FR2966039A3 - Structure absorbante pour un systeme de gestion des fluides integre - Google Patents

Abstract

La présente invention concerne une structure absorbante, de préférence pour une utilisation dans des produits absorbants, tels que ceux utilisés dans les produits alimentaires, la consommation, les produits ménagers, le bâtiment, les produits de beauté et la médecine, tout comme dans l'industrie de l'hygiène personnelle. Les structures absorbantes comprennent une couche de support (101), une couche auxiliaire (102) et un matériau absorbant (110) entre celles-ci, des joints primaires (111) et secondaires (115) joignant la couche de support (101) et la couche auxiliaire (102), moyennant quoi les joints secondaires (115) sont assouplis en raison de l'exposition de la structure absorbante à un liquide alors que les joints primaires (111) restent essentiellement intacts. En outre, la structure absorbante selon un mode de réalisation de l'invention gonfle de manière non homogène pour former une structure de surface de gestion des liquides en raison de l'exposition la structure absorbante à un liquide. La présente invention prévoit le besoin d'améliorer l'aspect souple, mince, léger des structures absorbantes qui surmontent les problèmes d'absorption de l'art antérieur pendant l'absorption, la distribution et la rétention des liquides avec un ajustement optimal.

Description

STRUCTURE ABSORBANTE POUR UN SYSTÈME DE GESTION DE FLUIDE INTÉGRÉ La présente invention concerne une structure absorbante ayant une concentration élevée en matériau polymère dans un système de gestion de fluides intégré. 5 Les structures absorbantes ayant une forte concentration en matériau polymère absorbant sont connues. WO95/26209, décrit une structure absorbante utile dans la rétention de l'urine et menstrues, puisqu'elle possède une zone contenant du matériau polymère absorbant avec une concentration allant d'environ 60 % à 100 % 10 en poids. De fortes concentrations en matériau polymère absorbant en quantités homogènes et continues d'environ 50-100g/m2 en l'absence de matériau de support fibreux considérable conduisent à une très mauvaise gestion de fluides. On entend par mauvaise gestion de fluides les zones de matériau polymère absorbant qui n'ont pas une intégrité suffisante que ce soit à l'état sec, partiellement humide ou humide. 15 Il en résulte la continuité physique (et donc la capacité d'acquisition et de transport de fluides à travers les vides interstitiels et capillarités) de l'hydrogel formé lors d'un gonflement en présence de fluides sensiblement déstabilisée et modifiée. Ainsi, dans des conditions d'utilisation normales, les forces de traction et de torsion exercées sur une structure absorbante avec une mauvaise gestion de fluides 20 entraînent la séparation involontaire des couches d'hydrogel, l'apparition d'interstices, l'amincissement considérable et/ou l'éclatement de zones en plusieurs segments donnant des résultats insuffisants, ce qui ainsi minimise ou supprime toute propriété de cohérence, de perméabilité et de conductivité de flux de la structure absorbante, entraînant ainsi un échec de performance. Ajouter de la 25 masse à la structure absorbante pour améliorer les propriétés de gestion de fluides en augmentant l'épaisseur et le poids réduit la flexibilité et augmente le coût et l'empreinte écologique de l'article absorbant, ce qui est hautement défavorable et indésirable.

30 Par conséquent, l'objet survient pour offrir des structures absorbantes fines, flexibles, légères, avec de fortes concentrations en matériau polymère absorbant qui possède une bonne gestion de fluides en gardant à l'esprit la production, le marketing, la conception, l'ajustement, le confort, la distribution, l'emballage, le traitement, le matériau, l'énergie et les coûts de transport, etc. 35 Cet objet est résolu avec une structure absorbante qui immobilise de manière continue le matériau polymère absorbant dans des poches plus petites et des compartiments plus grands. Il est caractérisé en ce que ces poches et ces compartiments gèrent convenablement le matériau polymère absorbant dans les états secs, partiellement ou complètement humides grâce à des grilles de joints primaires sensiblement permanentes et des motifs de joints secondaires temporaires. Ces joints permettent une bonne immobilisation bien qu'il n'y ait aucune restriction excessive de matériau absorbant lors du gonflement et de l'expansion pendant l'absorption de liquide, empêchant ainsi une sous-exploitation, une perte ou un impact négatif sur leur performance.

De préférence, l'absence d'élimination excessive ou complète de mélanges d'immobilisations synthétiques (par ex. adhésifs et liants, tels que les voiles et colles thermoplastiques) utilisés parfois pour recouvrir, retenir ou assembler les polymères absorbants, rend la structure absorbante techniquement, écologiquement et économiquement très favorable.

