabrication du papier par voie humide, les procédés de fabrication du papier par jet d'air y compris les procédés cardés et/ou lacés par filage. De tels procédés incluent typiquement les étapes consistant à préparer une composition de fibres sous la forme d'une suspension dans un milieu, ou humide, plus spécifiquement un milieu aqueux, ou sec, plus spécifiquement gazeux, c'est-à-dire avec de l'air en tant que milieu. Le milieu aqueux utilisé pour les procédés par voie humide est souvent dénommé bouillie de fibres. La bouillie fibreuse est ensuite utilisée pour déposer une pluralité de fibres sur une toile ou ceinture de formage de telle sorte qu'une structure fibreuse embryonnaire est formée, après quoi un séchage et/ou une liaison des fibres ensemble donnent une structure fibreuse. Un traitement ultérieur de la structure fibreuse peut être effectué de telle sorte qu'une structure fibreuse finie est formée. Par exemple, dans des procédés de fabrication du papier typiques, la structure fibreuse finie est la structure fibreuse qui est enroulée sur le dévidoir à la fin de la fabrication du papier, et peut ultérieurement être convertie en un produit fini, par exemple un produit de papier hygiénique. Les structures fibreuses de la présente invention peuvent être homogènes ou peuvent être en couches. Si elles sont en couches, les structures fibreuses peuvent comprendre au 25 moins deux et/ou au moins trois et/ou au moins quatre et/ou au moins cinq couches. Dans un exemple, la structure fibreuse est un non-tissé. « Non-tissé », aux fins de la présente invention, tel qu'il est utilisé ici et tel que défini par l'EDANA, désigne une feuille de fibres, de filaments continus, ou de fils coupés de n'importe quelle nature ou origine, qui ont été formés en une nappe par 30 n'importe quel moyen, et liés ensemble par n'importe quel moyen, à l'exception du tissage ou du tricotage. Les feutres obtenus par mouture humide ne sont pas des non- tissés. Des nappes appliquées par voie humide sont des non-tissés pour autant qu'elles contiennent un minimum de 50 % en poids de fibres, filaments artificiels ou d'autres fibres d'origine non végétale avec un rapport de longueur sur diamètre qui est égal ou supérieur à 300 ou un minimum de 30 % en poids de fibres, filaments artificiels ou d'autres fibres d'origine non végétale avec un rapport de longueur sur diamètre qui est égal ou supérieur à 600 et une masse volumique apparente maximale de 0,40 g/cm3. Les structures fibreuses de la présente invention peuvent être des structures fibreuses coformées. « Structure fibreuse coformée » tel qu'il est utilisé ici signifie que la structure to fibreuse comprend un mélange d'au moins deux matériaux différents dans lesquels au moins l'un parmi les matériaux comprend un filament, tel qu'un filament de polypropylène, et au moins un autre matériau, différent du premier matériau, comprend un additif solide, tel qu'une fibre et/ou une matière particulaire. Dans un exemple, une structure fibreuse coformée comprend des additifs solides, tels que des 15 fibres, telles que des fibres de pâte de bois et/ou des matériaux de gel absorbant et/ou des particules de charge et/ou des poudres et/ou argiles de liaison par point particulaire, et des filaments, tels que des filaments de polypropylène. « Additif solide » tel qu'il est utilisé ici désigne une fibre et/ou une matière particulaire. 20 « Matière particulaire » tel qu'il est utilisé ici désigne une substance granulaire ou une poudre. « Fibre » et/ou « filament » tel qu'il est utilisé ici désigne une matière particulaire allongée ayant une longueur apparente dépassant fortement sa largeur apparente, c'est-à-dire un rapport longueur sur diamètre d'au moins environ 10. Aux 25 fins de la présente invention, une « fibre » est une matière particulaire allongée telle que décrite précédemment qui présente une longueur de moins de 5,08 cm (2 pouces) et un « filament » est une matière particulaire allongée comme décrit précédemment qui présente une longueur supérieure ou égale à 5,08 cm (2 pouces). Les fibres sont typiquement considérées discontinues par nature. Des exemples 30 non limitatifs de fibres incluent des fibres de pâte de bois, la rayonne, qui à son tour inclut, mais sans s'y limiter, la viscose, le lyocell, le coton ; la laine ; la soie ; la jute ; la toile de lin ; la ramie ; le chanvre ; le lin ; les poils de chameau ; l'ambre jaune ; et des fibres synthétiques coupées fabriquées à partir de polyester, des nylons, des polyoléfines telles que le polypropylène, le polyéthylène, des polymères naturels, tels que l'amidon, des dérivés d'amidon, la cellulose et des dérivés de cellulose, l'hémicellulose, des dérivés d'hémicellulose, la chitine, le chitosan, le poly-isoprène (cis et trans), des peptides, des polyhydroxyalcanoates, des copolymères des polyoléfines tels que le polyéthylène-octène, et des fibres thermoplastiques biodégradables ou compostables telles que des filaments de poly(acide lactique), des filaments d'alcool de polyvinyle, et des filaments de polycaprolactone. Les fibres peuvent être à monocomposant ou multicomposant, telles que des filaments à bicomposant, des fibres rondes, non rondes ; et leurs combinaisons. Les filaments sont typiquement considérés continus ou essentiellement continus par nature. Les filaments sont relativement plus longs que les fibres. Des exemples non limitatifs de filaments incluent des filaments soufflés en fusion et/ou filés-liés. Des exemples non limitatifs de matériaux qui peuvent être filés en filaments incluent des polymères naturels, tels que l'amidon, des dérivés d'amidon, la cellulose et des dérivés de cellulose, l'hémicellulose, des dérivés d'hémicellulose, la chitine, le chitosan, le polyisoprène (cis et trans), des peptides, des polyhydroxyalcanoates, et des polymères synthétiques y compris, mais sans caractère limitatif, des filaments de polymère thermoplastique comprenant des polymères thermoplastiques, tels que des polyesters, des nylons, des polyoléfines telles que des filaments de polypropylène, des filaments de polyéthylène, un alcool de polyvinyle et des dérivés d'alcool de polyvinyle, des filaments de polyacrylate de sodium (matériau absorbant gélifiant), et des copolymères de polyoléfines tels que polyéthylène-octène, et des fibres thermoplastiques biodégradables ou compostables telles que des filaments de poly(acide lactique), des filaments d'alcool de polyvinyle, et des filaments de polycaprolactone. Les filaments peuvent être à monocomposant ou multicomposant, tels que des filaments à bicomposant. Dans un exemple de la présente invention, « fibre » désigne des fibres pour la fabrication du papier. Des fibres pour la fabrication du papier utiles dans la présente invention incluent des fibres cellulosiques couramment connues sous le nom de fibres de pâte de bois. Des pâtes de bois applicables incluent des pâtes chimiques, telles que des pâtes Kraft, sulfite, et sulfate, ainsi que des pâtes mécaniques y compris, par exemple, la pâte de bois de râperie, la pâte thermomécanique et la pâte thermomécanique chimiquement modifiée. Des pâtes chimiques, cependant, peuvent être préférées étant donné qu'elles communiquent une sensation tactile de douceur supérieure aux feuilles de papier absorbant fabriquées à partir de celles-ci. Des pâtes dérivées à la fois d'arbres à feuilles caduques (ci-après, également dénommées « bois de feuillus ») et d'arbres de conifères (ci-après, également dénommés « bois de conifères ») peuvent être utilisées. Les fibres de bois de feuillus et de bois de conifères peuvent être mélangées, ou en variante, peuvent être déposées en couches pour fournir une nappe stratifiée. Le brevet U.S. No. 4 300 981 et le brevet U.S. No. 3 994 771 décrivent la superposition en couches des fibres de bois de feuillus et de bois de conifères. Également applicables à la présente invention sont des fibres dérivées de papier recyclé, qui peuvent contenir n'importe laquelle ou toutes les catégories qui précèdent, ainsi que d'autres matériaux non fibreux tels que des charges et des adhésifs utilisés pour faciliter la fabrication du papier originale.
En plus des diverses fibres de pâte de bois, d'autres fibres cellulosiques telles que des linters de coton, de la rayonne, du lyocell et de la bagasse peuvent être utilisées dans la présente invention. D'autres sources de cellulose sous la forme de fibres ou susceptibles d'être filées en fibres incluent des herbes et sources de céréales. « Produit de papier hygiénique », tel qu'il est utilisé ici, désigne une nappe douce de faible masse volumique (c'est-à-dire < environ 0,15 g/cm3) utile en tant qu'instrument d'essuyage pour le nettoyage après miction et après défécation (papier toilette), pour des écoulements oto-rhino-laryngologiques (papier-mouchoir), et des utilisations polyvalentes d'absorption et de nettoyage (serviettes absorbantes). Des exemples non limitatifs de produits de papier hygiénique appropriés de la présente invention incluent des serviettes en papier, du papier absorbant pour la toilette, du papier-mouchoir, des serviettes, des lingettes pour bébés, des lingettes pour adultes, des lingettes humides, des lingettes de nettoyage, des lingettes d'astiquage, des lingettes cosmétiques, des lingettes pour l'entretien de la voiture, des lingettes qui comprennent un agent actif pour exécuter une fonction particulière, des substrats de nettoyage pour une utilisation avec des ustensiles, tels qu'une lingette/tampon de nettoyage Swiffer®. Le produit de papier hygiénique peut être enroulé sur lui-même autour d'un mandrin ou sans mandrin pour former un rouleau de produit de papier hygiénique.
Dans un exemple, le produit de papier hygiénique de la présente invention comprend une structure fibreuse selon la présente invention. Les produits de papier hygiénique de la présente invention peuvent présenter une masse surfacique comprise entre environ 10 g/m2 et environ 120 g/m2 et/ou d'environ 15 g/m2 à environ 110 g/m2 et/ou d'environ 20 g/m2 à environ 100 g/m2 et/ou d'environ 30 à 90 g/m2. De plus, le produit de papier hygiénique de la présente invention peut présenter une masse surfacique comprise entre environ 40 g/m2 et environ 120 g/m2 et/ou d'environ 50 g/m2 à environ 110 g/m2 et/ou d'environ 55 g/m2 à environ 105 g/m2 et/ou d'environ 60 à 100 g/m2. Dans un exemple, le produit de papier hygiénique présente une masse surfacique inférieure à 55 g/m2 et/ou inférieure à 50 g/m2 et/ou inférieure à 47 g/m2 et/ou inférieure à 45 g/m2 et/ou inférieure à 40 g/m2 et/ou inférieure à 35 g/m2 et/ou jusqu'à plus de 20 g/m2 et/ou plus de 25 g/m2 et/ou plus de 30 g/m2 telle que mesurée selon le procédé de test de masse surfacique décrit ici. Dans un exemple, le produit de papier hygiénique de la présente invention peut présenter une résistance à la traction initiale en sens travers à l'état humide égale ou supérieure à 5,0 N et/ou supérieure à 5,5 N et/ou supérieure à 6,0 N telle que mesurée selon le procédé de test de résistance à la traction initiale en sens travers à l'état humide décrit ici. Les produits de papier hygiénique de la présente invention peuvent présenter une masse volumique (mesurée à 14,73 g/cm2 (95 g/po)) de moins d'environ 0,60 g/cm3 et/ou moins d'environ 0,30 g/cm3 et/ou moins d'environ 0,20 g/cm3 et/ou moins d'environ 0,10 g/cm3 et/ou moins d'environ 0,07 g/cm3 et/ou moins d'environ 0,05 g/cm3 et/ou d'environ 0,01 g/cm3 à environ 0,20 g/cm3 et/ou d'environ 0,02 g/cm3 à environ 0,10 g/cm3. Les produits de papier hygiénique de la présente invention peuvent comprendre des additifs tels que des agents adoucissants, des agents de résistance à l'humidité temporaire, des agents de résistance à l'humidité permanente, des agents adoucissants en masse, des silicones, des agents mouillants, des latex, spécialement des latex appliqués en un motif de surface, des agents de résistance à sec tels que de la carboxyméthylcellulose et de l'amidon, et d'autres types d'additifs appropriés pour inclusion dans et/ou sur des produits de papier hygiénique. « Masse moléculaire moyenne en poids » tel qu'il est utilisé ici désigne la masse moléculaire moyenne en poids telle que déterminée en utilisant la chromatographie par filtration sur gel selon le protocole trouvé dans Colloids and Surfaces A. Physico Chemical & Engineering Aspects, Vol. 162, 2000, pg. 107 à 121. « Masse surfacique », tel qu'il est utilisé ici, est la masse par surface unitaire d'un échantillon indiqué en livres/3000 pieds2 ou g/m2 (gsm). « Pile », tel qu'il est utilisé ici, désigne un empilement ordonné de structures fibreuses et/ou de lingettes. En se basant sur l'hypothèse qu'il y a au moins trois lingettes dans une pile, chaque lingette, à l'exception des lingettes supérieure et inférieure dans la pile, sera directement dans un contact face à face avec la lingette directement au-dessus et en dessous d'elle-même dans la pile. De plus, lorsqu'on observe par le haut, les lingettes seront déposées en couches les unes au-dessus des autres, ou superposées, de telle sorte que seule la lingette supérieure de la pile sera visible. La hauteur de la pile est mesurée du bas de la lingette inférieure dans la pile jusqu'au sommet de la lingette supérieure dans la pile et est fournie en unités de millimètres (mm). « Composition liquide » et « lotion » sont utilisés de manière interchangeable ici et désignent n'importe quel liquide, y compris, mais sans caractère limitatif un liquide pur tel que de l'eau, une solution aqueuse, un colloïde, une émulsion, une suspension, une solution et leurs mélanges. Le terme « solution aqueuse » tel qu'il est utilisé ici, désigne une solution qui a au moins environ 20 %, au moins environ 40 %, ou même au moins environ 50 % d'eau en poids, et n'a pas plus d'environ 95 %, ou pas plus d'environ 90 % d'eau en poids.
