Brevet FR2947457A1 — publié le 20110107

TR24-001 B.DOC AIL/CC 01.07.2009 La présente invention concerne le domaine des dispositifs épurateurs d'ambiance, en visant plus particulièrement ceux qui sont destinés à être utilisés dans des espaces de vie confinés et occupés de manière intermittente, tels que l'habitacle d'un véhicule. On sait que les composés organiques volatils, par exemple de la famille du formaldéhyde et des cétones, sont relargués dans l'air par des produits tels que peintures, tissus, matières plastiques, matériaux composites, stratifiés, et que de ce fait ils peuvent créer des problèmes de santé. Par ailleurs les odeurs dites odeurs de vie lo (tabac, nourriture, etc.) peuvent être également nocives ou à tout le moins dérangeantes, surtout dans le cas d'un espace confiné, qui reste souvent clos. On a proposé des filtres piégeant les substances polluantes de l'air, qui s'installent dans les circuits de filtration d'air. Par 15 exemple, dans la demande internationale de brevet WO 2005/023390, on a décrit un filtre à base de fibres et de composés actifs en épuration vis à vis de ces substances. La fonction de ces filtres est de capturer les composés polluants contenus dans l'air qui les traverse. Il s'agit donc de composés venant de l'extérieur. Mais 20 de tels composés peuvent émaner de l'intérieur, par exemple dans des espaces de vie confinés, et dans ce cas ils ne sont pratiquement pas piégés. Il est connu par ailleurs, pour lutter contre les mauvaises odeurs, d'utiliser diverses substances, par exemple les dérivés de 25 l'acide undécylénique. Ces dérivés sont généralement appliqués directement sur les matériaux émettant ces mauvaises odeurs, par exemple les boues des stations d'épuration, ou par brumisation de solutions dans l'atmosphère à traiter. La demande de brevet internationale W000/35498 propose d'utiliser une méthode 30 d'assainissement et de désodorisation d'atmosphères où sont émis des rejets gazeux nauséabonds par brumisation ou pulvérisation de solutions aqueuses homogènes à base d'un sel d'acide undécylénique et de composés huileux, notamment d'huiles essentielles, parfums, arômes, oléorésine ou d'un ester TR24.00l B.DOC ATLCC 01.07.2009 undécylénique. Cette composition permet de détruire les odeurs, ou de les masquer, mais telle qu'elle est décrite dans la demande internationale en question, elle est limitée dans ses applications, car elle nécessite d'être envoyée sous pression à travers des buses de brumisation. Le but de l'invention est de proposer un dispositif pour piéger les substances polluantes présentes dans l'air ambiant, telles que les composés organiques volatils et/ou malodorants, qui soit efficace dans des espaces de vie confinés, qui restent souvent clos, lo notamment dans l'habitacle d'un véhicule, et qui soit facile d'emploi et également simple à fabriquer industriellement et à un coût modeste. L'invention propose à cet effet un ensemble complexe épurateur d'ambiance pour un espace confiné comportant une 15 couche épuratrice solidaire d'une couche support alvéolée apte à être fixée par auto-adhérence sur une surface lisse, telle celle d'une paroi vitrée. Plus précisément, l'invention propose en particulier un dispositif épurateur d'ambiance, destiné notamment à servir 20 d'épurateur d'ambiance dans l'habitacle d'un véhicule, comportant une couche épuratrice, active vis à vis des substances polluantes de l'air ambiant dans un espace de vie, qui est liée à une couche support alvéolée, étant appliquée contre une face interne de celle-ci, ladite couche support alvéolée étant auto-adhérente par sa face 25 externe opposée sur une surface réceptrice de paroi en verre. La couche support est avantageusement auto-adhérente sur la surface lisse et non poreuse d'une paroi vitrée en conséquence de sa structure alvéolée, qui conduit à une adhérence par effet ventouse au niveau de ses pores superficiels ouverts quand elle 30 revient à sa forme normale après avoir été pressée contre la surface réceptrice en verre. Des mousses polymères convenant pour obtenir cet effet d'adhérence par effet ventouse sont connues pour elles- mêmes. On en utilise