La présente invention fournit une structure absorbante ayant augmenté de manière significative l'intégrité fonctionnelle et structurale pour une utilisation dans un article absorbant tel que, mais pas seulement, les protections hygiéniques féminines, les couches pour bébés et culottes, les protections contre l'incontinence pour adultes, divers supports absorbants, les doublures, les serviettes, les inserts et autres similaires.

Les structures absorbantes, selon un mode de réalisation préféré de l'invention, contiennent un matériau absorbant, tel que par exemple, un matériau polymère absorbant, plus préférablement un matériau absorbant polymère à particules comme le PSA hautement perméable. Les structures absorbantes de l'art antérieur gonflent essentiellement de manière homogène jusqu'à ce que la limite de capacité d'absorption de liquide par le matériau absorbant soit atteinte et/ou jusqu'à ce que les espaces libres disponibles dans les limites des diverses structures absorbantes soient pris par les matériaux absorbants gonflés et expansés. Comme il n'y a aucune structure de gestion de liquide macroscopique présente dans ces structures absorbantes, il y a un risque élevé de fuites latérales et il faut donc fournir des structures supplémentaires et complexes superficielles et/ou barrières latérales sur l'article absorbant. II a été constaté que lorsqu'un matériau polymère absorbant absorbe du liquide et gonfle, sa performance est en réalité plus rapide et plus efficace lorsqu'il est disposé selon certains motifs ou arrangements. Ces zones prédéfinies et les dosages méticuleux du matériau polymère absorbant permettent d'obtenir une absorption, un ajustement ou un confort optimal. Par conséquent puisqu'il est préférable que le matériau polymère absorbant reste dans sa zone prévue, permettant ainsi d'en éviter les migrations involontaires et déplacements incontrôlés dans la structure absorbante, le matériau absorbant est volontairement immobilisé et/ou retenu via la structure absorbante de manière à ce que le matériau absorbant polymère à particules absorbe aussi bien dans des conditions partiellement chargées de liquide que complètement chargées de liquide. La structure absorbante selon l'invention est constituée d'une couche de support, d'une couche auxiliaire et d'un matériau absorbant situé entre lesdites couche de support et couche auxiliaire pour former un sandwich dans lequel des grilles et motifs prédéfinis de joints primaires et de joints secondaires joignent lesdites couches enveloppantes ensemble, caractérisée en ce que les joints secondaires sont assouplis, dissous, affaiblis et/ou brisés en raison de l'exposition de ladite structure à du liquide, de la vapeur et/ou de l'humidité alors que les joints primaires restent essentiellement intacts dans des conditions d'utilisation normales. Les termes « joindre », « joint » et « joignant » tels qu'ils sont utilisés ici se réfèrent à l'inclusion des configurations dans lesquelles un élément est directement fixé à un autre élément en appliquant l'élément directement à l'autre élément, ainsi que des configurations dans lesquelles l'élément est indirectement fixé à l'autre élément en appliquant l'élément à un ou des éléments intermédiaires qui à leur tour est ou sont a à l'autre élément. Ces termes sont synonymes de « attacher », « appliquer », « fixer », « assembler », « lier », etc.

La structure absorbante se distingue par sa capacité à capturer, immobiliser et/ou retenir fermement le matériau absorbant à l'état sec tout en permettant l'expansion additionnelle, prédéterminée et contrôlée d'une multitude de poches plus petites, en compartiments libres, moins nombreux, mais plus grands lors de l'humidification de la structure absorbante, créant ainsi un espace, un volume et une surface supplémentaires (mais indisponibles), dans un contexte optimal d'expansion, de gonflement et/ou de chargement du matériau absorbant. Alors que les joints primaires vont essentiellement contribuer à protéger l'intégrité structurale de la structure absorbante puisqu'ils sont essentiellement résistants à l'humidification, les joints secondaires vont permettre l'ascension de fonctionnalités sans précédent, tout en encapsulant néanmoins fermement le matériau absorbant lors de l'expansion et du gonflement graduels.

Les grilles et motifs de structures absorbantes sont de préférence cohérents avec les forces que va exercer le matériau absorbant disponible et utilisable lorsqu'il est chargé en liquide en passant d'un état essentiellement sec à un état complètement chargé en liquide, en passant par un état partiellement chargé. Les joints primaires conservent, de par leur nature, plus d'intégrité pendant et après l'absorption que les joints secondaires dans des conditions identiques et comparables. La différence de force d'assemblage entre les joints primaires et les joints secondaires permet à la couche de support et à la couche auxiliaire de faire la séparation entre les multiples zones de joints primaires respectivement au niveau des zones de joints secondaires, libérant ainsi un espace et un volume supplémentaires pour permettre une expansion plus importante et libre du matériau absorbant dans l'état partiellement ou complètement chargé en liquide par rapport à l'état sec.

