serviettes pré- imprégnées solubles.
La présente invention concerne des serviettes pré-imprégnées solubles.
Les serviettes pré-imprégnées sont extrêmement répandues pour nettoyer de nombreuses parties du corps humain. Par exemple, ces serviettes permettent de nettoyer des parties du corps humain
lorsque l'on ne dispose ni d'eau, ni de serviettes de toilette
ni de choses semblables. Un usage particulier des serviettes pré-imprégnées est le nettoyage des excréments de l'anus humain
et,en général,après utilisation de papier de toilette de la
manière normale. Dans cette demande de brevet, la serviette ne rempla� ce pas le papier de toilette, et permet l'opération de nettoyage final une fois que le gros des excréments a été enlevé de la
manière habituelle.
Les serviettes pré-imprégnées ont beaucoup d'autres
applications. Par exemple, on peut les utiliser pour nettoyer des parties du corps humain autres que l'anus, par exemple les dessous d�bras, le visage et, ou bien, le cou.
Un laps de temps prolongé, c'est-à-dire de six mois à deux
! ans, peut souvent .-'couler entre le cornent de la fabrication des
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En conséquence, de manière à demeurer fonctionnelles, les serviettes pré-imprégnées doivent avoir une intégrité de structure suffisante pour remplir leur rôle d'essuyage prévu après un aussi long laps de temps. De plus, la solubilité de la serviette est une qualité extrêmement souhaitable, en particulier lorsqu'on prévoit, comme faisant partie du rôle de nettoyage normal de la
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après une selle.
Les serviettes pré-imprégnées de la technique antérieure comprenaient d'importants pourcentages (c'est-à-dire de 1-1/2 % à
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ces serviettes ont, généralement, une telle résistance à l'humidité
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de fibres dans le tourbillon d'un appareil de toilette ménager classique lorsqu'on a tiré la chasse. En conséquence, ces serviettes pré-imprégnées, si elles sont entraînées de façon continue par
la chasse d'eau, ont tendance à boucher les circuits de vidange associés à ces appareils de toilette. En outre, les serviettes comportant un important pourcentage de résine résistant à l'humidité ont tendance à être quelque peu dures et rigides et,
en conséquence, ces serviettes ne sont pas les mieux appropriées
à être utilisées pour l'essuyage des parties sensibles du corps humain. Des serviettes humides de la technique antérieure du
type indiqué ci-dessus sont décrites dans les brevets des E.U.A.
N[deg.] 3.129.811 et N[deg.] 3.057.467 délivrés à Williams ; et N[deg.] 2.840.080 délivré à Clark.
Pour les tissus non tissés de la technique antérieure on compte sur la décomposition chimique, ou la rupture soit des
fibres contenues dans la bande soit d'un composant adhésif de la bande de manière à réaliser la solubilité. Les brevets des E.u.A.
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collés
non l'aide d'un adhésif comportant un composant soluble dans l'eau qui se dissout lorsqu'on l'expose à une humidité excessive. Le brevet des E.u.A. N[deg.] 3.521.638 décrit un tissu qui comprend une fibre cellulosique chimiquement modifiée qui est sensible à l'eau au point de se décomposer lorsqu'on l'expose à une humidité excessive. Le brevet des E.U.A. N[deg.] 3.536.563 concerne un produit en feuilles qui comprend une pellicule soluble dans L'eau disposée entre des couches opposées d'ouate de papier crêpe. La pellicule se décompose quand on l'expose à une humidité excessive. Tous les tissus ci-dessus sont empaquetés à l'état sec et sont censés conserver leut intégrité structurelle pendant une courte période de temps après usage.
Les tissus ci-dessus ne conservent pas une intégrité structurelle suffisante pour les longs laps de temps demandés aux serviettes humides lorsque ces tissus ont une teneur en humidité comprise entre 100 % environ et 350 % environ, par rapport au poids sec des fibres contenues dans la bande.
Lorsqu'au cours de cette demande de brevet on se réfère au "poids sec" des fibres et des bandes,on entend le poids des fibres et des bandes dans des conditions d'équilibre dans un environnement d'une humidité relative de 50 % et de 20 à 21[deg.]C.
Selon la présente invention il est fourni une serviette pré-imprégnée soluble qui peut etre empaquetée à l'état humide pendant un laps de temps prolongé sans se décomposer, ladite
serviette comprenant :
une bande de matière fibreuse douce, souple, absorbante présentant des surfaces principales opposées, ladite bande comprenant un poids de fibres d'au moins 50 % de fibres cellulosiques courtes d�une longueur normalisée inférieure à 6,350 mm ;
deux répartitions d'adhésif formant couches associées
à ladite bande ; ladite serviette étant caractérisée par
<EMI ID=6.1>
1) une première
couche adhésive insoluble dans l'eau étant répartie sur des surfaces principales de la bande selon un dessin d'Iles distinctes séparées par des régions formant couloirs,lesdites Iles recouvrant plus de 50 % de la superficie et traversant au moins en partie l'épaisseur de la bande de manière à renforcer la résistance à la rupture par traction à l'état humide de la bande afin d'en
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et à favoriser la stabilisation des fibres de surface de ladite bande, ladite bande se défaisant mécaniquement, pratiquement dans lesdites régions formant couloir dans le tourbillon d'un appareil de toilette domestique classique lorsqu'on tire la chasse d'eau ; et
2) l'autre couche adhésive insoluble dans l'eau étant répartie sur l'autre surface principale et traversant au moins en partie l'épaisseur de ladite bande de façon à renforcer la résistance à la rupture par traction à l'état humide de la bande afin d'en permettre l'utilisation à l'état humide sans destruction mécanique et à favoriser la stabilisation des fibres de surface de ladite bande
ladite serviette présentant une teneur en humidité dans ladite bande comprise entre 100 % environ et 350 % environ, par rapport au poids sec de la bande collée.