couramment pour constituer des patins au TR24-00I B.DOC ATL/CC 01.07.2009 contact du verre dans des mâchoires de préhension de plaques de verre en vue de leur transport. Quand le dispositif suivant l'invention est ainsi appliqué par sa couche support sur la surface non poreuse du verre, la couche épuratrice agit essentiellement par absorption des substances polluantes plutôt que par filtration, puisque l'air qui y pénètre en ressort par la même face par laquelle il est entré, sans traverser le dispositif multi-couches dans son ensemble. Les substances polluantes de l'air ambiant restent capturées dans la matière de la lo couche épuratrice, éventuellement après destruction. Cette purification de l'air ambiant peut être réalisée par adsorption des substances polluantes sur une matière ayant une haute surface spécifique, comme le charbon actif, et/ou par destruction et/ou neutralisation par des réactifs chimiques spécifiques. Is L'utilisation du dispositif suivant l'invention est tout particulièrement avantageuse sur une paroi vitrée. Le dispositif se fixe par auto-adhérence grâce à la matière alvéolée de la couche support, à sa souplesse naturelle et à l'effet ventouse de ses alvéoles superficiels, qui est semblable à celui de micro-ventouses 20 agissant par succion sur une surface lisse, non poreuse, telle celle du verre. Le dispositif épurateur ne salit pas la vitre, car il n'est besoin d'aucune colle pour l'y faire adhérer. Il est avantageusement réalisé pour être facilement détachable, notamment en lui conférant dans son ensemble une souplesse suffisante pour qu'il puisse être 25 retiré manuellement. Il est alors repositionnable ; on peut le détacher pour le reposer ensuite, par exemple pour nettoyer la vitre entre-temps. Suivant un autre avantage de l'invention, le dispositif peut être fixé très simplement, sans besoin d'accessoires de montage 30 mécanique, sans avoir à démonter une bouche d'aération par exemple. Un autre avantage est qu'il se fixe sur la surface interne d'une partie vitrée, par exemple dans une automobile, qui par principe est naturellement maintenue propre puisque l'on doit voir à travers elle. On notera ici que ce serait également le cas d'un miroir, 35 dans une salle d'eau par exemple. TR24-001 B.DOC ATL/CC 01.07.2009 Une autre particularité de l'invention est que le dispositif peut être découpé et adapté à la surface où il sera appliqué et/ou pour avoir une fonction décorative en fonction de la forme qui lui est donnée. Il peut notamment être découpé en ligne en fin de fabrication. Il peut aussi se présenter en bandes pour découpage à façon. Selon l'invention, la matière de base de la couche épuratrice présente de préférence une structure poreuse tridimensionnelle, notamment celle d'une mousse polymère à lo cellules ouvertes ou d'un feutre ou tissu équivalent. D'une manière générale, elle est choisie pour présenter une dimension de pores supérieure à celle de la matière de la couche support. Il est en effet avantageux que la couche de matière épuratrice soit librement traversée par l'air dans toute son épaisseur, alors qu'au contraire 15 pour la couche support, il est souhaitable de préserver l'efficacité d'un effet de succion restant en surface de la couche, contre la paroi réceptrice. Plus particulièrement les cellules de la couche épuratrice ont une dimension de pores de l'ordre de grandeur du millimètre, par exemple de quelques dixièmes de millimètre jusqu'à un millimètre, et les alvéoles 20 de la couche support de l'ordre de grandeur du micromètre. De préférence selon l'invention, la matière de base de la couche épuratrice est choisie parmi les feutres, les non-tissés, et les mousses de polymère à cellules ouvertes présentant de préférence une rigidité en compression suffisante pour éviter son écrasement 25 sous l'effet d'une pression manuelle visant à comprimer la couche support sur la paroi réceptrice. Elle peut être notamment choisie parmi les mousses polymères à cellules ouvertes semi-rigides. La densité de ces mousses peut être de préférence de l'ordre de 80 à 100 kg/m3. 