Brevet FR2816191A1 — publié le 20020510

La présente invention concerne un procédé de nettoyage manuel des cuvettes de water-closet utilisant un dispositif de nettoyage jetable, après usage unique, dans le circuit des eaux usées et son procédé de fabrication. Comme le montre la figure 1 des dessins annexés, un siège de water-closet 1 est constitué d'une lunette 2 surplombant une cuvette 3 dont le fond se prolonge par une tuyauterie de grande section, formant le circuit d'évacuation des matières fécales (4), recourbée vers le haut pour constituer un siphon avec le fond 5 de la cuvette 3 et qui est rempli d'eau résiduelle 6 ; les cuvettes 3 sont reliées à un dispositif de chasse d'eau 7 qui, sur commande manuelle, envoie dans la cuvette une trombe d'eau, d'une dizaine de litres, permettant de chasser les matières fécales ainsi que le papier hygiénique situés dans la cuvette 3 après usage et de reformer le joint d'étanchéité du siphon avec l'eau résiduelle 6 d'évacuation des matières fécales en provenance du dispositif de chasse d'eau 7. La trombe d'eau envoyée dans la cuvette 3 est sensée balayer ses parois qui ne sont pas en contact permanent avec l'eau résiduelle 6 pour les nettoyer des traces éventuelles de matières fécales ou des morceaux de papier hygiénique qui pourraient y rester ; or, il reste fréquemment, sur les parois des cuvettes 3, des traces qui ne s'enlèvent pas même lorsque le dispositif chasse d'eau 7 est activé à plusieurs reprises et il est nécessaire de nettoyer manuellement la cuvette 3 ; en général, il est utilisé une balayette à poils semi-rigides qui permet de décoller les matières et qui est rangé sur un support entre chaque usage. Il existe en Amérique du Nord des cuvettes de watercloset dont la forme est telle que la fonction siphon est séparée de la fonction cuvette ; la cuvette est large et pleine d'eau de manière que les matières fécales ne puissent toucher des parties de la cuvette non immergées dans l'eau ; de plus la trombe d'eau d'évacuation des matières fécales forme un puissant vortex qui nettoie la cuvette avant l'évacuation de l'eau et des matières fécales ; dans ces conditions il n'est pas utile d'utiliser une balayette. Il est connu un mode de recyclage des cartons récupérés qui consiste à les déliter dans de l'eau de manière à mettre les fibres en suspension puis à mouler des objets en aspirant le mélange à travers de fines grilles ayant la forme de l'objet à fabriquer ; les grilles laissent passer l'eau et retiennent les fibres du carton qui s'accumulent jusqu'à obtenir l'épaisseur désirée ; la pièce est alors essorée, démoulée puis séchée ; la pièce obtenue, comme par exemple une boîte à oeufs, est rigide et de structure homogène ; une épaisseur de l'ordre du millimètre qui est en contact avec de l'eau par une face n'est traversée par l'humidité qu'au bout de plusieurs minutes sans qu'il y ait encore un début de délitement. L'objet de l'invention vise un procédé de nettoyage manuel de cuvette de siège de water-closet utilisant un dispositif de nettoyage à usage unique fabriqué par un procédé de recyclage du papier ; le dispositif de nettoyage est constitué d'un seul matériau composite hétérogène susceptible d'être rigide et résistant, lorsqu'il est sec, mais lorsqu'une partie du dispositif de nettoyage est humidifiée, celle-ci devient souple pendant un temps déterminé, pour permettre le nettoyage de la cuvette en tenant le dispositif de nettoyage par la partie restée sèche ; à la fin du nettoyage, la partie humidifiée commence à se briser en plusieurs morceaux qui tombent au fond de la cuvette tandis que l'ensemble du dispositif de nettoyage est précipité dans l'eau résiduelle de la cuvette et s'y brise en morceaux afin de pouvoir être ensuite évacué grâce à l'action du dispositif de chasse d'eau par le circuit d'évacuation des matières fécales. Sur les dessins annexés, La figure 2 représente une vue perspective d'un dispositif de nettoyage selon l'invention. Les figures 3A à 3D représentent une coupe partielle d'une cuvette 3 et de son siphon avec les diverses phases d'utilisation du dispositif de nettoyage. La figure 4 représente une vue perspective d'un dispositif de nettoyage suivant une version préférée de l'invention. La figure 5 représente une vue perspective d'une empreinte permettant de mouler le dispositif de nettoyage de la