Dans les versions préférées de cette invention la première couche adhésive est pratiquement continue sur l'étendue plane de
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selon un procédé de formage de bande humide, soit en vaporisant la bande après formage.
L'invention va maintenant être décrite de façon plus détaillée en faisant référence aux dessins ci-joints, sur lesquels :
la figure 1 est une vue en plan d'une serviette pré-imprégnée soluble dont une partie a été enlevée pour montrer les détails de la couche adhésive ; la figure 2 est une vue en coupe selon la ligne 2-2 de la figure 1 ; la figure 3 est une vue en coupe selon la ligne 2-2 de la figure 1 représentant une autre version de l'invention ; et la figure 4 est une vue agrandie de la partie encadrée de la figure 1 repérée 4.
Si l'on se réfère aux figures 1 et 2, une serviette préimprégnée soluble 10 selon une première version de cette invention comprend une bande fibreuse 12 ayant une première répartition d'adhésif. 14 insoluble dans l'eau disposée de façon pratiquement uniforme et continue sur toute la bande et une seconde répartition d'adhésif insoluble dans l'eau sous la forme
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pas décomposables mécaniquement quand on leur applique des
forces du type de-celles qu'elles rencontrent quand le tourbillon des appareils de toilette ménagers classiques. Les tles 16 sont séparées par des régions formant couloirs 18 qui sont décomposables mécaniquement lorsqu'on applique ces forces. La bande fibreuse 12
a une teneur minimale en humidité qui permet à
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ou
forces d'écrasement de froissement ; et une teneur maximale
en humidité équivalente à toute l'humidité que la bande peut retenir sans s'égoutter sous l'influence des forces de gravitation.
Une teneur en humidité comprise entre 100 % environ et 350 % environ en poids basée sur le poids sec de la bande finie satisfait normalement aux conditions requises figurant ci-dessus. Dans
les versions que l'on préfère de cette invention, la teneur en humidité est maintenue entre 175 % environ et 250 % environ. cette dernière gamme de teneur en humidité est considérée comme celle qui est le plus acceptable pour le sens tactile de l'utilisateur.
La bande fibreuse 12 comprend au moins 50 % en poids de
fibres cellulosiques courtes d'une longueur normalisée inférieure
à 10,350 mm, par exemple des fibres de pâte de bois et des bourres
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provisionnement facile et extrêmement absorbantes. Si on le désire, la bande peut être constituée de 100 % de ces fibres courtes ; toutefois, certaines fibres de renforcement ayant une longueur de fibre moyenne de 6,350 mm ou davantage peuvent être utilisées pour accroître la douceur et la résistance de la bande. A titre d'exemple, les fibres de renforcement peuvent être en rayonne, en coton, en polyester, en polyamide, en polyamine, etc. Une bande fibreuse type selon la présente invention comprend de
75 % environ à 90 % environ en poids de fibres lignocellulosiques courtes et de 10 % environ à 25 % environ en poids de fibres de renforcement plus longues.
La première répartition d'adhésif- 14 insoluble, dans l'eau de cette première version de l'invention est réalisée par
addition à l'extrémité humide dudit adhésif dans un appareil de papeterie/ c'est-à-dire. dans le produit fibreux avant que
ledit produit soit entraîné sur un élément d'égouttage en vue du formage de la bande fibreuse 12. De cette manière, la première couche d'adhésif 14 est répartie d'une façon pratiquement uniforme et continue sur toute la bande 12 (figure 2). La quantité d'adhésif ajoutée à l'extrémité humide est choisie de telle
sorte que la bande formée ait d'environ 0,75 % à environ 4 % en poids de solides par rapport au poids sec des fibres contenues dans la bande. Au-dessous de 0,75 % le produit est trop faible pour jouer son rôle normal d'essuyage et a tendance à se rompre le long des régions formant couloirs en cours d'utilisation. Au-dessus de
4 % de poils en solides la bande fibreuse ne se rompt pas, dans un laps de temps suffisamment court quand on tire la chasse à l'intérieur d'un appareil de toilette ménager classique.
On a obtenu les résultats les plus acceptables avec une première répartition d'adhésif ne dépassant pas 3 % de poids en solides par rapport au poids sec des fibres dans la bande.
