Brevet FR2843042A1 — publié le 20040206

DISPOSITIF POUR L'ADSORPTION CONTRÈLEE DE L'HUMIDITE La présente invention a pour objet un dispositif pour l'adsorption contrôlée de l'humidité. Dans la présente demande, on entend par humidité, la vapeur d'eau contenue dans l'air. La présence d'humidité dans l'air ambiant est souvent indésirable. Ceci est notamment le cas dans certaines régions ou les conditions climatiques induisent des taux d'humidité importants dans l'air. Lorsque ces pourcentages sont élevés, l'humidité peut porter préjudice à l'intégrité des habitation ou des objets s'y trouvant en induisant nombre de phénomènes, comme notamment des claquages ou craquèlements de la peinture, des décollements ou jaunissement du papier peint, des moisissures, des auréoles, la formation de salpêtre, de la rouille, des gonflements et des craquements des boiseries. Dans le cas de matériel électronique il peut être vital, pour le bon fonctionnement des appareils, qu'ils soient conditionnés ou stockés dans une atmosphère peu humide lors de leur transport. Les problèmes d'humidité sont également particulièrement surveillés dans le secteur de l'alimentation puisqu'ils sont susceptibles de provoquer l'altération des qualités physiques et organoleptiques des aliments. Un environnement humide peut favoriser le développement de moisissures ou de bactéries affectant l'apparence, la consistance et le got des produits alimentaires. Ces modifications peuvent même entraîner la péremption des produits alimentaires, ce qui représente un risque important de perte de produit ou pire, d'intoxication du consommateur. On a cherché à résoudre ces problèmes d'humidité en proposant des dispositifs adsorbant l'humidité à placer dans les environnements de conditionnement de produits alimentaires ou d'appareils électroniques. De tels dispositifs sont constitués d'un compartiment en matériau perméable à l'air humide, contenant un adsorbant. Un dispositif de ce type est notamment décrit dans la demande de brevet FR 2 773 787. Si tant est qu'un tel dispositif se montre efficace pour supprimer les problèmes liés à la présence d'humidité dans l'environnement de stockage. Cependant l'adsorption de l'humidité est telle qu'elle conduit à la dessiccation des produits. Ces dispositifs ne permettent pas un contrôle de l'adsorption d'humidité. Or, en particulier dans le secteur de l'alimentation, le contrôle de l'humidité de l'environnement de stockage est crucial. En effet, pour conserver toutes leurs qualités physiques et organoleptiques aux produits alimentaires, il est essentiel qu'ils soient conditionnés dans un environnement qui ne soit ni trop humide, ni trop sec. Les conséquences d'un environnement trop humide ont déjà été évoquées ci-dessus. Un environnement de conditionnement trop sec induit inéluctablement la dessiccation des aliments, altérant ainsi gravement leurs propriétés physiques. A titre d'exemple, la dessiccation conduit à des aliments caoutchouteux, secs, voire même cassants. Il va de soit que de telles altérations sont indésirables pour le consommateur. D'autres dispositifs actuellement sur le marché sont des appareils mécaniques compliqués et très élaborés permettent le contrôle de l'humidité. C'est le cas notamment dans les musées o les pièces conservées doivent être maintenues dans une atmosphère à humidité contrôlée. Cependant, ces appareils nécessitent un investissement lourd et un entretien conséquent. Il existe donc un besoin en un dispositif simple de fabrication et peu coteux pour le contrôle de l'humidité dans les environnements de conditionnement de produits, notamment des aliments, permettant la préservation de toutes leurs qualités. Les Demandeurs ont le mérite d'avoir réussi à mettre au point un tel dispositif. Le dispositif (1) pour l'adsorption contrôlée de l'humidité selon l'invention comprend une poche (4) définie par une paroi contenant un adsorbant (7), ledit dispositif (1) étant caractérisé en ce que ladite paroi comprend au moins deux régions, - une première région (2) imperméable à la vapeur d'eau et aux liquides; - une deuxième région (3) perméable à la vapeur d'eau et imperméable