La libération de volumes et d'espaces supplémentaires lors de l'utilisation uniquement entraîne plusieurs avantages en termes de production, de stockage et de transport puisque les matériaux absorbants peuvent maintenant être positionnés et rassemblés plus précisément et plus efficacement, dans la mesure où le retrait des moyens de rétention initiaux lors de l'utilisation tient compte de systèmes de gestion de fluides différés, ce qui entraîne pour les matières premières une performance excellente et des économies considérables. Une absorption et une dispersion meilleures et contrôlées conduisent ainsi à une communication fluidique améliorée entre les zones moins absorbantes (par ex. saturées) et les zones plus absorbantes (par ex. insaturées).

En raison de l'amélioration de l'absorption, de la distribution/transport et de la rétention des fluides et d'une baisse du nombre de fuites et des valeurs de réhumidification, il est préférable pour ces structures absorbantes d'avoir des structures de surface macroscopiques incontestables telles que hauteurs et élévations et/ou renfoncements et creux qui peuvent agir comme voies, canaux et/ou cloisons pour guider le liquide de la manière désirée. La structure absorbante comprend une couche de support, une couche auxiliaire et/ou un matériau absorbant pris en sandwich entre les deux couches, dans laquelle des joints primaires et des joints secondaires assemblent ladite couche de support et ladite couche auxiliaire ensemble, caractérisée en ce que la structure absorbante gonfle de manière non homogène pour former une structure de surface de gestion de liquide du fait de l'exposition du matériau absorbant au liquide.

Pour des résultats optimaux en flexibilité, ajustement, confort, discrétion, transport et efficacité de stockage, il est souhaitable pour de telles structures de surface macroscopiques tridimensionnelles d'apparaître et de fonctionner seulement quand cela est nécessaire, c'est-à-dire lorsque le produit est partiellement ou complètement humidifié par du liquide, et sont ainsi de préférence pas présentes avant l'utilisation de la structure absorbante. L'invention permet des fonctionnalités indirectes, moyennant quoi des fonctions « cachées » à l'état sec sont essentiellement « libérées » par humidification, ce qui « révèle » ainsi les structures essentiellement tridimensionnelles avec des parties structurales et fonctionnelles (plus) élevées et/ou (plus) basses de la structure absorbante. Le gonflement tridimensionnel de la structure absorbante peut être causé par le gonflement différentiel du matériau polymère absorbant ou par le motif différentiel de joints de désassemblage, ou par une combinaison de ceux-ci. Dans un mode de réalisation préféré, la structure absorbante comprend des matériaux absorbants différents en capacité d'absorption de volume, d'au moins 25 %, de préférence d'au moins 50 % et le plus préférablement d'au moins 100 %. À titre d'exemple, un revers plat à l'origine, étant par exemple attaché entre deux zones d'absorption élevée serait libéré et se relèverait lorsque ces zones absorbent du liquide et gonflent.

Les inventeurs ont constaté que la capacité de créer des structures de surface macroscopiques avec des systèmes de gestion de fluides internes, incorporés et 35 superficiels permet une gestion de fluides invisible en favorisant l'orientation du liquide vers les endroits désirés avec pour effet des opportunités supplémentaires d'absorption, de distribution, de transport et de rétention et assurant ainsi une augmentation considérable de l'efficacité de l'utilisation de la matière première tout en limitant le blocage du gel, en réduisant la réhumidification, ce qui minimise les fuites et l'échec.

Idéalement, le liquide absorbé par la structure absorbante et l'augmentation du gonflement et du volume qui en résulte sont cohérents avec les espaces et volumes respectifs créés par le processus de désassemblage et d'assouplissement progressif des motifs de joints. Alors que l'immobilisation du plus petit volume de matériau est fixée dans les poches (plus) petites formées par la combinaison des joints primaires et des joints secondaires, l'immobilisation par voie humide du volume plus grand de matériau absorbant humide est assurée de manière continue par les compartiments (plus) grands qui se dilatent définis par des joints primaires intacts après une libération partielle et/ou complète des motifs de joints secondaires sous l'influence de liquide, de vapeur et/ou d'humidité. Comme le matériau absorbant augmente de manière significative en volume, il est alors important de retenir le matériau absorbant de manière continue. Des structures absorbantes bien conçues permettent une expansion progressive du matériau absorbant sans rétention trop insuffisante ou trop excessive et sans détachement trop tardif ou trop précoce des joints secondaires durant le processus d'humidification et de gonflement graduel. La force d'assemblage devra satisfaire les paramètres requis de la structure absorbante et dépendra de l'article, de la taille et de la forme du produit ainsi que de la durée nécessaire de l'utilisation et de la performance.