La seconde répartition d'adhésif insoluble. dans l'eau sous la forme d'îles distinctes 16, dans cette première version de l'invention, est réalisée par une opération de collage par impression (par exemple, impression de gravure). Les Iles distinctes 16 doivent recouvrir plus de 50 % de la superficie de la bande pour empêcher une séparation des fibres sur la surface en cours d'utilisation. De préférence, les Iles distinctes 16 recouvrent plus de 75 % de la superficie de la bande. L'adhésif
<EMI ID=12.1>
8 % de poids de solides par rapport au poids sec des fibres se trouvant dans la bande. L'addition de 8 % d'adhésif rend le
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l'on préfère --, En plus d'empêcher la séparation des fibres de
la surface, les Iles distinctes 16 insolubles dans l'eau définissent des régions collées qui favorisent la résistance à la traction
<EMI ID=14.1>
structurelle est conservée pendant son emploi en essuyage. La limite supérieure admise des solides adhésifs dans les îles 16 est dictée principalement par les conditions de douceur requises
de( la bande.
Dans le sens transversal au sens machine la résistance à la traction à l'état humide de la serviette 10 est maintenue à plus
de 39 g/cm et, de préférence, à plus de 44,6 g/cm. On détermine
la résistance à la traction en serrant un échantillon d'une
largeur de 2,54 mm dans des mâchoires opposées d'un appareil d'essai à la traction Instrom, Modèle ? 2128. L'écartement des mâchoires au départ est de 50,80 mm et, en conséquence, la dimension de l'échantillon dans le sens de l'essai est supérieure à 50,80 mm
de manière à permettre la prise de l'échantillon. Les mâchoires
<EMI ID=15.1>
ce que l'échantillon casse et on enregistre la force maximale appliquée à l'échantillon comme étant la résistance à la traction.
Ainsi qu'on l'a indiqué ci-dessus, l'adhésif formant les
îles 16 est dans une proportion qui ne permet pas une destruction mécanique substantielle des Iles. En conséquence, les dimensions des Iles doivent être suffisamment petites pour leur permettre d'être reçues à l'intérieur des appareils de vidange sans boucher ces appareils de vidange lorsque la bande casse le long des régions formant couloirs 18. Dans la version préférée
de cette invention, chaque [pound]le 16 est carrée et sa superficie
ne dépasse pas 64 cm . On peut utiliser des tles ayant d'autres formes géométriques, la forme particulière ne constituant pas
une limite à l'invention.
L'écartement entre les [pound]les distinctes 16 pour former les régions formant couloirs 18 est choisi de manière à permettre à
la bande de se rompre le long des régions formant couloirs
lorsque la bande 12 est soumise aux forces mécaniques du type que l'on rencontre dans un appareil de toilette ménager classique.
Cet espacement varie selon la longueur et l'orientation des fibres utilisées dans la bande. L'écartement entre les îles est choisi de telle sorte qu'un nombre substantiel de fibres disposées dans les couloirs 18 n'enjambe pas les couloirs au point d'être collées par des îles adjacentes. De cette manière, les régions formant couloirs 18 restent suffisamment faibles (c'est-à-dire conservant l'intégrité structurelle donnée à la bande par la première répartition d'adhésif 14) pour permettre à la bande fibreuse 12
de se rompre mécaniquement le long des régions formant couloirs sous l'effet des forces mécaniques du type que l'on rencontre dans le tourbillon des appareils de toilette ménagers classiques.
Si l'on se réfère à la figure 4, l'tle distincte 16 comprend des régions 20, en forme de couloirs subsidiaires, qui ne comportent pas l'adhésif formant lesdites îles. Ces couloirs subsidiaires permettent à l'ingrédient imprégnant de pénétrer dans la surface
de la bande dans les régions des îles de manière à permettre le transfert de cet ingrédient de la bande sur la surface à essuyer.
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longueurs et l'orientation des fibres contenues dans la bande pour qu'on soit sur que la plupart des fibres se trouvant dans les limites des tles 16 sont collées par l'adhésif insoluble dans l'eau formant lesdites îles. Dans la serviette humide 10.la
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adjacente! varie de 75 à 205 microns.
La forme des régions 20 de chaque [pound]le qui ne comporte pas la seconde répartition d'adhésifs n'est pas cruciale. par exemple, les régions 20 pourraient avoir la forme d'îles distinctes, par opposition aux couloirs continus. Toutefois, les dimensions des régions 20 doivent etre telles qu'elles assurent que la plupart des fibres des limites des îles 16 sont collées par l'adhésif formant lesdites tien.
La référence dans la présente demande au pourcentage de la superficie couverte par les tien 16 laisse de côté la présence
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formant chacune desdites tles. ces régions 20 sont laissées de coté parce qu'elles sont dimensionnées de manière à assurer le collage de la plupart des fibres à l'intérieur des tien par l'adhésif formant lesdites iles et, en conséquence, n'ont pas d'effet défavorable sur la résistance à l'abrasion et, ou bien, sur la stabilité de la bande.