Dans un exemple, la composition liquide comprend de l'eau ou un autre solvant liquide. Généralement, la composition liquide est de viscosité suffisamment basse pour imprégner la structure entière de la structure fibreuse. Dans un autre exemple, la composition liquide peut être principalement présente à la surface de la structure fibreuse et dans une moindre mesure dans la structure interne de la structure fibreuse. Dans un autre exemple, la composition liquide est portée de manière libérable par la structure fibreuse, c'est-à-dire la composition liquide est portée sur ou dans la structure fibreuse et peut être aisément libérable de la structure fibreuse en appliquant une certaine force à la structure fibreuse, par exemple en essuyant une surface avec la structure fibreuse. Les compositions liquides utilisées dans la présente invention sont 30 principalement, bien que sans s'y limiter, des émulsions d'huile dans l'eau. Dans un exemple, la composition liquide de la présente invention comprend au moins 80 % et/ou au moins 85 % et/ou au moins 90 % et/ou au moins 95 % en poids d'eau. Lorsqu'elle est présente sur ou dans la structure fibreuse, la composition liquide peut être présente à un taux allant d'environ 10 % à environ 1000 % de la masse surfacique de la structure fibreuse et/ou d'environ 100 % à environ 700 % de la masse surfacique de la structure fibreuse et/ou d'environ 200 % à environ 500 % et/ou d'environ 200 % à environ 400 % de la masse surfacique de la structure fibreuse. La composition liquide peut comprendre un acide. Des exemples non limitatifs d'acides qui peuvent être utilisés dans la composition liquide de la présente invention sont l'acide adipique, l'acide tartrique, l'acide citrique, l'acide maléique, l'acide malique, l'acide succinique, l'acide glycolique, l'acide glutarique, l'acide malonique, l'acide salicylique, l'acide gluconique, des acides polymères, l'acide phosphorique, l'acide carbonique, l'acide fumarique et l'acide phtalique et leurs mélanges. Des acides polymères appropriés peuvent inclure des homopolymères, des copolymères et des terpolymères, et peuvent contenir au moins 30 % molaires de groupes d'acide carboxylique. Des exemples spécifiques d'acides polymères appropriés utiles ici incluent l'acide poly(acrylique) à chaîne linéaire et ses copolymères, à la fois ioniques et non ioniques, (par exemple, les copolymères maléique-acrylique, sulfonique-acrylique et styrène-acrylique), les acides polyacryliques réticulés ayant un poids moléculaire de moins d'environ 250 000, de préférence moins d'environ 100 000, les acides poly (a-hydroxy), l'acide poly (méthacrylique), et des acides polymères trouvés dans la nature tels que l'acide carragénique, la carboxyméthylcellulose, et l'acide alginique. Dans un exemple, la composition liquide comprend de l'acide citrique et/ou des dérivés d'acide citrique. La composition liquide peut également contenir des sels de l'acide ou des acides utilisés pour abaisser le pH, ou une autre base faible pour communiquer des propriétés de tampon à la structure fibreuse. La réponse de tampon est due à l'équilibre qui est établi entre l'acide libre et son sel. Ceci permet à la structure fibreuse de maintenir son pH global malgré la rencontre d'une quantité relativement élevée de déchets corporels comme on le rencontrerait après excrétion d'urine ou défécation chez un bébé ou un adulte. Dans un mode de réalisation, le sel d'acide serait du citrate de sodium. La quantité de citrate de sodium présente dans la lotion serait comprise entre 0,01 et 2,0 %, en variante 0,1 et 1,25 %, ou, selon une autre possibilité, 0,2 et 0,7 % de la lotion.
Dans un exemple, la composition liquide ne contient aucun composé conservateur. En plus des ingrédients qui précèdent, la composition liquide peut comprendre des ingrédients additionnels. Des exemples non limitatifs d'ingrédients additionnels qui peuvent être présents dans la composition liquide de la présente invention incluent : des agents de conditionnement de la peau (émollients, humectants) y compris des cires telles que le pétrolatum, le cholestérol et des dérivés de cholestérol, des di et tri-glycérides y compris l'huile de tournesol et l'huile de sésame, des huiles de silicone telles que le copolyol de diméthicone, le caprylyl glycol et des acétoglycérides tels que la lanoline et ses dérivés, des émulsifiants ; des agents stabilisants ; des agents tensioactifs y compris des agents tensioactifs anioniques, amphotères, cationiques et non-ioniques, des matières colorantes, des agents chélatants y compris l'EDTA, des agents d'écran solaire, des agents de solubilisation, des parfums, des opacifiants, des vitamines, des agents modifiant la viscosité ; tels que la gomme de xanthane, des astringents et des analgésiques externes. « Pré-humidifié » et « humide » sont utilisés de manière interchangeable ici et désignent des structures fibreuses et/ou lingettes qui sont imprégnées avec une composition liquide avant conditionnement dans un récipient ou emballage généralement imperméable à l'humidité. De telles lingettes pré-humidifiées, qui peuvent également être dénommées « lingettes humides » et « serviettes jetables », peuvent être appropriées pour une utilisation dans le nettoyage de bébés, ainsi que des enfants plus âgés et des adultes. « Chargement à saturation » et « chargement de lotion » sont utilisés de manière interchangeable ici et désignent la quantité de composition liquide appliquée sur la structure fibreuse ou lingette. En général, la quantité de composition liquide appliquée peut être choisie afin de fournir des effets bénéfiques maximaux au produit final compris par la lingette. Le chargement à saturation est typiquement exprimé en grammes de composition liquide par gramme de lingette sèche. Le chargement à saturation, souvent exprimé en tant que pourcentage de saturation, est défini comme le pourcentage de la masse de structure fibreuse ou de lingette sèche (dépourvue de l'une quelconque composition liquide) qu'une composition liquide présente sur/dans la structure fibreuse ou lingette représente. Par exemple, un chargement à saturation de 1,0 (manière équivalente, 100 % de saturation) indique que la masse de 25 17 composition liquide présente sur/dans la structure fibreuse ou lingette est égale à la masse de structure fibreuse ou lingette sèche (dépourvue de l'une quelconque composition liquide). L'équation suivante est utilisée pour calculer le chargement à saturation d'une structure fibreuse ou lingette : Chargement à saturation = masse de lingette humide (taille de lingette) * ( masse surfacique ) « L'indice de gradient de saturation » (IGS) est une mesure de la qualité de rétention de l'humidité des lingettes au sommet d'une pile. L'IGS d'une pile de lingettes est mesuré
l0 comme décrit ci-dessous est calculé comme le rapport de la charge moyenne de lotion des lingettes inférieures dans la pile par rapport aux lingettes supérieures dans la pile. La pile de lingettes idéale aura un IGS d'environ 1,0 ; c'est-à-dire, les lingettes supérieures seront de manière égale aussi humides que les lingettes inférieures. Dans les modes de réalisation susmentionnés, les piles ont un IGS allant d'environ 1,0 à environ 1,5. 15 L'indice de gradient de saturation pour une pile de structures fibreuses ou lingettes est calculé comme le rapport du chargement à saturation d'un nombre défini de structures fibreuses ou lingettes à partir du bas d'une pile sur celui du même nombre de structures fibreuses ou lingettes à partir du sommet de la pile. Par exemple, pour une pile d'environ 80 lingettes, l'indice de gradient de saturation est ce rapport utilisant 10 lingettes à partir du
20 bas et du sommet ; pour une pile d'environ 30 lingettes, on utilise 5 lingettes du fond et du sommet ; et pour moins de 30, seules les lingettes individuelles du haut et du bas sont utilisées dans le calcul de l'indice de gradient de saturation. L'équation suivante illustre l'exemple d'un calcul d'un indice de gradient de saturation d'une pile de 80 lingettes : Indice de gradient de saturation = chargement moyen de lotion des 10 lingettes inférieures dans la pile chargement moyen de lotion des 10 lingettes supérieures dans la pile Un profil de saturation, ou gradient d'humidité, existe dans la pile lorsque l'indice de gradient de saturation est supérieur à 1,0. Dans les cas où l'indice de gradient de saturation est significativement supérieur à 1,0, par exemple plus d'environ 1,5, la 30 lotion s'écoule du sommet de la pile et se dépose dans le fond du récipient, de telle sorte qu'il peut y avoir une différence perceptible dans l'humidité des structures fibreuses ou lingettes supérieures dans la pile par comparaison avec celle des structures fibreuses ou lingettes les plus proches du bas de la pile. Par exemple, un bac de lingettes parfait aurait un indice de gradient de saturation de 1,0 ; les lingettes inférieures et lingettes supérieures maintiendraient un chargement à saturation équivalent durant le stockage. Une composition liquide supplémentaire ne serait pas nécessaire pour sursaturer les lingettes dans une tentative pour maintenir toutes les lingettes humides, ce qui entraîne typiquement des lingettes inférieures détrempées. « pourcent d'humidité » ou « % d'humidité » ou « taux d'humidité » tel qu'il est 10 utilisé ici, désigne 100 x (le rapport de la masse d'eau contenue dans une structure fibreuse sur la masse de la structure fibreuse). Le produit de l'équation précédente est indiqué en %. « Tension superficielle », tel qu'il est utilisé ici, désigne la force au niveau de l'interface entre une composition liquide et l'air. La tension superficielle est typiquement exprimée en dynes par centimètre (dynes/cm). 15 « Agent tensioactif », tel qu'il est utilisé ici, désigne des matériaux qui s'orientent de préférence vers une interface. Les agents tensioactifs incluent les divers agents tensioactifs connus dans la technique, y compris : des agents tensioactifs non ioniques ; des agents tensioactifs anioniques ; des agents tensioactifs cationiques ; des agents tensioactifs amphotères, des agents tensioactifs zwittérioniques ; et leurs mélanges. 20 « Visible », tel qu'il est utilisé ici, désigne être susceptible d'être vu à l`oeil nu lorsqu'on observe à une distance de 30,48 centimètres (cm), ou 12 pouces (po), sous la lumière sans obstacle d'une ampoule à incandescence ordinaire de 60 watts qui est insérée dans un élément de fixation tel qu'une lampe de table. Il s'ensuit que « visuellement distinct », tel qu'il est utilisé ici, désigne ces caractéristiques des lingettes non tissées, 25 qu'elles soient ou non pré-humidifiées, qui sont aisément visibles et perceptibles lorsque la lingette est soumise à une utilisation normale, telle que le nettoyage de la peau d'un enfant. Le « sens de la machine » ou « SM » tel qu'il est utilisé ici désigne la direction parallèle à l'écoulement de la structure fibreuse à travers la machine de fabrication de structure fibreuse et/ou l'équipement de fabrication du produit de papier hygiénique. 30 Le « sens travers de la machine » ou « ST » tel qu'il est utilisé ici désigne la direction parallèle à la largeur de la machine de fabrication de structure fibreuse et/ou de l'équipement de fabrication du produit de papier hygiénique et perpendiculaire au sens de la machine. « Couche » tel qu'il est utilisé ici désigne une structure fibreuse individuelle, d'un seul tenant. « Couches » tel qu'il est utilisé ici désigne deux ou plusieurs structures fibreuses individuelles, d'un seul tenant disposées dans une relation face à face essentiellement contiguë l'une avec l'autre, en formant une structure fibreuse multicouche et/ou un produit de papier hygiénique multicouche. On envisage également qu'une structure fibreuse individuelle, d'un seul tenant puisse effectivement former une structure fibreuse multicouche, par exemple, en étant pliée sur elle-même. « Volume de pores total », tel qu'il est utilisé ici, désigne la somme du volume mort contenant un fluide dans chaque gamme de pores de 2,5 gm à 1000 µm de rayons tel que mesuré selon le procédé de test de volume de pore décrit ici. « Distribution en volume des pores », tel qu'il est utilisé ici, désigne la distribution du volume mort contenant un fluide en fonction du rayon de pore. La distribution en volume des pores d'une structure fibreuse est mesurée selon le procédé de test de volume de pore décrit ici. Tel qu'ils sont utilisés ici, les articles « un » et « une » lorsqu'ils sont utilisés ici, par exemple, « un agent tensioactif anionique » ou « une fibre » sont prévus pour 20 désigner un ou plusieurs du matériau qui est revendiqué ou décrit. Tous les pourcentages et rapports sont pondéraux, sauf indication contraire. Tous les pourcentages et rapports sont calculés sur la base de la composition totale, sauf indication contraire. Sauf indication contraire, tous les niveaux de constituant ou de composition 25 sont en référence au niveau de ce constituant ou cette composition, et excluent les impuretés, par exemple, les solvants résiduels ou les sous-produits, qui peuvent être présents dans des sources disponibles dans le commerce. On a trouvé de manière surprenante que les structures fibreuses de la présente invention présentent une capacité d'absorption de liquide plus élevée que d'autres structures fibreuses structurées et/ou texturées connues telle que mesurée selon le procédé de test de capacité d'absorption de liquide décrit ici. La Figure 1 montre que les structures fibreuses et/ou lingettes de la présente invention comprennent une combinaison d'un nouveau type de capacité d'absorption 5 de liquide et de fuite de salissures. La Figure 2 montre que les structures fibreuses et/ou lingettes de la présente invention présentent des distributions en volume des pores d'un nouveau type. Les structures fibreuses de la présente invention peuvent comprendre une pluralité de filaments, une pluralité d'additifs solides, tels que des fibres, et un 10 mélange de filaments et d'additifs solides. Les Figures 3 et 4 montrent des représentations schématiques d'un exemple d'une structure fibreuse suivant la présente invention. Comme illustré sur les Figures 3 et 4, la structure fibreuse 10 peut être une structure fibreuse coformée. La structure fibreuse 10 comprend une pluralité de filaments 12, tels que des filaments de polypropylène, et une 15 pluralité d'additifs solides, tels que des fibres de pâte de bois 14. Les filaments 12 peuvent être arrangés de manière aléatoire en conséquence du procédé par lequel ils sont filés et/ou formés en la structure fibreuse 10. Les fibres de pâte de bois 14 peuvent être dispersées de manière aléatoire sur l'ensemble de la structure fibreuse 10 dans le plan x-y. Les fibres de pâte de bois 14 peuvent être dispersées de manière non aléatoire sur l'ensemble de la 20 structure fibreuse dans la direction Z. Dans un exemple (non illustré), les fibres de pâte de bois 14 sont présentes à une concentration plus élevée sur une ou plusieurs des surfaces de plan X-Y extérieures qu'au sein de la structure fibreuse le long de la direction Z. La Figure 5 montre une microphotographie de microscope électronique à balayage en coupe d'un autre exemple d'une structure fibreuse l0a suivant la présente invention qui 25 montre une structure fibreuse 10a comprenant un motif répétitif non aléatoire de micro-régions 15a et 15b. La micro-région 15a (typiquement dénommée un « coussin ») présente une valeur différente d'une propriété intensive commune que la micro-région 15b (typiquement dénommée une « jointure »). Dans un exemple, la micro-région 15b est un réseau continu ou semi-continu et la micro-région 15a est une région individuelle au sein 30 du réseau continu ou semi-continu. La propriété intensive commune peut être l'épaisseur. Dans un autre exemple, la propriété intensive commune peut être la masse volumique.