Il est remarqué que lorsque lesdits joints primaires restent essentiellement intacts sous l'influence d'un liquide, il est de préférence fait référence aux caractéristiques dans des conditions relativement normales d'usure/utilisation, à la cadence d'utilisation typique, aux quantités de liquide moyennes et aux intervalles aux températures ambiantes ou corporelles sans prendre en compte les conditions exagérées, sévères ou extrêmes, comme par exemple des quantités anormalement importantes de litres de liquide durant plusieurs jours de contact intense. Dans un tel cas, bien que non préférés, les joints initialement permanents pourraient s'assouplir, se détacher ou se briser au final. Il parait clair, d'après ce qui précède, que de tels joints primaires se transformant en définitive en joints secondaires après avoir été exposés à des conditions d'utilisation prolongée et/ou plus intense que la normale, sont aussi envisagés dans cette invention.

Dans un mode de réalisation préféré, le matériau absorbant est de préférence en contact direct avec la surface inférieure de la couche auxiliaire et la surface supérieure de la couche de support, une couche supplémentaire en tissu non tissé, tissé, papier de soie et/ou en papier peut cependant être fournie pour permettre la gestion et l'intégrité du fluide.

Les matériaux absorbants sont de préférence rassemblés et encapsulés par les poches et les compartiments formés par les joints primaires et secondaires. De préférence, au moins 60 % du matériau absorbant est un matériau absorbant polymère à particules. De préférence, le matériau polymère à particules est présent en un poids de base moyen d'au moins 50 g/m2, de préférence d'au moins environ 100-200 g/m2, plus préférablement d'au moins environ 300 g/m2, encore plus préférablement d'au moins environ 500 g/m2 et le plus préférablement d'au moins environ 700 g/m2. Un PSA hautement perméable est largement préféré.

Dans un mode de réalisation préféré, la capacité absorbante de la structure 20 absorbante est d'au moins 100 g/m2, de préférence d'au moins 200 g/cm2et plus préférablement d'au moins 500 g/cm2.

Dans un mode de réalisation préféré, à l'état humide une zone creuse (un canal) (152) est d'au moins 5 %, plus préférablement 15 % ou le plus préférablement d'au 25 moins 25 % inférieure à la hauteur de la cloison environnante.

La structure absorbante est en outre expliquée avec référence aux modes de réalisation illustratifs et référence aux dessins, où les figures montrent :

30 La figure 1 A-D fournit une illustration schématique en coupe transversale des structures absorbantes selon des modes de réalisation de l'invention.

La figure 2 fournit une illustration schématique en vue de dessus d'une structure absorbante selon un mode de réalisation de l'invention. 35 8 La figure 3 fournit une illustration schématique en vue de dessus d'une structure absorbante à l'état humide selon un mode de réalisation de l'invention, indiquant des joints primaires essentiellement permanents et des joints secondaires essentiellement temporaires. La figure 4 A-B fournit une illustration schématique en vue de dessus des structures absorbantes selon un mode de réalisation de l'invention, indiquant différentes formes de regroupements.

10 La figure 5 A-C fournit une illustration schématique en vue de dessus d'une structure absorbante selon un mode de réalisation de l'invention, indiquant des zones sèches (A), intermédiaires (B) et humides (C).

La figure 6 fournit une illustration schématique en vue de dessus d'une structure 15 absorbante selon un mode de réalisation de la présente invention, indiquant une expansion progressive par les grilles de joints primaires 113 et les motifs de joints secondaires 117.

La figure 7 fournit une illustration schématique en coupe transversale d'une 20 structure absorbante avec une expansion progressive à l'état sec selon un mode de réalisation de l'invention.

La figure 8 fournit une illustration schématique en coupe transversale d'une structure absorbante humide avec une expansion progressive selon un mode de 25 réalisation de l'invention.

En référence aux figures 1 A-D, 2 et 3, la structure absorbante 14 comprend au moins une couche de support 101 et au moins une couche auxiliaire 102, et du matériau absorbant 110. La couche de support 101 et la couche auxiliaire 102 sont 30 jointes ensemble par des joints primaires 111, facultativement par l'intermédiaire de supports de joints primaires comme par exemple un adhésif ou un liant résistant à l'humidification, et par des joints secondaires 115, facultativement par l'intermédiaire de supports de joints secondaires comme par exemple de la colle soluble à l'eau ou thermo-fusible résistante à l'humidification. 35 Des exemples typiques de procédés utilisés pour joindre le matériau et les couches au moins partiellement sont, à titre d'exemple, mais pas seulement, l'usage d'un adhésif tel qu'un adhésif sensible à la pression, le durcissement, les liens chimiques tels que par exemple les liaisons hydrogène et covalentes ou via l'utilisation de techniques de fixation aux ultrasons et/ou autres techniques chimiques, thermiques, mécaniques, ou thermomécaniques telles que par exemple le thermoscellage, l'aiguilletage, l'air, l'enchevêtrement, la résistance, la pression de jet d'eau et similaires.