30 Selon un mode préféré de l'invention, la matière de base de la couche épuratrice est une mousse polymère à base d'une résine de polyuréthane à cellules ouvertes, qui peut être notamment une mousse à pores éclatés chimiquement ou mécaniquement. Elle pourrait être de même une mousse de polyacrylate et/ou 35 polyméthacrylate à cellules ouvertes. TR24-001 B.DOC ATUCC 01.07.2009 Dans la couche épuratrice du dispositif selon l'invention, une telle matière de base est imprégnée d'une composition ayant une fonction d'adsorption et de décomposition des substances polluantes, notamment des composés organiques volatils et/ou malodorants pouvant être émanés dans la vie courante. De préférence, en composé favorisant la rétention des substances polluantes par adsorption, on utilise notamment du charbon actif, et en complément on utilise avantageusement au moins un réactif de décomposition des substances polluantes, agissant par destruction ~o et/ou neutralisation des substances. Un tel réactif peut détruire les substances en interagissant avec eux chimiquement, notamment par oxydo-réduction, ou agir comme catalyseur, par exemple dans des réactions photochimiques. Selon un mode de mise en oeuvre particulier de l'invention, 15 le réactif de décomposition est l'oxyde cuivrique (CuO). Ce composé agit par oxydo-réduction sur des composés qui sont particulièrement gênants dans les espaces de vie insuffisamment ventilés, notamment sur les composés sulfurés. De préférence, la proportion de réactif de décomposition est comprise entre 5 et 15 %, de 20 préférence entre 8 et 10%, en poids sec par rapport au poids de charbon actif. L'homme du métier pourra ajouter des composés actifs à la base de charbon actif et oxyde cuivrique (ou autre réactif de décomposition) qu'il choisira en fonction de l'atmosphère à traiter et 25 des substances à détruire ou à neutraliser spécifiquement visées. Il les choisira notamment parmi les sels d'acide undécylénique, les huiles essentielles et leurs mélanges, en combinaison avec le charbon actif et l'oxyde cuivrique (ou autre réactif de décomposition équivalent), pour traiter notamment l'atmosphère d'un espace de vie 30 dans un véhicule, compte tenu des émanescences usuelles à partir de l'équipement interne des véhicules et des pratiques des occupants. Selon un mode préféré de l'invention, la matière de base de la couche support auto-adhérente est choisie parmi les matériaux 35 polymères alvéolaires à diamètre de pores de l'ordre du micromètre, TR24-001 B.DOC ATL/CC 01.07.2009 au moins au niveau de la face extérieure de la couche, celle qui fixe le dispositif sur la surface réceptrice. De préférence ces matériaux sont souples, ils présentent une souplesse en compression suffisante pour la fixation par auto-adhérence grâce à l'effet de ventouse au niveau des alvéoles superficiels. En particulier la couche support peut être telle que sa résistance à la compression à 50 % est inférieure ou égale à 10 daN/dm2, soit 1 MPa. Les alvéoles de cette mousse, alliés à la souplesse, lui confèrent son pouvoir adhérent par micro-succion sur une surface lo lisse, non poreuse, sans apport d'un adhésif, comme des micro ventouses. La souplesse de la mousse permet de bien appliquer la mousse pour assurer l'effet de ventouses et aussi de pouvoir épouser le relief et la forme du contour de la surface recevant l'ensemble multi-couche. Ces qualités se trouvent notamment quand 15 on utilise des mousses de polymères vinyliques, en particulier à base de polychlorure de vinyle, et spécialement des mousses présentant une densité de l'ordre de 100 à 125 kg/m3. De telles mousses sont déjà connues pour être utilisées comme cales de protection dans le transport des vitres. 