aux liquides. Au sens de la présente invention, on entend par adsorbant, un adsorbant d'humidité, c'est-à-dire toute substance capable de retenir des molécules d'eau à l'état liquide ou gazeux à sa surface en raison de l'intervention de forces superficielles. L'adsorption d'humidité étant définie comme l'action de retenir des molécules d'eau à l'état gazeux, qui se trouvent dans l'air humide, à la surface de l'adsorbant d'humidité en raison de l'intervention de forces superficielles. L'adsorption est réversible par le phénomène de désorption. L'adsorption contrôlée est quant à elle définie dans la présente demande comme le contrôle de la quantité en masse de vapeur d'eau qui est adsorbée en un temps donné. Le contrôle de l'adsorption permet donc la régulation de l'humidité à un taux donné, prédéterminé selon les conditions requises pour l'environnement de stockage. Dans le dispositif (1) selon l'invention, les première et deuxième régions (2), (3) définissent la paroi de la poche (4) fermée. Les première et deuxième régions (2), (3) sont toutes deux réalisées à partir d'un matériau imperméable aux liquides. La poche (4) est donc un volume fermé imperméable aux liquides. La deuxième région (3) est toutefois perméable à la vapeur d'eau contenue dans l'air humide. Compte tenu du fait que seule la deuxième région (3) est perméable à la vapeur d'eau sur l'ensemble de la paroi de la poche (4) , l'adsorbant (7) ne peut adsorber la vapeur d'eau qu'à travers cette deuxième région (3). En pratique, dans le dispositif (1) selon l'invention, la surface occupée par la deuxième région (3) définit la surface d'échange pour l'adsorption de la vapeur d'eau contenue dans l'air humide. C'est en effet la seule surface du dispositif qui soit perméable à la vapeur d'eau contenue dans l'air humide. Ainsi, plus la surface de la deuxième région (3) est importante par rapport à la surface totale de la poche (4), plus la surface d'échange pour l'adsorption de la vapeur d'eau est importante et plus l'adsorption est importante. Il est donc possible de contrôler l'adsorption de la vapeur d'eau en jouant sur la surface de la deuxième région (3). En fonction du taux d'humidité de l'environnement à traiter, l'adsorption sera donc ajustée en jouant sur la surface occupée par la deuxième région (3) par rapport à la surface totale de la poche (4). En d'autres termes, dans le dispositif selon l'invention, la surface de la deuxième région (3) est donc choisie de manière à permettre le contrôle de l'adsorption de l'humidité. L'humidité peut ainsi être régulée à un taux déterminé dans l'environnement de stockage des produits. Les première et deuxième régions (2) et (3) forment la paroi de la poche (4). Elles sont juxtaposées sur au moins une partie de la poche, de manière à ce qu'au moins une partie de la deuxième région (3), qui est la seule région perméable à la vapeur d'eau, puisse permettre à la vapeur d'eau d'accéder à l'adsorbant (7). Toutefois, les première et deuxième régions (2) et (3) peuvent être superposées sur une partie de leur surface, notamment en leurs points d'assemblages. De préférence, la surface de la deuxième région (3) représente 1 à 99 % de la paroi de la poche (4) et plus préférentiellement, moins de 50 % de la surface la paroi de la poche (4). A titre d'exemple non limitatif, la première région (2) peut représenter plus de 50% de la paroi de la poche (4) et la deuxième région (3) a la forme d'un disque et représente moins de 50% de la paroi de la poche. Le disque de la deuxième région (3) est en fait une fenêtre d'adsorption. Cette fenêtre d'adsorption, comme l'indique son nom, sera la fenêtre à travers laquelle l'adsorption va avoir lieu. En d'autres termes, la fenêtre est une voie de communication entre l'adsorbant et la vapeur d'eau contenue dans l'air humide. Afin que le dispositif (1) soit fermé et imperméable aux liquides, cette fenêtre d'adsorption est fermée de façon étanche par la deuxième région (3) qui est en matériau perméable à la vapeur d'eau. La vapeur d'eau va donc pouvoir être adsorbée par l'adsorbant (7) à travers la deuxième région (3) qui recouvre la fenêtre d'adsorption. Une