Dans un mode de réalisation préféré, les joints primaires 111 et les joints secondaires 115 sont des thermoscellages aux ultrasons. Les zones typiques de thermoscellage des joints primaires 111 sont relativement (plus) grandes en surface, ténacité et/ou intégrité (que les zones de thermoscellage des joints secondaires 112), ce qui crée une force de séparation absolue ou relativement (plus) importante. En général, les joints existent dans des tailles et des formes diverses, telles que rond, elliptique, rectangulaire, ou carré, mais il est préférable qu'ils soient à bord arrondis pour empêcher la couche de support 101 et la couche auxiliaire 102 de se déchirer pendant l'utilisation. De préférence, les joints primaires 111 sont agencés selon un motif constitué d'éléments arrondis, dont environ 50 % sont orientés le long d'un axe X, et le reste le long d'un axe Y. Les combinaisons de formes elliptiques, telles que les formes unidimensionnelles et bidimensionnelles, servent d'excellents joints primaires 111.

II est également préféré de concevoir les joints de sorte qu'ils aient une taille de surface moyenne d'au moins 0,5 mm2, de préférence d'au moins environ 1,0 mm2, 2 mm2 ou 3 mm2, plus préférablement d'au moins environ 16 mm2. En outre, la densité des joints peut varier, en fonction de la taille de surface des joints individuels et des forces de séparation désirées. Pour les joints ayant une surface inférieure à 1 cm2 par exemple, il est recommandé d'utiliser une densité d'au moins environ 100 par m2. Dans un autre mode de réalisation de cette invention, les joints primaires 111 sont agencés dans une grille de joints primaires 113 constituée de lignes continues afin de permettre la distribution et le transport de liquide supplémentaire, pour une force de séparation élevée et une résistance élevée contre la propagation de fêlures et fissures éventuelles dans les poches 130. Le motif de joints primaires 113 est soigneusement conçu de sorte que dans un état humide, le matériau gonflé reste stable autour des endroits où il était retenu et/ou immobilisé dans un état sec. Ne pas le faire entraînerait la rupture et/ou le déplacement du matériau absorbant humide, ce qui créerait un défaut de gestion de fluides, une perte de performance, un ajustement et un confort réduits, voire l'échec total.

Outre les joints primaires 111 et les joints secondaires 115, il y a aussi des zones non attachées 119, où il n'y a pratiquement pas de fixation, liaison et/ou joint entre la couche de support 101 et la couche auxiliaire 102, fournissant ainsi des poches 130 dans lesquelles le matériau absorbant 110 peut être situé de manière à pouvoir former des groupes bien conçus. Les joints primaires 111 correspondent à une grille de joints primaires 113, alors que les joints secondaires 112 correspondent à un motif de joints secondaires 117. Comme le motif de joints secondaires 117 sera libéré sous l'influence de l'eau et de la force de gonflement des matériaux absorbants, le joint secondaire 112 devrait avoir une force de séparation relativement basse durant l'utilisation. De préférence, la force de séparation nécessaire pour rompre le joint sera inférieure à environ 5,0 N/cm, plus préférablement inférieure à environ 1,0, 2,0 ou 2,5 N/cm, encore plus préférablement inférieure à environ 0,75, 0,5 ou 0,25 N/cm et le plus préférablement inférieure à environ 0,20 ou 0,10 N/cm lors de l'utilisation.

Dans un autre mode de réalisation de l'invention, un adhésif hydrosoluble ou sensible à l'eau est utilisé comme support de joint secondaire. Dans un mode de réalisation plus préféré, les deux couches sont thermoscellées ensemble, de préférence par assemblage ultrasonique, sans aucun mélange de fixation synthétique. Les zones de thermoscellages des joints secondaires 115 étant relativement (plus) faibles en surface, ténacité et intégrité (que les joints primaires 112), cela crée une force de séparation absolue ou relativement (plus) faible. Les zones de thermoscellages existent en tailles et formes différentes, mais il est préféré qu'elles aient au moins un bord pointu pour faciliter le déchirement de la couche de support 101 et de la couche auxiliaire 102. Les combinaisons de type cercle, telles que les formes rondes et les formes en point, sont également préférées pour les joints secondaires 115. L'élimination des supports de joints conduit à la baisse des coûts en termes de matières premières et de production et à des structures absorbantes écologiques/durables.

