EP0181270A1 - Procédé et dispositif pour la préparation d'un matériau de garnissage notamment pour article de protection corporelle - Google Patents
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- EP0181270A1 EP0181270A1 EP85402153A EP85402153A EP0181270A1 EP 0181270 A1 EP0181270 A1 EP 0181270A1 EP 85402153 A EP85402153 A EP 85402153A EP 85402153 A EP85402153 A EP 85402153A EP 0181270 A1 EP0181270 A1 EP 0181270A1
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Classifications
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- D—TEXTILES; PAPER
- D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D06M—TREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
- D06M19/00—Treatment of feathers
-
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- B68G—METHODS, EQUIPMENT, OR MACHINES FOR USE IN UPHOLSTERING; UPHOLSTERY NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B68G3/00—Treating materials to adapt them specially as upholstery filling
- B68G3/08—Preparation of bed feathers from natural feathers
- B68G3/10—Cleaning or conditioning of bed feathers
Definitions
- the present invention relates to a process for the preparation and processing of filling materials in the divided state and of low density, of flaky structure and intended more especially for the production of flexible protective envelopes for body use.
- the invention relates more particularly to the preparation, treatment and conditioning of materials such as down intended for the production of body thermal protection envelopes such as eiderdowns, quilts, anoraks, winter clothes, sleeping bags, etc. ...
- the invention therefore essentially relates to the preparation and treatment of packing materials for protective articles with high insulating power or "adiathermic" power and using natural duvets taken essentially from aquatic animals.
- a flake contains more than 1000 air tanks. It is a natural element, taken from the skin of aquatic animals, which it provides thermal protection for the body.
- the down differs from the feather by its absence of rigid rod, by its lightness and its property of storing the air.
- the feather that makes up the outer plumage of birds has a primary shaft or axis, with its horny tube, which the stem surmounts accompanied by its beards planted laterally.
- the beards are broken down into barbules and barbels.
- the poultry feather is very flat. It is sometimes used in the stuffing of poor quality cushions and pillows. It does not contain air.
- the feather of aquatic animals is arched, it is used as a bedding filling: feather beds, pillows, bolsters, cushions (we lie on it). It does not contain air, but has excellent compressibility.
- the manufacturers of down articles therefore use a raw material which has undergone deterioration due to excess compression, the downs becoming entangled in each other and the filaments separating from the flake, creating dusts which reduce the volume of immobilized air and cause respiratory discomfort and allergic reactions of users.
- a body insulation blanket (a sleeping bag, an anorak or any garment) has a much more effective and high insulating and thermal protection power when it is used. in the dry state.
- the method according to the present invention aims precisely to improve and considerably increase the insulation power of the material used by dimensional increase in the volume of the unit flakes which are blocked in their increased dimensional structure while they are made very largely insensitive to outdoor humidity.
- US Patent 2,715,086 also relates to the treatment of feathers which can receive a coating of wax, resin or elastomer to improve their filling power; but this treatment is provided for feathers precisely with a view to bringing their properties closer to those of down; and the treatment has no effect on the dimensional structure of the product.
- the present invention makes it possible, by increasing the volume of each unit flake, to immobilize a greater quantity of air in the same weight of material and therefore to increase the efficiency of the product thus treated.
- Another no less important object of the invention is to stabilize the down in the dimensional structure which has thus been conferred on it.
- the treatment according to the invention will allow the maintenance of protective structures (duvets, sleeping bags, anoraks) under improved and simplified conditions allowing an increase in the life of the article.
- the invention will make it possible to confer on lower quality duvets, for example second choice duvets or used duvets, renovated properties of thermal resistance by modification of their dimensional structures and their resistance to humidity.
- the dehydration phase is carried out by suspending the flakes of down in a stream of hot, dry air for the time necessary to ensure thorough dehydration.
- the coating resin is provided with properties of high surface tension with respect to water and the resin is chosen from the group comprising fluorinated resins and silicone-based resins.
- the coating coating is produced by spraying a mist of the resin solution in an appropriate solvent, under high pressure and in an enclosure containing the fluff of fluff in motion being suspended in a gaseous phase (such as air) dry, said gas phase being brought to a temperature corresponding to the polymerization of the resin.
- a gaseous phase such as air
- Another object of the invention relates to the application of the above method to the renovation of used duvets.
- the invention also relates to an apparatus for implementing the above process and characterized in that it consists of a dehydration chamber formed by a rotary drum provided with internal paddles and capable of containing the down fluff in suspension and kept in motion by the rotation of the drum, the drum having perforations on its wall and being inserted inside a capacity provided with an outlet at its top and a hot air inlet at its base, the central axis of said rotary drum being occupied by a tube provided with injection nozzles connected to a source of the pressurized solution constituted by the coating resin in its solvent.
