Brevet FR2807973A1 — publié le 20011026

Filtre à air d'habitacle de véhicule, véhicule comportant un tel filtre, et procédé de fabrication. La présente invention est relative aux filtres à air d'habitacles de véhicules, aux véhicules comportant de tels filtres, et aux procédés de fabrication de tels filtres. Plus particulièrement, l'invention concerne un filtre à air d'habitacle de véhicule comprenant un matériau filtrant adapté pour retenir des particules en suspension dans l'air. La présente invention a notamment pour but de perfectionner les filtres connus de ce type, de façon qu'ils permettent une diffusion de substances volatiles dans l'habitacle du véhicule. A cet effet, selon l'invention, un filtre à air du genre en question est caractérisé en ce que le matériau filtrant porte des micro-capsules qui contiennent au moins une substance volatile et qui sont adaptées pour diffuser progressivement ladite substance volatile dans l'air traversant le filtre. Grâce à ces dispositions, on peut diffuser dans l'habitacle du véhicule des substances telles que des parfums, des antibactériens, des substances neutralisant les odeurs ou les polluants, des mélanges de ces substances, etc. La présentation de la substance volatile sous forme de microcapsules permet: - une conservation optimale de la substance volatile avant l'utilisation du filtre, - une utilisation d'une large gamme de substances volatiles, quasiment indépendamment de leur compatibilité chimique avec le matériau filtrant, compte tenu de l'isolation de la substance volatile dans la paroi des micro-capsules avant diffusion dans l'air, - et l'utilisation de procédés relativement faciles à mettre en oeuvre et peu coûteux pour déposer les micro-capsules sur le matériau filtrant, d'o un prix de revient modéré du filtre. Dans des modes de réalisation préférés du filtre à air selon l'invention, on peut éventuellement avoir recours en outre à l'une et/ou à l'autre des dispositions suivantes: - les micro-capsules sont réparties sur au moins une partie de l'épaisseur du matériau filtrant; - la substance volatile contenue dans les micro- capsules comprend au moins un produit choisi parmi: les parfums, * les anti-bactériens, et les produits susceptibles de neutraliser des polluants gazeux contenus dans l'air; - la substance volatile contenue dans les micro- capsules est choisie parmi les produits liposolubles et les produits hydrosolubles; - les micro-capsules comprennent chacune une paroi extérieure mince réalisée en un matériau choisi parmi les polymères aminoplastes poreux, les polymères polyamides, les polymères polyuréthanes, et les polymères cellulosiques; - les micro-capsules adhèrent au matériau filtrant par compatibilité chimique; - les microcapsules adhèrent au matériau filtrant par l'intermédiaire d'un liant chimique; - le liant est choisi parmi les liants polyuréthanes, les liants polyamides, les liants silicones, les liants acryliques et les liants époxy; - les micro-capsules présentent un diamètre inférieur à 28 pm; les micro-capsules présentent un diamètre compris entre 0,5 et 20 pm. Par ailleurs, l'invention a également pour objet un véhicule automobile comprenant au moins un filtre tel que défini ci-dessus pour filtrer de l'air envoyé vers l'habitacle du véhicule. Enfin, invention a encore pour objet un procédé de fabrication d'un filtre tel que défini ci-dessus, procédé dans lequel les micro-capsules sont déposées sur le matériau filtrant au moyen d'une méthode choisie parmi: le foulardage, - l'enduction, - la pulvérisation, - l'épuisement de bain, - la sérigraphie, - le passage du matériau filtrant sur au moins un cylindre tournant dans un liquide contenant des micro- capsules, - et l'offset. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description suivante de deux de ses formes de réalisation, données à titre d'exemples non limitatifs, en regard des dessins joints. Sur les dessins: - la figure 1 est une vue schématique d'un véhicule comportant un filtre à air d'habitacle selon l'invention, - la figure 2 est une vue en plan du filtre à air d'habitacle appartenant au véhicule de la figure 1, - la figure 3 est une vue en coupe transversale du filtre de la figure 2, - la figure 4 est une vue agrandie en coupe de la feuille de matériau filtrant constituant le filtre de la figure 3, dans une première forme de réalisation de l'invention, - et la figure 5 est une vue similaire à la figure 4, dans une deuxième forme de réalisation de l'invention. Sur les différentes figures, les mêmes références