L'ingrédient imprégnant la bande fibreuse comprend une proportion importante d'eau et d'autres ingrédients qui ne constituent pas une limitation à la présente invention. par exemple, ces autres ingrédients peuvent comprendre de l'alcool, de la glycérine, du propylèneglycol, de la lanoline, des fongicides,
des bactéricides et des agents bactériostatiques, etc...
Les adhésifs insolubles dans l'eau utilisés dans cette invention sont des hauts polymères qui ne sont pas hydrolysables dans l'environnement de la serviette imprégnée. L'adhésif de la première répartition 14 doit être d'un type qui permet une décomposition mécanique de la bande lorsque la bande est soumise
à des forces mécaniques du type qu'on rencontre dans les appareils de toilette classiques. Les adhésifs insolubles dans l'eau que l'on préfère sont les latex utilisés dans les deux répartitions d'adhésifs 14 et 16, étant donné que ce sont des élastomères et qu'ils donnent à la bande des propriétés de douceur et de souplesse. De préférence, on utilise les latex acryliques et on peut les obtenir dans le commerce de sources diverses. par exemple, on a utilisé avec un plein succès les latex acryliques fournis par Rohm & Haas sous les marques déposées HA-8, E-485 et P-399 dans les serviettes imprégnées 10 de la présente invention. L'adhésif des première et seconde répartitions, respectivement,
14 et 16 peuvent être les mêmes ou être différents.
D'autres adhésifs insolubles dans l'eau peuvent être utilisés par les serviettes non tissées de la présente invention et ces adhésifs sont bien connus des spécialistes de la technique.
Par exemple, on peut utiliser les adhésifs insolubles dans l'eau décrits dans le brevet des E.U.A. N[deg.] 3.616.797 auquel il est fait plus haut référence dans la présente demande.
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soluble dans l'eau 14A qui est formée par pulvérisation d'un adhésif insoluble dans l'eau sur une surface d'une bande
fibreuse 12A. selon cette technique de collage, le poids de solides du latex dans la première répartition d'adhésif de la bande est maintenu entre 2 % environ et 5 % environ en poids par rapport au poids sec des fibres contenues dans la bande. Lorsque la première répartition d'adhésif 14A est effectuée par pulvérisation, une plus forte concentration d'adhésif existe sur la surface de la bande, que dans ses parties intérieures et la concentration d'adhésif diminue progressivement avec l'accroissement de la profondeur de pénétration. A tous autres égards, la seconde version est identique à la première.
Les limites de poids de solides de la première couche
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recouvre- les limites de poids de solides de la serviette 10, que l'on obtient en collant une extrémité humide, présentant des valeurs minimale et maximale supérieure aux limites de poids de solides obtenues par collage d'une extrémité humide. ces valeurs minimale et maximale garantissent une pénétration suffisante de l'adhésif à l'intérieur de la bande pour maintenir l'intégrité structurelle de la bande en cours d'usage.
Si on le désire, les serviettes humides de la présente invention peuvent être ondulées, gaufrées ou de quelqu'autre texture de façon à augmenter la douceur du produit. Normalement, le travail de la bande pour en augmenter la douceur a tendance à réduire la résistance à la traction à l'état humide de la bande. par conséquent, les conditions de formage, telles que temps et température de cuisson, proportion d'adhésif , composition des
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de telle sorte que la résistance à la traction à l'état humide de la bande soit maintenue à un niveau suffisamment élevé pour résister à l'usage sans décomposition mécanique.
Les exemples suivants constituent des exemples de la présente invention, mais ne doivent pas être considérés comme limitant cette dernière ; les limites de l'invention étant décrites dans les revendications.
EXEMPLE 1
On a formé à l'état humide une bande fibreuse à partir d'un produit dans lequel les fibres étaient constituées de 100 % de pictou (pate au sulfate de bois résineux blanchi). Le produit contenait du P.339, à 45 % en poids de solides, dans une proportion telle que,séchée,la bande contenait 1 % en poids de solides
adhésifs par rapport au poids sec des fibres contenues dans la bande, on a fait sécher la bande et on a collé par impression du E-485, à 45 % en poids de solides, sur la bande séchée, en îles de forme carrée ayant des côtés de 22 mm environ de long. Les îles étaient orientées avec leurs diagonales dans le sens de la
machine de formage de bande et avaient des couloirs secondaires
et des Iles secondaires comme on l'a décrit ci-dessus. L'écartement des Iles formait des régions constituant des couloirs de 3 mm environ de largeur. L'adhésif ajoaté dans les îles avait 4 % en poids de solides, gars rapport au poids sec des fibres contenues dans la
bande et recouvrait approximativement 76, 5 % de la superficie de
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environ pour la sécher et cuire l'adhésif. On a ajouté à la bande un ingrédient humidifiant dans une proportion d'environ 200 % en poids, par rapport au poids de la bande collée par adhésif et cuite. La bande avait un poids de base de 136 kg par rame de 267 m .
La bande avait dans le sens machine une résistance à la traction
<EMI ID=24.1>
une résistance à la traction à l'état humide de 48 g/cm. Cette bande s'est décomposée mécaniquement le long des régions formant couloirs dans le tourbillon d'un appareil de toilette ménager classique lorsqu'on a tiré la chasse d'eau.
