Brevet FR2789557A1 — publié le 20000818

REMBOURRAGE EN MOUSSE DE SILICONE POUR APPLICATION DANS UN V TEMENT DE LUTTE CONTRE L'INCENDIE ART ANTÉRIEUR La présente invention concemrne des vêtements pour des environnements dangereux et, plus particulièrement, des vêtements pour personnels devant lutter contre les incendies, présentant des rembourrages résistants à la chaleur et à la flamme (ou au feu) dans les zones du vêtement susceptibles de subir une forte usure et une forte contrainte de compression. Les vêtements protecteurs sont conçus pour protéger celui qui les porte contre un grand nombre de risques de l'environnement, et les vêtements de lutte contre le feu sont représentatifs de tels vêtements. Un ensemble classique de lutte contre le feu comprend un pantalon et une veste de tenue (" turnout coat "), chacun de ces éléments comprenant une enveloppe extérieure, une barrière contre l'humidité placée à l'intérieur de I'enveloppe extérieure, un revêtement thermique placé à l'intérieur de la barrière contre l'humidité et une couche de tissu ou vêtement sur la face la plus intérieure. L'enveloppe extérieure est fabriquée de manière typique en un matériau résistant à l'abrasion, à la flamme ou au feu, et à la chaleur, comme par exemple un matériau en aramide tissé, de manière typique ou représentative les produits: NOMEX , KEVLAR , ou Z-200 (marques de la Société E.l. DuPont de Nemours & Co., Inc.) ou un polybenzamidazole comme un matériau fibreux de type PBI (marque de la Société Celanese Corp.). La barrière contre l'humidité comprend de manière typique une couche de membrane semi- perméable qui est perméable à la vapeur d'humidité mais qui est imperméable à l'humidité sous forme liquide, comme un produit CROSSTECH (marque de la Société W.L. Gore & Associates, Inc.). La couche de membrane est liée à un matériau formant substrat ou support, de type résistant à la flamme ou au feu et à la chaleur, comme un matériau de type aramide ou PBI . Il est souvent souhaitable de placer des tampons ou coussins ou rembourrages (ci-après rembourrages) au niveau des zones du genou des pantalons des personnels luttant contre le feu, ou dans les zones du coude/avant-bras ou dans les zones des épaules des vestes recouvrantes des personnels luttant contre le feu, afin de disposer d'une protection supplémentaire contre la compression, par un effet de rembourrage, ou de protection contre la chaleur pour les genoux, coudes, avant-bras et/ou épaules du personnel luttant contre le feu. Un tel rembourrage est particulièrement utile lorsqu'un pompier doit s'agenouiller ou ramper, ou porte un équipement ou un matériel tel qu'une échelle, un tuyau d'amenée d'eau, ou un équipement SCBA, et est également utile pour absorber les coups et autres chocs qui peuvent être rencontrés dans des situations fortement dangereuses. Dans de telles situations, le poids d'un pompier, ou le poids de l'équipement, est concentré sur une petite zone, ce qui comprime le revêtement thermique dans cette zone, et par conséquent réduit de manière tout à fait notable sa capacité isolante. Un problème que l'on rencontre avec les rembourrages classiques que l'on utilise dans les tissus pour personnels luttant contre le feu, réside dans le fait qu'il n'existe pas de rembourrage pouvant être fabriqué à un prix relativement faible et qui soit relativement simple à fixer à un vêtement de personnel luttant contre le feu, et qui remplisse la norme NFPA (National Fire Protection Associate) 1971, incorporée idci en référence, (qui requiert une résistance substantielle à la chaleur et à la flamme ou au feu ainsi qu'une résistance spécifiée au déchirement). Un autre problème avec de nombreux rembourrages classiques pour les genoux et/ou les coudes réside en ce qu'ils procurent seulement une protection thermique supplémentaire relativement faible au niveau des genoux et/ou des coudes du vêtement, lorsqu'ils sont comprimés. En conséquence, de tels rembourrages classiques pour coudes, épaules et/ou genoux ne participent que très peu à la prévention des brûlures au niveau des genoux, épaules et/ou coudes des personnels luttant contre le feu, en raison