- the invention also relates to the filling material resulting from the implementation of the above process and characterized in that it consists of an insulation material in the flexible and flaky state such as the down used for the lining of flexible body thermal protection structures such as eiderdowns, quilts, sleeping bags, anoraks, each unit flake containing an air phase in the substantially anhydrous state and comprising a coating film in the solid state and formed a thin film of resin having a high solid / liquid surface tension, in particular with respect to water and ensuring the flakes a capacity for resistance to humidity from the external environment.
- an insulation material in the flexible and flaky state such as the down used for the lining of flexible body thermal protection structures such as eiderdowns, quilts, sleeping bags, anoraks
- each unit flake containing an air phase in the substantially anhydrous state and comprising a coating film in the solid state and formed a thin film of resin having a high solid / liquid surface tension, in particular with respect to water and ensuring the flakes a capacity for resistance
- the invention also relates to insulating structures in flexible and deformable form for bodily insulation, of the type consisting of an outer covering and an inner filling in the form of down such as eiderdowns, sleeping bags, duvets or anoraks, characterized in that the unitary elements constituting the filling material conforms to the preceding characteristics and each flake of the filling material comprises a coating film formed from a thin film of resin having a high solid / liquid surface tension, in particular with respect to the water and able to give down a property of resistance to external ambient humidity.
- Figures 1 and 2 show the dimensional structure of the unit flake before treatment (Figure 1) and after treatment ( Figure 2) respectively.
- the multiple filaments that make up the flake are in the initial state largely entangled and packed in on themselves, consequently reducing the total volume they occupy from the central nucleus; this corresponds to the natural state of the down during its live use on the body of the carrier animal, the down being then largely impregnated with the natural oils exuded by the body of the animal and being necessarily compressed by the upper layers plumage.
- the heat treatment which will be described below makes it possible to develop the filaments which assume a substantially radial general position from the central core by relaxing and then allowing the flakes of down to occupy a volume space corresponding substantially to a sphere whose radius would correspond to the average length of the filaments.
- the operative treatment according to the invention begins with a dehydration phase.
- Dehydration could be carried out by known chemical means, for example by exposing the down in an atmosphere of air in contact with a product. absorbing moisture such as quicklime, silica gel, calcium chloride etc ...
- This relatively slow method will be preferred thermal dehydration which can be carried out in the same device used later in the next phase of stabilization by coating with a coating material.
- the apparatus used in the context of the implementation of the invention comprises an enclosure 1 provided with an inlet 2 at its base and a discharge opening 3 at the top, and consisting of a box.
- a rotary drum 4 Inside this enclosure is mounted a rotary drum 4 whose side walls 5 are full or preferably made of glass plates, cooperating with the side glass walls of the enclosure 1 thereby allowing visibility inside of the cylinder to allow control of operations. Access openings are provided (but not shown in the drawing)
- peripheral walls 6,6 ′, 7,7 ′ of the drum consist of an openwork structure, for example a perforated sheet or a mesh (for example made of expanded metal).
- Radial paddles 8,8 ', 9,9' are arranged towards the periphery of the drum to improve the mixing of the material.
- the hot air is evacuated at the top 3 and it can advantageously be recycled after passing through means allowing the elimination of humidity and heating.
- the average humidity level of the air trapped within each flake of the down was brought to a level of between 20 and 25% corresponding to the dimensional state of the down as shown in FIG. 2.
- the drum is rotated by conventional means around the hub 10; the slow rotation allows continuous mixing of the flakes of down introduced into the drum; the flakes fall slowly down where they are taken up by the pallets 8,8 'etc ... and lifted towards the upper part from where they escape by gravity to fall slowly down when meeting the air flow hot rising to which they regularly give up their humidity gradually.
- the down remains in suspension in the drum, always driven in slow rotation (one to two revolutions per minute).
- the injection pipe 11 which occupies the central axis of the drum and which opens on the outside at 12 connected to a pressurized source, to inject inside the volume of the drum in the state of mist or mist the solution consisting of a coating resin in a solvent.
- the internal axial tube 11 is provided for this purpose with ejection nozzles 13, 13 ′ which spread in the interior space of the drum a mist consisting of the resin in solution.
- quick-evaporating solvents are chosen, the solvents being discharged through the upper outlet 3.
- water-repellent resins chosen from the group comprising fluorinated resins and silicone resins will be used.
- the proportion of resins per 20 kilos of down will be of the order of 40 to 50 grams in a liter of solvent.
- the treatment ends in the polymerization phase during which air brought to 130 °. is blown into the enclosure containing the drum, while continuing the slow movement of rotation and agitation of the mixture.
- the assembly is allowed to cool to obtain an expanded down, developed and stabilized in this inflated dimensional structure, the humidity level of which is reduced to a rate of 25% maximum.