fois adsorbée l'eau est condensée et reste prisonnière à l'intérieur du volume imperméable aux liquides défini par la paroi de la poche (4). La fenêtre d'adsorption peut avoir n'importe quelle forme. Notamment, celle-ci peut être triangulaire rectangulaire, carrée ou encore circulaire. En ce qui concerne plus précisément la première région (2) du dispositif, celle-ci est réalisée à partir d'un matériau imperméable à l'air humide et aux liquides. Elle peut avoir n'importe quelle forme ou dimension. Ce matériau peut par ailleurs être rigide ou souple. Cette première région (2) forme, avec la deuxième région (3), la paroi de la poche (4) fermée. Comme indiqué plus haut, leur assemblage est étanche, c'est-à-dire que les première région et deuxième régions (2), (3) définissent un volume imperméable aux liquides lorsqu'elles sont assemblées pour former la paroi de la poche (4) . De préférence, la première région (2) sera réalisée à partir d'un film en matériau laminé, extrudé ou coextrudé, de préférence un film de polyéthylène. Ces matériaux peuvent être avantageusement souples. Quant à la deuxième région (3), celle-ci peut également avoir n'importe quelle forme et est réalisée à partir d'un matériau perméable à la vapeur d'eau et imperméable aux liquides. Ce matériau peut également être rigide ou souple. La deuxième région (3) peut notamment avoir la forme d'un rectangle d'un carré ou encore d'un disque. De préférence, le matériau de la deuxième région (3) est choisi parmi les matériaux non-tissés et/ou indéchirables. On entend par matériau indéchirable, un matériau qui n'est pas déchirable manuellement. Plus préférentiellement, ces matériaux sont à base de polyéthylène ou de filaments de polyéthylène de haute densité comme notamment du type TYVEK (DUPONT DE NEMOURS). Le TYVEK préféré est le TYVEK de type 1073B. Les première et deuxième régions (2), (3) peuvent être assemblées par tout moyen assurant l'imperméabilité du dispositif (1) aux liquides vis-à- vis de l'environnement extérieur. Des méthodes d'assemblages sont notamment le collage, la soudure thermique ou encore la soudure à ultrasons. Comme il a été décrit ci-dessus, la poche (4) définie par les première et deuxième régions (2), (3) contient au moins un adsorbant (7). Les adsorbants appropriés, c'està-dire capable d'adsorber la vapeur d'eau contenue dans l'air, peuvent être choisis dans le groupe comprenant les zéolithes, naturelles ou synthétiques, les tamis moléculaires, les gels de silices, micro ou macroporeux, les argiles et leurs mélanges. Un mode de réalisation particulièrement avantageux du dispositif (1) selon l'invention est celui dans lequel l'adsorbant (7) est du gel de silice, la première région (2) est réalisée à partir de polyéthylène et la deuxième région (3) est réalisé à partir de matériau du type TYVEK . Il peut en outre être intéressant de placer un absorbant à l'intérieur de la poche (4). Cet absorbant aura la fonction d'absorber les liquides issus de l'adsorption de l'humidité par l'adsorbant (7) dans la poche (4). D'une manière avantageuse, la poche (4) peut aussi contenir un agent gélifiant. Cet agent gélifiant aura pour fonction de gélifier les liquides issus de l'absorption et/ou de l'adsorption des liquides dans la poche (4). Dans certaines applications, il peut en outre être intéressant de prévoir au moins un support pour la diffusion de substances actives. Ces substances peuvent être notamment des bactéricides, des désodorisants, des agents antirouille, des indicateurs colorés, que ce soit pour indiquer le taux d'humidité de l'air, ou encore pour visualiser le degré de saturation de l'adsorbant (7). Dans un mode de réalisation particulier, ce sont les matériaux de la première région (2) et/ou de la deuxième région (3) qui vont servir de support à ces substances actives. Dans ce cas, ces matériaux permettent aux substances actives supportées de se diffuser dans l'environnement humide. Les substances actives peuvent être appliquées au matériau support par toute technique connue par l'homme du métier, notamment par vaporisation, enduction, trempage, foulardage ou encore collage. Il est également possible