de la perte ou de la dégradation de leur capacité isolante, qui est causée par la compression du vêtement dans lesdites zones. Pour ce qui conceme les rembourrages classiques pour coudes, épaules ou genoux qui procurent effectivement une protection thermique additionnelle, il existe un problème qui réside dans le fait que ladite protection thermique se dégrade au cours du temps en raison d'endommagement, de compression et/ou d'abrasion ou usure affectant les rembourrages. Un problème supplémentaire que l'on rencontre avec les rembourrages classiques pour les coudes, les épaules et/ou les genoux réside dans leur tendance à absorber l'eau ou d'une autre manière à retenir des quantités substantielles d'eau. Des rembourrages saturés, lorsqu'on les expose à une énergie thermique, possèdent la propriété de conduire cette chaleur selon un taux ou une vitesse très nettement supérieur à un système isolant qui ne conserve pas l'eau. RÉSUMÉ DE L'INVENTION La présente invention concerne un rembourrage destiné à couvrir les zones du genou, du coude ou de l'épaule d'un vêtement pour personnel luttant contre le feu, qui est relativement simple et peu coûteux, destiné à être fixé au vêtement; qui est capable de satisfaire les normes pertinentes NFPA 1971 pour de tels articles; qui fournit une protection substantielle supplémentaire thermique aux zones du vêtement sur lesquelles il est fixé; qui est extrêmement résistant aux abrasions et usures; et qui est relativement léger. La présente invention concerne également un vêtement destiné au personnel luttant contre le feu, comportant un tel rembourrage fixé. Selon un premier mode de réalisation, la présente invention conceme un vêtement pour tâches et environnements du type dangereux ou très dangereux (" hazardous duty garment ") présentant une couche formant une enveloppe extérieure en un matériau de type aramide résistant à la chaleur, à la flamme ou au feu, et à l'usure ou à l'abrasion, et comprenant un rembourrage fixé à la couche formant l'enveloppe extérieure, ledit rembourrage comprenant un matériau formant substrat ou support de type tissu, résistant à la chaleur, à la flamme ou au feu, et à l'abrasion ou l'usure, lié à une couche d'un matériau en mousse de silicone. De préférence, le support ou substrat de type tissu est un matériau du type aramide et fibres de carbone, tissé, du type vêtement ou tissu doublé ou pour doublage (," face cloth ") et est traité par un apprêt (" finish ") repoussant l'eau et durable. Le rembourrage composite est de préférence cousu ou autrement fixé (" stitched ") à la surface extérieure de la couche de l'enveloppe extérieure, et est orienté de telle manière que la couche de matériau en mousse de silicone fait face à la couche de l'enveloppe extérieure. La couche de matériau en mousse de silicone est de préférence suffisamment épaisse pour fournir une protection du type coussin ou rembourrage ainsi qu'une protection substantielle, additionnelle, de type thermique, à la zone du vêtement sur laquelle le rembourrage est fixé; et de préférence ce matériau présente une épaisseur comprise entre environ 3 mm et environ 10 mm. De préférence, la couche de matériau en mousse de silicone est liée mécaniquement au matériau de type tissu formant substrat ou support. Une manière de lier mécaniquement la mousse de silicone au substrat ou support du type tissu est ainsi de durcir la mousse directement sur le substrat ou support en tissu. Selon un autre aspect de la présente invention, 'un pantalon pour 1 0o personnel luttant contre le feu comprend une couche formant une enveloppe extérieure et un rembourrage de genou attaché ou fixé à la surface extérieure de la couche formant l'enveloppe extérieure, et ce pantalon est caractérisé en ce que le rembourrage de genou comprend un substrat ou support de type tissu résistant à la flamme ou au feu, à l'abrasion ou à l'usure, et à la déchirure, lié à une couche de mousse de silicone, et en ce que le rembourrage de genou est orienté de telle manière que la mousse de silicone fait face à la couche formant l'enveloppe extérieure. De plus, le substrat ou support de type tissu est de