ITTO940799A1

ITTO940799A1 - Struttura di copertura per un articolo assorbente.

Info

Publication number: ITTO940799A1
Application number: IT94TO000799A
Authority: IT
Inventors: Gianfranco Palumbo
Original assignee: P & G Spa
Priority date: 1994-10-07
Filing date: 1994-10-07
Publication date: 1996-04-07
Also published as: ZA958459B; AU3892295A; TW290446B; CA2159940A1; EP0784461A1; EP0784461B1; WO1996010979A1; KR100203643B1; ITTO940799A0; CN1166783A; DE69527431D1; MX9702460A; JPH10509337A; BR9509262A; KR970705964A; AU706997B2; NZ295552A; CA2159940C; US6106925A; ES2179889T3

Abstract

Si provvede una struttura di copertura per ricoprire un corpo assorbente di un articolo igienico assorbente. La struttura di copertura è elastica in almeno una direzione ed è dotata di perforazioni che la attraversano. Essa comprende:a) uno strato superiore rivolto verso l'esterno del corpo assorbente e comprendente materiale fibroso non tessuto;b) uno strato intermedio comprendente una pellicola elastica; e c) uno strato inferiore rivolto verso l'interno del corpo assorbente e comprendente materiale fibroso non tessuto. Gli strati superiore ed inferiore sono collegati allo strato intermedio praticamente solo attorno ai perimetri delle perforazioni.(Figura 1).

Description

DESCRIZ IONE dell'invenzione industriale dal titolo: "Struttura di copertura per un articolo assorbente",

DESCRIZIONE

La presente invenzione si riferisce ad una struttura di copertura per un articolo assorbente, più particolarmente per articoli igienici, come salviette igieniche, pannolini mutandina e assorbenti igienici per adulti. Tali prodotti, che hanno lo scopo di assorbire e trattenere fluidi corporei come fluidi mestruali, urina e sangue, sono comunemente impiegati come prodotti monouso, cioè prodotti destinati ad essere gettati dopo l'impiego.

Tali prodotti comprendono tipicamente un nucleo assorbente di materiale poroso che può assorbire e trattenere una forte quantità di fluido. Il nucleo può essere considerato come dotato di una superficie superiore rivolta verso il corpo dell'utilizzatore, ed una superficie posteriore rivolta verso l'ambiente esterno. Il nucleo dell'assorbente quasi sempre è dotato di una struttura che ricopre la superficie superiore, e che è definita convenzionalmente come topsheet, e generalmente, sebbene non sempre, ha una ulteriore copertura che ricopre la superficie posteriore ed è convenzionalmente indicata come backsheet. Il topsheet deve essere permeabile al fluido, per permettere ai fluidi corporei di attraversarlo penetrando nel nucleo assorbente. Per questo scopo è pratica nota, per esempio, il provvedere perforazioni nel topsheet. La presente invenzione si riferisce ad un nuovo tipo di topsheet.

Fino agli anni recenti, tutti o almeno quasi praticamente tutti i prodotti assorbenti per uso igienico erano praticamente o completamente anelastici. Tuttavia, nei tempi più recenti, si è notato che sarebbe vantaggioso per almeno alcuni tipi di prodotti igienici assorbenti, essere elastici. La nostra domanda depositata in pari data e intitolata "Articolo igienico assorbente", descrive uno di tali prodotti assorbenti, le realizzazioni preferite del quale sono sotto forma di proteggi-slip .

Uno dei problemi che possono insorgere nella produzione di tale articolo assorbente, consiste nel provvedere un topsheet adatto. In almeno alcune forme di articolo assorbente elastico, è necessario che lo stesso topsheet sia elastico, e si ritiene che attualmente non sia disponibile alcun topsheet elastico adatto. E' uno scopo della presente invenzione il porre rimedio a questa situazione.

In EP-A-207904, è descritta una struttura di copertura per rivestire un corpo assorbente di un articolo assorbente igienico, detta struttura essendo dotata di perforazioni che la attraversano e comprendente uno strato superiore rivolto verso l'esterno del corpo assorbente che comprende un materiale fibroso non tessuto, uno strato intermedio comprendente una pellicola, ed uno strato inferiore rivolto verso l'interno del corpo assorbente e comprendente un materiale fibroso non tessuto. Si è trovato che un topsheet elastico può essere prodotto seguendo in una forma modificata gli insegnamenti di EP-A-207904, sostituendo lo strato intermedio ivi utilizzato con una pellicola elastica. Questo è sorprendente, poiché ci si sarebbe aspettato, a prima vista, che il procedimento per collegare tra di loro i tre strati avesse il risultato che la pellicola elastica non fosse più in grado di esibire le sue proprietà elastiche, in conseguenza del suo collegamento su ambedue i lati degli strati fibrosi. Tuttavia, si è trovato che il procedimento descritto in EP-A-207904 può essere modificato in modo che, in pratica, non si abbia questo effetto. La modifica presenta l'effetto che gli strati superiore ed inferiore sono collegati ad uno strato intermedio sostanzialmente soltanto attorno ai perimetri delle perforazioni, e questo permette alla pellicola elastica di continuare ad esibire la sua elasticità in almeno una direzione.