La couche de support 101 et/ou la couche auxiliaire 102, ayant un poids de base typique dans la plage de 3-400 g/m2, on peut choisir au moins une partie parmi une variété de matériaux tels que, mais pas seulement, un tissu rigide, étirable ou élastique non tissé ou tissé, un matériau déposé par voie humide tels que tissu de cellulose, papier, film, papier de soie, films perforés, matériau en mousse, matériau thermoplastique, couches d'adhésif ou n'importe quel matériau approprié dans la structure absorbante 14. Les couches en sandwich peuvent être faites à partir de matériaux identiques ou différents, ayant des compositions, poids et/ou structures différentes. Dans un mode de réalisation préféré, au moins une des couches est perméable aux liquides sur au moins une partie de sa surface de sorte que les liquides puissent être absorbés dans la direction de l'axe Z. Dans un autre mode de réalisation, la couche de support 101 et la couche auxiliaire 102 sont perméables aux liquides. Dans un autre mode de réalisation préféré, une des couches est un matériau non tissé perméable aux liquides et l'autre couche est un film de polyéthylène (PE) essentiellement imperméable aux liquides et éventuellement respirant, moyennant quoi le tissu non tissé est positionné dans l'écoulement attendu de liquide, tel que le côté orienté vers le porteur de la structure absorbante 14 en cas d'article absorbant tel une couche, et le film PE est positionné loin de l'écoulement attendu du liquide, tels que le côté orienté vers la protection de la structure absorbante en cas d'article absorbant tel qu'une couche-culotte. Dans ce cas, on pourrait sélectionner un matériau non tissé de 22 g/m2 en polypropylène d'Albis et un film de polyéthylène 20 pm respirant de Nuova Pansa.

Les poches 130 peuvent avoir une forme régulière, irrégulière ou une combinaison de celles-ci. Les formes préférées des poches 130 sont circulaire, elliptique ou carré avec un diamètre, rayon ou côté supérieur à environ 0,1 mm, 0,2 mm, 0,3 mm, 0,4 mm, 0,5 mm, plus préférablement supérieur à environ 0,75 mm et inférieur à environ 60 mm, plus préférablement supérieur à environ 1,0 mm et inférieur à environ 40 mm et le plus préférablement supérieur à environ 2,00 et inférieur à environ 10 mm. Le matériau absorbant 110 ne remplit pas nécessairement les poches 130 complètement puisqu'il pourrait s'avérer avantageux de laisser du vide adjacent au matériau absorbant 110 dans les poches 130 ou laisser des poches 130 partiellement ou complètement vides.35 Les joints primaires 111 doivent essentiellement résister aux frottements et à la contrainte durant l'utilisation normale de la structure absorbante 14 et des forces résultant de l'expansion et du gonflement du matériau absorbant 110 causés par l'absorption de liquide. De préférence, la force de séparation nécessaire pour libérer des joints primaires entre la couche de support 101 et la couche auxiliaire 102 sera supérieure à environ 0,05 N/cm ou environ 0,75 N/cm, plus préférablement supérieure à environ 0,1 N/cm, 0,2 N/cm ou 0,3 N/cm, encore plus préférablement supérieure à environ 1,0 N/cm, 1,5 N/cm, 2,5 N/cm et le plus préférablement supérieure à environ 3-5 N/cm. Les grilles et motifs de joints peuvent être constitués de diverses sous-régions, correspondant aux différentes forces de séparation.

Comme on peut le voir d'après les figures 4 A-B et 5 A-C, le motif de matériau absorbant formé entre les joints peut être aléatoire ou régulier, essentiellement connecté en continu ou isolé, assurant une couverture complète ou partielle et/ou n'importe quelle autre combinaison appropriée. De préférence, les zones de matériau absorbant se composent de plusieurs groupes de matériau absorbant 110, entourés par des zones où pratiquement aucun matériau absorbant n'est présent, ce qui peut servir de distribution et de voies de transport supplémentaires facilitant l'écoulement du liquide à partir du point de contact vers les groupes disponibles de matériau absorbant 110. La répartition du poids du matériau absorbant 110 sur la structure absorbante 14 peut être régulière sur la surface principale ou peut être profilée, c'est-à-dire que le grammage du matériau absorbant 110 peut changer en fonction de sa position dans la structure absorbante 14, par exemple très souhaitable pour une utilisation dans une couche-culotte et la protection de la culotte où l'on aimerait concentrer plus de matériau absorbant 110 de manière absolue ou relative près du point de contact avec le liquide. Des matériaux appropriés, par exemple les PSA hautement perméables, sont fournis par Evonik, BASF et Nippon Shokubai. Bien que de préférence le matériau polymère absorbant forme jusqu'à 100 % du matériau absorbant 110, il peut également être utilisé en combinaison avec d'autres matériaux tels que des fibres de cellulose par exemple ou de la pâte défibrée.