préférence traité par un apprêt durable (c'est-à-dire conservant ses propriétés avec le temps) capable de repousser l'eau. Ainsi, un objet de l'invention est de proposer un rembourrage résistant à la compression, destiné à être utilisé dans le cadre d'un vêtement pour personnel luttant contre le feu, et qui soit relativement simple et relativement peu coûteux, pour être attaché ou fixé à un vêtement de personnel luttant contre le feu; qui satisfasse les normes pertinentes NFPA 1971; qui fournisse une protection substantielle additionnelle, de type thermique, à la portion ou zone du vêtement sur laquelle il est attaché ou fixé; qui soit extrêmement durable, c'est-à-dire conserve extrêmement bien lesdites propriétés; qui présente une absorption de l'eau substantiellement inférieure et qui soit relativement léger. D'autres objets et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description ci-dessous, des revendications qui suivent et des dessins annexés. BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS La Figure 1 représente une vue en perspective quelque peu schématique d'un pantalon pour personnel de lutte contre le feu, incorporant des rembourrages composites à mousse de silicone selon la présente invention, o l'un des rembourrages est représenté sous une forme partiellement écorchée afin de montrer les couches du composant de type rembourrage; et la Figure 2 représente une vue en perspective d'un détail montrant le composant de type rembourrage composite de la Figure 1. DESCRIPTION DÉTAILLÉE Comme représenté sur la Figure 1, le vêtement protecteur selon la présente invention est représenté sous la forme d'un pantalon pour personnel de lutte contre le feu, désigné de manière générale par la référence 10. Le pantalon pour personnel de lutte contre le feu 10 comprend une enveloppe extérieure résistant à l'abrasion ou à l'usure, à la chaleur, et à la flamme ou au feu, désignée de manière générale par la référence 12, qui couvre substantiellement la totalité de la surface extérieure de l'article. L'enveloppe extérieure est de préférence constituée d'un matériau tissé de type aramide tel que NOMEX , KEVLAR ou Z-200 , d'un mélange de tels matériaux de type aramide, d'un matériau PBI , ou d'un mélange de matériaux de type aramide et PBI . Bien que cela ne soit pas représenté sur la figure, le pantalon 10 pour personnel de lutte contre le feu comprend également, de préférence, des couches de barrière thermique et de barrière contre l'humidité, dans l'enveloppe extérieure, ou une quelconque des options classiques correspondant à de telles couches, et équivalente et familière pour l'homme de métier. On se référera par exemple dans ce domaine aux brevets des Etats-Unis d'Amérique no 5,539, 928 et ,697,101, dont les enseignements sont incorporés ici par référence. Le pantalon pour personnel de lutte contre le feu 10 comprend également deux rembourrages 14 pour genou, cousus à la surface extérieure de la couche 12 de l'enveloppe extérieure, par la couture 15, qui suit de manière générale la périphérie du rembourrage de genou. Il sera évidemment apparent à l'homme de métier que les rembourrages de genou peuvent aussi être attachés ou fixés à l'enveloppe extérieure par d'autres moyens courants pratiques, comme par exemple des adhésifs ou colles, des bandes de matériaux de fixation du type crochet-et-boucle, ou par insertion des rembourrages dans des poches, des systèmes de fixation à glissière (" slide fasteners "), et systèmes analogues. Les rembourrages de genou 14 protègent les genoux et fournissent un rembourrage pour les genoux et les tibias du personnel de lutte contre le feu, lorsqu'ils sont portés. Comme représenté sur les Figures 1 et 2, chaque rembourrage de genou 14 comprend un matériau 16 de type support ou substrat de type tissu, en matériau résistant à la chaleur, à la flamme ou au feu, à l'abrasion ou usure, et à la déchirure, lié ou fixé à une couche de matériau 18 en mousse de silicone à cellules fermées. La couche de matériau 18 en mousse de silicone est de préférence suffisamment épaisse pour fournir une protection par rembourrage et une protection substantielle, additionnelle, de