- the presence of the water-repellent resin film on the filaments thanks to the high surface tension of the resin film relative to the water vapor, allows the down to repel the air charged with ambient humidity, the air dry content in the interstitial spaces between the filaments of each flake remaining in place without hygrometric exchange.
- the product having undergone the treatment is then immediately used for the filling of finished products and articles of use such as quilts, sleeping bags, anoraks, etc.
- the down thus used and which has undergone the treatment described above has an increase in volume varying from 30 to 40% depending on the qualities; this means that to obtain the same insulation it is possible to use a quantity of material 30 to 50% lower; which represents a saving of up to 50% in the price of the raw material.
- the implementation of the method according to the invention makes it possible to obtain, in the manufacture of body protection articles filled with down, extremely competitive cost prices combined with exceptional profitability.
- the article filled with down according to the invention escapes the constraints of the cold which would risk reducing its volume and its insulating power, just as it escapes the constraints of humidity greatly reducing its insulating power and which would also entail risks of mold.
- the article produced according to the invention no longer needs to be ventilated every day (to evacuate the moisture stored in body contact) since the article resists the absorption of moisture.
- the article can be exposed to the sun because the filaments thanks to the coating resin film are largely protected from radiation in the ultraviolet.
- the packing product thanks to the treatment of the invention, is made unassailable by vermin and parasites.
- the process of the invention by stabilizing the down in its structure avoids the formation of elements detaching from the filaments and which constitute dust; this prevents respiratory discomfort in sensitized subjects and users.
- the service life of the article comprising the lining according to the invention is greatly increased due to the contributions made by the treatment; greater mechanical resistance to compression and cancellation of the stresses linked to humidity, parasites and devitalization are obtained, in particular under the effect of solar radiation.
- the article according to the invention also represents properties of perfect resistance to repeated dry cleaning or to water cleaning.
- the method according to the invention advantageously allows not only the considerable improvement in the properties and qualities of new down, but it also allows the recovery and renovation of so-called "down duvets".
- Tests and controls carried out by the applicant made it possible to compare the adiathermic power of the down treated in accordance with the invention compared to a conventional down.
- the cylinder 4 can then be produced in great length and along a slightly inclined axis; the down introduced at the highest part would be discharged at the lowest part after passing slowly through the cylinder passing in a first phase corresponding to a dehydration phase in which it is subjected to a current of hot air, then to a phase of coating with the fog of the resin solution followed by the final phase of polymerization by thermal elevation with final cooling.
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Abstract
Description
- La présente invention concerne un procédé pour la préparation et le traitement de matériaux de garnissage à l'état divisé et de faible densité, de structure floconneuse et destinés plus spécialement à la réalisation d'enveloppes de protection souples à usage corporel.
- L'invention concerne plus particulièrement la préparation, le traitement et la mise en condition de matériaux tels que le duvet destinés à la réalisation d'enveloppes de protection thermique corporelles telles que édredons, couettes, anoraks, vêtements d'hiver, sacs de couchage etc...
- L'invention concerne donc essentiellement la préparation et le traitement de matériaux de garnissage pour articles de protection à haut pouvoir isolant ou pouvoir "adiathermique" et utilisant des duvets naturels prélevés essentiellement sur des animaux aquatiques.
- On sait que le duvet est un flocon d'aspect sphérique à noyau central, d'où s'épanouissent une multitude de filaments, eux-mêmes poilus, lui permettant d'emprisonner une quantité d'air égale à la totalité de son volume. Un flocon contient plus de 1000 réservoirs d'air. C'est un élément naturel, prélevé sur la peau des animaux aquatiques, dont il assure la protection thermique du corps.
- D'une très grande légèreté, il est doté du plus haut pouvoir d'isolation existant actuellement, il sert à fabriquer des articles isolants : vêtements, couettes, édredons, sacs de couchage etc...
- Le duvet se différencie de la plume par son absence de tige rigide, par sa légèreté et sa propriété d'emmagasiner l'air.
- A la différence du duvet précédemment décrit, la plume qui compose le plumage extérieur des oiseaux présente une hampe ou axe primaire, avec son tube corné, que surmonte la tige accompagnée de ses barbes plantées latéralement. Les barbes se décomposent en barbules et en barbi- celles.
- La plume de volaille est très plate. Elle est parfois utilisée dans le rembourrage des coussins et oreillers de qualité médiocre. Elle ne contient pas d'air.
- La plume d'animaux aquatiques (eider, oie ou canard) est arquée, elle sert de garnissage en literie : lits de plumes, oreillers, traversins, coussins (on se couche dessus). Elle ne contient pas d'air, mais possède un excellent pouvoir de compressibilité.