EXEMPLE II
On a formé à l'état humide une bande fibreuse à partir d'un produit dans lequel les fibres étaient constituées de 80 % de
pin du sud et de 20 % en poids de rayonne � base de viscose,
de 1,5 denier et de 6,35 mm de longueur. La bande formée a été collée par impression sur une surface selon le dessin d'tle
carrée décrit à l'Exemple i, mais avec des côtés de 25,4 mm environ de longueur et un écartement de 6,35 mm de façon à former les couloirs. Dans les Iles l'adhésif avait un poids de solides
de 4 % par rapport au poids sec des fibres contenues dans la bande et recouvrait approximativement 80 % de la superficie de la bande. Ou alors pulvérisé sur la face opposée de la bande du E-485, à 10 % en poids de solides, dans une proportion telle que la bande retenait 4 % en poids de solides, par rapport au poids sec des
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pendant deux minutes pour sécher la bande et cuire l'adhésif. On
a ajouté à la bande un ingrédient humidifiant dans une proportion d'environ 250 % en poids, par rapport au poids de la bande colléa par adhésif et cuite. La bande avait un poids de base de 185 kg
par rame de 267 m<2>. La bande avait dans le sens machine une résistance à la traction de 91 g/cm et dans le sens transversal
à la machine une résistance à la traction en poids de 75 g/cm. Cette bande s'est décomposée mécaniquement le long des régions formant couloirs dans le tourbillon d'un appareil de toilette ménager classique lorsqu'on tiré la chasse d'eau.
REVENDICATIONS
1. Serviette pré-imprégnée soluble qui peut être empaquetée à l'état humide pendant un laps de temps prolongé sans se décomposer, ladite serviette comprenant :
une bande de matière fibreuse douce, souple, absorbante présentant des surfaces principales opposées, ladite bande comprenant un poids de fibres d'au moins 50 % de fibres cellulosiques courtes d'une longueur normalisée inférieure à 6,350 mm ;
deux répartitions d'adhésifs formant couches associées à ladite bande ;
ladite serviette étant caractérisée par le fait que les deux dites couches adhésives ne sont pas solubles dans l'eau,
(1) une première couche adhésive insoluble dans l'eau étant
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lesdites îles recouvrant plus de 50 % de la superficie et traversant au moins en partie l'épaisseur de la bande de manière à renforcer la résistance à la rupture par traction à l'état humide de la bande afin d'on permettre l'utilisation à l'état humide sans destruction
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de ladite bande, ladite bande se défaisant mécaniquement, pratiquement dans lesdites régions formant couloirs,dans le tourbillon d'un appareil de toilette domestique classique lorsqu'on tire la chasse d'eau ; et
(2) l'autre couche adhésive insoluble dans l'eau étant répartie sur l'autre surface principale et traversant au moins en partie l'épaisseur de ladite bande de façon à renforcer la résistance à la rupture par traction à l'état humide de la bande afin d'en permettre l'utilisation à l'état humide sans destruction mécanique et à favoriser la stabilisation des fibres de surface
de ladite bande
ladite serviette présentant une teneur en humidité dans ladite bande comprise entre 100 % environ et 350 % environ par rapport au poids sec de la bande collée.
soluble prepreg towels.
The present invention relates to soluble prepreg napkins.
Pre-saturated towels are extremely popular for cleaning many parts of the human body. For example, these towels are used to clean parts of the human body
when you do not have water or towels
nor similar things. A special use of prepreg towels is for cleaning the excreta from the human anus
and, in general, after using toilet paper from the
normal way. In this patent application, the towel does not replace � toilet paper, and allows the final cleaning operation once the bulk of the droppings have been removed from the
usual way.
Pre-saturated towels have many more
applications. For example, they can be used to clean parts of the human body other than the anus, for example the underarms, face and, alternatively, the neck.
An extended period of time, i.e. from six months to two
! years, can often .- 'flow between the cornent of the manufacture of
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Accordingly, in order to remain functional, the prepreg napkins must have sufficient structural integrity to fulfill their intended wiping role after such a long period of time. In addition, the solubility of the towel is an extremely desirable quality, particularly when expected to be part of the normal cleaning role of the towel.
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after a bowel movement.
Prior art prepreg napkins included large percentages (i.e., 1-1 / 2% to
<EMI ID = 3.1>
these towels generally have such resistance to humidity
<EMI ID = 4.1>
of fibers in the vortex of a conventional household toilet when flushing. As a result, these prepreg napkins, if they are continuously entrained by
flushing, tend to block the drain circuits associated with these toilet devices. In addition, towels with a high percentage of moisture resistant resin tend to be somewhat hard and stiff and,
as a result, these towels are not the best suitable
to be used for wiping sensitive parts of the human body. Wet towels of the prior art of
type indicated above are described in U.S. Patents.
N [deg.] 3,129,811 and N [deg.] 3,057,467 issued to Williams; and N [deg.] 2,840,080 issued to Clark.