Comme illustré sur la Figure 6, un autre exemple d'une structure fibreuse suivant la présente invention est une structure fibreuse en couches 10b. La structure fibreuse en couches 10b comprend une première couche 16 comprenant une pluralité de filaments 12, tels que des filaments de polypropylène, et une pluralité d'additifs solides, dans cet exemple, des fibres de pâte de bois 14. La structure fibreuse en couches 10b comprend en outre une deuxième couche 18 comprenant une pluralité de filaments 20, tels que des filaments de polypropylène. Dans un exemple, les première et deuxième couches 16, 18, respectivement, sont des zones nettement définies de concentration des filaments et/ou d'additifs solides. La pluralité de filaments 20 peut être déposée directement sur une surface de la première couche 16 de façon à former une structure fibreuse en couches qui comprend les première et deuxième couches 16, 18, respectivement. En outre, la structure fibreuse en couches 10b peut comprendre une troisième couche 22, comme illustré sur la Figure 6. La troisième couche 22 peut comprendre une pluralité de filaments 24, qui peut être identiques ou différents par rapport aux filaments 20 et/ou 16 dans les deuxième 18 et/ou première 16 couches. En conséquence de l'addition de la troisième couche 22, la première couche 16 est positionnée, par exemple intercalée, entre la deuxième couche 18 et la troisième couche 22. La pluralité de filaments 24 peut être déposée directement sur une surface de la première couche 16, opposée à la deuxième couche, de façon à former la structure fibreuse en couches 10b qui comprend les première, deuxième et troisième couches 16, 18, 22, respectivement. Comme illustré sur la Figure 7, une représentation schématique en coupe d'un autre exemple d'une structure fibreuse suivant la présente invention comprenant une structure fibreuse en couches 10c est fournie. La structure fibreuse en couches 10c comprend une première couche 26, une deuxième couche 28 et facultativement une troisième couche 30.
La première couche fibreuse 26 comprend une pluralité de filaments 12, tels que des filaments de polypropylène, et une pluralité d'additifs solides, tels que des fibres de pâte de bois 14. La deuxième couche 28 peut comprendre n'importe quels filaments, additifs solides et/ou films polymères appropriés. Dans un exemple, la deuxième couche 28 comprend une pluralité de filaments 34. Dans un exemple, les filaments 34 comprennent un polymère choisi dans le groupe constitué de : polysaccharides, dérivés de polysaccharide, alcool de polyvinyle, dérivés d'alcool de polyvinyle et leurs mélanges.
Dans encore un autre exemple, une structure fibreuse de la présente invention peut comprendre deux couches externes constituées de 100 % en poids de filaments et une couche interne constituée de 100 % en poids de fibres. Dans un autre exemple d'une structure fibreuse suivant la présente invention, au lieu d'être des couches de structure fibreuse 10c, le matériau formant les couches 26, 28 et 30, peut être sous la forme de couches où deux ou plusieurs des couches peuvent être combinées de façon à former une structure fibreuse. Les couches peuvent être liées ensemble, comme par liaison thermique et/ou liaison adhésive, de façon à former une structure fibreuse multicouche.
Un autre exemple d'une structure fibreuse de la présente invention suivant la présente invention est montré sur la Figure 8. La structure fibreuse 10d peut comprendre deux ou plusieurs couches, dans laquelle une couche 36 comprend n'importe quelle structure fibreuse appropriée suivant la présente invention, par exemple la structure fibreuse 10 telle qu'illustrée et décrite sur les Figures 3 et 4 et une autre couche 38 comprenant n'importe quelle structure fibreuse appropriée, par exemple une structure fibreuse comprenant des filaments 12, tels que des filaments de polypropylène. La structure fibreuse de la couche 38 peut être sous la forme d'un filet et/ou d'un maillage et/ou une autre structure qui comprend des pores qui exposent une ou plusieurs parties de la structure fibreuse 10d à un environnement externe et/ou au moins aux liquides qui peuvent venir en contact, au moins initialement, avec la structure fibreuse de la couche 38. En plus de la couche 38, la structure fibreuse 10d peut comprendre en outre la couche 40. La couche 40 peut comprendre une structure fibreuse comprenant des filaments 12, tels que des filaments de polypropylène, et peut être identique ou différente par rapport à la structure fibreuse de la couche 38.
Deux ou plusieurs parmi les couches 36, 38 et 40 peuvent être liées ensemble, comme par liaison thermique et/ou liaison adhésive, de façon à former une structure fibreuse multicouche. Après une opération de liaison, spécialement une opération de liaison thermique, il peut être difficile de distinguer les couches de la structure fibreuse 10d et la structure fibreuse 10d peut visuellement et/ou physiquement être similaire à une structure fibreuse en couches en ce qu'on aurait des difficultés à séparer les couches individuelles les unes des autres. Dans un exemple, la couche 36 peut comprendre une structure fibreuse qui présente une masse surfacique d'au moins environ 15 g/m2 et/ou au moins environ 20 g/m2 et/ou au moins environ 25 g/m2 et/ou au moins environ 30 g/m2 jusqu'à environ 120 g/m2 et/ou 100 g/m2 et/ou 80 g/m2 et/ou 60 g/m2 et les couches 38 et 42, lorsqu'elles sont présentes, indépendamment et individuellement, peuvent comprendre des structures fibreuses qui présentent des masses surfaciques inférieures à environ 10 g/m2 et/ou moins d'environ 7 g/m2 et/ou moins d'environ 5 g/m2 et/ou moins d'environ 3 g/m2 et/ou moins d'environ 2 g/m2 et/ou jusqu'à environ 0 g/m2 et/ou 0,5 g/m2. Les couches 38 et 40, lorsqu'elles sont présentes, peuvent aider à retenir les additifs solides, dans ce cas les fibres de pâte de bois 14, sur et/ou au sein de la structure fibreuse de la couche 36 réduisant ainsi les peluches et/ou la poussière (par comparaison avec une structure fibreuse monocouche comprenant la structure fibreuse de la couche 36 sans les couches 38 et 40) résultant du fait que les fibres de pâte de bois 14 se libèrent de la structure fibreuse de la couche 36. Les structures fibreuses de la présente invention peuvent comprendre n'importe quelle quantité appropriée de filaments et n'importe quelle quantité appropriée d'additifs solides. Par exemple, les structures fibreuses peuvent comprendre d'environ 10 % à environ 70 % et/ou d'environ 20 % à environ 60 % et/ou d'environ 30 % à environ 50 % en poids sec de la structure fibreuse de filaments et d'environ 90 % à environ 30 % et/ou d'environ 80 % à environ 40 % et/ou d'environ 70 % à environ 50 % en poids sec de la structure fibreuse d'additifs solides, tels que des fibres de pâte de bois. Dans un exemple, les structures fibreuses de la présente invention comprennent des filaments. Les filaments et additifs solides de la présente invention peuvent être présents dans les structures fibreuses selon la présente invention à des rapports pondéraux de filaments sur additifs solides allant d'au moins environ 1:1 et/ou au moins environ 1:1,5 et/ou au moins environ 1:2 et/ou au moins environ 1:2,5 et/ou au moins environ 1:3 et/ou au moins environ 1:4 et/ou au moins environ 1:5 et/ou au moins environ 1:7 et/ou au moins environ 1:10. Les structures fibreuses de la présente invention et/ou n'importe quels produits de papier hygiénique comprenant de telles structures fibreuses peuvent être soumis à n'importe quelles opérations de post-traitement telles que des opérations de gaufrage, des opérations d'impression, des opérations de production de touffes, des opérations de liaison thermique, des opérations de liaison par ultrasons, des opérations de perforation, des opérations de traitement de surface telles que l'application de lotions, de silicones et/ou d'autres matériaux, un pliage, et leurs mélanges. Des exemples non limitatifs de polypropylènes appropriés pour fabriquer les filaments de la présente invention sont commercialisés par Lyondell-Basell et Exxon-5 Mobil. N'importe quels matériaux hydrophobes ou non hydrophiles au sein de la structure fibreuse, tels que des filaments de polypropylène, peuvent être traités en surface et/ou traités en fusion avec un agent modifiant hydrophile. Des exemples non limitatifs d'agents modifiants hydrophiles de traitement de surface incluent des agents 10 tensioactifs, tels que le Triton X-100. Des exemples non limitatifs d'agents modifiants hydrophiles de traitement en fusion qui sont ajoutés au produit fondu, tel que la fonte de polypropylène, avant filage des filaments, incluent des additifs fondus de modification hydrophile tels que le VW351 et/ou le S-1416 commercialisé par Polyvel, Inc. et Irgasurf commercialisé par Ciba. L'agent modifiant hydrophile peut être associé au 15 matériau hydrophobe ou non hydrophile à n'importe quel taux approprié connu dans la technique. Dans un exemple, l'agent modifiant hydrophile est associé au matériau hydrophobe ou non hydrophile à un taux de moins d'environ 20 % et/ou moins d'environ 15 % et/ou moins d'environ 10 % et/ou moins d'environ 5 % et/ou moins d'environ 3 % jusqu'à à environ 0 % en poids sec du matériau hydrophobe ou non hydrophile. 20 Les structures fibreuses de la présente invention peuvent inclure des additifs facultatifs, chacun, lorsqu'il est présent, à des taux individuels allant d'environ 0 % et/ou d'environ 0,01 % et/ou d'environ 0,1 % et/ou d'environ 1 % et/ou d'environ 2 % à environ 95 % et/ou à environ 80 % et/ou à environ 50 % et/ou à environ 30 % et/ou à environ 20 % en poids sec de la structure fibreuse. Des exemples non limitatifs 25 d'additifs facultatifs incluent des agents de résistance à l'humidité permanente, des agents de résistance à l'humidité temporaire, des agents de résistance à sec tels que la carboxyméthylcellulose et/ou l'amidon, des agents adoucissants, des agents réducteurs des peluches, des agents augmentant l'opacité, des agents mouillants, des agents absorbant les odeurs, des parfums, des agents indiquant la température, des agents 30 colorants, des teintures, des matériaux osmotiques, des agents de détection de prolifération microbienne, des agents antibactériens et leurs mélanges.
La structure fibreuse de la présente invention peut être elle-même un produit de papier hygiénique. Elle peut être enroulée concentriquement autour d'un mandrin de façon à former un rouleau. Elle peut être combinée avec une ou plusieurs autres structures fibreuses en tant que couche pour former un produit de papier hygiénique multicouche. Dans un exemple, une structure fibreuse coformée de la présente invention peut être enroulée concentriquement autour d'un mandrin de façon à former un rouleau de produit de papier hygiénique coformé. Les rouleaux de produits de papier hygiénique peuvent également être sans mandrin. Les structures fibreuses de la présente invention peuvent présenter une capacité d'absorption de liquide d'au moins 2,5 g/g et/ou au moins 4,0 g/g et/ou au moins 7 g/g et/ou au moins 12 g/g et/ou au moins 13 g/g et/ou au moins 13,5 g/g et/ou jusqu'à environ 30,0 g/g et/ou à environ 20 g/g et/ou à environ 15,0 g/g telle que mesurée selon le procédé de test de capacité d'absorption de liquide décrit ici. La structure fibreuse, telle que décrite précédemment, peut être utilisée pour former une lingette. « Lingette » peut être un terme général pour décrire une pièce de matériau, généralement de matériau non tissé, utilisée dans le nettoyage de surfaces dures, d'aliments, d'objets inanimés, de jouets et de partie du corps. En particulier, de nombreuses lingettes actuellement disponibles peuvent être prévues pour le nettoyage de la zone périanale après défécation. D'autres lingettes peuvent être disponibles pour le nettoyage du visage ou d'autres parties du corps. Plusieurs lingettes peuvent être reliées ensemble par n'importe quel procédé approprié de façon à former une moufle. Le matériau dans lequel la lingette est fabriquée doit être suffisamment résistant pour résister à la déchirure durant une utilisation normale, tout en fournissant une douceur pour la peau d'un utilisateur, telle que la peau tendre d'un enfant. En outre, le matériau doit être au moins susceptible de conserver sa forme pendant la durée de l'expérience de nettoyage de l'utilisateur. Les lingettes peuvent être généralement de dimension suffisante pour permettre une manipulation avantageuse. Typiquement, la lingette peut être coupée et/ou pliée à de telles dimensions dans le cadre du procédé de fabrication. Dans certains cas, la lingette peut être coupée en parties individuelles de façon à fournir des lingettes indépendantes qui sont souvent empilées et entrelacées dans un conditionnement pour le consommateur. Dans d'autres modes de réalisation, les lingettes peuvent être sous une forme de nappe où la nappe a été refendue et pliée à une largeur prédéterminée et dotée de moyens (par exemple, des perforations) pour permettre aux lingettes individuelles d'être séparées de la nappe par un utilisateur. De manière appropriée, une lingette individuelle peut avoir une longueur comprise entre environ 100 mm et environ 250 mm et une largeur comprise entre environ 140 mm et environ 250 mm. Dans un mode de réalisation, la lingette peut avoir une longueur d'environ 200 mm et une largeur d'environ 180 mm et/ou une longueur d'environ 180 mm et une largeur d'environ 180 mm et/ou une longueur d'environ 170 mm et une largeur d'environ 180 mm et/ou une longueur d'environ 160 mm et une largeur d'environ 175 mm. Le matériau de la lingette peut généralement être doux et souple, ayant potentiellement une surface structurée pour améliorer sa performance du nettoyage. Il est également dans le champ d'application de la présente invention que la lingette puisse être un stratifié de deux ou plusieurs matériaux. Des stratifiés disponibles dans le commerce ou des stratifiés fabriqués sur mesure sont également dans le champ d'application de la présente invention. Les matériaux stratifiés peuvent être joints ou liés ensemble de n'importe quelle façon appropriée, telle que, mais sans caractère limitatif, liaison par ultrasons, adhésif, colle, liaison par fusion, liaison par la chaleur, liaison thermique et leurs combinaisons. Dans une autre variante de réalisation de la présente invention, la lingette peut être un stratifié comprenant une ou plusieurs couches de matériaux non tissés et une ou plusieurs couches de film. Des exemples de tels films facultatifs incluent, mais sans s'y limiter, des films polyoléfiniques, tels qu'un film de polyéthylène. Un exemple servant d'illustration, mais non limitatif, d'un matériau non tissé qui est un stratifié est un stratifié de 16 g/m2 de polypropylène non tissé et un film de polyéthylène de 0,8 mm et 20 g/m2. Les lingettes peuvent également être traitées pour améliorer leur douceur et texture par des procédés tels que l'enchevêtrement par voie hydraulique ou le lacé par filage. Les lingettes peuvent être soumises à divers traitements, tels que, mais sans caractère limitatif, un traitement physique, tel que le laminage circulaire, tel que décrit dans le brevet U.S. No. 5 143 679 ; l'allongement structural, tel que décrit dans le brevet U.S. No. 5 518 801 ; la consolidation, telle que décrite dans les brevets U.S. No. 5 914 084, 6 114 263, 6 129 801 et 6 383 431 ; la perforation sous étirement, telle que décrite dans les brevets U.S. No. 5 628 097, 5 658 639 et 5 916 661 ; l'allongement différentiel, tel que décrit dans la publication WO No. 2003/0028165A1 ; et d'autres technologies de formation à l'état solide telles que décrites dans la publication U.S. No. 2004/0131820A1 et la Publication U.S. No. 2004/0265534A1 et l'activation de zone et similaires ; un traitement chimique, tel que, mais sans caractère limitatif, rendre une partie ou la totalité du substrat hydrophobe, et/ou hydrophile, et similaires ; un traitement thermique, tel que, mais sans caractère limitatif, un adoucissement des fibres par chauffage, liaison thermique et similaires ; et leurs combinaisons. La lingette peut avoir une masse surfacique d'au moins environ 30 grammes/m2 et/ou au moins environ 35 grammes/m2 et/ou au moins environ 40 grammes/m2. Dans un exemple, la lingette peut avoir une masse surfacique d'au moins environ 45 grammes/m2. Dans un autre exemple, la masse surfacique de la lingette peut être inférieure à environ 100 grammes/m2. Dans un autre exemple, les lingettes peuvent avoir une masse surfacique comprise entre environ 45 grammes/m2 et environ 75 grammes/m2, et dans encore un autre mode de réalisation une masse surfacique comprise entre environ 45 grammes/m2 et environ 65 grammes/m2.