- Dans les techniques actuellement utilisées, le duvet subit, après prélèvement sur les animaux morts ou vifs, diverses opérations de dégraissage, lavage, essorage, étuvage et traitements à l'aide de divers produits destinés à assurer la conservation et à lui donner une couleur agréable (azurant optique) après quoi il sera comprimé à 10 pour assurer son stockage, son transport sur terre et jusqu'à 50 pour l'export par voie maritime.
- Les fabricants d'articles en duvet utilisent donc une matière première qui a subi des détériorations dûes à un excès de compression, les duvets s'enchevêtrant les uns dans les autres et les filaments se séparant du flocon, créant des poussières qui diminuent le volume d'air immobilisé et provoquent des gênes respiratoires et réactions allergiques des utilisateurs.
- De plus, il a été observé que le duvet naturel subit considérablement les conséquences du froid (qui le fait rétracter) et de l'humidité (qui ramollit sa structure) de telle sorte qu'en période d'hiver, lorsque l'atmosphère des ateliers présente une hygrométrie élevée, il devient nécessaire d'augmenter fortement le poids de garnissage des articles pour conserver le volume normal. En effet, un duvet neuf contient 55% d'eau, une balle de duvet prend 15 à 20 % d'humidité sur une seule nuit et il n'est pas rare de constater des taux hygrométriques matière de l'ordre de 90% en hiver.
- Il apparait donc des constatations qui précèdent que le pouvoir de garnissage, lors de la réalisation, et le pouvoir isolant, lors de l'utilisation, du matériau constitué par le duvet, reste largement tributaire de sa sensibilité à l'humidité.
- C'est d'ailleurs une constatation d'expérience courante qu'une couverture d'isolation corporelle (un sac de couchage, un anorak ou tout vêtement) a un pouvoir isolant et de protection thermique beaucoup plus efficace et élevé lorsqu'elle est utilisée à l'état sec.
- Or c'est précisément lorsque les conditions extérieures sont à leur maximum d'agressivité (froid humide) que la couverture de protection perd une partie de son efficacité étant donné sa sensibilité à l'humidité.
- Il est donc souhaitable de pouvoir bénéficier de structures de protection corporelle qui, tout en bénéficiant d'un coefficient d'isolation élevé, soient largement soustraites à l'influence de l'humidité de façon à présenter une barrière et une défense efficaces contre le froid, aussi bien dans des conditions humides, plus particulièrement agressives, que dans les conditions d'un froid sec.
- Le procédé conformément à la présente invention, vise précisément à améliorer et à accroître considérablement le pouvoir d'isolation du matériau utilisé par accroissement dimensionnel du volume des flocons unitaires qui sont bloqués dans leur structure dimensionnelle accrue tandis qu'ils sont rendus très largement insensibles à l'humidité extérieure.
- Il est connu (comme évoqué précédemment) de traiter le duvet avant son utilisation, de façon à lui conférer diverses propriétés permettant d'améliorer son aptitude à la conservation et sa résistance à des agents de vieillissement tels que les parasites.
- On a également prévu selon le brevet d'invention français N° 76 20 744 d'incorporer dans le liquide de nettoyage de plumes des produits tels que des résines synthétiques; mais ce traitement qui est effectué en phase liquide (et qui concerne des plumes) est inapte à améliorer le volume des éléments unitaires et reste sans effet sur la protection hygrométrique.
- Le brevet américain 2 715 086 concerne également le traitement de plumes qui peuvent recevoir un revêtement de cire, résine ou d'élastomère pour améliorer leur pouvoir de remplissage; mais ce traitement est prévu pour des plumes précisément en vue de rapprocher leurs propriétés de celles des duvets; et le traitement reste sans incidence sur la structure dimensionnelle du produit.
- Au contraire la présente invention permet par un accroissement du volume de chaque flocon unitaire d'immobiliser une plus grande quantité d'air dans un même poids de matière et par conséquent de multiplier l'efficacité du produit ainsi traité.
- Un autre but non moins important de l'invention est de stabiliser le duvet dans la structure dimensionnelle qui lui aura été ainsi conférée.
- Et cette stabilité mécanique du duvet s'accompagne d'une insensibilisation du matériau aux influences néfastes d'une ambiance humide en conférant au produit la capacité de résister à la pénétration d'humidité dans le volume d'air emprisonné à l'intérieur de la structure des flocons.
- De plus,le traitement selon l'invention permettra l'entretien des structures de protection (couettes, sacs de couchage, anoraks) dans des conditions améliorées et simplifiées en permettant un accroissement de la durée de vie de l'article.
- Enfin, l'invention permettra de conférer à des duvets de qualité moindre, par exemple des duvets de second choix ou des duvets usagés, des propriétés rénovées de résistance thermique par modification de leurs structures dimensionnelles et leur résistance à l'humidité.