désignent des éléments identiques ou similaires. La figure 1 représente un véhicule automobile V équipé d'un filtre à air d'habitacle 1 adapté pour filtrer - de l'air frais F provenant de l'extérieur du véhicule et pénétrant ensuite dans l'habitacle du véhicule, - et/ou de l'air recyclé R provenant de l'habitacle du véhicule et renvoyé ensuite à l'intérieur de cet habitacle. Comme représenté sur les figures 2 et 3, le filtre à air 1 peut se présenter sous la forme d'une plaque de matériau filtrant 2, notamment un matériau tel que du papier ou similaire se présentant sous la forme d'une feuille mince plissée. Cette plaque de matériau filtrant comporte généralement un bourrelet périphérique 3 en matériau synthétique souple qui est adapté pour permettre un raccordement étanche du filtre avec le boîtier (non représenté) dans lequel il est reçu. Comme représenté sur la figure 4, le matériau filtrant 2 comporte généralement des fibres 6 telles que des fibres de cellulose ou des fibres synthétiques liées entre elles par liaison chimique ou thermique. Au sein de ces fibres sont déposées des micro-capsules 7 adaptées pour diffuser progressivement une substance volatile dans l'air traversant le filtre, tout au long de la durée de vie du filtre (soit par exemple pendant environ 6 mois). La fin de la durée de vie du filtre peut notamment être repérée par l'utilisateur du fait de l'absence d'odeur diffusée par le filtre, ou éventuellement par la diffusion d'une odeur caractéristique différente de l'odeur normale du filtre. Les micro-capsules 7 peuvent être déposées dans les fibres du matériau filtrant au voisinage de la face amont 5a du matériau filtrant 2 par rapport au flux d'air 4 traversant ce matériau, comme représenté sur la figure 4. En variante, les micro-capsules peuvent également être déposées au voisinage de la face aval 5b du matériau filtrant 2, comme représenté sur la figure 5, ou encore, les micro-capsules pourraient également être déposées sur toute l'épaisseur du matériau filtrant. Ces micro-capsules 7 présentent un diamètre de préférence inférieur à 28 un et par exemple compris entre 0,5 et 20 pm, ce diamètre pouvant toutefois atteindre plusieurs centaines de microns dans certains cas. Avantageusement, le diamètre des micro-capsules est inférieur à la taille maximale des pores du matériau filtrant. Dans tous les cas, la taille et la densité surfacique des micro-capsules 7 sont choisies pour ne pas augmenter sensiblement la perte de charge du filtre à air, perte de charge qui peut être par exemple de l'ordre de 90 Pa dans les conditions normales de fonctionnement du filtre à air. De façon connue en soi, les micro-capsules 7 sont réalisées en formant une paroi polymérisée autour de gouttelettes ou de particules de la substance volatile à diffuser dans l'air. Le matériau de la paroi mince des micro-capsules est adapté pour libérer progressivement la substance volatile encapsulée, par diffusion à travers la paroi poreuse de la microcapsule (le cas échéant sous l'effet d'une légère pression de quelques millibars due au passage de l'air dans le filtre) ou le cas échéant par rupture de cette paroi. Avantageusement, le polymère formant la paroi mince des micro-capsules 7 peut être réalisé en aminoplaste poreux, en polyamide, en polyuréthane, ou le cas échéant en un polymère cellulosique tel que l'éthyle cellulose ou l'acétate butyrate cellulose. La substance volatile contenue dans les micro- capsules 7 peut être par exemple: - un parfum hydrosoluble ou une huile liposoluble de parfum, - un anti-bactérien liposoluble ou hydrosoluble, une substance détruisant des gaz nocifs pouvant être transportés dans le flux d'air, tels que le N-butane, le toluène, le S02, le NO2, les formaldéhydes, etc: à titre d'exemple, on pourra utiliser des substances neutralisantes telles que la soude pour neutraliser les gaz acides, le permanganate de potassium pour neutraliser les formaldéhydes émanant notamment des plastiques neufs, etc., - une substance adaptée pour neutraliser des gaz odoriférants contenus dans l'air afin de masquer leur odeur, - ou une combinaison de ces substances. Les micro-capsules 7 peuvent être aisément imprégnées dans l'épaisseur du matériau filtrant 2, notamment par l'une des techniques suivantes: foulardage, c'est-à-dire essorage de la feuille de matériau filtrant entre deux cylindres après dépôt des micro-capsules par trempage de la feuille de matériau filtrant dans un liquide contenant lesdites micro- capsules, enduction d'une pâte ou autre qui contient les