figure 4. Les figures 6A à 6E représentent en coupe les diverses phases du moulage des dispositifs de nettoyage suivant la version préférée du procédé. Sous une forme de réalisation simple, le dispositif de nettoyage est, par exemple, une spatule 8 (fig. 2) fabriquée à partir de carton ou papier recyclé susceptible d'être rigide à sec, de s'assouplir rapidement à une extrémité de récurage 9 (fig. 3B), de manière contrôlée, dès que l'extrémité de récurage 9 (fig. 3A) est immergée dans de l'eau résiduelle 6, tandis que l'autre extrémité reste rigide pour servir de manche 10 afin de permettre le nettoyage rapide de la cuvette 3 ; lorsque la cuvette 3 est nettoyée, il suffit de laisser tomber la spatule 8 (fig. 3C et fig. 3D) dans l'eau résiduelle 6 de la cuvette 3 où elle se brise en morceaux 11 sous son propre poids en s'enfonçant dans l'eau résiduelle 6 ; il suffit ensuite d'actionner le dispositif de chasse d'eau pour éliminer les morceaux 11 comme des matières fécales. Le procédé de fabrication du dispositif de nettoyage des cuvettes de water-closet utilise comme matière de base des petits morceaux de papier d'environ un centimètre carré de surface ; ces morceaux de papier sont agglomérés entre eux par humidification avec au moins une colle et/ou un liant grâce à des moyens de malaxage, ce qui permet d'obtenir une pâte de moulage ; la pâte est ensuite utilisée pour former, grâce à des moyens de moulage, le dispositif de nettoyage qui se présente, par exemple, sous la forme de la spatule 8 (fig. 2) ; la colle utilisée permet d'obtenir d'une part une spatule 8 rigide et résistante à la rupture lorsque la spatule est sèche et, d'autre part, lorsque la spatule 8 est partiellement immergée dans l'eau, la colle de la partie immergée se dissout progressivement tout en maintenant une liaison entre les morceaux de papier pendant quelques dizaines de secondes et tout en permettant l'humidification rapide des morceaux de papier, la structure ainsi créée est une structure hétérogène qui présente notamment la particularité d'être peu sensible à l'humidification par capillarité contrairement, par exemple, à un papier buvard qui présente au niveau de l'humidification ce type de performances mais qui, compte tenu de l'homogénéité de sa structure, est très vite largement mouillé par capillarité dès l'instant qu'une de ses extrémités est immergée dans l'eau ; les morceaux de papier ainsi humidifiés s'assouplissent et deviennent autant de charnières qui rendent souple la matière constituant l'extrémité de récurage 9 humidifiée de la spatule 8 ; dans ces conditions l'extrémité de récurage 9 (fig. 2A) s'assouplit progressivement pour pouvoir être appliquée et pressée sur les parois de la cuvette 3 afin de pouvoir balayer une surface significative permettant d'en effectuer le nettoyage ; la structure de la spatule 8 étant hétérogène en fin de nettoyage la colle étant par endroits dissoute totalement, la partie humidifiée commence à se briser en gros morceaux 11 (fig. 3C) tandis que la partie sèche servant de manche 10 reste rigide jusqu'à ce que la spatule 8 soit précipitée dans l'eau résiduelle 6 de la cuvette 3 ; si la partie supérieure du manche 10 de la spatule 8 reste émergée, le poids de l'ensemble est suffisant pour que la partie immergée de la spatule 8 se casse en morceaux 12 (fig. 3D) en entraînant la partie émergée à son tour dans l'eau résiduelle 6 ; les morceaux 11 et 12 sont alors suffisamment petits ou suffisamment assouplis pour permettre leur évacuation par l'action du dispositif de chasse d'eau sans prendre le risque de boucher les canalisations ; le délitement de l'ensemble se fait plus tard soit dans la fosse septique ou la fosse toutes eaux usées, soit au cours du transfert vers la station d'épuration. Dans une version préférée de l'invention, le dispositif de nettoyage est en forme de gouttière, composé d'une partie centrale 14 plate bordée par deux parties latérales 15, toutes trois sont de dimensions sensiblement identiques et de forme sensiblement trapézoïdale, chaque partie latérale 15 faisant un angle de dépouille 16 de l'ordre de cent dix à cent cinquante degrés avec la partie centrale 14 ; la forme trapézoïdale de la partie centrale 14 et des parties latérales 15 comporte respectivement une grande base 17 et 18, large de vingt-cinq à quarante millimètres, une petite base 