- A cet effet l'invention concerne en premier lieu un procédé de traitement de matériaux d'isolation à l'état souple et floconneux tels que le duvet et destinés à la garniture de structures de protection corporelle, et le traitement est caractérisé par la succession des opérations suivantes :
- a) le matériau est soumis à une phase de déshydratation
- b) le matériau à l'état sensiblement anhydre est soumis à enrobage par une résine en solution dans un solvant, la solution étant projetée par pulvérisation
- c) le matériau est soumis à une phase d'évaporation du solvant et de polymérisation de la résine d'enrobage pour obtenir un film recouvrant la surface de chaque élément.
- De préférence,la phase de déshydratation est conduite par mise en suspension des flocons de duvet dans un courant d'air chaud et sec pendant le temps nécessaire pour assurer une déshydratation poussée.
- De préférence, la résine d'enrobage est prévue avec des propriétés de tension superficielle élevée par rapport à l'eau et la résine est choisie dans le groupe comportant les résines fluorées et les résines à base de silicone.
- Plus spécialement le revêtement d'enrobage est réalisé par pulvérisation d'un brouillard de la solution résine dans un solvant approprié, sous pression élevée et dans une enceinte contenant les flocons de duvet en mouvement étant en suspension dans une phase gazeuse (telle que l'air) sèche, ladite phase gazeuse étant portée à une température correspondant à la polymérisation de la résine.
- Un autre objet de l'invention concerne l'application du procédé ci-dessus à la rénovation de duvets usagés.
- L'invention concerne également un appareil pour la mise en oeuvre du procédé ci-dessus et caractérisé en ce qu'il est constitué d'une enceinte de déshydratation formée d'un tambour rotatif muni de palettes intérieures et apte à contenir le duvet en suspension et maintenu en mouvement par la rotation du tambour, le tambour comportant des perforations sur sa paroi et étant inséré à l'intérieur d'une capacité munie d'une évacuation à son sommet et d'une entrée d'air chaud à sa base, l'axe central dudit tambour rotatif étant occupé par une tubulure munie de buses d'injection reliées à une source de la solution sous pression constituée par la résine d'enrobage dans son solvant.
- L'invention concerne également le matériau de garnissage résultant de la mise en oeuvre du procédé ci-dessus et caractérisé en ce qu'il est constitué d'un matériau d'isolation à l'état souple et floconneux tel que le duvet utilisé pour la garniture de structures souples de protection thermique corporelle telles que édredons, couettes, sacs.de couchage, anoraks, chaque flocon unitaire contenant une phase d'air à l'état sensiblement anhydre et comportant une pellicule d'enrobage à l'état solide et formée d'un film mince de résine présentant une tension superficielle solide/liquide élevée, notamment par rapport à l'eau et assurant aux flocons une capacité de résistance à l'humidité du milieu extérieur.
- L'invention concerne également les structures isolantes sous forme souple et déformable pour l'isolation corporelle, du type constitué d'une enveloppe extérieure et d'un garnissage intérieur sous forme de duvet telle qu'édredons, sacs de couchage, couettes ou anoraks, caractérisée en ce que les éléments unitaires constituant le matériau de garnissage est conforme aux caractéristiques précédentes et chaque flocon du matériau de garnissage comporte une pellicule de revêtement formée d'un film mince de résine présentant une tension superficielle solide/liquide élevée notamment par rapport à l'eau et apte à conférer au duvet une propriété de résistance à l'humidité ambiante extérieure.
- D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui suit et qui est donnée en rapport avec une forme de réalisation particulière présentée à titre d'exemple.
-
- La figure 1 représente une vue schématique d'un flocon de duvet unitaire tel qu'utilisé dans le cadre de la mise en oeuvre de la présente invention et vu avant le traitement de l'invention.
- La figure 2 représente le même flocon unitaire après traitement.
- La figure 3 représente une vue schématique en perspective et arraché partiel d'un appareil pour la mise en oeuvre du traitement conforme à l'invention.
- Les figures 1 et 2 montrent la structure dimensionnelle du flocon unitaire respectivement avant traitement (figure 1) et après le traitement (figure 2).
- On voit que le traitement thermique selon l'invention, et dont les phases opératoires seront décrites ci-après, a permis de modifier la structure dimensionnelle du flocon qui s'est considérablement dilaté sous l'effet de la chaleur.
- Les filaments multiples qui composent le flocon se trouvent dans l'état initial largement entremêlés et tassés sur eux-mêmes en réduisant par conséquent le volume total qu'ils occupent à partir du noyau central; ceci correspond à l'état naturel du duvet lors de son utilisation vivante sur le corps de l'animal porteur, le duvet étant alors largement imprégné des huiles naturelles exsudées par le corps de l'animal et se trouvant nécessairement comprimées par les couches supérieures du plumage.
- Et cet état comprimé se trouve ensuite souvent aggravé par les étapes de traitement du duvet en phase liquide suivi de sa compression pour les besoins du transport.