Quindi, secondo la presente invenzione, si provvede una struttura di copertura per ricoprire un corpo assorbente di un articolo assorbente igienico, detta struttura essendo dotata di perforazioni che la attraversano ed essendo elastica in almeno una direzione, la struttura comprendente:

(a) uno strato superiore rivolto verso l'esterno del corpo assorbente e comprendente un materiale fibroso non tessuto;

(b) uno strato intermedio comprendente una pellicola elastica; e

(c) uno strato inferiore rivolto verso l'interno del corpo assorbente e comprendente un materiale fibroso non tessuto; gli strati superiore ed inferiore essendo collegati al corpo intermedio sostanzialmente soltanto attorno ai perimetri delle perforazioni.

Gli strati superiore ed inferiore debbono essere formati con strati di tessuto non tessuto nei quali le singole fibre sono sostanzialmente allineate tra loro. In queste condizioni, il topsheet sarà elastico in una direzione trasversale alla direzione di allineamento delle fibre, ma praticamente anelastico nella direzione parallela alla direzione di allineamento. Ne consegue che non è possibile avere gli strati superiore ed inferiore con direzioni di allineamento perpendicolari l'una all'altra, poiché il topsheet che si ottiene sarebbe praticamente anelastico. Al contrario, la direzione di allineamento dovrà essere la stessa sia nello strato superiore che nello strato inferiore. Se le fibre nello strato superiore e nello strato inferiore sono orientate casualmente, si avrà una certa elasticità in tutte le direzioni, ma molto minore della elasticità ottenuta quando le fibre sono orientate. Si può notare che vi sono possibilità intermedie tra i due estremi di completo orientamento e completa casualità, e che queste condizioni daranno valori di elasticità intermedi e maggiori o minori differenze tra i valori della elasticità nelle varie direzioni.

I materiali impiegati per gli strati superiore ed inferiore possono essere uguali a quelli descritti in EP-A-207904, sebbene questo non sia necessario. Così, per esempio, ambedue gli strati possono essere prodotti con fibre cardate, che possono per esempio essere fibre di polipropilene oppure fibre a due componenti vendute sotto il nome CHISSO ES dalla società giapponese Chisso. Gli strati superiore ed inferiore possono essere idrofobi, idrofili, oppure avere almeno una zona idrofoba ed almeno una zona idrofila.

Il materiale impiegato per la pellicola elastica è preferibilmente a base di elastomero termoplastico, e materiali adatti comprendono copolimeri a blocchi stirenici (come i copolimeri stirene-butadienestirene, stirene-isoprene-stirene, stireneetilene/butilene-stirene e stirene-etilene/propilenestirene) , elastomeri poliuretanici, elastomeri in poliestere e polietere e relativi copolimeri, poliestere-ammidi, poli-etere-estere ammidi e ionomeri (materiali polimerici nei quali le catene sono collegate per interazione ionica) . Altri materiali adatti comprendono miscele di un materiale poliolef inico (come polipropilene, polietilene e relativi copolimeri, in particolare polietilene-acetato di vinile) con una gomma quale gomma EPR o SBR.

La pellicola ha preferibilmente uno spessore compreso tra 8 e 100 μιη, più preferibilmente non più di 70 μιη, e ancora più preferibilmente tra 30 p e 50 pm. Tuttavia, può essere desiderabile una pellicola ancora più sottile, con uno spessore tra 15 e 30 μπι.

Una particolare pellicola che può essere impiegata è quella venduta dalla Exxon Chemical Corporation come EXX 500. Questa è disponibile in uno spessore di 50 μ m. Questi valori si riferiscono allo spessore reale della pellicola. Se si impiega una pellicola goffrata, questa può avere uno spessore apparente molto maggiore, p.es. 500 μιη, comprese le goffrature.