For prior art nonwoven fabrics one relies on chemical decomposition, or breaking down of either
fibers contained in the tape or an adhesive component of the tape so as to achieve solubility. U.S. Patents
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glued
not using an adhesive that has a water soluble component that dissolves when exposed to excessive moisture. The U.S. patent N [deg.] 3,521,638 describes a fabric which comprises a chemically modified cellulosic fiber which is water sensitive to the point of decomposing when exposed to excessive moisture. The U.S. patent No. 3,536,563 relates to a sheet product which comprises a water soluble film disposed between opposing layers of crepe paper batting. The film breaks down when exposed to excessive moisture. All of the above fabrics are packaged dry and are expected to retain structural integrity for a short period of time after use.
The above fabrics do not maintain sufficient structural integrity for the long periods of time required of wet towels when such fabrics have a moisture content of between about 100% and about 350%, based on the dry weight of the fibers in the towel. bandaged.
When in the course of this patent application reference is made to the "dry weight" of fibers and bands, it is meant the weight of the fibers and bands under equilibrium conditions in an environment of a relative humidity of 50% and from 20 to 21 [deg.] C.
According to the present invention there is provided a soluble prepreg napkin which can be packaged in a wet state for an extended period of time without decomposing, said
towel including:
a web of soft, flexible, absorbent fibrous material having opposing major surfaces, said web comprising a fiber weight of at least 50% short cellulosic fibers of a standard length of less than 6.350mm;
two distributions of adhesive forming associated layers
to said strip; said towel being characterized by
<EMI ID = 6.1>
1) a first
water-insoluble adhesive layer being distributed over major surfaces of the strip in a pattern of distinct islands separated by corridor regions, said islands covering more than 50% of the surface and crossing at least part of the thickness of tape so as to enhance the wet tensile strength of the tape in order to
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and to promote stabilization of the surface fibers of said strip, said strip mechanically undoing, substantially in said corridor regions in the vortex of a conventional household toilet when flushing the toilet; and
2) the other water-insoluble adhesive layer being distributed over the other main surface and passing at least in part through the thickness of said strip so as to enhance the tensile strength in the wet state of the strip. strip to allow its use in the wet state without mechanical destruction and to promote stabilization of the surface fibers of said strip
said towel having a moisture content in said strip of between about 100% and about 350%, based on the dry weight of the glued strip.
In preferred versions of this invention the first adhesive layer is substantially continuous over the planar extent of
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using a wet strip forming process, or by spraying the strip after forming.
The invention will now be described in more detail with reference to the accompanying drawings, in which:
Figure 1 is a plan view of a soluble prepreg napkin part of which has been removed to show the details of the adhesive layer; Figure 2 is a sectional view along line 2-2 of Figure 1; Figure 3 is a sectional view along line 2-2 of Figure 1 showing another version of the invention; and FIG. 4 is an enlarged view of the framed part of FIG. 1 marked 4.
Referring to Figures 1 and 2, a soluble prepreg napkin 10 according to a first version of this invention comprises a fibrous web 12 having a first distribution of adhesive. 14 water insoluble substantially uniformly and continuously distributed throughout the web and a second distribution of water insoluble adhesive in the form
<EMI ID = 9.1>
not mechanically decomposable when we apply
forces of the type they encounter when the vortex of conventional household toiletries. The sheets 16 are separated by corridor regions 18 which are mechanically decomposable when these forces are applied. The fibrous band 12
has a minimum moisture content that allows
<EMI ID = 10.1>
or
crushing crumpling forces; and a maximum content
in humidity equivalent to all the humidity that the strip can retain without dripping under the influence of gravitational forces.
A moisture content of between about 100% and about 350% by weight based on the dry weight of the finished web normally satisfies the requirements set out above. In
in the preferred versions of this invention, the moisture content is maintained between about 175% and about 250%. this latter range of moisture content is considered to be the most acceptable for the user's tactile sense.
The fibrous web 12 comprises at least 50% by weight of
short cellulosic fibers of a shorter standard length
to 10.350 mm, for example wood pulp fibers and flocks
<EMI ID = 11.1>
easy provisioning and extremely absorbent. If desired, the strip can be made from 100% of these short fibers; however, certain reinforcing fibers having an average fiber length of 6.350 mm or more can be used to increase the smoothness and strength of the tape. By way of example, the reinforcing fibers can be made of rayon, cotton, polyester, polyamide, polyamine, etc. A typical fibrous web according to the present invention comprises
About 75% to about 90% by weight of short lignocellulosic fibers and from about 10% to about 25% by weight of longer reinforcing fibers.
The first distribution of water-insoluble adhesive of this first version of the invention is achieved by
adding to the wet end of said adhesive in a stationery apparatus / ie. in the fibrous product before
said product is entrained on a drip element for forming the fibrous web 12. In this way, the first adhesive layer 14 is distributed in a substantially uniform and continuous manner over the entire web 12 (FIG. 2) . The amount of adhesive added to the wet end is chosen such
such that the formed web has from about 0.75% to about 4% by weight solids based on the dry weight of the fibers contained in the web. Below 0.75% the product is too weak to perform its normal wiping role and has a tendency to break along the lane regions in use. Above
4% bristles in solids the fibrous web does not break, in a sufficiently short period of time when flushing the interior of a conventional household toilet.
