Brevet FR2764518A1 — publié le 19981218

L'invention a pour objet des remplissages pour filtres pour la protection des voies respiratoires. Elle concerne aussi les filtres comportant ces remplissages. Les filtres pour la protection des voies respiratoires destinés à un usage civil sont normalisés et leurs spécifications de performance sont décrites dans la norme européenne NF EN 141 du 4/91. Il existe quatre catégories principales de filtres à usage civil - les filtres de type A qui protègent contre les vapeurs organiques - les filtres de type B qui protègent contre les gaz inorganiques (HCN, H2S ou C12) - les filtres de type E qui protègent contre les gaz acides, en particulier SQ2 et, - les filtres de type K qui protègent contre l'ammoniac et certains de ses dérivés. On a décrit dans le brevet FR-94 15571 des remplissages pour filtres protégeant à la fois contre les produits industriels concernés par les filtres de type ABEK ainsi que contre les gaz toxiques de combat, en particulier contre l'acide cyanhydrique, le chlorure de cyanogène et les gaz organo-phosphorés. Le filtre décrit dans ce brevet comportait notamment des grains de charbon actif imprégné d'oxyde de cuivre, avec un taux d'imprégnation, exprimé en masse de cuivre par rapport à la masse de charbon actif, compris entre 3% et 8%, et d'oxyde de chrome avec un taux d'imprégnation, exprimé en masse de chrome par rapport à la masse de charbon actif, compris entre 1% et 3â,, ces grains étant associés à des grains de charbon actif imprégné d'un sulfate ou d'un carbonate de zinc. On a constaté que l'on améliorait encore la synergie entre les différents grains en remplaçant les grains de charbon actif imprégné d'un sulfate ou d'un carbonate de zinc par des grains de charbon actif imprégné de chlorure de cuivre avec un taux d'imprégnation exprimé en masse de cuivre par rapport à la masse du charbon actif, compris entre 4% et 12%. Cette plus grande synergie permet, à performances comparables, de diminuer les quantités de grains mises en oeuvre, et donc de diminuer le poids du filtre. On peut aussi, selon une réalisation particulièrement avantageuse, utiliser le gain de place réalisé pour ajouter d'autres grains actifs contre les vapeurs nitreuses (Nox) et le monoxyde de carbone (CO). Dans une réalisation préférée, ces grains complémentaires sont des grains d'hopcalite (mélange d'oxyde de cuivre et de manganèse). Un remplissage, selon l'invention, comprend donc des grains (I) de charbon actif imprégné d'oxyde de cuivre, avec un taux d'imprégnation, exprimé en masse de cuivre par rapport à la masse de charbon actif, compris entre 3% et 8%, et d'oxyde de chrome avec un taux d'imprégnation, exprimé en masse de chrome par rapport à la masse de charbon actif compris, entre 1% et 3%, des grains (II) de charbon actif imprégné de chlorure de cuivre avec un taux d'imprégnation, exprimé en masse de cuivre par rapport à la masse du charbon actif, compris entre 4% et 12%, éventuellement des grains (III) d'hopcalite, éventuellement d'autres grains. Les grains précités peuvent comporter des imprégnations supplémentaires. De préférence, le pourcentage en masse de chaque type de grains est compris entre 10% et 60% du total représenté par l'ensemble des grains. De préférence, le rapport V/D ou V est le volume total de produit absorbant (charbon actif et hopoalite) actif dans le filtre en m3 et D le débit d'air à travers le filtre (en m3 par seconde) est plus grand ou égal à 0,3 seconde et plus petit ou égal à 1 seconde. Avantageusement, les grains (I) sont également imprégnés d'un ou de plusieurs des constituants suivants oxyde d'argent, triéthylène diamine. De préférence, les grains sont répartis par couches. Dans une réalisation préférée, le remplissage pour filtre selon l'invention est constitué par au moins une couche de grains (I), au moins une couche de grains (II), ou par une couche d'un mélange des grains (I) et (II), et au moins une couche des grains (III). De préférence, les grains de charbon actif et les grains d'hopcalite ont une granulométrie comprise entre 8 et 30 mesh et encore mieux entre 12 et 20 mesh. Le remplissage pour filtre est introduit dans une cartouche ou tout autre conteneur afin de constituer un filtre. La figure 1 montre uniquement à titre d'exemple, un schéma de principe d'un filtre (en demi vue extérieure sur la partie gauche de la figure et en demi-coupe axiale sur la partie droite de la figure) dans lequel les couches des grains (II), (I), (III) sont disposées dans cet ordre en suivant la direction d'écoulement du gaz inspirés (flèche F). . Dans cet exemple, les couches de grains (II) et de grains (I) sont introduites entre deux grilles métalliques (1, 2) et la couche de grains (III) est introduite entre la grille (2) et une grille inférieure (3). En amont des trois couches est disposé un étage (IV) anti-aérosol, connu en soi. Au total, le filtre est donc du type ABEK NO CO NBC. EXEMPLE Le remplissage conforme à l'invention est constitué par - une couche de grains (II) de charbon actif (70g) imprégnés de chlorure de cuivre avec un taux d'imprégnation de 8% exprimé en masse de cuivre par rapport à la masse de charbon actif. - une couche