Dans un exemple de la présente invention, la surface de la lingette peut être pratiquement plate. Dans un autre exemple de la présente invention, la surface de la lingette peut facultativement contenir des parties élevées et/ou des parties basses. Celles-ci peuvent être sous la forme de logos, d'indications, de marques, de motifs géométriques, d'images des surfaces que le substrat prévoit de nettoyer (c'est-à-dire, le corps, le visage du nourrisson, etc.). Elles peuvent être disposées de manière aléatoire sur la surface de la lingette ou être dans un motif répétitif d'une certaine forme. Dans un autre exemple de la présente invention, la lingette peut être biodégradable. Par exemple, la lingette pourrait être fabriquée à partir d'un matériau biodégradable tel qu'un polyesteramide, ou une cellulose à haute résistance à l'état humide.
Dans un exemple de la présente invention, la structure fibreuse comprend une lingette pré-humidifiée, telle qu'une lingette pour bébés. Une pluralité des lingettes pré-humidifiées peut être empilée les unes au-dessus des autres et peut être contenue dans un récipient, tel qu'un bac en plastique ou un film d'emballage. Dans un exemple, la pile de lingettes pré-humidifiées (typiquement environ 40 à 80 lingettes/pile) peut présenter une hauteur allant d'environ 50 à environ 300 mm et/ou d'environ 75 à environ 125 mm. Les lingettes pré-humidifiées peuvent comprendre une composition liquide, telle qu'une lotion.
Les lingettes pré-humidifiées peuvent être stockées à long terme en une pile dans un récipient imperméable aux liquides ou pochette en film sans que toute la lotion s'écoule du haut de la pile vers le bas de la pile. Les lingettes pré-humidifiées de la présente invention peuvent présenter une capacité d'absorption de liquide d'au moins 2,5 g/g et/ou au moins 4,0 g/g et/ou au moins 7 g/g et/ou au moins 12 g/g et/ou au moins 13 g/g et/ou au moins 13,5 g/g et/ou jusqu'à environ 30,0 g/g et/ou à environ 20 g/g et/ou à environ 15,0 g/g telle que mesurée selon le procédé de test de capacité d'absorption de liquide décrit ici. Dans un autre exemple, les lingettes pré-humidifiées peuvent présenter un chargement à saturation (g de composition liquide sur g de lingette sèche) allant d'environ 1,5 à environ 6,0 g/g. La composition liquide peut présenter une tension superficielle allant d'environ 20 à environ 35 et/ou d'environ 28 à environ 32 dynes/cm. Les lingettes pré-humidifiées peuvent présenter un temps d'absorption dynamique (TAD) d'environ 0,01 à environ 0,4 et/ou d'environ 0,01 à environ 0,2 et/ou d'environ 0,03 à environ 0,1 seconde tel que mesuré selon le procédé de test de temps d'absorption dynamique décrit ici.
Dans un exemple, les lingettes pré-humidifiées sont présentes dans une pile de lingettes pré-humidifiées qui présente une hauteur allant d'environ 50 à environ 300 mm et/ou d'environ 75 à environ 200 mm et/ou d'environ 75 à environ 125 mm, où la pile de lingettes pré-humidifiées présente un indice de gradient de saturation allant d'environ 1,0 à environ 2,0 et/ou d'environ 1,0 à environ 1,7 et/ou d'environ 1,0 à environ 1,5.
Les structures fibreuses ou lingettes de la présente invention peuvent être chargées à saturation avec une composition liquide de façon à former une structure fibreuse ou lingette pré-humidifiée. Le chargement peut avoir lieu individuellement, ou après que les structures fibreuses ou lingettes sont placées dans une pile, tel qu'au sein d'un récipient ou paquet imperméable aux liquides. Dans un exemple, les lingettes pré- humidifiées peuvent être chargées à saturation avec d'environ 1,5 g à environ 6,0 g et/ou d'environ 2,5 g à environ 4,0 g de composition liquide par g de lingette. Les structures fibreuses ou lingettes de la présente invention peuvent être placées à l'intérieur d'un récipient, qui peut être imperméable aux liquides, tel qu'un bac en plastique ou un paquet scellable, pour le stockage et la vente éventuelle au consommateur. Les lingettes peuvent être pliées et empilées. Les lingettes de la présente invention peuvent être pliées en l'un quelconque des divers schémas de pliage connus, tels qu'un pliage en C, un pliage en Z et un pliage en quatre. L'utilisation d'un schéma de pliage en Z peut permettre à une pile de lingettes pliée d'être entrelacées avec des parties en chevauchement. En variante, les lingettes peuvent inclure une bande continue de matériau qui a des perforations entre chaque lingette et qui peut être arrangée en une pile ou enroulée en un rouleau pour distribution, l'une après l'autre, à partir d'un récipient, qui peut être imperméable aux liquides. Les structures fibreuses ou lingettes de la présente invention peuvent comprendre en outre des impressions, qui peuvent fournir un attrait esthétique. Des exemples non limitatifs d'impression incluent des figures, des motifs, des lettres, des images et leurs combinaisons.
Pour illustrer davantage les structures fibreuses de la présente invention, le Tableau 1 présente les propriétés de structures fibreuses connues et/ou disponibles dans le commerce et deux structures fibreuses suivant la présente invention. Tableau 1 Contient Masse surf. Capacité Libération Fuite de IGS Résistance à la 43 % ou 30 % ou un abs. de de lotion salissures traction initiale plus de plus de filament liquide (g) en sens travers pores entre pores entre à l'état humide 91 et 121 et 140µm 200 µm [g/ml [g/gl [g] Valeur [N/5 cm] Invention Oui 61,1 13,6 0,279 1,0 1,21 8,7 Oui Oui Invention Oui 44,1 14,8 0,333 1,7 1,11 6,6 Oui Oui Invention Oui 65,0 16,0 0,355 0,9 1,21 6,0 Non Oui Huggies® Oui 64,0 11,5 0,277 0,0 1,05 5,1 Non Non Natural Care Huggies® Oui 62,5 9,78 0,268 0,0 1,34 3,8 Non Non Natural Care Papier absorbant Non 43,4 12,0 - 2,0 - - Non Non Bounty® Pampers® Baby Non 57,4 12,0 0,281 19,2 <1,5 12,5 Oui Non Fresh Pamperso Baby Non 57,7 7,32 0,258 8,7 1,20 11,3 Non Oui Fresh Pampers® Non 67,1 7,52 0,285 4,3 1,32 8,2 Non Non Thickcare Le Tableau 2 présente les distributions en volume des pores moyennes de structures fibreuses connues et/ou disponibles dans le commerce et une structure fibreuse suivant la présente invention. Tableau 2 Rayons de pores Huggies® Huggies® Duramax Bounty® Pampers® Pampers® Invention Invention (microns) Wash cloth (sans Baby Fresh Sensitive filament) (sans Wipes (sans filament) filament) 2,5 0 0 0 0 0 0 0 0 0 3,65 5,4 5,15 3,65 2,85 4,15 3,1 3,05 3,95 19,85 24,15 1,25 0,85 1,3 0,6 1,85 0,95 95,6 46,2 0 0 0 0 0 0 53,95 27,95 0 0 0 0 30 13,65 0 73,85 36,3 0 0 0 0 40 85,45 0 57,15 22,85 0 0 0 0 50 116,95 0 61,25 27,5 0 0 0 0 60 196,5 92,95 66,9 35,3 12,75 1,2 17,15 16,45 70 299,15 141,55 58,35 33 25,55 3,05 65,75 44,7 80 333,8 129,25 52,95 30,8 32,45 7 83,2 72,4 90 248,15 148,05 46,55 30,25 56,7 30,75 111,65 104,8 100 157,55 160,2 45,7 29,6 112,7 56,1 169,4 152,8 120 168,05 389,35 90,85 59,95 858,65 306,15 751,65 626,85 140 81,6 448,2 86 65 427,05 600,4 873,85 556,95 160 50,6 502,05 73,2 71,4 40,25 666,05 119,3 64,65 180 34,05 506,45 60,2 75,25 18,3 137,9 20,15 16,95 200 27,2 448 47,05 86,25 10,5 31,95 14,7 11,9 225 23,9 404,85 47,3 130,1 8,8 14,1 15,15 12,45 250 19,85 242,2 41 146,8 10,3 10,65 14,8 12,35 275 18,05 140 36,15 153,8 6,15 7,25 12,1 10,2 300 15,7 98,6 33,25 123 5,85 6,2 13,65 9,55 350 22,9 146,15 53,65 137,95 9,6 10,1 21,15 16,2 400 17,8 135,25 52,8 45,95 8,9 8,45 17,6 19,15 500 33,5 259,05 254,35 43,9 14,55 13,5 38,1 33,65 600 21,85 218,5 279,45 11,45 14,45 12,7 56,85 23 800 20,05 235 135,8 8,3 61,45 108 59,05 33,05 1000 9,2 83 0 0 23,25 36,75 47,95 52,95 Total (mg) 2020,4 4937,2 1928,55 1508,15 1763,1 2071,95 2528,65 1894,7 Gamme de pores 20,2 % 20,2 % 11,5 % 10,2 % 79,3 % 46,5 % 71,0 % 70,5 % 91-140 Gamme de pores 18 % 46 % 19 % 24 % 77 % 84 % 70 % 67 % 101-200 Gamme de pores 10% 39% 14% 20% 28% 69% 41% 34% 121-200 Gamme de pores 7% 38% 12% 24% 4% 41% 7% 6% 141-225 Tableau 2 suite Rayons de pores (microns) Huggies® Pampers® Pampers® Invention Thickcare (sans Baby Fresh filament) (sans filament) 2,5 0 0 0 0 5,1 5,2 4,5 5,5 3,3 3,3 2,2 2,6 2 2,4 0,8 2 2,1 1,2 2 0,7 30 8,5 12,3 0,8 1,7 40 39,6 43,3 4,3 3,3 50 98,3 83,6 2,5 0,7 60 70,2 107,3 2,8 2,1 70 118,2 174,2 6 1,4 80 156,9 262,4 19,5 1,9 90 255,3 297,4 9,8 1,8 100 342,1 188,7 17 7,5 120 396,3 168,8 38,4 80,4 140 138,3 55,9 69,7 306,9 160 70,5 22,8 133,1 736 180 45,8 16,7 448,1 1201,1 200 28,3 13,8 314,2 413 225 31,9 16,5 362,2 131,5 250 30,5 11,7 206,6 55,6 275 26,4 11,9 138,3 24,9 300 23,8 11,9 78,7 13,6 350 37,4 18,9 77,1 23,3 400 28,5 16,5 37,6 20 500 44,2 24,2 37,9 30,3 600 27,6 28,8 32,6 24,5 800 41,1 66,5 35,3 39,5 1000 24,7 32 16,3 27,9 Total (mg) 2096,9 1698,2 2098,3 J 3159,7 Gamme de pores 91-140 41,8 % 24,3 % 6,0 % 12,5 % Gamme de pores 101-200 32 % 16 % 48 % 87 % Gamme de pores 121-200 13 % 6 % 46 % 84 % Gamme de pores 141-225 8 % 4 % 60 % 79 % Un exemple non limitatif d'un procédé pour fabriquer une structure fibreuse selon la présente invention est représenté sur la Figure 9. Le procédé illustré sur la Figure 9 comprend l'étape consistant à mélanger une pluralité d'additifs solides 14 avec une pluralité de filaments 12. Dans un exemple, les additifs solides 14 sont des fibres de pâte de bois, telles que des fibres SSK et/ou des fibres d'eucalyptus, et les filaments 12 sont des filaments de polypropylène. Les additifs solides 14 peuvent être combinés aux filaments 12, tel qu'en étant libéré dans un courant de filaments 12 à partir d'un broyeur à marteau 42 via une torpille d'additif solide 44 de façon à former un mélange de filaments 12 et d'additifs solides 14. Les filaments 12 peuvent être créés par fusion-soufflage à partir d'une filière de fusion-soufflage 46. Le mélange d'additifs solides 14 et de filaments 12 est recueilli sur un dispositif de collecte, tel qu'une ceinture 48 de façon à former une structure fibreuse 50. Le dispositif de collecte peut être une ceinture à dessins et/ou moulée qui donne une structure fibreuse présentant un motif de surface, tel qu'un motif répétitif non aléatoire de micro-régions. La ceinture moulée peut présenter un motif tridimensionnel qui est communiqué à la structure fibreuse 50 durant le procédé. Par exemple, la ceinture à dessins 52, comme illustré sur la Figure 10, peut comprendre une structure de renforcement, tel qu'un tissu 54, sur laquelle une résine polymère 56 est appliquée en un motif. Le motif peut comprendre un réseau continu ou semi-continu 58 de la résine polymère 56 au sein duquel une ou plusieurs conduites individuelles 60 sont arrangées.