Facendo ora riferimento ai disegni allegati: la Figura 1 illustra schematicamente un procedimento di fabbricazione di un topsheet secondo la presente invenzione;

la Figura 2 è una curva tensione-allungamento per una realizzazione di un topsheet secondo l<' >invenzione;

la Figura 3 è un diagramma di isteresi per la realizzazione di topsheet al quale si riferisce la Figura 2;

la Figura 4 è un diagramma di isteresi per la pellicola elastica impiegata in tale realizzazione; la Figura 5 è una microfotografia che rappresenta un materiale secondo l<'>invenzione, visto dal basso;

la Figura 6 è una microfotografia, in scala maggiore, che illustra una sezione trasversale del materiale della Figura 5; e

la Figura 7 è una vista schematica prospettica, che illustra praticamente quello che compare nella Figura 6.

Facendo riferimento più dettagliato alla Figura 1, questa illustra schematicamente un dispositivo, indicato nel complesso con 20, che comprende due carde 21 e 22 ciascuna delle quali alimenta in continuo un nastro di polipropilene o altre fibre adatte. Il nastro alimentato dalla carda 21 forma uno strato superiore 10 ed il nastro alimentato dalla carda 22 forma lo strato inferiore 12.

Una pellicola elastica destinata a costituire uno strato intermedio 11, viene svolta in continuo da una bobina, indicata genericamente con il numero 23.

I nastri 10 e 12 e la pellicola 11 vengono alimentati verso due rulli di guida 24 in una disposizione tale che la pellicola 11 sia interposta tra i nastri 10 e 12. Il complessivo 5' che ne risulta viene poi diretto verso una stazione di perforazione e saldatura, indicata nel complesso con 25, costituita da due rulli sovrapposti contro-rotanti 26 e 27, con assi paralleli. Il rullo inferiore 27, che funge da supporto rotante per il complessivo 5', ha una superficie generalmente liscia. Il rullo superiore 26, invece, è dotato di denti o sporgenze posizionati in una disposizione corrispondente a quella delle perforazioni che si desidera realizzare nell'eventuale prodotto 5. Almeno il rullo 26 è riscaldato ad una temperatura sufficiente a provocare parziale fusione di quelle fibre del nastro 10 con le quali viene a contatto .

I denti o sporgenze del rullo 26 penetrano nella striscia 5. Questo serve contemporaneamente a realizzare le perforazioni summenzionate nella striscia, e, per effetto termico, a collegare la pellicola 11 ai nastri 10 e 12. Questo avviene per il fatto che le fibre del nastro 10 vengono forzate entro le perforazioni, ove vengono fissate alla pellicola 11 e, in alcuni casi, al nastro 12. Anche materiale della pellicola 11 viene forzato nel nastro 12 e fissato termicamente a questo. Il fissaggio è dovuto parzialmente al calore dei denti e parzialmente alla pressione che questi applicano. Il fissaggio tra la pellicola 11 ed i nastri 10 e 12 si verifica soltanto sui bordi delle perforazioni. L'effetto di questo fissaggio limitato è che la pellicola elastica è in grado di continuare a manifestare la sua elasticità in una direzione trasversale all'orientamento delle fibre del nastro 10. Ciò significa che, come si è già detto, l'eventuale prodotto ha una elasticità massima quando le fibre nel nastro 10 sono tutte allineate l'una con l'altra, le fibre nel nastro 12 sono tutte allineate l'una con l'altra, e le fibre del nastro 10 sono allineate con quelle del nastro 12.

Ulteriori dettagli della struttura secondo l'invenzione si possono vedere nelle Figure 5, 6 e 7. La Figura 5 rappresenta una serie di perforazioni 30 disposte a maglia quadrata e fibre 32 dello strato fibroso inferiore. Nella Figura 5 sono pure visibili, attorno al perimetro di ciascuna delle perforazioni 30, parti della pellicola elastica intermedia 11, che sono state forzate nelle perforazioni durante la produzione della struttura. La sezione trasversale della Figura 6, che è presa lungo una linea che passa attraverso una delle perforazioni 30, mostra le fibre 32, la pellicola 11 e le fibre 36 dello strato fibroso superiore. La Figura 7 rappresenta praticamente la stessa vista della Figura 6, ma in forma semplificata e schematica. Il numero di riferimento 38 indica la zona attorno al perimetro di ciascuna delle perforazioni 30, nella quale gli strati fibrosi e la pellicola elastica sono fissati tra di loro.

La dimensione e la distanza delle perforazioni summenzionate possono essere scelte a seconda dell'uso previsto per il prodotto. Si è tuttavia trovato appropriato avere perforazioni disposte in maglia quadrata con circa 7 perforazioni per cm lineare in ciascuna direzione (cioè 49 perforazioni per cm^), con ciascuna perforazione di forma quadrata ed avente un lato della lunghezza di circa 0,7 min. Si può tuttavia evidenziare che sono possibili altre disposizioni ed altre dimensioni delle perforazioni. Alcune sono descritte in EP-A-207904, precedentemente citato, al quale si fa riferimento per i dettagli.