micro-capsules et qui est ensuite raclée à la surface du matériau filtrant pour homogénéiser ladite surface, - pulvérisation d'un liquide contenant les micro- capsules à la surface du matériau filtrant, - épuisement de bain (échange d'ions qui permet de greffer les micro-capsules sur le matériau filtrant), - sérigraphie, de préférence avec séchage au four à air chaud, héliographie ou similaire, c'est-à-dire en faisant tourner des cylindres lisses ou gravés dans un bac de liquide contenant des micro-capsules et en faisant passer le matériau filtrant sur ce cylindre pour y déposer les micro-capsules, - offset, etc. Avantageusement, les micro-capsules peuvent être greffées sur les fibres 6 du matériau filtrant par des liaisons chimiques 8, notamment au moyen d'un liant polyuréthane, polyamide, silicone, acrylique ou époxy. Ce liant peut par exemple être appliqué sur le matériau filtrant 2 ou sur les micro-capsules 7 avant dépôt des micro-capsules sur le matériau filtrant, le liant faisant ensuite adhérer les micro-capsules au matériau filtrant par simple contact, ou suite à un traitement thermique, ou autre. En variante, les micro-capsules peuvent aussi adhérer aux fibres du matériau filtrant simplement par compatibilité chimique. Dans un exemple particulier de réalisation qui a donné toute satisfaction, on a réalisé des micro-capsules de diamètre compris entre 4 et 8 pm, contenant un parfum de senteur "pêche de vigne" encapsulé dans une paroi mince d'aminoplaste poreux. L'aminoplaste poreux représentait 4% en masse des micro-capsules. Ces micro-capsules ont été déposées sur un papier filtre par pulvérisation à travers un masque en damier, avec une densité surfacique de 20 g/m2, les micro-capsules étant liées aux fibres du matériau filtrant au moyen d'une résine acrylique. REVEND I CATIONS 1. Filtre à air d'habitacle de véhicule comprenant un matériau filtrant (2) adapté pour retenir des particules en suspension dans l'air, caractérisé en ce que le matériau filtrant (2) porte des micro-capsules (7) qui contiennent au moins une substance volatile et qui sont adaptées pour diffuser progressivement ladite substance volatile dans l'air traversant le filtre. 2. Filtre à air selon la revendication 1, dans lequel les micro-capsules (7) sont réparties sur au moins une partie de l'épaisseur du matériau filtrant (2). 3. Filtre à air selon la revendication 1 ou la revendication 2, dans lequel la substance volatile contenue dans les micro-capsules (7) comprend au moins un produit choisi parmi: - les parfums, - les anti- bactériens, et les produits susceptibles de neutraliser des gaz contenus dans l'air. 4. Filtre à air selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la substance volatile contenue dans les micro-capsules (7) est choisie parmi les produits liposolubles et les produits hydrosolubles. 5. Filtre à air selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les micro-capsules (7) comprennent chacune une paroi extérieure mince réalisée en un matériau choisi parmi les polymères aminoplastes poreux, les polymères polyamides, les polymères polyuréthanes, et les polymères cellulosiques. 6. Filtre à air selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les micro-capsules (7) adhèrent au matériau filtrant (2) par compatibilité chimique. 7. Filtre à air selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel les micro-capsules (7) adhèrent au matériau filtrant (2) par l'intermédiaire d'un liant chimique (8). 8. Filtre à air selon la revendication 7, dans lequel le liant (8) est choisi parmi les liants polyuréthanes, les liants polyamides, les liants silicones, les liants acryliques et les liants époxy. 9. Filtre à air selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les micro-capsules (7) présentent un diamètre inférieur à 28 pm. 10. Filtre à air selon la revendication 9, dans lequel le diamètre des micro-capsules est compris entre 0,5 et 20 am. 11. Véhicule automobile (V) comprenant au moins un filtre à air (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes pour filtrer de l'air envoyé vers l'habitacle du véhicule. 12. Procédé de fabrication d'un filtre selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, dans lequel les micro-capsules (7) sont déposées sur le matériau filtrant au moyen d'une méthode choisie parmi: - le foulardage, - l'enduction, - la pulvérisation, - l'épuisement de bain, - la sérigraphie, - le passage du matériau filtrant sur au moins un cylindre tournant dans un liquide contenant des micro- capsules, - et l'offset.