type thermique, au niveau de la zone du vêtement à laquelle le rembourrage est attaché ou fixé; et de préférence cette couche présente une épaisseur d'environ 3 mm à environ 10 mm. Les rembourrages de genou 14 sont attachés ou fixés à la surface extérieure de la couche d'enveloppe extérieure 12 de telle façon que la couche 18 de mousse de silicone fait face à la couche 12 d'enveloppe extérieure et est essentiellement intercalée (", prise en sandwich ") entre le substrat ou support en tissu 16 et l'enveloppe extérieure 12. Le support ou substrat en tissu 16 peut être traité par un apprêt durable capable de repousser l'eau, afin de minimiser l'absorption d'humidité liquide dans le rembourrage de genou 14. Un tel apprêt durable, repoussant l'eau, est obtenu en traitant le substrat ou support 16 (ou bien l'ensemble du rembourrage) par un apprêt perfluorohydrocarboné disponible commercialement, comme les produits TEFLON (marque de la Société E.l. DuPont de Nemours & Co., Inc.) et/ou SCOTCHGUARD (marque de la Société Minnesota Mining & Manufacturing Co.). Le substrat ou support en tissu 16 est de préférence un matériau de type aramide et fibres de carbone tissé, qui est lié mécaniquement à a couche de matériau 18 en mousse de silicone afin de créer une construction composite du substrat de type tissu et de la mousse de silicone. La liaison mécanique peut être obtenue par durcissement du matériau en mousse de silicone sur le substrat ou support de type tissu. Un tel matériau composite de type mousse de silicone et substrat ou support en tissu est commercialisé sous le nom de marque ", ISOPACE 2000 MS " de la Société Dixon PTL, Rue des Chartinières, Dogneux, France. Il a été découvert que les rembourrages 14 au silicone selon la présente invention fournissent une résistance élevée à I'abrasion ou à l'usure et à la flamme ou au feu (c'est-à-dire qu'ils ne subissent pas de calcination, de fusion, et n'entretiennent pas la combustion), et qu'ils résistent extrêmement bien à la conductivité de la chaleur (conductivité thermique), et également qu'ils fournissent un rembourrage suffisant au personnel dans les zones du vêtement auxquelles ils sont fixés. La construction composite des rembourrages 14 en silicone fournit une résistance exceptionnelle à la déchirure et à l'abrasion ou à l'usure, pour les rembourrages considérés (si on O les compare à des rembourrages classiques, les rembourrages 14 au silicone de la présente invention fournissent une résistance à l'abrasion ou à l'usure et à la flamme ou au feu multipliée par un facteur 2 ou 3). Comme représenté sur la Figure 3, un mode de réalisation alternatif de la présente invention est représenté sous la forme d'une veste de protection globale pour personnel luttant contre le feu (" turnout jacket "), désignée de manière générale par la référence 20. La veste 20 pour personnel luttant contre le feu comprend une enveloppe extérieure résistante à l'abrasion ou à l'usure, à la chaleur, et à la flamme ou au feu, désignée de manière générale par la référence 12', qui couvre substantiellement la totalité de la surface extérieure de l'artidcle. L'enveloppe extérieure est de préférence constituée par un tissu serré (" compact weave ") d'un matériau de type aramide tel que NOMEX ou KEVLAR , ou un mélange de tels matériaux de type aramide, d'un matériau de type PBI , ou d'un mélange de matériaux de type aramide et de type PBI . Bien que cela ne soit pas représenté, la veste 20 pour personnel de lutte contre le feu comprend également, de préférence, des couches de barrière thermique et de barrière contre l'humidité, dans l'enveloppe extérieure, ou des alternatives classiques quelconques à de telles couches, bien connues de l'homme de métier. On se référera par exemple dans ce domaine aux brevets des Etats-Unis d'Amérique n 5, 539,928 et 5,697,101. La veste 20 comprend des composants 14 du type rembourrage au silicone, selon la présente invention, fixés aux zones 22 de coude d'une manche, et aux zones 24 d'épaule. L'invention concerne également le fait d'attacher ou de fixer les composants 14 du type rembourrage au silicone sur d'autres