The most acceptable results have been obtained with a first distribution of adhesive not exceeding 3% by weight solids based on the dry weight of the fibers in the web.
The second distribution of insoluble adhesive. in the water in the form of separate islands 16, in this first version of the invention, is carried out by a printing bonding operation (for example, gravure printing). The separate islands 16 must cover more than 50% of the area of the web to prevent separation of fibers on the surface in use. Preferably, the separate Islands 16 cover more than 75% of the area of the strip. The adhesive
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8% by weight of solids based on the dry weight of the fibers in the web. The addition of 8% adhesive makes the
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it is preferred -, In addition to preventing separation of the fibers of
On the surface, 16 distinct water-insoluble Islands define glued regions that promote tensile strength
<EMI ID = 14.1>
structural is preserved during its use in wiping. The upper limit allowed of adhesive solids in 16 islands is dictated mainly by the required softness conditions
Of the band.
In the transverse machine direction the wet tensile strength of the napkin 10 is maintained at more
of 39 g / cm and, preferably, more than 44.6 g / cm. We determine
tensile strength by clamping a sample with a
2.54mm width in opposing jaws of an Instrom tensile tester, Model? 2128. The jaw spacing at the start is 50.80 mm and, consequently, the dimension of the sample in the direction of the test is greater than 50.80 mm
so as to allow the sample to be taken. The jaws
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what the sample breaks and the maximum force applied to the sample is recorded as the tensile strength.
As indicated above, the adhesive forming the
Islands 16 is in a proportion that does not allow substantial mechanical destruction of the Islands. Accordingly, the dimensions of the Islands must be small enough to allow them to be received inside the emptying apparatuses without clogging these emptying apparatuses when the strip breaks along the corridor regions 18. In the preferred version
of this invention, each [pound] on the 16th is square and its area
does not exceed 64 cm. It is possible to use sheets having other geometric shapes, the particular shape not constituting
a limit to the invention.
The spacing between the distinct [pound] 16 to form the lane regions 18 is chosen so as to allow
the tape to break along the corridor regions
when the strip 12 is subjected to mechanical forces of the type encountered in a conventional household toilet apparatus.
This spacing varies depending on the length and orientation of the fibers used in the tape. The spacing between the islands is chosen such that a substantial number of fibers arranged in the lanes 18 do not span the lanes to the point of being glued by adjacent islands. In this manner, the lane regions 18 remain sufficiently weak (i.e., maintaining the structural integrity imparted to the web by the first distribution of adhesive 14) to allow the fibrous web 12
to break mechanically along the corridor regions under the effect of mechanical forces of the type encountered in the vortex of conventional household toilets.
Referring to Figure 4, the separate tle 16 comprises regions 20, in the form of subsidiary corridors, which do not include the adhesive forming said islands. These subsidiary corridors allow the permeating ingredient to penetrate the surface
of the tape in the island regions so as to allow the transfer of this ingredient from the tape to the surface to be wiped.
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lengths and orientation of the fibers contained in the strip to ensure that most of the fibers within the boundaries of the 16 are stuck by the water insoluble adhesive forming said islands. In the wet towel 10.the
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adjacent! ranges from 75 to 205 microns.
The shape of the regions 20 of each [pound] lc which does not have the second distribution of adhesives is not critical. for example, regions 20 could be in the form of separate islands, as opposed to continuous corridors. However, the dimensions of the regions 20 should be such as to ensure that most of the fibers of the boundaries of the islands 16 are adhered by the adhesive forming said yours.
The reference in this application to the percentage of the area covered by yours 16 leaves aside the presence
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forming each of said tles. these regions 20 are left out because they are dimensioned so as to ensure the bonding of most of the fibers inside yours by the adhesive forming said islands and, consequently, have no adverse effect on abrasion resistance and, alternatively, on the stability of the belt.
The ingredient impregnating the fibrous web comprises a significant proportion of water and other ingredients which are not a limitation on the present invention. for example, these other ingredients can include alcohol, glycerin, propylene glycol, lanolin, fungicides,
bactericides and bacteriostatic agents, etc ...
The water-insoluble adhesives used in this invention are high polymers which are not hydrolyzable in the environment of the impregnated towel. The adhesive of the first distribution 14 should be of a type which allows mechanical decomposition of the web when the web is subjected.
to mechanical forces of the type found in conventional toiletries. The preferred water insoluble adhesives are the latexes used in the two sets of adhesives 14 and 16, since they are elastomers and impart softness and flexibility to the tape. Preferably, acrylic latexes are used and can be obtained commercially from various sources. for example, the acrylic latexes supplied by Rohm & Haas under the trademarks HA-8, E-485 and P-399 have been used with great success in the impregnated towels of the present invention. The adhesive of the first and second distributions, respectively,
14 and 16 may be the same or different.