19 et 20, large de quinze à vingt-cinq millimètres pour une longueur 21 de deux à deux cent cinquante millimètres. Les grandes bases 17 et 18 des trapèzes des parties centrales 14 et latérales 15 délimitent l'extrémité de récurage 22 du dispositif de nettoyage 13 ; l'extrémité de récurage 22 est la zone destinée à être humidifiée ce qui facilite l'ouverture des angles de dépouille 16 des trois parties, centrale 14 et latérales 15, permettant d'obtenir une surface de contact avec les parois de la cuvette à nettoyer. Les petites bases 19 et 20 des trapèzes des parties centrales 14 et latérales 15 bordent l'autre extrémité, servant de manche 23, qui est fermée par une paroi bombée 24 présentant une dépouille suffisante pour permettre un démoulage correct. Dans une version préférée de l'invention, les morceaux de papier obtenus par broyage proviennent de carton ondulé à recycler qui sont constitués par l'assemblage de kraft ; ces morceaux de papier sont humidifiés suffisamment pour constituer une sorte de pâte à mouler dans laquelle les morceaux de kraft ont gardé leur structure ; ils sont mélangés d'une part à de la colle du type de la colle utilisée pour les papiers peints et, d'autre part, à un liant : la colle donne une bonne rigidité au dispositif de nettoyage 8,13, lorsque la pâte à mouler est sèche, mais elle est relativement cassante et se dissout en général assez rapidement dès que le dispositif de nettoyage est au contact avec de l'eau ; d'où la nécessité, si la dissolution de la colle est trop rapide et ne laisse pas le temps d'effectuer le nettoyage, d'ajouter au mélange un liant qui permet de compenser la fragilité du dispositif de nettoyage à sec en lui rajoutant de la ténacité, ce liant ayant la propriété de s'humidifier progressivement dans l'eau tout en maintenant la cohésion de l'ensemble ; à titre d'exemple, la colle utilisée peut être de la colle à papier ou une colle de composition équivalente et le liant peut être d'origine végétale. A titre indicatif, la quantité d'eau rajoutée pour obtenir la pâte à mouler est en poids par rapport au kraft de l'ordre de 300%, la quantité de colle est de l'ordre de 10 à 20%, tandis que la quantité de liant est de l'ordre de 20 à 40% Il est bien évident que les quantités optimales sont déterminées expérimentalement en fonction du résultat recherché tel que décrit précédemment ; il peut être intéressant, par exemple, d'empêcher qu'en cours de nettoyage le manche 10 ne se brise ou ne se sépare de la partie humidifiée, sans utiliser de liant et en gardant le même temps d'utilisation, ce résultat peut être obtenu, par exemple, en augmentant l'épaisseur 25 de matière de la spatule 8. La pâte à mouler est, par exemple, homogénéisée avec ses ingrédients dans un malaxeur classique suffisamment lent pour ne pas déstructurer les morceaux de kraft ; ce malaxeur peut, par exemple, être une bétonnière. Une quantité prédéterminée de la pâte à mouler 26 (fig. 6A) obtenue est, par exemple, répartie dans le fond 27 d'une empreinte 28 (fig. 5 et fig. 6A) dans laquelle il est enfoncé ensuite un poinçon (fig. 6A et fig. 6B) qui écrase la pâte à mouler 26, pour former le futur dispositif de nettoyage 30, en la repoussant sur les bords 31 de l'empreinte 28 et qui, de préférence en fin de mouvement, ferme suffisamment l'empreinte 28 pour empêcher que la matière puisse être extrudée à l'extérieur de cette dernière tout en laissant passer l'eau éventuellement exudée ; le poinçon 29 (fig. 6C) est ensuite retiré laissant le futur dispositif de nettoyage 30 dans l'empreinte 28 (fig. 6D) contenant le futur dispositif de nettoyage 30 l'ensemble étant envoyé à un poste de séchage dans lequel l'eau est évaporée par un des moyens connus comme, par exemple, un balayage de la surface par de l'air chaud ; le démoulage des dispositifs de nettoyage 32 fabriqués se fait dès que la pâte à mouler est suffisamment rigide. Dans un perfectionnement de l'invention, le nettoyage de la cuvette 3 est facilité en mélangeant dans la pâte à mouler 26 de 2 à 5%,-en poids par rapport au kraft, de savon en paillettes ; dans un autre perfectionnement de l'invention, il est ajouté un peu de colorant tel que du bleu de méthylène. Les produits utilisés, doivent obligatoirement être compatibles avec le bon fonctionnement des stations d'épuration. Revendications 1-Procédé de nettoyage