zones ou parties d'un vêtement pour utilisation en milieu dangereux ou fortement dangereux (" hazardous duty garment ") nécessitant une protection supplémentaire thermique, contre l'usure ou I'abrasion et/ou contre les impacts ou les chocs. Bien que les modes de réalisation qui viennent d'être décrits représentent des modes de réalisation préférés de la présente invention, celle-ci n'est pas limitée à ces formes précises de réalisation et d'articles, et l'invention couvre également les modifications de ces articles ou des procédés qui viennent d'être décrits qui seraient aisément accessibles à l'homme de métier, sans sortir de la portée de la présente invention. REVENDICATIONS 1. - Vêtement pour environnement dangereux ou fortement dangereux, comprenant: une couche d'enveloppe extérieure d'un matériau de type aramide résistant à la chaleur, à la flamme ou au feu et à l'abrasion ou à l'usure; et un rembourrage fixé ou attaché à la couche d'enveloppe extérieure, le rembourrage comprenant un substrat ou support en tissu d'un matériau résistant à la chaleur, à la flamme ou au feu et à l'abrasion ou usure, ainsi qu'une couche d'un matériau en mousse de silicone lié ou fixé au substrat ou support de type tissu. 2. - Vêtement pour environnement dangereux ou fortement dangereux selon la revendication 1, selon lequel le substrat ou support en tissu est un matériau composé de fibres de carbone et d'aramide tissé, du type tissu doublé ou pour doublage (" face cloth "). 3. - Vêtement pour environnement dangereux ou fortement dangereux selon la revendication 2, selon lequel le substrat ou support en tissu est traité par un apprêt durable repoussant l'eau. 4. _ Vêtement pour environnement dangereux ou fortement dangereux selon la revendication 2, selon lequel la couche de matériau en mousse de silicone est durcie sur le substrat ou support en tissu. 5. - Vêtement pour environnement dangereux ou fortement dangereux selon la revendication 4, selon lequel la couche de matériau en mousse de silicone présente une épaisseur d'environ 3 mm à environ 10 mm. 6. - Vêtement pour environnement dangereux ou fortement dangereux selon la revendication 1, selon lequel le rembourrage est cousu sur la surface extérieure de la couche d'enveloppe extérieure. 7. - Vêtement pour environnement dangereux ou fortement dangereux selon la revendication 6, selon lequel le rembourrage est orienté de telle façon que la couche de matériau en mousse de silicone fait face à la couche de l'enveloppe extérieure. 8. - Vêtement pour environnement dangereux ou fortement dangereux selon la revendication 1, selon lequel ledit vêtement pour environnement dangereux ou très dangereux comprend des jambes de pantalon et ledit rembourrage est attaché ou fixé à une zone de cette jambe correspondant au genou. 9. - Vêtement pour environnement dangereux ou fortement dangereux selon la revendication 1, selon lequel le vêtement pour environnement dangereux ou très dangereux comprend une manche, et le rembourrage est attaché ou fixé à une zone de coude de celle-ci. 10. - Vêtement pour environnement dangereux ou fortement dangereux selon la revendication 1, selon lequel le rembourrage est attaché ou fixé à une zone d'épaule du vêtement. 11. - Vêtement pour environnement dangereux ou fortement dangereux selon la revendication 1, selon lequel ledit vêtement pour environnement dangereux ou très dangereux est un vêtement pour personnel de lutte contre le feu. 12. - Pantalon pour personnel de lutte contre le feu, comprenant: une couche d'enveloppe extérieure; et un rembourrage de genou fixé ou attaché à la surface extérieure de la couche d'enveloppe extérieure; ledit rembourrage de genou comprenant un substrat ou support en tissu résistant à la flamme ou au feu, à l'abrasion ou à l'usure, et à la déchirure, lié ou fixé à une couche de mousse de silicone, le rembourrage de genou étant orienté de telle façon que la mousse de silicone fait face à la couche de l'enveloppe extérieure. 13. - Pantalon pour personnel de lutte contre le feu selon la revendication 12, selon lequel le substrat ou support en tissu est traité par un apprêt durable repoussant l'eau.