La rupture des joints secondaires 115 permet à la couche de support 101 et/ou la couche auxiliaire 102 de se déformer, s'étirer et changer de forme. En 35 conséquence, les poches de volume minimal sont aptes à s'étendre à un compartiment de volume intermédiaire et enfin à des compartiments de volume maximum afin d'accueillir le volume supplémentaire résultant du matériau absorbant 110 très extensible. Ainsi, une structure absorbante 14 avec des poches extensibles avec du volume de gonflement libre activé supplémentaire est créée, permettant au matériau absorbant 110 d'être utilisé plus efficacement et réduisant le risque d'éclatement d'une ou plusieurs couches en sandwich. Le volume supplémentaire créé par les poches en expansion peut être d'environ 1 % à 5 % du volume initial. De préférence, il est supérieur à environ 5 % à 25 %, plus préférablement supérieur à environ 25 % à 50 %, le plus préférablement supérieur à environ 50 % ou 100 % du volume initial. Dans un autre mode de réalisation, la structure absorbante 14 est composée de structures en sandwich multicouches où sur la première structure en sandwich de couche de support 101 - matériau absorbant 110 - couche auxiliaire 102, des couches supplémentaires de matériau absorbant et/ou des couches complémentaires 100 ont été ajoutées. Ces structures peuvent fournir de meilleures performances d'absorption de liquide tout en conservant une bonne intégrité du produit, à la fois dans un état sec et humide.

Les figures 6, 7 et 8 montrent des modes de réalisation selon l'invention où les joints secondaires 115 sont composés de joints secondaires plus faibles 115' et de joints secondaires plus forts 115" où les joints secondaires 115' s'assouplissent plus vite que les joints secondaires plus forts 115". Les différentes fonctionnalités entre les joints 111 et les joints secondaires 115 en combinaison avec la différenciation entre les forces d'assemblage entre les joints secondaires plus faibles 115' et les joints secondaires plus forts 115" permet la conception d'une structure absorbante 14 avec une expansion de volume prédéterminée, contrôlée et/ou progressive de la structure absorbante pour une gestion de fluides décisive.

Dans un mode de réalisation plus préféré, la structure absorbante 14 est constituée par des joints secondaires plus faibles 115' à la périphérie de la structure absorbante 14, permettant une expansion primaire et facile du matériau absorbant 110 adjacent aux bords longitudinaux et/ou d'extrémité de la structure absorbante 14, créant ainsi des barrières de rétention ou antifuites dans la structure absorbante 14. Une telle création de barrière incorporée interne particulière a d'importants avantages en termes de préutilisation, d'utilisation et de postutilisation pour la création d'articles hygiéniques jetables absorbants tels que protections, couches ou culottes. Comme le montrent les figures 6, 7 et 8, le joint secondaire plus faible 115' s'assouplit pour former d'abord des premières barrières ou cloisons 150, tandis que les joints secondaires plus forts 115" forment les barrières ou cloisons secondaires 151 intervenant seulement plus tard. Les grilles primaires permanentes essentiellement résistantes à l'humidification forment des canaux 152 entre les premières cloisons 150 et/ou les cloisons secondaires 151. En raison de la différence de temps entre la formation des premières cloisons 150 et les cloisons secondaires 151 respectives, les premières cloisons 150 contiendront le liquide à l'intérieur du produit, où il peut être distribué via les canaux 152 et il sera en outre stocké dans et contenu par les cloisons secondaires 151. Il est évident que des combinaisons et des variantes sont possibles. Dans un mode de réalisation préféré, on peut par exemple créer des cloisons de manière à obtenir une poche en forme de renfoncement allongé ou arrondi, essentiellement entouré de cloisons. Ces cloisons peuvent être abaissées ou interrompues pour créer une ou plusieurs entrées ou sorties. L'espace vide à l'intérieur de la poche peut notamment être utilisé pour stocker des liquides, solides ou liquides de viscosité élevée. Dans les couches-culottes ou produits d'incontinence pour adultes, de telles cloisons supplémentaires peuvent agir comme un coussin, fournissant un confort, gardant la peau à l'écart des selles et empêchant les selles d'être expulsées de l'article absorbant lorsque le porteur exerce une pression, par ex. en s'asseyant sur le produit. Différentes formes, tailles, zones et combinaisons peuvent être envisagées. L'invention fournit l'utilisation d'une structure absorbante selon un mode de réalisation de l'invention dans un produit absorbant, choisi parmi la liste suivante : dosettes de café, chauffe-corps jetables, article détergent en lingette, matériau filtrant, matériau isolant, cotons démaquillants, tampons antiseptiques, protections hygiéniques féminines, couches-culottes, culottes pour bébés, protections d'incontinence pour adultes, de préférence ledit article absorbant est une protection hygiénique féminine, une couche-culotte, une culotte pour bébé ou une protection d'incontinence pour adultes. La création de tels produits disponibles dans le commerce est bien connue dans l'art.

Un article absorbant illustratif est la couche-culotte.