Dans un exemple de la présente invention, les structures fibreuses sont fabriquées en utilisant une filière comprenant au moins un trou de formage de filament, et/ou 2 ou plus et/ou 3 rangées ou plus de trous de formage de filament à partir desquels les filaments sont filés. Au moins une rangée de trous contient 2 trous de formage de filament ou plus et/ou 3 ou plus et/ou 10 ou plus. En plus des trous de formage de filament, la filière comprend des trous de libération de fluide, tels que des trous de libération de gaz, dans un exemple, des trous de libération d'air, qui fournissent une atténuation aux filaments formés à partir des trous de formage de filament. Un ou plusieurs trous de libération de fluide peuvent être associés à un trou de formage de filament de telle sorte que le fluide quittant le trou de libération de fluide est parallèle ou essentiellement parallèle (plutôt qu'incliné comme une filière à bord tranchant) à une surface extérieure d'un filament quittant le trou de formage de filament. Dans un exemple, le fluide quittant le trou de libération de fluide vient en contact avec la surface extérieure d'un filament formé à partir d'un trou de formage de filament selon un angle inférieur à 30° et/ou inférieur à 20° et/ou inférieur à 10° et/ou inférieur à 5° et/ou d'environ 0°. Un ou plusieurs trous de libération de fluide peuvent être arrangés autour d'un trou de formage de filament. Dans un exemple, un ou plusieurs trous de libération de fluide sont associés à un seul trou de formage de filament de telle sorte que le fluide quittant les un ou plusieurs trous de libération de fluide vient en contact avec la surface extérieure d'un seul filament formé à partir du trou de formage de filament unique. Dans un exemple, le trou de libération de fluide permet à un fluide, tel qu'un gaz, par exemple, de l'air, de venir en contact avec la surface extérieure d'un filament formé à partir d'un trou de formage de filament plutôt que de venir en contact avec une surface interne d'un filament, comme il se produit lorsqu'un filament creux est formé.
Dans un exemple, la filière comprend un trou de formage de filament positionné au sein d'un trou de libération de fluide. Le trou de libération de fluide 62 peut être position né concentriquement ou essentiellement concentriquement autour d'un trou de formage de filament 64 tel qu'il est montré sur la Figure 11. Après que la structure fibreuse 50 a été formée sur le dispositif de collecte, tel qu'une ceinture à dessins ou un tissu tissé, par exemple un tissu d'assèchement à circulation d'air, la structure fibreuse 50 peut être calandrée, par exemple, alors que la structure fibreuse est toujours sur le dispositif de collecte. De plus, la structure fibreuse 50 peut être soumise à des opérations de post-traitement telles qu'un gaufrage, une liaison thermique, des opérations de production de touffes, des opérations visant à communiquer une humidité, et des opérations de traitement de surface de façon à former une structure fibreuse finie. Un exemple d'une opération de traitement de surface auquel la structure fibreuse peut être soumise est l'application en surface d'un liant élastomère, tel qu'un éthylène-acétate de vinyle (EVA), des latex, et d'autres liants élastomères. Un tel liant élastomère peut aider à réduire les peluches créées par la structure fibreuse durant l'utilisation par les consommateurs. Le liant élastomère peut être appliqué sur une ou plusieurs surfaces de la structure fibreuse en un motif, spécialement un motif répétitif non aléatoire de micro-régions, ou d'une manière qui couvre ou couvre essentiellement la ou les surface(s) entière(s) de la structure fibreuse. Dans un exemple, la structure fibreuse 50 et/ou la structure fibreuse finie peuvent être combinées avec une ou plusieurs autres structures fibreuses. Par exemple, une autre structure fibreuse, telle qu'une structure fibreuse contenant un filament, telle qu'une structure fibreuse à filaments de polypropylène peut être associée à une surface de la structure fibreuse 50 et/ou de la structure fibreuse finie. La structure fibreuse à filaments de polypropylène peut être formée par fusion-soufflage de filaments de polypropylène (filaments qui comprennent un deuxième polymère qui peut être identique ou différent par rapport au polymère des filaments dans la structure fibreuse 50) sur une surface de la structure fibreuse 50 et/ou de la structure fibreuse finie. Dans un autre exemple, la structure fibreuse à filaments de polypropylène peut être formée par fusion-soufflage de filaments comprenant un deuxième polymère qui peut être identique ou différent par rapport au polymère des filaments dans la structure fibreuse 50 sur un dispositif de collecte de façon à former la structure fibreuse à filaments de polypropylène. La structure fibreuse à filaments de polypropylène peut ensuite être combinée à la structure fibreuse 50 ou à la structure fibreuse finie pour fabriquer une structure fibreuse à deux couches û trois couches si la structure fibreuse 50 ou la structure fibreuse finie est positionnée entre deux couches de la structure fibreuse à filaments de polypropylène comme celle illustrée sur la Figure 6 par exemple. La structure fibreuse à filaments de polypropylène peut être thermosoudée à la structure fibreuse 50 ou à la structure fibreuse finie par le biais d'une opération de liaison thermique.
Dans encore un autre exemple, la structure fibreuse 50 et/ou la structure fibreuse finie peuvent être combinées à une structure fibreuse contenant des filaments de telle sorte que la structure fibreuse contenant des filaments, telle qu'une structure fibreuse à filaments de polysaccharide, telle qu'une structure fibreuse à filaments d'amidon, est positionnée entre deux structures fibreuses 50 ou deux structures fibreuses finies comme celle illustrée sur la Figure 8 par exemple. Dans un exemple de la présente invention, le procédé pour fabriquer une structure fibreuse selon la présente invention comprend l'étape consistant à combiner une pluralité de filaments et facultativement, une pluralité d'additifs solides de façon à former une structure fibreuse qui présente les propriétés des structures fibreuses de la présente invention décrite ici. Dans un exemple, les filaments comprennent des filaments thermoplastiques. Dans un exemple, les filaments comprennent des filaments de polypropylène. Dans encore un autre exemple, les filaments comprennent des filaments de polymère naturel. Le procédé peut comprendre en outre la soumission de la structure fibreuse à une ou plusieurs opérations de traitement, telles qu'un calandrage de la structure fibreuse. Dans encore un autre exemple, le procédé comprend en outre l'étape consistant à déposer les filaments sur une ceinture à dessins qui crée un motif répétitif non aléatoire de micro-régions. Dans encore un autre exemple, deux couches de structure fibreuse 50 comprenant un motif répétitif non aléatoire de micro-régions peuvent être associées l'une à l'autre de telle sorte que les micro-régions faisant saillie, telles que les coussinets, font face vers l'intérieur dans la structure à deux couches formée. Le procédé de fabrication de la structure fibreuse 50 peut être couplé étroitement (lorsque la structure fibreuse est enroulée concentriquement en un rouleau avant de procéder à une opération de transformation) ou couplé directement (lorsque la structure fibreuse n'est pas enroulée concentriquement en un rouleau avant de procéder à une opération de transformation) à une opération de transformation pour gaufrer, imprimer, déformer, traiter en surface, lier thermiquement, couper, empiler ou une autre opération de post-formage connue du spécialiste de la technique. Aux fins de la présente invention, un couplage direct signifie que la structure fibreuse 50 peut passer directement à une opération de transformation plutôt que, par exemple, être enroulée concentriquement en un rouleau, puis déroulée pour procéder à une opération de transformation.
Dans un exemple, la structure fibreuse est gaufrée, coupée en feuilles, et recueillie en piles de structures fibreuses. Le procédé de la présente invention peut inclure la préparation de rouleaux et/ou feuilles et/ou piles individuels de feuilles de structure fibreuse et/ou de produit de papier hygiénique comprenant une ou plusieurs structure(s) fibreuse(s) telles(s) qui sont appropriées pour l'utilisation du consommateur. Exemples non limitatifs de procédés de fabrication d'une structure fibreuse de la présente invention : Exemple de procédé 1 Un mélange 20 %:27,5 %:47,5 %:5 % de polypropylène Lyondell-Basell PH835 : polypropylène Lyondell-Basell Metocene MF650W : polypropylène Exxon-Mobil PP3546 : agent mouillant Polyvel S-1416 est mélangé à sec, de façon à former un mélange fondu. Le mélange fondu est chauffé à 246 °C (475 °F) à travers une extrudeuse en fusion. On utilise une buse à filer de 39,37 cm (15,5 pouces) de large Biax à 12 rangées avec 192 buses par 2,54 cm (1 pouce) dans la direction transversale, commercialisée par Biax Fiberfilm Corporation. 40 buses par 2,54 cm (1 pouce) dans la direction transversale des 192 buses ont un diamètre interne de 0,0457 cm (0,018 pouce) alors que les buses restantes sont pleines, c'est-à-dire qu'il n'y a aucune ouverture dans la buse. Approximativement 0,19 gramme par trou par minute (g/trou/min) du mélange fondu est extrudé à partir des buses ouvertes de façon à former des filaments soufflés en fusion à partir du mélange fondu. Approximativement 10,62 m3/min (375 pieds cube normalisés par minute) d'air comprimé est chauffé de telle sorte que l'air présente une température d'environ 202 °C (395 °F) au niveau de la buse à filer. Approximativement 475 g/minute de pâte SSK Golden Isle (de Georgia Pacific) 4825 semi-traitée sont défibrillés à travers un broyeur à marteau de façon à former des fibres de pâte de bois SSK (additif solide). De l'air à une température d'environ 29,4 à 32,2 °C (85 à 90 °F) et environ 85 % d'humidité relative (HR) est aspiré dans le broyeur à marteau. Approximativement 33,98 cm3/min (1200 pieds cube normalisés par minute) d'air transportent les fibres de pâte à papier vers une torpille à additif solide. La torpille à additif solide tourne les fibres de pâte à papier et répartit les fibres de pâte à papier dans la direction transversale de telle sorte que les fibres de pâte à papier sont injectées dans les filaments soufflés en fusion d'une manière perpendiculaire (par rapport à l'écoulement des filaments soufflés en fusion) à travers une fente de 10,16 cm x 38,1 cm (4 pouces x 15 pouces) dans la direction transversale (ST). Une caisse de formage entoure la zone où les filaments soufflés en fusion et les fibres de pâte à papier sont mélangés. Cette caisse de formage est conçue pour réduire la quantité d'air autorisée à pénétrer et à s'échapper de cette zone de mélange ; cependant, il y a une torpille supplémentaire de 10,16 cm x 38,1 cm (4 pouces x 15 pouces) opposée à la torpille à additif solide conçue pour ajouter de l'air de refroidissement. Approximativement 28,32 cm3/min (1000 pieds cube normalisés par minute) d'air à approximativement 26,7 °C (80 °F) sont ajoutés via cette torpille supplémentaire. Un vide de formage aspire l'air à travers un dispositif de collecte, tel qu'une ceinture à dessins, recueillant ainsi les filaments soufflés en fusion mélangés et les fibres de pâte à papier de façon à former une structure fibreuse comprenant un motif de micro-régions répétitives non aléatoires. La structure fibreuse formée par ce procédé comprend environ 75 % en poids de structure fibreuse sèche de pâte à papier et environ 25 % en poids de structure fibreuse sèche de filaments soufflés en fusion.
Facultativement, une couche soufflée en fusion des filaments soufflés en fusion, telle qu'une mousseline, peut être ajoutée à un ou l'un et l'autre côtés de la structure fibreuse formée précédemment. Cette addition de la couche soufflée en fusion peut aider à réduire les peluches créées par la structure fibreuse durant l'utilisation par les consommateurs et est de préférence exécutée avant n'importe quelle opération de liaison thermique de la structure fibreuse. Les filaments soufflés en fusion pour les couches extérieures peuvent être identiques ou différents des filaments soufflés en fusion utilisés sur la couche opposée ou dans la ou les couche(s) du centre. La structure fibreuse peut être enroulée concentriquement de façon à former un rouleau de structure fibreuse. Les bords extrêmes du rouleau de structure fibreuse 25 peuvent être mis en contact avec un matériau de façon à créer des régions de liaison. Exemple de procédé 2 Un mélange 20 %:27,5 %:47,5 %:5 % de polypropylène Lyondell-Basell PH835 : polypropylène Lyondell-Basell Metocene MF65OW: polypropylène Exxon-Mobil PP3546 : agent mouillant Polyvel S-1416 est mélangé à sec, de façon à former un mélange 30 fondu. Le mélange fondu est chauffé à environ 207 °C (405 °F) à travers une extrudeuse en fusion. On utilise une buse à filer de 39,37 cm (15,5 pouces) de large Biax à 12 rangées avec 192 buses par 2,54 cm (pouce) dans la direction transversale, commercialisée par Biax Fiberfilm Corporation. 64 buses par 2,54 cm (pouce) dans la direction transversale des 192 buses ont un diamètre interne de 0,0457 cm (0,018 pouce) alors que les buses restantes sont pleines, c'est-à-dire qu'il n'y a aucune ouverture dans la buse. Approximativement 0,21 gramme par trou par minute (g/trou/min) du mélange fondu est extrudé à partir des buses ouvertes de façon à former des filaments soufflés en fusion à partir du mélange fondu. Approximativement 14,16 cm3/min (500 pieds cube normalisés par minute) d'air comprimé est chauffé de telle sorte que l'air présente une température d'environ 202 °C (395 °F) au niveau de la buse à filer. Approximativement 1000 g/minute de pâte SSK Golden Isle (de Georgia Pacific) 4825 semi-traitée sont défibrillés à travers un broyeur à marteau de façon à former des fibres de pâte de bois SSK (additif solide). De l'air à une température d'environ 32,2 °C (90 °F) et environ 75 % d'humidité relative (HR) est aspiré dans le broyeur à marteau. Approximativement 56,63 cm3/min (2000 pieds cube normalisés par minute) d'air transportent les fibres de pâte à papier vers deux torpilles à additif solide. Les torpilles à additif solide tournent les fibres de pâte à papier et répartissent les fibres de pâte à papier dans la direction transversale de telle sorte que les fibres de pâte à papier sont injectées dans les filaments soufflés en fusion d'une manière perpendiculaire (par rapport à l'écoulement des filaments) à travers deux fentes de 10,16 cm x 38,1 cm (4 pouces x 15 pouces) dans la direction transversale (CD). Une caisse de formage entoure la zone où les filaments soufflés en fusion et les fibres de pâte à papier sont mélangés. Cette caisse de formage est conçue pour réduire la quantité d'air autorisée à pénétrer et à s'échapper de cette zone de mélange. Les deux fentes sont orientées opposées l'une par rapport à l'autre sur des côtés opposés de la buse à filer des filaments soufflés en fusion. Un vide de formage aspire l'air à travers un dispositif de collecte, tel qu'une ceinture de formage sans dessins ou un tissu d'assèchement à circulation d'air, recueillant ainsi les filaments soufflés en fusion mélangés et les fibres de pâte à papier de façon à former une structure fibreuse. La structure fibreuse formée par ce procédé comprend environ 80 % en poids de structure fibreuse sèche de pâte à papier et environ 20 % en poids de structure fibreuse sèche de filaments soufflés en fusion. Facultativement, une couche soufflée en fusion des filaments soufflés en fusion, telle qu'une mousseline, peut être ajoutée à un ou l'un et l'autre côtés de la structure fibreuse formée précédemment. Cette addition de la couche soufflée en fusion peut aider à réduire les peluches créées par la structure fibreuse durant l'utilisation par les consommateurs et est de préférence exécutée avant n'importe quelle opération de liaison thermique de la structure fibreuse. Les filaments soufflés en fusion pour les couches extérieures peuvent être identiques ou différents des filaments soufflés en fusion utilisés sur la couche opposée ou dans la ou les couche(s) du centre.