- Le traitement thermique qui sera décrit ci-après permet de développer les filaments qui reprennent une position générale sensiblement radiale depuis le noyau central en se détendant et en permettant alors aux flocons de duvet d'occuper un espace volumique correspondant sensiblement à une sphère dont le rayon correspondrait à la longueur moyenne des filaments.
- Et on voit que dans cette modification structurelle, qui va se trouver stabilisée et cristallisée par le traitement ultérieur, permet aux flocons d'acquérir un volume accru dans une proportion comprise entre 30 et 50% par rapport au volume initial.
- Il suit que la masse d'air constituant la matière activement isolante de la garniture, se trouve accrue dans les mêmes proportions.
- De sorte qu'une même quantité de duvet (en poids) après le traitement de l'invention, occupe un volume de 30 à 50% supérieur et possède en conséquence un pouvoir isolant accru dans les mêmes proportions.
- Le traitement opératoire selon l'invention débute par une phase de déshydratation.
- La déshydratation pourrait être effectuée par des moyens chimiques connus, par exemple en exposant le duvet dans une ambiance d'air en contact avec un produit absorbant l'humidité tel que la chaux vive, le gel de silice, le chlorure de calcium etc...
- A cette méthode relativement lente sera préférée la déshydratation thermique qui pourra s'effectuer dans le même appareil servant ultérieurement à la phase suivante de stabilisation par enrobage d'un matériau de revêtement.
- Selon la figure 1, l'appareil utilisé dans le cadre de la mise en oeuvre de l'invention comporte une enceinte 1 pourvue d'une entrée 2 à sa base et d'une ouverture d'évacuation 3 au sommet,et constituée d'un caisson.
- A l'intérieur de cette enceinte est monté un tambour rotatif 4 dont les parois latérales 5 sont pleines ou de préférence constituées de plaques de verre, coopérant avec des parois latérales en verre de l'enceinte 1 en permettant ainsi une visibilité à l'intérieur du cylindre pour permettre le contrôle des opérations. Des ouvertures d'accès sont prévues(mais non représentées au dessin)
- Les parois périphériques 6,6',7,7' du tambour sont constituées d'une structure ajourée, par exemple une tôle perforée ou un grillage (par exemple en métal déployé).
- De sorte que l'espace intérieur du tambour est ainsi en communication avec la phase gazeuse régnant au sein de l'enceinte 1.
- Des palettes radiales 8,8',9,9' sont disposées vers la périphérie du tambour pour améliorer le brassage de la matière.
- A la base et par l'entrée 2 est insufflé un courant d'air chaud porté progressivement à 100° et provenant d'une soufflerie ou d'une source de chauffage (non représentée); l'air chaud est évacué au sommet 3 et il peut être avantageusement recyclé après passage sur des moyens permettant l'élimination de l'humidité et réchauffement.
- En fin d'opération le taux hygrométrique moyen de l'air emprisonné au sein de chaque flocon du duvet a été ramené à un niveau compris entre 20 et 25% correspondant à l'état dimensionnel du duvet tel que représenté à la figure 2.
- On comprend que le tambour est entraîné en rotation par des moyens conventionnels autour du moyeu 10; la rotation lente permet un brassage continu des flocons de duvet introduits au sein du tambour; les flocons retombent lentement vers le bas où ils sont repris par les palettes 8,8' etc... et remontés vers la partie supérieure d'où ils s'échappent par gravité pour retomber lentement vers le bas en rencontrant le courant d'air chaud ascendant auquel ils abandonnent régulièrement peu à peu leur humidité.
- Dans la phase ultérieure correspondant au traitement d'hydrofugation, le duvet reste présent en suspension dans le tambour toujours entraîné en rotation lente (un à deux tours par minute).
- Dans cette phase le courant d'air chaud 2 ascendant a été arrêté et on utilise la tubulure d'injection 11 qui occupe l'axe central du tambour et qui débouche sur l'extérieur en 12 raccordée à une source sous pression, pour insuffler à l'intérieur du volume du tambour à l'état de brume ou de brouillard la solution constituée d'une résine de revêtement dans un solvant.
- La tubulure axiale intérieure 11 est munie à cet effet de buses d'éjection 13,13' qui répandent dans l'espace intérieur du tambour un brouillard constitué de la résine en solution.
- Celle-ci est alimentée depuis la tubulure extérieure 12 sous forte pression(8 à 10 kilos par cm2).
- Pendant cette période le duvet en suspension et entraîné dans les tourbillons liés au mouvement lent du tambour s'imprègne régulièrement et,en surface des particules de solutions ,au niveau des filaments individuels du duvet.
- On choisira de préférence'des solvants à évaporation rapide, les solvants étant évacués par la sortie supérieure 3.