de prévoir un support indépendant de la poche (4) pour ces substances actives. Ce support indépendant peut être fixé à l'extérieur o à l'intérieur du dispositif par tout moyen connu par l'homme du métier, notamment par collage, soudure ou agrafage. Dans un autre mode de réalisation particulier, c'est l'adsorbant (7) qui peut servir de support pour les substances actives. Il est aussi possible de mélanger l'adsorbant (7) avec un matériau support pour les substances actives. Afin de conserver toutes ses qualités adsorbantes au dispositif (1) avant son utilisation, il est avantageux de protéger la deuxième région (3) de l'air humide grâce à un film protecteur et pelable (6). On entend par pelable, un film fixé de manière réversible sur la deuxième région (3), par exemple grâce à un film adhésif. En d'autres termes, ce film (6) est retirable facilement et sans provoquer de dommages sur la poche (4). Le matériau de ce film protecteur pelable (6) est bien entendu imperméable à la vapeur d'eau. Des matériaux pelables appropriés sont par exemple des films en matériaux laminés, extrudés ou coextrudés, notamment de polyéthylène, de polyamide/polyéthylène, de polyester/polyamide ou encore un laminé de papier/polyéthylène. Le film protecteur et pelable (6) est retiré pour mettre le dispositif (1) en service. Une fois le film (6) retiré, la deuxième région (3) est au contact de l'air humide. La vapeur d'eau contenue dans cet air humide va être adsorbée par l'adsorbant (7) en passant à travers le matériau perméable à la vapeur d'eau de la deuxième région (3). Le dispositif (1) selon l'invention est mono-usage, il est jeté une fois que l'adsorbant (7) est usagé, c'est-àdire lorsqu'il ne remplit plus sa fonction d'adsorption de la vapeur d'eau. L'usager n'a donc pas besoin d'ouvrir le dispositif (1) pour le recharger en adsorbant (7). Cela a pour avantage d'éviter le risque de renverser l'adsorbant (7) dans l'environnement à protéger. Le dispositif (1) selon l'invention reste de ce fait totalement étanche visà-vis de l'environnement humide à traiter et ce tout au long de sa durée de vie. L'invention va maintenant être décrite plus en détail à l'aide des figures sans pour autant limiter l'invention aux seuls modes de réalisation représentés. La Figure 1 est une vue de face d'un mode de réalisation du dispositif (1) selon l'invention. La Figure 2 est une vue éclatée d'un mode de réalisation du dispositif (1) selon l'invention. La Figure 3 est une vue en trois-quarts et partiellement arrachée de ce mode de réalisation du dispositif (1) selon l'invention. Sur la Figure 1, le dispositif (1) selon l'invention a une forme rectangulaire et comprend une première région (2) et une deuxième région (3). La première région (2) a une forme rectangulaire et est imperméable à la vapeur d'eau et aux liquides. La deuxième région (3) a la forme d'un disque et est perméable à la vapeur d'eau et imperméable au liquides. La bande (3S) sur la circonférence du disque de la deuxième région (3) représente les points d'assemblage des première et deuxième régions (2), (3). En d'autre termes, les première et deuxième régions (2), (3) sont soudées sur cette bande. La bande (4) représente la bande d'assemblage selon laquelle le dispositif selon l'invention est fermé. Sur la figure 2, le dispositif (1) selon l'invention est représenté selon une vue éclatée. La première région (2) a la forme de deux feuilles (2A) et (2B) comprenant les fenêtres d'adsorption (2FA) et (2FB). La deuxième région (3) a la forme de deux disques (3A) et (3B). Lors de l'assemblage, les disques (3A) et (3B) de la deuxième région (3) sont soudées sur leur circonférence aux feuilles (2A) et (2B) de la première région de manière à fermer les fenêtres d'adsorption (2FA) et (2FB). L'adsorbant (7) se trouve à l'intérieur de la poche (4), une fois que cette dernière est assemblée. Les films pelables (6A) et (6B) protègent de l'air humide les deuxièmes régions (3A) et (3B). Sur la figure (3), le dispositif (1) selon l'invention est représenté partiellement arraché une fois assemblé et en fonctionnement, c'est à dire une fois que les films pelables (6A) et (6B) ont été retirés. Les feuilles de la première région (2A) et (2B) ont été soudées entre elles selon la bande de soudure (4). Les disques de la deuxième région (3A) et (3B) ont été soudés sur la bande (3S) de leur circonférence. L'adsorbant (7) se trouve à l'intérieur de la poche (4) définie par l'assemblage des feuilles de la première région (2A), (2B) et des disques de la deuxième région (3A), (3B). Une fois assemblées, ces deux régions définissent une poche (4) fermée imperméable aux liquides. L'exemple qui suit a la vocation d'illustrer un mode de réalisation particulier du dispositif selon l'invention sans pour autant limiter l'invention à ce seul mode de réalisation. EXEMPLE DE DISPOSITIF SELON L'INVENTION On réalise un dispositif adsorbant pour l'adsorption de l'humidité conforme à l'invention de dimension totale x 11 cm avec les matériaux suivants: - deux feuilles identiques de polyéthylène de dimension 15 x Il cm pour la première région (2), - deux disques identiques de TYVEK de rayon 6 cm pour la deuxième région (3), et Les disques sont soudés aux feuilles sur une bande d'l cm sur la circonférence du disque afin de fermer les fenêtre d'adsorption. Les feuilles ayant les fenêtre d'adsorption ainsi fermées sont ensuite soudées entre elles sur trois de leur côté pour permettre le remplissage de la poche (4) en adsorbant (7) (100 g de gel de silice). Une fois remplie en adsorbant (7), la poche (4) est fermée sur son dernier côté afin d'obtenir un poche (4) imperméable aux liquides. REVENDICATIONS 1. Dispositif pour l'adsorption de l'humidité (1) comprenant une poche (4) définie par une paroi contenant un adsorbant (7), ledit dispositif étant caractérisé en ce que ladite paroi comprend au moins deux régions, - une première région (2) imperméable à la vapeur d'eau et aux liquides, - une deuxième région (3) perméable à la vapeur d'eau et imperméable aux liquides. 2. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel la deuxième région (3) est réalisée à partir d'un matériau choisi parmi les matériaux non- tissés et/ou indéchirables, de préférence à base de polyéthylène de haute densité, et plus préférentiellement à base de TYVEK . 3. Dispositif selon l'une ou l'autre des revendications 1 ou 2, dans lequel la première région (2) est réalisée à partir d'un matériau choisi parmi les films en matériaux laminés extrudés ou coextrudés, de préférence à partir de polyéthylène. 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 dans lequel l'adsorbant (7) est choisi dans le groupe comprenant les zéolithes, naturelles ou synthétiques, les tamis moléculaires, les gels de silices, micro ou macroporeux, les argiles et leurs mélanges. 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 dans lequel la deuxième région (3) est protégée de l'air humide par un film pelable (6). 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel la poche (4) contient en outre un absorbant. 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel la poche (4) contient en outre un agent gélifiant. 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 7 comprenant en outre un support pour substances actives. 9. Dispositif selon la revendication 8 dans lequel les substances actives sont choisies dans le groupe comprenant les bactéricides, les désodorisants, les agents antirouille, les indicateurs colorés, que ce soit pour indiquer le taux d'humidité de l'air, ou encore pour visualiser le degré de saturation de l'adsorbant. 10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 9 dans lequel la première région (2) représente plus de 50 % de la paroi de la poche (4) et dans lequel la deuxième région (3) a la forme d'un disque et représente moins de 50% de la paroi de la poche. il. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 10 dans lequel: - l'adsorbant (7) est du gel de silice - la première région (2) est réalisée à partir de polyéthylène; - la deuxième région (3) est réalisé à partir de matériau du type TYVEKO. 12. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à Il dans lequel la surface de la deuxième région (3) sont choisies de manière à permettre le contrôle de l'adsorption de l'humidité.