Le support est constitué d'un revêtement extérieur comprenant une couche supérieure partiellement élastique, non tissée, souple, hydrophile perméable aux liquides recouverte d'un revêtement empêchant les éruptions cutanées (par exemple de l'aloe vera) constituant une bonne barrière et présentant une tendance réduite à la réhumidification à partir du matériau absorbant les liquides ; et une couche arrière stratifiée respirante et imperméable de film plastique non tissé et fin avec la structure absorbante casée entre les deux. La structure absorbante a une couche de support et une couche auxiliaire en matériau non tissé avec une extensibilité dans la direction transversale de plus de 20 %. Le matériau polymère absorbant à particules est un matériau hautement perméable en polyacrylate réticulé. Les joints primaires ultrasoniques arrondis ont une surface d'environ 2 mm2et les joints secondaires ellipsoïdaux ont une surface de 1 mm2 et sont situés à environ 10 mm l'un de l'autre. Le support comprend en outre des rabats élastiques, des revers de jambes élastiques et un élément de ceinture élastique pour assembler le support autour de la taille du porteur en vue pour un confort et une rétention meilleurs. Le support comprend également un crochet et un système de fixation par colle sur les bords extérieurs de la zone arrière et une zone palier à l'extérieur de la zone avant. La structure absorbante comprend majoritairement du PSA perméable avec des quantités limitées de fibres de cellulose, de pâte défibrée et de fibres cellulosiques chimiquement raidies, modifiées ou réticulées. La structure absorbante n'est constituée que de quantités mineures de matériaux n'absorbant pas les liquides, tels que les colles, liants, plastiques, cires et huiles. La couche-culotte utilise également une paire de parois ou revers avec des éléments élastiques et une couche d'acquisition, ou couche de surpression, située entre la couche supérieure et la structure absorbante, faite de couches à gonflant volumineux. Les bandes latérales positionnées dans la zone de ceinture arrière sont souples, extensibles et élastiques dans au moins la direction latérale. L'article absorbant comprend également des bandes de rabat avant afin de fournir de meilleures caractéristiques d'ajustement, de rétention et d'esthétique.30

Claims (8)

1. REVENDICATIONS1. Structure absorbante (14) comprenant une couche de support (101), une couche auxiliaire (102) et un matériau polymère absorbant situé entre ladite couche de support (101) et ladite couche auxiliaire (102), dans laquelle des joints primaires (111) de nature substantiellement permanentes et/ou des joints secondaires (115) de nature substantiellement temporaires joignent au moins partiellement ladite couche de support (101) et ladite couche auxiliaire (102) ensemble pour former une structure en sandwich contenant des groupes des particules de matériau polymère absorbant (110) dans au moins une des régions non-connectées, caractérisée en des joints secondaires (115) de nature substantiellement temporaires aident à définir plusieurs poches (130) non-connectées de plus petite taille qui immobilisent au moins partiellement une partie du volume du matériau polymère absorbant sec, des motif de joints secondaires (115) de nature substantiellement temporaires pouvant se détacher progressivement en raison de l'exposition des particules de matériau polymère absorbante à un liquide résultant en la diminution de la quantité des joints secondaires (115) et l'élargissement de la dimension des régions non-connectées, qui immobilise le volume des polymères absorbantes partiellement mouillées au moins partiellement, dans laquelle la grille primaire des joints (111) substantiellement permanents permet de définir au moins un compartiment de plus grande taille qui immobilise le volume de matériau polymère absorbant mouillé au moins partiellement.
2. 2. Structure absorbante selon la revendication 1, caractérisée en ce que la structure 25 absorbante (14) est capable de gonfler de manière non homogène pour former une structure de surface de gestion de fluides.
3. 3. Structure absorbante selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle les joints (111, 115) sont au moins partiellement formés par un 30 processus thermique, mécanique, physique, chimique, thermomécanique et/ou ultrasonique.
4. 4. Structure absorbante selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle au moins 60 % du matériau absorbant (110) est un . matériau 35 absorbant polymère à particules.
5. 5. Structure absorbante selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle au moins une partie de la couche de support (101) et/ou auxiliaire (102) est une couche en tissu non tissé ou thermoplastique.
6. 6. Structure absorbante selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle au moins une poche (130) contient un matériau absorbant polymère, de sorte que dans un état sec, la structure absorbante soit pourvue de poches d'épaisseur essentiellement égale et, dans un état humide, la structure absorbante fournit des compartiments de gestion des liquides d'épaisseur inégale.
7. 7. Structure absorbante selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la capacité absorbante de la structure absorbante (14) est d'au moins 100 g/m2, de préférence d'au moins 200 g/cm2et plus préférablement d'au moins 500 g/cm2.
8. 8. Structure absorbante selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'à l'état humide une zone creuse (un canal) (152) est d'au moins 5 %, plus préférablement 15 % ou le plus préférablement d'au moins 25 % inférieure à la hauteur de la cloison (150, 151) environnante.