La structure fibreuse peut être enroulée concentriquement de façon à former un rouleau de structure fibreuse. Les bords extrêmes du rouleau de structure fibreuse peuvent être mis en contact avec un matériau de façon à créer des régions de liaison. Exemples non limitatifs de structures fibreuses Exemple de structure fibreuse 1 Une lingette pré-humidifiée selon la présente invention est préparée comme suit. Une structure fibreuse de la présente invention d'environ 44 g/m2 qui comprend un motif de liaison thermique comme illustré sur la Figure 12 est chargée à saturation avec une composition liquide selon la présente invention à un chargement à saturation moyen d'environ 358 % de la masse surfacique de la lingette. Les lingettes sont ensuite pliées en Z et placées en une pile à une hauteur d'environ 82 mm, comme illustré sur la Figure 13. Exemple de structure fibreuse 2 Une lingette pré-humidifiée selon la présente invention est préparée comme suit. Une structure fibreuse de la présente invention d'environ 61 g/m2 qui comprend un motif de liaison thermique comme illustré sur la Figure 12 est chargée à saturation avec une composition liquide selon la présente invention à un chargement à saturation moyen d'environ 347 % de la masse surfacique de la lingette. Les lingettes sont ensuite pliées en Z et placées en une pile à une hauteur d'environ 82 mm, comme illustré sur la Figure 13. Exemple de structure fibreuse 3 Une lingette pré-humidifiée selon la présente invention est préparée comme suit. Une structure fibreuse de la présente invention généralement fabriquée comme décrit précédemment dans le deuxième exemple de procédé non limitatif présente une masse surfacique d'environ 65 g/m2 et comprend un motif de liaison thermique comme illustré sur la Figure 12 et est chargée à saturation avec une composition liquide selon la présente invention à un chargement à saturation moyen d'environ 347 % de la masse surfacique de la lingette. Les lingettes sont ensuite pliées en Z et placées en une pile à une hauteur d'environ 82 mm, comme illustré sur la Figure 13. PROCÉDÉS DE TEST Sauf indication contraire, tous les tests décrits ici y compris ceux décrits sous la section Définitions et les procédés de test qui suivent sont effectués sur des échantillons qui ont été conditionnés dans un local conditionné à une température de 23 °C ± 2,2 °C et une humidité relative de 50 % ± 10 % pendant 24 heures avant le test. Tous les tests sont effectués dans un tel local conditionné. Io Pour les procédés de test secs décrits ici (capacité d'absorption de liquide, distribution en volume des pores, masse surfacique, et temps d'absorption dynamique), si la structure fibreuse ou lingette comprend une composition liquide de telle sorte que la structure fibreuse ou lingette présente un taux d'humidité d'environ 100 % ou plus grand en poids de la structure fibreuse ou lingette, alors la procédure de 15 préconditionnement suivante doit être exécutée sur la structure fibreuse ou lingette avant essai. Si la structure fibreuse ou lingette comprend une composition liquide de telle sorte que la structure fibreuse ou lingette présente un taux d'humidité de moins d'environ 100 % en poids, mais supérieur à environ 10 % en poids de la structure fibreuse ou lingette, sécher la structure fibreuse ou lingette dans un four à 85 °C 20 jusqu'à ce que la structure fibreuse ou lingette contienne moins de 3 % d'humidité en poids de la structure fibreuse ou lingette avant d'effectuer les procédés de test à sec. Pour pré-conditionner une structure fibreuse ou lingette comprenant un taux d'humidité d'environ 100 % ou plus en poids de la structure fibreuse ou lingette, utiliser la procédure suivante. Saturer complètement la structure fibreuse ou lingette en immergeant 25 la structure fibreuse ou lingette successivement dans 2 L d'eau distillée fraîche dans chacun des 5 seaux, où l'eau est à une température de 23 °C ± 2,2 °C. Agiter modérément la structure fibreuse ou lingette dans l'eau en déplaçant la structure fibreuse ou lingette d'un côté de chaque seau à l'autre au moins 5 fois, mais pas plus de 10 fois pendant 20 secondes dans chacun des 5 seaux. Retirer la structure fibreuse ou lingette, puis la 30 placer horizontalement dans un four à 85 °C jusqu'à ce que la structure fibreuse ou lingette contienne moins de 3 % d'humidité en poids de la structure fibreuse ou lingette.
Après que la structure fibreuse ou lingette présente moins de 3 % d'humidité, retirer du four et laisser la structure fibreuse ou lingette s'équilibrer à environ 23 °C ± 2,2 °C et une humidité relative de 50 % ± 10 % pendant 24 heures avant l'essai. Il faut veiller à s'assurer que la structure fibreuse et/ou lingette n'est pas comprimée.
Pour les procédés de test humides décrits ici (fuite de salissures, résistance à la traction initiale en sens travers à l'état humide, libération de lotion, chargement à saturation, et indice de gradient de saturation), si la structure fibreuse ou lingette comprend un taux d'humidité de 0 % à moins d'environ 100 % en poids de la structure fibreuse ou lingette, alors la procédure de préconditionnement suivante doit être exécutée sur la structure fibreuse ou lingette avant essai. Si la structure fibreuse ou lingette comprend un taux d'humidité d'environ 100 % ou plus, alors la procédure de pré-conditionnement suivante n'est pas effectuée sur la structure fibreuse ou lingette. Pour pré-conditionner une structure fibreuse ou lingette comprenant un taux d'humidité de 0 % à moins d'environ 100 % en poids de la structure fibreuse ou lingette, ajouter une quantité d'eau distillée à la structure fibreuse ou lingette pour obtenir un chargement à saturation de 3,5 g/g sur la structure fibreuse ou lingette. Après que la structure fibreuse ou lingette est chargée à saturation à un chargement à saturation de 3,5 g/g, laisser la structure fibreuse ou lingette s'équilibrer à about 23 °C ± 2,2 °C et une humidité relative de 50 % ± 10 % pendant 24 heures avant l'essai. Il faut veiller à s'assurer que la structure fibreuse et/ou lingette n'est pas comprimée. Procédés de test à sec Procédé de test de capacité d'absorption de liquide Le procédé suivant, qui est modélisé d'après EDANA 10,4-02, est approprié pour mesurer la capacité d'absorption de liquide de n'importe quelle structure fibreuse ou lingette.
Préparer 5 échantillons d'une structure fibreuse ou lingette préconditionnée/conditionnée pour essai de sorte qu'une capacité d'absorption de liquide moyenne des 5 échantillons peut être obtenue. 42 Matériauxléquipement 1. Porte-échantillon en toile métallique en acier inoxydable plate avec poignée (commercialisé par Humboldt Manufacturing Company) et une toile métallique en acier inoxydable plate (commercialisée par McMaster-Carr) ayant une dimension de maillage de 20 et ayant une taille globale d'au moins 120 mm x 120 mm 2. Cuvette de taille appropriée pour immerger le porte-échantillon, avec l'échantillon fixé, dans un liquide de test, décrit plus bas, à une profondeur d'approximativement 20 mm 3. Pinces pour reliure (commercialisées par Staples) pour maintenir l'échantillon 10 en place sur le porte-échantillon 4. Support en anneau 5. Balance, qui indique quatre décimales 6. Chronomètre 7. Liquide de test : eau désionisée (résistivité > 18 mégohms•cm) 15 Procédure Préparer 5 échantillons d'une structure fibreuse ou lingette pour 5 mesures indépendantes de capacité d'absorption de liquide. Les pièces de test individuelles sont coupées des 5 échantillons à une taille d'approximativement 100 mm x 100 mm, et si une pièce de test individuelle pèse moins de 1 gramme, empiler les pièces de test ensemble pour 20 faire des ensembles qui pèsent au moins 1 gramme au total. Remplir la cuvette d'une quantité suffisante du liquide de test décrit précédemment, et le laisser équilibrer aux conditions de test de la pièce. Enregistrer la masse de la ou des pièce(s) de test pour la première mesure avant d'attacher la ou les pièce(s) de test au porte-échantillon en toile métallique décrit précédemment avec les pinces. Tout en essayant d'éviter la formation de 25 bulles d'air, immerger le porte-échantillon dans le liquide de test à une profondeur d'approximativement 20 mm et le laisser reposer sans perturbation pendant 60 secondes. Après 60 secondes, retirer l'échantillon et le porte-échantillon du liquide de test. Retirer toutes les pinces pour reliure sauf une, et fixer le porte-échantillon au support en anneau avec la pince pour reliure de sorte que l'échantillon peut pendre verticalement librement et 43 s'égoutter pendant un total de 120 secondes. Après la conclusion de la période d'égouttage, retirer doucement l'échantillon du porte-échantillon et enregistrer la masse de l'échantillon. Répéter pour les quatre pièces de test ou ensembles de pièces de test restants.
Calcul de la capacité d'absorption de liquide
La capacité d'absorption de liquide est indiquée en grammes de composition liquide par gramme de la structure fibreuse ou lingette testée. La capacité d'absorption de liquide est calculée comme suit pour chaque test qui est effectué : Capacité d'absorption de liquide = Mx ùMi M. Dans cette équation, M; est la masse en grammes de la ou des pièce(s) de test avant de commencer le test, et Mx est la masse en grammes de celles-ci après la conclusion de la procédure de test. La capacité d'absorption de liquide est typiquement indiquée en tant que la moyenne numérique d'au moins cinq tests par échantillon. 15 Procédé de test de distribution en volume des pores Les mesures de distribution en volume des pores sont faites sur un TRUAutoporosimètre (TRI/Princeton Inc. of Princeton, NJ). Le TRUAutoporosimètre est un instrument automatisé commandé par ordinateur pour mesurer des distributions en volume des pores dans des matériaux poreux (par exemple, les volumes de pores de 20 différentes tailles dans l'intervalle de rayons de pores efficaces de 2,5 à 1000 µm). On utilise Complimentary Automated Instrument Software, version 2000.1, et Data Treatment Software, version 2000.1 pour capturer, analyser et sortir les données. On peut trouver davantage d'informations sur le TRUAutoporosimètre, son fonctionnement et les traitements de données dans The Journal of Colloid et Interface 25 Science 162 (1994), pages 163 à 170. Tel qu'il est utilisé dans cette demande, la détermination de la distribution en volume des pores implique l'enregistrement de l'incrément de liquide qui pénètre dans un matériau poreux à mesure que la pression de l'air voisin change. Un échantillon dans la chambre de test est exposé à des changements contrôlés précisément de pression d'air. La taille (rayon) du pore le plus grand pouvant contenir du liquide est une fonction de la pression de l'air. À mesure que la pression de l'air augmente (diminue), des pores de taille différente drainent (absorbent) le liquide. Le volume de pore de chaque groupe est égal à cette quantité de liquide, telle que mesurée par l'instrument à la pression correspondante. Le rayon efficace d'un pore se rapporte à la différence de pression selon la relation suivante. Différence de pression = [(2) y cos®] / rayon efficace où y = tension superficielle de liquide, et O = angle de contact.
Typiquement, on fait référence à des pores en des termes tels qu'espaces vides, trous ou conduites dans un matériau poreux. Il est important de noter que ce procédé utilise l'équation précédente pour calculer les rayons de pore efficaces sur base de constantes et des pressions contrôlées par l'équipement. L'équation précédente suppose des pores cylindriques uniformes. Habituellement, les pores dans des matériaux poreux naturels et fabriqués ne sont pas parfaitement cylindriques, ni complètement uniformes. Pour cette raison, les rayons efficaces indiqués ici peuvent ne pas être exactement égaux aux mesures de dimensions d'espace vide obtenues par d'autres procédés tels que la microscopie. Cependant, ces mesures fournissent bien un moyen pour caractériser des différences relatives de structure d'espace vide entre des matériaux.
L'équipement fonctionne en changeant la pression de l'air de la chambre de test en incréments spécifiés par l'utilisateur, ou en diminuant la pression (augmentant la grosseur des pores) pour absorber du liquide, ou en augmentant la pression (diminuant la grosseur des pores) pour drainer le liquide. Le volume de liquide absorbé à chaque incrément de pression est le volume cumulé pour le groupe de tous les pores entre le réglage de pression précédent et le réglage actuel. Dans cette application du TR1/Autoporosimètre, le liquide est une solution à 0,2 % en poids d'octylphénoxy polyéthoxy éthanol (Triton X-100 d'Union Carbide Chemical and Plastics Co. de Danbury, CT.) dans 99,8 % en poids d'eau distillée (la gravité spécifique de la solution est d'environ 1,0). Les constantes de calcul de l'instrument sont les suivantes : p (masse volumique) = 1 g/cm3 ; y (tension superficielle) = 31 dynes/cm ; cosO = 1. Un filtre en verre Millipore de 0,22 pm (Millipore Corporation de Bedford, MA ; référence catalogue GSWPO9025) est employé sur la plaque poreuse de la chambre de test. Une plaque en plexiglas pesant environ 24 g (fournie avec l'instrument) est placée sur l'échantillon pour s'assurer que l'échantillon reste à plat sur le filtre Millipore. Aucun poids supplémentaire n'est placé sur l'échantillon.