Other water-insoluble adhesives can be used by the nonwoven towels of the present invention and such adhesives are well known to those skilled in the art.
For example, the water-insoluble adhesives described in U.S. Patent No. N [deg.] 3.616.797 to which reference is made above in the present application.
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water soluble 14A which is formed by spraying a water insoluble adhesive onto a surface of a strip
fibrous 12A. according to this bonding technique, the weight of solids of the latex in the first adhesive distribution of the strip is maintained between approximately 2% and approximately 5% by weight relative to the dry weight of the fibers contained in the strip. When the first distribution of adhesive 14A is effected by spraying, a higher concentration of adhesive exists on the surface of the strip, than in its interior parts and the concentration of adhesive gradually decreases with increasing depth of penetration. . In all other respects the second version is identical to the first.
The weight limits of solids of the first layer
<EMI ID = 21.1>
covers the solids weight limits of towel 10, obtained by gluing a wet end, having minimum and maximum values greater than the solids weight limits obtained by gluing a wet end. these minimum and maximum values ensure sufficient penetration of the adhesive into the interior of the tape to maintain the structural integrity of the tape in use.
If desired, the wet towels of the present invention can be crimped, crimped, or some other texture so as to increase the softness of the product. Normally, working the tape to increase its smoothness tends to reduce the wet tensile strength of the tape. therefore, the forming conditions, such as curing time and temperature, proportion of adhesive, composition of
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such that the wet tensile strength of the strip is maintained at a level high enough to withstand use without mechanical decomposition.
The following examples constitute examples of the present invention, but should not be construed as limiting the latter; the limits of the invention being described in the claims.
EXAMPLE 1
A fibrous web was wet formed from a product in which the fibers consisted of 100% pictou (bleached softwood sulfate pulp). The product contained P.339, 45% by weight solids, in such an amount that, when dried, the strip contained 1% by weight solids.
adhesives based on the dry weight of the fibers contained in the tape, the tape was dried and E-485, 45% by weight solids, was imprinted on the dried tape in square islands having sides about 22 mm long. The islands were oriented with their diagonals in the direction of the
tape forming machine and had side lanes
and Secondary Islands as described above. The distance between the Islands formed regions constituting corridors about 3 mm wide. The adhesive added in the islands had 4% by weight solids, relative to the dry weight of the fibers contained in the
strip and covered approximately 76.5% of the
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approximately to dry it and cure the adhesive. A wetting ingredient was added to the tape in an amount of about 200% by weight, based on the weight of the adhesive bonded and cured tape. The belt had a basic weight of 136 kg per 267 m oar.
The web had a tensile strength in the machine direction
<EMI ID = 24.1>
a wet tensile strength of 48 g / cm. This band mechanically decomposed along the corridor regions in the vortex of a typical household toilet when the toilet was flushed.
EXAMPLE II
A fibrous web was wet formed from a product in which the fibers consisted of 80%
southern pine and 20% by weight rayon � viscose base,
1.5 denier and 6.35 mm in length. The formed tape was bonded by printing onto a surface according to the design of tle
square described in Example i, but with sides of about 25.4 mm in length and a spacing of 6.35 mm so as to form the corridors. In the Islands the adhesive had a weight of solids
of 4% based on the dry weight of the fibers contained in the web and covered approximately 80% of the area of the web. Or sprayed on the opposite side of the strip of E-485, at 10% by weight of solids, in a proportion such that the strip retained 4% by weight of solids, relative to the dry weight of the solids.
<EMI ID = 25.1>
for two minutes to dry the tape and cure the adhesive. We
added to the tape a wetting ingredient in an amount of about 250% by weight, based on the weight of the adhesive bonded and cured tape. The band had a basis weight of 185 kg
per train of 267 m <2>. The tape had a tensile strength of 91 g / cm in the machine direction and in the transverse direction
by machine a tensile strength by weight of 75 g / cm. This band mechanically decomposed along the lane regions in the vortex of a conventional household toilet when the toilet was flushed.
CLAIMS
1. A soluble prepreg towel which can be wet packaged for an extended period of time without decomposing, said towel comprising:
a web of soft, flexible, absorbent fibrous material having opposing major surfaces, said web comprising a fiber weight of at least 50% short cellulosic fibers of a standard length of less than 6.350mm;
two distributions of adhesive layers associated with said strip;
said towel being characterized in that the two said adhesive layers are not soluble in water,
(1) a first water-insoluble adhesive layer being
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said islands covering more than 50% of the area and crossing at least in part the thickness of the strip so as to enhance the wet tensile strength of the strip to allow use at wet condition without destruction
<EMI ID = 27.1>
of said strip, said strip being mechanically undone, substantially in said corridor regions, in the vortex of a conventional household toilet when flushing the toilet; and
(2) the other water-insoluble adhesive layer being distributed over the other major surface and passing at least in part through the thickness of said tape so as to enhance the wet tensile strength of the strip in order to allow its use in the wet state without mechanical destruction and to promote the stabilization of the surface fibers
of said band
said towel having a moisture content in said strip of between about 100% and about 350% based on the dry weight of the glued strip.