de grains (I) de charbon actif (100g) imprégnés des substances suivantes -oxyde de cuivre, avec un taux d'imprégnation de 6%, exprimé en masse de cuivre par rapport à la masse de charbon actif -oxyde de chrome, avec un taux d'imprégnation de 2% exprimé en masse de chrome par rapport à la masse du charbon actif -oxyde d'argent, avec un taux d'imprégnation de 0,1% exprimé en masse d'argent par rapport à la masse de charbon actif -triéthylène diamine, avec un taux d'imprégnation de 2%, exprimé en masse de triéthylène diamine par rapport à la masse du charbon actif. - une couche de grains (III) d'hopcalite (75g). Les grains de charbon actif ont une granulométrie de 12 à 20 mesh. TABLEAU 1 : EFFICACITÉ AU GAZ SUIVANT LA NORME E 141 DURÉE DE L'EFFICACITÉ (en minutes) Toxique Concentration Exigence de la Valeurs obtenues Amont norme min CCL4 0,5% 40 40 H2S 0,58 40 100 HCN 0,58 25 30 C12 0,5% 25 30 S02 0,58 20 30 NH3 0,1% 50 CO 0,258 20 22 N02 0,258 20 23 NO 0,258 20 23 TABLEAU 2 : EFFICACITÉ AUX TOXIQUES MILITAIRES DURÉE DE L'EFFICACITÉ (en minutes) Toxique Concentration Exigence Valeurs Amont de la norme Obtenues (Min) HCN 2g/m3 60 100 CNCL 2g/m3 60 100 Chloropicrine 5g/m3 25 100 On observe que le filtre selon l'invention répond, pour tous les gaz, aux exigences de la norme NF EN 141 et que sa durée d'efficacité est supérieure pour tous les gaz, à celle exigée pour cette norme. REVENDICATIONS 1. Remplissage pour filtre destiné à protéger les voies respiratoires, constitué de grains (I) de charbon actif imprégné d'oxyde de cuivre, avec un taux d'imprégnation, exprimé en masse de cuivre par rapport à la masse de charbon actif, compris entre 3% et 8%, et d'oxyde de chrome avec un taux d'imprégnation, exprimé en masse de chrome par rapport à la masse de charbon actif, compris entre 1% et 3%, et comprenant d'autres grains, caractérisé en ce que lesdits autres grains comprennent des grains (II) de charbon actif imprégné de chlorure de cuivre avec un taux d'imprégnation, exprimé en masse de cuivre par rapport à la masse du charbon actif, compris entre 4% et 12%. 2. Remplissage selon la revendication 1 , dans lequel lesdits autres grains comprennent des grains d'hopcalite. 3. Remplissage selon la revendication 1 ou 2, dans lequel le pourcentage en masse de chaque type de grains est compris entre 10% et 60% du total représenté par l'ensemble des grains. 4. Remplissage selon l'une des revendications 1 à 3, dans lequel les grains (I) sont également imprégnés d'oxyde d'argent et/ou de triéthylène diamine. 5. Remplissage selon l'une des revendications précédentes, dans lequel les grains sont répartis par couches. 6. Remplissage selon la revendication 5 et qui comprend au moins une couche de grains (I), au moins une couche de grains (II) ou par une couche d'un mélange de ces grains, et éventuellement au moins une couche de grains (III). 7. Remplissage selon la revendication 6, dans lequel la couche de grains (II) est située en amont de la couche (I) par rapport à la direction de l'air inspiré, la couche (III) éventuelle étant située en aval de ces couches. 8. Remplissage selon l'une des revendications précédentes, dans lequel les grains de charbon actif et d'hopcalite ont une granulométrie comprise entre 8 et 30 mesh. 9. Remplissage selon la revendication 8, dans lequel ladite granulométrie est comprise entre 12 et 20 mesh. 10.Remplissage selon l'une des revendications 1 à 9 et qui comprend une couche de grains (II) (70g) avec un taux d'imprégnation de 8% exprimé en masse de cuivre par rapport à la masse de charbon actif, une couche de grains (I) (100g) imprégné des substances suivantes -oxyde de cuivre, avec un taux d'imprégnation de 6%, exprimé en masse de cuivre par rapport à la masse de charbon actif -oxyde de chrome, avec un taux d'imprégnation de 2% exprimé en masse de chrome par rapport à la masse du charbon actif -oxyde d'argent, avec un taux d'imprégnation de 0,1% exprimé en masse d'argent par rapport à la masse de charbon actif -triéthylène diamine, avec un taux d'imprégnation de 2%, exprimé en masse de triéthylène diamine par rapport à la masse du charbon actif. 11. Remplissage selon la revendication 10 et qui comporte une couche de grains (III) d'hopcalite (75g). 12. Remplissage selon la revendication 10 ou 11, dans lequel les grains de charbon actif ont une granulométrie de 12 à 20 mesh. 13. Les filtres destinés à protéger les voies respiratoires qui comprennent un remplissage selon l'une des revendications 1 à 12. 14. Filtre selon la revendication 13, dans lequel le remplissage du filtre est constitué par une couche de grains (II), une couche de grains (I) et éventuellement une couche de grains d'hopcalite (III), se suivant dans cet ordre selon la direction d'écoulement des gaz inspires. 15. Filtre selon la revendication 13 ou 14, dans lequel le rapport V/D ou V est le volume total de produit absorbant (charbon actif et hopcalite) actif dans le filtre en m3 et D le débit d'air à travers le filtre (en m3 par seconde) est plus grand ou égal à 0,3 seconde et plus petit ou égal à 1 seconde. 16. Filtre selon l'une des revendications 13 à 15 et qui comporte en amont desdites couches, un étage (IV) anti-aérosol.