- On utilisera de préférence des résines d'hydrofugation choisies dans le groupe comportant les résines fluorées et les résines siliconées.
- La proportion de résines pour 20 kilos de duvet sera de l'ordre de 40 à 50 grammes dans un litre de solvant.
- En fin de traitement lorsque sensiblement tout le solvant est éliminé, la résine étant déposée et constituant un film superficiel le long des filaments constituant chaque flocon, le traitement se termine par la phase de polymérisation au cours de laquelle de l'air porté à 130° est insufflé dans l'enceinte contenant le tambour, tout en continuant le mouvement de rotation et d'agitation lent du mélange.
- On obtient ainsi un ensemble parfaitement homogène dans lequel tous les flocons unitaires ont sensiblement la même structure et le même revêtement.
- A la température de 130° la résine se polymérise, les liaisons chimiques qui s'établissent pour obtenir les chaînes à haut poids moléculaire conférant au film de résine sa structure mécanique définitive permett de cristalliser le flocon dans l'état expansé auquel la phase précédente de déshydratation et d'élévation thermique aura permis d'aboutir.
- En fin d'opération on laisse l'ensemble se refroidir pour obtenir un duvet expansé, développé et stabilisé dans cette structure dimensionnelle gonflée et dont le taux hygrométrique est ramené à un taux de 25% maximum.
- Et ce taux sera ensuite maintenu quels que soient les conditions d'utilisation et le milieu ambiant dans lequel l'article et le duvet de garnissage qu'il contient, seront placés.
- En effet, la présence du film de résine hydrofugeant sur les filaments, grâce à la tension superficielle élevée du film de résine par rapport à la vapeur d'eau, permet au duvet de repousser l'air chargé d'humidité ambiant, l'air sec contenu dans les espaces interstitiels compris entre les filaments de chaque flocon restant en place sans échange hygrométrique.
- Le produit ayant subi le traitement est alors immédiatement utilisé pour le garnissage des produits et articles finis d'utilisation tels que couettes, sacs de couchage, anoraks etc...
- Le duvet ainsi utilisé et qui aura subi le traitement décrit précédemment présente une augmentation de volume variant de 30 à 40% selon les qualités; ceci signifie que pour obtenir la même isolation on peut utiliser une quantité de matière 30 à 50% inférieure; ce qui représente une économie pouvant aller jusqu'à 50% dans le prix de la matière première.
- Dans ces conditions la mise en oeuvre du procédé selon l'invention permet d'obtenir, dans la fabrication d'articles de protection corporelle garnis de duvet, des prix de revient extrêmement compétitifs joints à une rentabilité exceptionnelle.
- Les expérimentations ont permis de constater que le duvet de garnissage ayant subi le traitement selon l'invention conserve son volume même s'il est stocké en milieu humide; à cette fin des essais ont été conduits pendant plusieurs mois dans une ambiance contenant plus de 90 % d'humidité.
- L'article garni du duvet selon l'invention échappe aux contraintes du froid qui risqueraient de diminuer son volume et son pouvoir d'isolation, tout comme il échappe aux contraintes de l'humidité réduisant fortement son pouvoir isolant et qui entraineraient aussi des risques de moisissure.
- L'article réalisé selon l'invention n'a plus besoin d'être aéré chaque jour (pour évacuer l'humidité stockée au contact corporel) puisque l'article résiste à l'absorption d'humidité.
- Il suffit donc de l'aérer une seule fois par semaine et alors il peut même être aéré même en milieu humide, par exemple par temps de brouillard.
- L'article peut être exposé au soleil car les filaments grâce à la pellicule de résine de revêtement sont largement protégés des radiations dans l'ultraviolet.
- Le produit de garnissage, grâce au traitement de l'invention, est rendu inattaquable par les vermines et les parasites.
- Le procédé de l'invention en stabilisant le duvet dans sa structure évite la formation d'éléments se détachant des filaments et qui constituent des poussières; on évite ainsi les gênes respiratoires chez les sujets et utilisateurs sensibilisés.
- Dans le cas d'utilisation du duvet selon l'invention pour la réalisation d'articles et garnitures de literie, on évite le développement des acariens parasites vivant dans la literie et se nourrissant des débris de duvet.
- On sait que la présence de ces parasites est souvent une source de réaction allergique chez certains sujets, dans ces conditions l'utilisation d'une couverture de protection utilisant le garnissage selon l'invention permettra l'élimination de cet inconvénient.
- La durée de vie de l'article comportant le garnissage selon l'invention se trouve fortement augmentée en raison des apports effectués par le traitement; on obtient en effet une plus grande résistance mécanique à la compression et l'annulation des contraintes liées à l'humidité, aux parasites et à la dévitalisation, notamment sous l'effet des radiations solaires.