Una realizzazione del topsheet secondo l'invenzione verrà ora identificata più dettagliatamente a titolo di esempio. Questa comprende rispettivamente nastri superiore ed inferiore 10 e 12, ambedue prodotti con fibre cardate di polipropilene di 1,7 dtex. Il nastro superiore ha una grammatura più alta di quello del nastro inferiore, in un rapporto di 1,2 :1, e le grammature combinate dei due nastri sono di 30 g/m^. La pellicola 11 è una pellicola prodotta da un copolimero a blocchi stirenico termoplastico ed elastomero, dello spessore di 40 μπι e con una grammatura di circa 35 g/m^, commercializzato dalla Exxon Chemical Corporation con il nome EXX 500. La grammatura totale del materiale è quindi di circa 65 q/m? . Le perforazioni sono formate in maglia quadrata, con i lati di ciascuna perforazione aventi una lunghezza di circa 0,7 mm, e con la distanza tra i centri di perforazioni adiacenti pari a circa 1,4 mm.

Si comprenderà che si possono apportare varie modifiche alla realizzazione appena descritta. Per esempio, i nastri 10 e 12 possono essere prodotti con fibre aventi diametro diverso (sono state per esempio impiegate e trovate accettabili fibre di 2,2 dtex, sebbene i risultati ottenuti con le fibre di 1,7 dtex siano stati superiori). Inoltre, il rapporto tra la grammatura del nastro superiore e la grammatura del nastro inferiore può avere un valore diverso da 1,2 :1, sebbene sia preferibilmente nel campo tra 1,1 :1 e 2:1.

Il grafico rappresentato nelle Figure da 2 a 4 si riferisce alla realizzazione appena descritta. La Figura 2 rappresenta l'allungamento percentuale ottenuto applicando una data forza ad un campione rettangolare di materiale. La forza è espressa come forza in N divisa per la larghezza del campione in pollici, cioè la distanza trasversale alla direzione di applicazione della forza. Questo dimostra che è stato possibile allungare il materiale di un valore almeno uguale alla sua lunghezza senza rottura, e con l'applicazione di solo una modesta forza.

La Figura 3 rappresenta il risultato di un test di isteresi effettuato su un campione della realizzazione. Questo viene stirato tre volte allungandolo del 40% ogni volta, quindi la forza viene rilasciata tra ciascun allungamento fino a 0,05 N/pollice. Questo grafico dimostra che la forza necessaria per ottenere un allungamento del 40% varia molto poco da un allungamento al successivo, e che l'entità della deformazione (cioè l'allungamento permanente) prodotta da tre allungamenti è inferiore al 10%.

La Figura 4 riporta i risultati della realizzazione di un test simile a quello della Figura 3, ma sulla stessa pellicola elastica. Il confronto tra le Figure 3 e 4 mostra che l'allungamento prodotto da una forza di 1 N/pollice scende da circa il 40% a circa il 25% passando dalla pellicola sola al prodotto elastico che comprende la pellicola. Questa è una caduta notevolmente piccola, se si tiene in mente che nel prodotto elastico la pellicola elastica è fissata a due nastri praticamente del tutto non elastici.

Le prove illustrate nelle Figure da 2 a 4 sono state tutte realizzate su campioni della lunghezza di 50 irati e della larghezza di 25,4 mm, e l'allungamento è stato realizzato a 100 mm/minuto.

Sono state effettuate prove per confrontare il comportamento alla riumidificazione di due tipi di strutture di copertura secondo la presente invenzione (una con nastri idrofili superiore ed inferiore, e l'altra con nastri idrofobi superiore ed inferiore) con le corrispondenti due forme di struttura di copertura secondo EP-A-207904.

In tutti i casi le fibre dei nastri superiore ed inferiore erano di polipropilene. La struttura di copertura secondo EP-A-207904 ha una pellicola centrale non elastica di materiale poliolefinico. I risultati delle prove sono riportate nella Tabella seguente, che fornisce pure gli spessori dei campioni sotto una pressione di 20 g/m^.