Les entrées restantes spécifiées par l'utilisateur sont décrites plus bas. L'ordre des grosseurs de pores (pressions) pour cette application est comme suit (rayon efficace de pore en µm) : 2,5, 5, 10, 15, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 120, 140, 160, 180, 200, 225, 250, 275, 300, 350, 400, 500, 600, 800, 1000. Cette séquence démarre avec l'échantillon de structure fibreuse ou lingette sec et le sature à mesure que les réglages de pore augmentent (typiquement désignée par rapport à la procédure et à l'instrument comme la 1ère absorption). En plus de l'échantillon de structure fibreuse ou lingette qui est testé, une condition vierge (aucun échantillon entre une plaque en plexiglas et le filtre Millipore) est exécutée pour tenir compte de n'importe quels effets de surface et/ou de bord au sein de la chambre de test. N'importe quel volume de pore mesuré pour cette condition vierge est soustrait du groupement de pores applicable de l'échantillon de structure fibreuse ou lingette qui est testé. Si lors de la soustraction de la condition vierge, le résultat est 0 ou négatif, indiquer alors un 0 pour cette gamme de pores. Ce traitement de données peut être accompli manuellement ou avec le logiciel disponible TRUAutoporosimètre Data Treatment Software, version 2000.1. Le volume de pores total en pourcent (%) est un pourcentage calculé en prenant le volume de fluide dans la plage de rayons de pore spécifique divisé par le volume de pores total. Le TRUAutoporosimètre produit le volume de fluide au sein d'une plage de rayons de pore. Les premières données obtenues concernent les rayons de pore « 5,0 microns » qui incluent le fluide absorbé entre les grosseurs des pores de 2,5 à 5,0 microns de rayon. Les données suivantes obtenues concernent les rayons de pore « 10 microns », qui incluent le fluide absorbé entre les rayons de 5,0 à 10 microns, et ainsi de suite. En suivant cette logique, pour obtenir le volume contenu dans la plage de rayons de 91 à 140 microns, on sommerait les volumes obtenus dans la plage intitulée « 100 microns », « 110 microns », « 120 microns », « 130 microns », et enfin les plages de rayons de pore « 140 microns ». Par exemple, le % du volume de pores total des rayons de pore de 91 à 140 microns = (volume de fluide entre les rayons de pore de 91 à 140 microns) / volume de pores total. Le volume de pores total est la somme de tous les volumes de fluide des rayons de pore entre 2,5 microns et 1000 microns. Procédé de test de masse surfacique La masse surfacique est mesurée avant l'application de n'importe quelle lotion d'utilisation finale, solution de nettoyage, ou autre composition liquide, etc. sur la structure fibreuse ou lingette, et suit un procédé EDANA 40,3-90 modifié (février 1996) tel que décrit ici plus bas. 1. Couper au moins trois pièces de test de la structure fibreuse ou lingette à des dimensions connues spécifiques, de préférence en utilisant une matrice de 10 prédécoupe en métal et une presse à estamper. Chaque pièce de test a typiquement une aire d'au moins 0,01 m2. 2. Utiliser une balance pour déterminer la masse de chaque pièce de test en grammes ; calculer la masse surfacique (masse par surface unitaire), en grammes par mètre carré (g/m2), en utilisant l'équation (1). Masse surfacique = Masse de la pièce de test (g) Aire de la pièce de test (m2) 3. Pour un échantillon de structure fibreuse ou lingette, indiquer la masse surfacique moyenne en nombre pour toutes les pièces de test. 20 4. Si seulement une quantité limitée de la structure fibreuse ou lingette est disponible, la masse surfacique peut être mesurée et indiquée comme la masse surfacique d'une pièce de test, le plus grand rectangle possible. Procédé de test de temps d'absorption dynamique (TAD) Le TAD fournit une mesure de la capacité de la structure fibreuse ou de la 25 lingette à absorber un liquide de test et le temps qu'il faut pour que le liquide de test soit absorbé par la structure fibreuse ou la lingette, lequel est à son tour utilisé en tant que mesure de la qualité d'absorption de liquide dans la structure fibreuse ou la lingette, d'une structure fibreuse ou d'une lingette. 15 (1) Le procédé de test TAD mesure les dimensions d'une goutte d'une composition liquide, dans ce cas une goutte d'une lotion, entre le moment où elle est en contact avec une structure fibreuse ou une lingette et le moment où la goutte est absorbée par la structure fibreuse ou lingette. Le procédé mesure également la vitesse de changement des dimensions de la goutte par rapport au temps. Des structures fibreuses ou lingettes caractérisées par un faible TAD et de faibles valeurs d'angle de contact initial peuvent être plus absorbantes que celles caractérisées par un TAD plus élevé et/ou des valeurs d'angle de contact initial plus élevées. Les mesures du temps d'absorption dynamique (TAD) d'une structure fibreuse ou d'une lingette sont faites en utilisant un Thwing Albert DAT Fibro 1100 (Thwing Albert, PA). Le DAT Fibro 1100 est un instrument automatisé commandé par ordinateur pour mesurer l'angle de contact d'une goutte d'une composition liquide sur des matériaux poreux et le temps qu'il faut pour que la goutte d'une composition liquide s'absorbe dans la structure fibreuse ou lingette. L'angle de contact désigne l'angle formé par la structure fibreuse ou lingette et la tangente à la surface de la goutte de composition liquide en contact avec la structure fibreuse ou lingette. Davantage d'informations sur l'absorbance des matériaux en feuille en utilisant un testeur d'angle de contact automatisé peuvent être trouvées dans l'ASTM D 5725-95. Les mesures d'angle de contact TAD offrent un moyen qui est utilisé dans la 20 technique pour caractériser des différences relatives de propriétés absorbantes de matériaux. L'équipement fonctionne en contrôlant le volume et l'impulsion d'éjection d'une petite goutte d'une composition liquide déchargée directement sur la surface d'une structure fibreuse ou lingette. La hauteur, la base et l'angle produits à mesure que la goutte de composition liquide se dépose et devient absorbée dans la structure fibreuse ou lingette 25 sont déterminés sur base de l'échelle de gris étalonnée interne. Dans cette demande, un modèle DAT Fibro 1100 (résolution de caméra à vitesse élevée pour substrats en papier absorbant poreux) est étalonné selon les instructions du fabricant et en utilisant un traîneau d'étalonnage 0,292. L'instrument est réglé pour décharger une goutte de 4 microlitres (µL) d'une composition liquide, une impulsion de course de 8, une extrémité 30 de canule de 340, un fond de goutte de 208, et une position de papier de 134.
Les échantillons de structure fibreuse ou lingette destinés à être testés sont coupés à approximativement 1,27 cm (0,5 pouce) de longueur et en ne dépassant pas la largeur du traîneau de l'échantillon associé à l'équipement d'essai. Les échantillons de structure fibreuse ou lingette sont coupés le long de la direction de la machine de la structure fibreuse ou lingette de façon à minimiser le rétrécissement et des changements structuraux durant la manipulation. On laisse les échantillons de structure fibreuse ou lingette ainsi que la ou les composition(s) liquide(s) à déverser sur les structures fibreuses ou lingettes s'équilibrer à 23 °C ± 2,2 °C et 50 % d'humidité relative pendant au moins 4 heures. La ou les composition(s) liquide(s) sont préparées en remplissant une seringue sèche propre (0,9 mm de diamètre, numéro de référence 1100406, Thwing Albert) au moins à mi-distance. La seringue doit être rincée avec la composition liquide d'intérêt avant le test et ceci peut être obtenu en remplissant/vidant la seringue 3 fois consécutives avec la composition liquide. Dans les présentes mesures, la composition liquide utilisée est une composition aqueuse qui contient de l'eau distillée et un agent tensioactif non ionique ; à savoir, du Triton® X 100, qui est commercialisé par Dow Chemical Company, à des taux pour donner une composition aqueuse présentant une tension superficielle de 30 dynes/cm. La structure fibreuse ou lingette et la composition liquide sont chargées dans l'instrument selon les instructions du fabricant. Le logiciel de commande est conçu pour éjecter la composition liquide sur la structure fibreuse ou lingette et mesurer les paramètres suivants : temps pour que la composition liquide s'absorbe dans la structure fibreuse ou lingette, angle de contact, base, hauteur, et volume. On effectue un total de 10 mesures du temps que la goutte de composition liquide prend pour être absorbée par la structure fibreuse ou lingette pour chaque côté de la structure fibreuse ou lingette. La valeur de temps d'absorption dynamique mentionnée (en secondes) est la moyenne des 20 mesures (10 à partir de chaque côté) d'une structure fibreuse ou lingette. Procédés de test humide Procédé de test de fuite de salissures On utilise le procédé suivant pour mesurer la valeur de fuite de salissures pour 30 une structure fibreuse ou lingette.
D'abord, préparer une composition de test à utiliser dans le test de fuite de salissures. La composition de test est préparée en pesant 8,6 g de mélange de pudding au chocolat Great Value Instant (disponible auprès de WalMart û ne pas utiliser un mélange de pudding faiblement calorique ou sans sucre). Ajouter 10 mL d'eau distillée aux 8,6 g de mélange. Agiter le mélange jusqu'à ce qu'il soit lisse pour former le pudding. Couvrir le pudding et le laisser reposer à 23 °C ± 2,2 °C pendant 2 heures avant utilisation pour permettre une hydratation intensive du mélange de pudding. Le mélange de pudding au chocolat Great Value Instant peut être acheté à l'adresse http://www.walmart.com/ip/Great-Value-Chocolate-Instant-Pudding-3, 9-oz/10534173. Les 10 ingrédients indiqués sur le mélange de pudding au chocolat Great Value Instant sont les suivants : sucre, amidon alimentaire modifié, dextrose, poudre de cacao traitée avec un alcali, phosphate disodique, contient 2 % ou moins de lait en poudre non gras, pyrophosphate tétrasodique, sel, arômes naturels et artificiels, mono et diglycérides (empêchent le moussage), huile de palme, Red 40, Yellow 5, Blue 1. Dioxyde de titane 15 (pour la couleur). Avertissement d'allergie : contient du lait. Peut contenir des traces d' oeufs, amandes, noix de coco, noix de pécan, pistaches, cacahouètes, blé et soja. Transférer la composition de test dans une seringue en utilisant un abaisse-langue stérile pour la facilité de manipulation. Tarer le poids d'une pièce de papier paraffiné. La masse surfacique du papier 20 paraffiné est d'environ 35 g/m2 à environ 40 g/m2. Le papier paraffiné est fourni par Reynolds Company sous le nom de marque Cut-Rite. Peser 0,6 ± 0,05 g de la composition de test sur le papier paraffiné. Préparer 5 échantillons d'une structure fibreuse ou lingette à tester. Les 5 échantillons de structure fibreuse ou lingette sont coupés, si nécessaire, aux dimensions 150 mm x 150 mm. Un des 5 échantillons sera l'échantillon 25 témoin (aucune composition de test n'y sera appliquée). Sur une surface plate, placer le papier paraffiné avec la composition de test sur un des 4 échantillons de test restants de structure fibreuse ou lingette qui a été plié en deux de façon à créer une structure à deux couches de telle sorte que la composition de test est positionnée entre une surface extérieure de la structure fibreuse ou lingette et le papier paraffiné. Placer doucement un 30 poids de balance de 500 g avec un diamètre de 4,13 cm (1 5/8 pouce) (donnant environ 3,45 kPa (0,5 psi)) sur le papier paraffiné, par exemple) pendant 10 secondes en veillant à ne pas presser sur le poids lors de la mise en place du poids sur le papier paraffiné. Les poids de balance de 500 g sont disponibles auprès de McMaster-Carr Company. Après les 10 secondes, retirer le poids et déplier doucement la structure fibreuse ou lingette. Examiner la couleur de salissures visible à partir de la surface intérieure de la « deuxième couche » ainsi obtenue (la surface de la partie de la structure fibreuse ou lingette qui fait face vers l'intérieur et n'est pas la face arrière de la partie de la structure fibreuse ou lingette sur laquelle la composition de test a été appliquée). On utilise un Hunter Color Lab Scan pour examiner cette surface intérieure. La couleur peut se diffuser au fil du temps ; donc, examiner les lingettes à un intervalle de temps constant (dans les 10 minutes suivant la mise en place du poids sur le papier paraffiné) pour une meilleure comparaison d'échantillon à échantillon. Répéter la procédure d'application de composition de test pour les échantillons de test restants de structure fibreuse ou lingette. La couleur présente sur la surface intérieure de chaque échantillon de test de structure fibreuse ou lingette destiné à être analysé est ensuite analysée en utilisant un instrument Hunter Color Lab.
Procédure Hunter Color Lab Scan (Étalonnage) 1. Régler l'échelle sur XYZ. 2. Régler l'observateur sur 10. 3. Régler l'une et l'autre illuminations sur D65. 4. Régler la procédure sur aucune et cliquer sur ok. 5. Vérifier pour voir si les procédures de lecture sont réglées sur aucune. 6. Placer la plaque verte sur l'orifice et cliquer sur lecture de l'échantillon. Entrer l'identifiant d'échantillon vert. 7. Placer la plaque blanche sur l'orifice et cliquer sur lecture de l'échantillon.
Entrer l'identifiant d'échantillon blanc. 8. Ouvrir le fichier Excel d'étalonnage, cliquer sur Fichier Enregistrer sous et entrer la date du jour. 9. Revenir à la page de test du hunter color et mettre en surbrillance les nombres XY&Z, cliquer sur Éditer, Copier. 10. Ouvrir la feuille d'étalonnage du jour et coller les nombres dans la cellule des valeurs lues. Contrôler la valeur lue par rapport à la valeur réelle. Les valeurs doivent être dans les spécifications pour être acceptables. 11. Imprimer le rapport d'étalonnage. (Test) 1. Cliquer sur vue active. 2. Régler l'échelle sur Cielab. 3. Régler l'une et l'autre illuminations sur C. 4. Régler l'observateur sur 2. 5. Régler la procédure sur aucune. 6. Cliquer sur ok. 7. Cliquer sur Tout effacer. 8. Analyser l'échantillon témoin pour mesurer et enregistrer la valeur L de l'échantillon témoin. 9. Après avoir retiré le poids d'un échantillon de test de structure fibreuse ou lingette comme décrit précédemment, déplier l'échantillon de test et placer l'échantillon de test de structure fibreuse ou lingette sur l'orifice de l'instrument de telle sorte que la couleur de la surface intérieure de la « deuxième couche » ainsi obtenue puisse être analysée. Placer une pièce neuve de papier paraffiné au-dessus de l'échantillon de test afin d'éviter de contaminer l'instrument. 10. Cliquer sur Lire l'échantillon pour mesurer et enregistrer la valeur L de l'échantillon de test. Entrer le nom de l'échantillon. Cliquer sur ok. Répéter pour les échantillons de test restants. 11. Après que les valeurs L des 4 échantillons de test ont été mesurées et 25 enregistrées, déterminer la moyenne des valeurs L pour les 4 échantillons de test. 12. Calculer la valeur Lr de fuite de salissures pour la structure fibreuse ou lingette testée en déterminant la différence entre la valeur L de l'échantillon témoin et la valeur L moyenne des 4 échantillons de test.