- L'article selon l'invention représente encore des propriétés de parfaite résistance aux nettoyages à sec répétés ou aux nettoyages à l'eau.
- Le procédé selon l'invention permet avantageusement, non seulement l'amélioration considérable des propriétés et des qualités de duvet neuf, mais il permet également la récupération et la rénovation de duvets dits "duvets couchés".
- Le duvet couché qui est d'un prix marchand de 4 à 5 fois inférieur au duvet neuf peut retrouver, grâce au procédé de l'invention, les mêmes propriétés et les mêmes qualités que le duvet neuf, ce qui permet la récupération de duvet ancien et une économie considérable de matière première. 1
- Des essais et contrôles conduits par le demandeur ont permis de comparer le pouvoir adiathermique du duvet traité conformément à l'invention par rapport à un duvet conventionnel.
- Les essais ont été effectués selon la norme NF G 07 107.
- Le pouvoir adiathermique sur une couette de référence garnie de duvet conventionnel à raison de 600 grammes au mètre carré a été établi à PA = 88,2%
- Les mêmes essais ont permis de constater qu'une couette garnie du duvet ayant subi le traitement selon l'invention présentait les coefficients suivants en fonction des taux de garnissage :
- - 200 grammes au mètre carré PA = 81,6
- - 250 grammes au mètre carré PA = 85,4
- - 300 grammes au mètre carré PA = 87,3
- On voit que pour obtenir le même pouvoir adiathermique, on utilise dans le cas d'une couette garnie du duvet selon l'invention une quantité de moitié inférieure par rapport à la quantité nécessaire en utilisant le duvet conventionnel.
- Il est clair que le procédé de l'invention peut être utilisé pour du duvet pur, comme du duvet contenant une proportion variable de plumettes duveteuses.
- Le procédé de l'invention, qui a été décrit ci-dessus et illustré à la figure 3 par charges unitaires, peut également être réalisé en continu.
- Le cylindre 4 peut être alors réalisé en grande longueur et selon un axe légèrement incliné; le duvet introduit à la partie la plus élevée se trouverait déchargé à la partie la plus basse après avoir traversé lentement le cylindre passant dans une première phase correspondant à une phase de déshydratation dans laquelle il est soumis à un courant d'air chaud, puis à une phase de revêtement par le brouillard de la solution de résine suivie de la phase finale de polymérisation par élévation thermique avec refroidissement final.
Claims (9)
caractérisé en ce que les flocons du duvet sont soumis à un traitement physique de déshydratation apte à amener les filaments du flocon dans une position sensiblement radiale en conférant au flocon son volume maximum.
caractérisé en ce que le traitement physique de déshydration comporte une mise en suspension des flocons du duvet dans une atmosphère gazeuse sèche à température de l'ordre de 100°C.
caractérisé en ce que la résine d'enrobage est prévue avec des propriétés de tension superficielle élevée par rapport à l'eau et la résine est choisie dans le groupe comportant les résines fluorées et les résines à base de silicone.
caractérisé en ce que le revêtement d'enrobage est réalisé par pulvérisation d'un brouillard de la solution de la résine dans un solvant approprié, sous pression élevée supérieure à 3 K/cm2 et dans une enceinte contenant les flocons de duvet en mouvement étant en suspension dans une phase gazeuse (telle que l'air) sèche, ladite phase gazeuse étant portée à une température au moins égale à la température de polymérisation de la résine.
caractérisé en ce qu'il est constitué d'une enceinte de déshydratation formée d'un tambour rotatif (4) muni de palettes intérieures (9,9') et apte à contenir le duvet en suspension et maintenu en mouvement par la rotation du tambour, le tambour comportant des perforations sur sa paroi et étant inséré à l'intérieur d'une capacité (1) munie d'une évacuation (3) à son sommet et d'une entrée (2) d'air chaud à sa base, l'axe central dudit tambour rotatif étant occupé par une tubulure (11) munie de buses d'injection (13,13') reliées à une source de la solution sous pression constituée par la résine d'enrobage dans son solvant.
caractérisé en ce qu'il est constitué d'un matériau d'isolation à l'état souple et floconneux tel que le duvet en vue de la garniture de structures souples de protection thermique corporelle telles que édredons, couettes, sacs de couchage, anoraks, chaque flocon unitaire étant à son état d'expansion sensiblement maximum, les filaments étant dans une position sensiblement radiale et emprisonnant entre eux une phase d'air à l'état sensiblement anhydre et les filaments comportant une pellicule d'enrobage à l'état solide et formée d'un film mince de résine présentant une tension superficielle solide/liquide élevée, notamment par rapport à l'eau et assurant aux flocons une capacité de résistance à l'humidité du milieu extérieur.
caractérisée en ce que les éléments unitaires constituant le matériau de garnissage sont conformes à la revendication ou à la revendication 8.
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