Spessore Riumidificazio (sotto pressione 20 ne g/m^ )

Struttura di copertura idrofila 0,41 mm 1,39 g Struttura di co-pertura idrofila 0,37 mm 1,02 g elasticizzata

Struttura di copertura idrofoba 0,41 mm 0,03 g Struttura di copertura idrofoba 0,35 mm 0,04 g elasticizzata

Le prove dimostrano che l<'>impiego di una pellìcola elastica anziché una pellicola non elastica, non ha effetto significativo sul comportamento alla riumidifreazione della struttura di copertura.

I dettagli del procedimento impiegato per effettuare il test di riumidificazione, e dell'urina sintetica impiegata nella prova, vengono forniti nel seguito .

Riumidificazione

II prodotto viene posto su una superficie impermeabile, quindi si introducono nel prodotto 2 mi di urina sintetica, e si lascia a riposo per 5 minuti. Sul prodotto si dispongono cinque fogli di carta assorbente, ciascuno avente una grammatura di 220 g/m.2, e su di questi si dispone un peso che esercita una pressione di 5,9 kPa sulla parte di prodotto al di sotto del peso. Il peso viene lasciato in posizione per 15 secondi. Si assume come valore di riumidificazione la quantità di liquido assorbito dalla carta assorbente.

Urina sintetica

L'urina sintetica usata è una soluzione in acqua distillata dei seguenti sali (% in peso): urea 2%, cloruro di sodio 0,9 %, solfato di magnesio eptaidrato 0,11 %, cloruro di calcio anidro 0,06 3⁄4.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Struttura di copertura per ricoprire un corpo assorbente di un articolo igienico assorbente, detta struttura avente perforazioni che la attraversano ed essendo elastica in almeno una direzione, la struttura comprendente: (a) uno strato superiore rivolto verso l'esterno del corpo assorbente e comprendente un materiale fibroso non tessuto; (b) uno strato intermedio comprendente una pellicola elastica; e (c) uno strato inferiore rivolto verso l'interno del corpo assorbente e comprendente un materiale fibroso non tessuto; gli strati superiore ed inferiore essendo collegati allo strato intermedio praticamente soltanto attorno ai perimetri delle perforazioni.
2. Struttura secondo la rivendicazione 1, in cui almeno uno degli strati superiore ed inferiore è formato da fibre cardate.
3. Struttura secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui almeno uno degli strati superiore ed inferiore comprende fibre polipropileniche.
4. Struttura secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui almeno uno degli strati superiore ed inferiore comprende fibre bicomponente.
5. Struttura secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui almeno uno degli strati superiore ed inferiore è almeno parzialmente idrofobo.
6. Struttura secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui almeno uno degli strati superiore ed inferiore è almeno parzialmente idrofilo .
7. Struttura secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui la pellicola elastica è a base di un elastomero termoplastico.
8. Struttura secondo la rivendicazione 7, in cui detto elastomero è un copolimero a blocchi stirenico .
9. Struttura secondo la rivendicazione 8, in cui detto copolimero è scelto dal gruppo costituito dai copolimeri stirene-butadiene-stirene, stireneisoprene-stirene, stirene-etilene butilene-stirene e stirene-etilene propilene-stirene.
10. Struttura secondo la rivendicazione 7, in cui detto elastomero è un poliuretano.
11. Struttura secondo la rivendicazione 7, in cui detto elastomero è scelto dal gruppo costituito da poliesteri, polieteri e loro copolimeri.
12. Struttura secondo la rivendicazione 7 m eili detto elastomero è scelto dal gruppo costituito da poliestere-ammidi e polietere-estere ammidi.
13. Struttura secondo la rivendicazione 7, in cui detto elastomero è un ionomero.
14. Struttura secondo la rivendicazione 7, in cui detto elastomero è una miscela di etilene vinil acetato ed una gomma.
15. Struttura secondo la rivendicazione 7, in cui detto elastomero è una miscela di una poliolefina ed una gomma.
16. Struttura secondo la rivendicazione 15, in cui la poliolefina è scelta dal gruppo costituito da polipropilene, polietilene lineare a bassa densità e copolimeri polietilene/polipropilene.
17. Struttura secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui la pellicola elastica ha uno spessore non superiore a circa 100 |im.
18. Struttura secondo la rivendicazione 17, in cui la pellicola elastica ha uno spessore non superiore a circa 70 μιη.
19. Struttura secondo la rivendicazione 18, in cui la pellicola elastica ha uno spessore compreso tra 30 e 50 μιη.
20. Struttura secondo la rivendicazione 18, in cui la pellicola elastica ha uno spessore compreso tra 15 e 30 μτη.
21. Articolo igienico assorbente dotato di una struttura di copertura secondo una qualsiasi delle rivendicazione precedenti su almeno una delle sue superfici.