La valeur Lr de fuite de salissures indiquée est la différence de la valeur de couleur L produite par le Hunter Color Lab entre l'échantillon témoin et l'échantillon de test de la structure fibreuse ou lingette. Une valeur Lr de fuite de salissures inférieure à 20 et/ou inférieure à 15 et/ou inférieure à 10 et/ou inférieure à 5 et/ou inférieure à 2 est souhaitable. Plus la valeur est basse, plus la structure fibreuse ou lingette empêchera la fuite de salissures. Un équivalent approprié à la composition de test à base de mélange de pudding au chocolat Great Value Instant peut être préparé par la procédure suivante à utiliser dans le procédé de test décrit précédemment.
D'abord, on prépare une composition de test à des fins de test. Afin de préparer la composition de test, on prépare d'abord un mélange de poudre sèche. Le mélange de poudre sèche comprend des dés de tomate déshydratée (Harmony House ou NorthBay) ; des paillettes d'épinard déshydraté (Harmony House ou NorthBay) ; du chou déshydraté (Harmony House ou NorthBay) ; une enveloppe de psyllium entière (disponible auprès de Now Healthy Foods qui doit être tamisée avec une coupure à 600 gm pour recueillir les particules plus grandes que 600 µm puis broyée pour recueillir les particules de 250 à 300 gm) (en variante disponible auprès de Barry Farm en tant que poudre qui doit être tamisée pour recueillir les particules de 250 à 300 gm) ; de l'acide palmitique (95 % Alfa Aeser B20322) ; et du stéarate de calcium (Alfa Aeser 39423). Ensuite, ajouter des poudres de levure de qualité alimentaire disponibles dans le commerce sous le nom Provesta® 000 et Ohly® HTC (l'une et l'autre commercialisées par Ohly Americas, Hutchinson, MN). Si un broyage des légumes doit être exécuté, un broyeur basique IKA Al1 (commercialisé par VWR ou Rose Scientific LTD) est utilisé. Pour broyer les légumes, ajouter les paillettes de légumes dans la cuve de broyage. Remplir jusqu'à la marque (dans le godet en métal, ne pas remplir en excès). Mettre sous tension pendant 5 secondes. Arrêter. Tapoter 5 fois la poudre. Répéter la procédure de mise sous tension (pendant 5 secondes), arrêt et tapotement de la poudre (5 fois) 4 fois de plus. Tamiser la poudre broyée par empilement d'un tamis de 600 gm d'ouverture en haut d'un tamis de 300 gm d'ouverture de telle sorte que les poudres de 300 gm ou moins sont recueillies.
Procéder à nouveau une fois au broyage des poudres restantes éventuelles qui sont plus grandes que 300 gm. Recueillir les poudres de 300 gm ou moins. 5 La composition de test est préparée en mélangeant les ingrédients identifiés précédemment aux taux suivants dans le Tableau 3 plus bas. Prémélange en poudre de salissures Grammes % Poudre de tomate 20,059 18,353 Enveloppe de psyllium 0,599 0,548 Chou 2,145 1,963 Poudre d'épinard 8,129 7,438 Provesta 000 40,906 37,428 Ohly HCT 16,628 15,214 Acide palmitique / stéarate de calcium (2:1) 20,827 19,056 Tableau 3 Le mélange acide palmitique/stéarate de calcium est préparé en broyant conjointement et en recueillant les poudres de 300 µm ou moins à partir d'un mélange de 20,0005 g d'acide palmitique et 10,006 g de stéarate de calcium. Pour préparer la composition de test, on ajoute 21 g d'eau distillée à 23 °C -1- 10 2,2 °C à chaque 9 g du prémélange de poudre de salissures décrit précédemment dans le Tableau 3 utilisé dans un récipient approprié. On utilise un abaisse-langue pour agiter la composition jusqu'à ce que la composition, qui peut être une pâte, soit homogène, environ 2 minutes d'agitation. Couvrir le récipient de façon lâche avec une pièce de feuille d'aluminium et laisser reposer 2 heures à 23 °C ± 2,2 °C. Ajouter ensuite 4 gouttes de 15 teinture FD&C Red #40 et agiter jusqu'à mélange complet, environ 2 minutes d'agitation. La composition de test est prête à l'emploi dans le test de fuite de salissures. Procédé de test de résistance à la traction initiale en sens travers à l'état humide La résistance à la traction initiale en sens travers à l'état humide d'une structure fibreuse ou lingette est déterminée en utilisant un procédé modifié EDANA 20.2.89, 20 qui présente généralement le procédé de test suivant. Couper des languettes de test de 5 û 50±0,5 mm de large (direction machine) et plus de 150 mm de long (CD) (de sorte qu'une distance de 100 mm peut être obtenue entre les mâchoires du dynamomètre) de la structure fibreuse ou lingette à tester avec un couteau à papier de laboratoire ou un gabarit et un scalpel (pas des ciseaux, car les pièces de test doivent être coupées proprement selon ERT 130). En utilisant une machine d'essai de traction (dynamomètre) avec une vitesse constante d'allongement (100 mm/min) et des mâchoires de 50 mm de large (susceptible de maintenir solidement l'échantillon coupé sur toute sa largeur sans dommage) et équipée d'un système pour enregistrer des courbes force ù allongement. Placer une bande à tester dans les mâchoires de la machine d'essai de traction, les mâchoires étant séparées de 100 mm ± 1 mm. Appliquer une vitesse d'allongement constante (100 mm/min) et enregistrer la 10 courbe de force-allongement. Éliminer les résultats de n'importe quelle bande de test où la rupture se produit dans la pince ou lorsque n'importe quelle rupture atteint les mâchoires. Établir l'échelle de la courbe de force-allongement. Utiliser la courbe force-allongement pour déterminer la résistance à la traction initiale en sens travers à l'état 15 humide en newtons (N). Si plusieurs valeurs de pic pour la force appliquée se produisent durant le test, prendre la valeur la plus élevée comme la résistance à la traction initiale en sens travers à l'état humide de la bande et noter celle-ci dans le rapport de test. Répéter la procédure sur des bandes supplémentaires provenant de la structure fibreuse ou lingette pour obtenir une résistance à la traction initiale en sens 20 travers à l'état humide moyenne de 5 échantillons, qui est la résistance à la traction initiale en sens travers à l'état humide mentionnée en N en arrondissant à 0,1 N. Procédé de test de libération de lotion La libération de lotion d'une structure fibreuse ou lingette est déterminée en essuyant la structure fibreuse ou lingette sur une zone définie, en utilisant une pression 25 définie et la vitesse par défaut de l'instrument. On utilise un appareil d'essuyage susceptible de simuler un procédé d'essuyage. Un appareil d'essuyage approprié est disponible auprès de Manfred Führer GmbH, D- 60489 Frankfurt, Allemagne. L'appareil d'essuyage a une surface sur laquelle un analogue de peau (une feuille auto-adhésive DC fix de 40 cm x 40 cm disponible auprès 30 de Konrad Hornschuch AG, 74679 Weissbach, ALLEMAGNE,) est placé. L'appareil d'essuyage a en outre un bras mécanique avec une main d'essuyage (180 mm x 78 mm) fixée qui applique une pression d'essuyage de 8,5 g/cm2 sur l'analogue de peau. Pour exécuter le test, placer l'analogue de peau sur la surface de l'appareil d'essuyage. Avec des gants sans nitrile/poudre, peser une structure fibreuse ou lingette à tester pour obtenir sa masse initiale. Déplier la structure fibreuse ou lingette, si elle est pliée, et la placer sur l'analogue de peau déjà collé. Placer doucement la main d'essuyage au-dessus de la structure fibreuse ou lingette. Fixer solidement la structure fibreuse ou lingette à la main d'essuyage de telle sorte que seule une partie de 180 mm x 78 mm de la structure fibreuse ou lingette vient en contact avec l'analogue de peau lorsque les mouvements d'essuyage de la main d'essuyage sont exécutés. S'assurer que l'appareil d'essuyage est allumé et exécuter 3 mouvements d'essuyage. Le premier mouvement d'essuyage est une course à 90° du bras d'essuyage incluant la main d'essuyage et structure fibreuse ou lingette fixée à celle-ci. Le deuxième mouvement d'essuyage est une course de retour à 90° sur la même partie de l'analogue de peau que le premier mouvement d'essuyage couvert. Le troisième mouvement d'essuyage est une autre course à 90° du bras d'essuyage incluant la main d'essuyage et la structure fibreuse ou lingette fixée à celle-ci, comme le premier mouvement d'essuyage, et il couvre la même partie de l'analogue de peau que les premier et deuxième mouvements d'essuyage. Retirer soigneusement la structure fibreuse ou lingette de la main d'essuyage en veillant à ne pas essuyer la structure fibreuse ou lingette sur l'analogue de peau en la retirant de la main d'essuyage. Peser de nouveau la structure fibreuse ou lingette pour obtenir la masse finale. La libération de lotion pour la structure fibreuse ou lingette est la différence entre la masse initiale de la structure fibreuse ou lingette et la masse finale de la structure fibreuse ou lingette. Nettoyer l'analogue de peau avec un papier absorbant sec. Répéter la procédure de nouveau en commençant par peser la structure fibreuse ou lingette suivante pour obtenir sa masse initiale. La valeur de libération de lotion indiquée est la valeur moyenne de libération de lotion des 10 structures fibreuses ou lingettes testées. Les dimensions et valeurs décrites ici ne doivent pas être comprises comme étant strictement limitées aux valeurs numériques exactes citées. À la place, sauf indication contraire, chaque dimension telle veut dire à la fois la valeur citée et la plage fonctionnellement équivalente entourant cette valeur. Par exemple, une dimension décrite comme « 40 mm » veut dire « environ 40 mm ».
La citation de n'importe quel document ne doit pas être interprétée comme une admission qui est une technique antérieure par rapport à la présente invention. Au point où n'importe quelle signification ou définition d'un terme dans ce document est en conflit avec n'importe quelle signification ou définition du même terme dans un autre document, la signification ou définition attribuée à ce terme dans le présent document devra prévaloir. Alors qu'on a représenté et décrit des formes de réalisation particulières de la présente invention, il sera évident pour le spécialiste de la technique que diverses autres variantes et modifications peuvent être apportées sans sortir du champ d'application de l'invention. Il est prévu, par conséquent, de couvrir dans les revendications annexées toutes ces variantes et modifications qui appartiennent au champ d'application de la présente invention.

Claims (15)

  1. REVENDICATIONS1. Structure fibreuse qui présente une capacité d'absorption de liquide supérieure à 12 g/g telle que mesurée selon le procédé de test de capacité d'absorption de liquide décrit ici et une valeur Lr de fuite de salissures inférieure à 8,5 telle que mesurée selon le procédé de test de fuite de salissures décrit ici.
  2. 2. Structure fibreuse selon la revendication 1, caractérisée en ce que la structure fibreuse présente une résistance à la traction initiale en sens travers à l'état humide supérieure à 5,0 N telle que mesuré selon le procédé de test de résistance à la traction décrit ici.
  3. 3. Structure fibreuse selon la revendication 1, caractérisée en ce que la masse surfacique de la structure fibreuse est inférieure à 55 g/m2 telle que mesurée selon le procédé de test de masse surfacique décrit ici.
  4. 4. Structure fibreuse selon la revendication 1, caractérisée en ce que la structure fibreuse présente une distribution en volume des pores telle qu'au moins 43 % du volume de pores total présent dans la structure fibreuse existe dans des pores de rayons allant de 91 µm à 140 µm tel que mesuré selon le procédé de test de distribution en volume des pores tel que décrit ici, de préférence caractérisée en ce que la structure fibreuse présente une distribution en volume des pores telle qu'au moins 45 % du volume de pores total présent dans la structure fibreuse existe dans des pores de rayons allant de 91 µm à 140 µm.
  5. 5. Structure fibreuse selon la revendication 1, caractérisée en ce que la structure fibreuse présente une distribution en volume des pores telle qu'au moins 30 % du volume de porestotal présent dans la structure fibreuse existe dans des pores de rayons allant de 121 µm à 200 µm tel que mesuré selon le procédé de test de distribution en volume des pores décrit ici.
  6. 6. Structure fibreuse selon la revendication 1, caractérisée en ce que la structure fibreuse est une structure fibreuse pré-humidifiée comprenant une composition liquide, de préférence caractérisée en ce que la composition liquide comprend une composition de lotion.
  7. 7. Structure fibreuse selon la revendication 6, caractérisée en ce que la structure fibreuse présente une libération de lotion supérieure à 0,25 telle que mesurée selon le procédé de test de libération de lotion décrit ici.
  8. 8. Structure fibreuse selon la revendication 7, caractérisée en ce que la structure 15 fibreuse présente un TAD inférieur à 0,04 tel que mesuré selon le procédé de test TAD décrit ici.
  9. 9. Structure fibreuse selon la revendication 7, caractérisée en ce qu' une pile des structures fibreuses présente un indice de gradient de saturation inférieur à 1,5 tel que 20 mesuré selon le procédé de test d'indice de gradient de saturation décrit ici.
  10. 10. Structure fibreuse selon la revendication 1, caractérisée en ce que la structure fibreuse comprend une pluralité de filaments, de préférence caractérisée en ce que la structure fibreuse comprend une pluralité de filaments et une pluralité d'additifs 25 solides, plus préférablement caractérisée en ce qu' au moins un des additifs solides comprend une fibre, de préférence une fibre de pâte de bois, plus préférablement caractérisée en ce que la fibre de pâte de bois est choisie dans le groupe constitué de : fibres de pâte à papier kraft de bois de conifères méridional, fibres de pâte à papierkraft de bois de conifères septentrional, fibres de pâte à papier d'eucalyptus, fibres de pâte à papier d'acacia.
  11. 11. Structure fibreuse selon la revendication 10, caractérisée en ce qu' au moins un des filaments comprend un polymère thermoplastique, de préférence caractérisée en ce que le polymère thermoplastique est choisi dans le groupe constitué de : polypropylène, polyéthylène, polyester, poly(acide lactique), polyhydroxyalcanoate, alcool de polyvinyle, polycaprolactone et leurs mélanges.
  12. 12. Structure fibreuse selon la revendication 10, caractérisée en ce que au moins un des filaments comprend un polymère naturel, de préférence caractérisée en ce que le polymère naturel est choisi dans le groupe constitué de : amidon, dérivés d'amidon, cellulose, dérivés de cellulose, hémicellulose, dérivés d'hémicellulose et leurs mélanges.
  13. 13. Structure fibreuse selon la revendication 10, caractérisée en ce qu' au moins une surface de la structure fibreuse comprend une couche de filaments.
  14. 14. Structure fibreuse selon la revendication 1, caractérisée en ce que la structure 20 fibreuse est une structure fibreuse gaufrée.
  15. 15. Structure fibreuse selon la revendication 1, caractérisée en ce que la structure fibreuse comprend une ou plusieurs impressions.
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