manuel d'une cuvette (3) de siège de water-closet (1) muni d'une chasse d'eau (7) et d'un circuit d'évacuation des matières fécales (4), dont le fond (5) est rempli d'une quantité d'eau résiduelle (6), caractérisé par l'utilisation d'un dispositif de nettoyage (8,13) à usage unique, comportant une extrémité de récurage (9, 22) et un manche (10, 23), fabriqué par un procédé de recyclage du papier permettant d'obtenir un matériau composite hétérogène rigide et résistant lorsqu'il est sec et souple pendant un temps limité lorsqu'il est humidifié, dont il suffit d'humidifier l'extrémité de récurage (9,22) en la trempant dans l'eau résiduelle (6) pour que l'extrémité de récurage (9,22) devienne souple pendant un temps déterminé pour permettre le nettoyage de la cuvette (3) en tenant le dispositif de nettoyage (8,13) par la partie restée sèche servant de manche (10,23), le dispositif de nettoyage (8,13) étant ensuite précipité dans l'eau résiduelle (6) dans laquelle il se brise en morceaux (11, 12) afin de pouvoir être ensuite évacué, grâce à l'action du dispositif de chasse d'eau (7), par le circuit d'évacuation des matières fécales (4). 2-Dispositif de nettoyage suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est constitué d'une spatule (8), comportant un manche (10) et une extrémité de récurage (9) fabriquée à partir de carton ou papier recyclé. 3-Dispositif de nettoyage suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il forme une gouttière (13) comportant une extrémité de récurage (22) et un manche (23), constituée d'une partie centrale (14) bordée par deux parties latérales (15), de forme sensiblement trapézoïdale, chaque partie latérale (15) faisant un angle de dépouille (16) de l'ordre de cent dix à cent cinquante degrés avec la partie centrale (14), la forme trapézoïdale de la partie centrale (14) et des parties latérales (15) comportant respectivement une grande base (17, 18) et une petite base (19,20) séparées par une longueur (21) de deux cents à deux cent cinquante millimètres, les grandes bases (17, 18) délimitant l'extrémité de récurage (22), larges de vingt-cinq à quarante millimètres chacune et les petites bases (19, 20), larges de quinze à vingt-cinq millimètres, bordant l'autre extrémité, servant de manche (23), qui est fermée par une paroi bombée (24). 4-Procédé de fabrication du dispositif de nettoyage par recyclage du papier suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il utilise de petits morceaux de papier, d'environ un centimètre carré de surface obtenue par broyage provenant de carton ondulé et constitués de kraft assemblés, qui sont humidifiés, en prenant soin que les morceaux de kraft gardent leur structure et qui sont mélangés d'une part à de la colle à papier et, d'autre part, à un liant ayant la propriété de s'humidifier progressivement dans l'eau tout en maintenant la cohésion de l'ensemble. 5-Procédé de recyclage du papier suivant les revendications 1 et 4, caractérisé en ce que le liant est d'origine végétale, 6-Procédé de recyclage du papier suivant les revendications 4 et 5. caractérisé en ce que la quantité d'eau rajoutée pour obtenir la pâte à mouler (26) est en poids par rapport au poids de kraft de l'ordre de 300%, la quantité de colle étant de l'ordre de 10 à 20% et la quantité de liant étant de l'ordre de 20 à 40%. 7-Procédé de recyclage du papier suivant les revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'une quantité prédéterminée de pâte à mouler (26), est homogénéisée dans un malaxeur suffisamment lent pour ne pas déstructurer les morceaux de kraft, est ensuite répartie dans le fond (27) d'une empreinte (28) dans laquelle il est enfoncé un poinçon (29) qui écrase la pâte à mouler (26) pour former le futur dispositif de nettoyage (30), le poinçon (29) étant ensuite retiré laissant le futur dispositif de nettoyage (30) dans l'empreinte (28) qui est envoyée à un poste de séchage, le démoulage des dispositifs de nettoyage (32) fabriqués ayant lieu dès que la pâte à mouler (26) est suffisamment rigide. 8-Procédé de recyclage du papier suivant la revendication 4, caractérisé en ce que du savon en paillettes est mélangé à la pâte à mouler (26) à raison de 2 à 5% en poids par rapport au kraft 9-Procédé de recyclage du papier suivant la revendication 4, caractérisé en ce qu'il est ajouté du colorant à la pâte à mouler.