20 De préférence, par la nature et par l'épaisseur de chacune des deux couches, la couche épuratrice et la couche support respectivement, le dispositif suivant l'invention est tel qu'il soit découpable et conformable selon une forme galbée telle celle d'un pare-brise de véhicule automobile. Dans des modes de réalisation 25 préférés du dispositif, la couche épuratrice a une épaisseur comprise entre 3 et 10 mm, et la couche support une épaisseur comprise entre 1 et 5 mm. Des caractéristiques secondaires de l'invention concernent la liaison entre les deux couches du dispositif et la fabrication de 30 l'ensemble. Ainsi, l'une d'elle vise le fait que la couche épuratrice et la couche support sont de préférence solidarisées entre elles par collage, en particulier en interposant entre elles un film adhésif en une matière polymère compatible avec celle des deux couches à coller ensemble. L'adhésif peut notamment être choisi parmi les 35 adhésifs acryliques, qui ont l'avantage d'assurer une bonne tenue TR24-001 B.DOC A.L./CC 01.07.2009 dans le temps. Il est avantageusement mis en oeuvre de manière à assurer entre la couche épuratrice et la couche support une force d'adhésion supérieure à la force d'adhésion entre la couche support et la surface sur laquelle elle est apposée, capable de résister aux efforts que l'utilisateur peut exercer manuellement quand il retire le dispositif en le détachant de cette surface. L'emploi d'un film de collage est avantageux du point de vue de la fabrication du dispositif, dans le cadre d'un assemblage de l'ensemble des couches par laminage. Il a aussi l'avantage de lo favoriser un collage intime uniforme sur toute l'interface entre les deux couches essentielles. Le cas échéant ce mode de liaison entre les deux couches contribue à former une barrière au passage de l'air en fermant les pores de la couche support alvéolée au niveau de l'interface. 15 L'invention concerne aussi l'utilisation d'un dispositif épurateur tel que décrit précédemment, par application de la couche support (par effet de ventouse) sur une partie d'un élément vitré de l'habitacle d'un véhicule, notamment du pare-brise ou de la lunette arrière. Quand, en fonction des constituants des couches, le 20 dispositif dans son ensemble n'est pas transparent, il est souhaitable de le placer de manière à ce que la visibilité soit suffisante et que la sécurité de conduite soit assurée dans des conditions usuelles d'un véhicule. L'ensemble peut être positionné sur le pare-brise en deux parties au niveau des zones du pare-brise 25 couvertes par les pare-soleil lorsqu'ils sont déployés ou en haut du pare-brise sur une hauteur de quelques centimètres. L'invention s'applique aux habitacles de véhicules automobiles ou similaires et de manière plus générale à tout espace de vie confiné qui reste clos assez longtemps, où l'air est mal 30 renouvelé, et qui présente une surface lisse généralement vitrée ou encore un miroir, tel qu'une cabine de téléphérique, une cabine d'ascenseur, une cabine téléphonique. TR24-001 B.DOC ATUCC 01.07.2009 L'invention sera maintenant mieux comprise à l'aide des exemples non limitatifs ci-après et de la figure unique qui les accompagne. Sur la figure unique jointe on a représenté schématiquement, en vue en coupe, une portion de dispositif épurateur d'ambiance appliqué sur un pare-brise en verre P. Les proportions d'échelle entre les différents éléments ne sont pas respectées afin de mieux montrer les éléments. La couche support 2 est en mousse souple à base de lo poly(chlorure de vinyle), qui adhère sur la surface réceptrice 5, constituée par la paroi interne du pare-brise P, par effet ventouse au niveau des alvéoles 21 de sa face externe, lors de son application par compression sur la paroi de verre. Les dimensions de pores de la matière constituant cette couche sont de l'ordre du micromètre. 15 La couche épuratrice 1 est en mousse de polyuréthane à cellules ouvertes 11, imprégnée d'une composition à base de charbon actif. Les dimensions de pores de la matière polymère sont de l'ordre du demi millimètre pour cette couche. La couche épuratrice 1 et la couche de fixation par auto-20 adhérence 2 sont collées par un film adhésif 4 à leur interface. L'ensemble est fabriqué par co-laminage des trois couches. En fonctionnement, les substances polluantes de l'air ambiant sont capturées dans les cellules 11 de la couche épuratrice 1. Elles ne peuvent traverser la barrière que constitue l'interface 25 entre les deux couches, que cette barrière soit liée à la présence du film adhésif ou qu'elle vienne seulement des dimensions de pores relatives entre les deux couches. Exemple 1 : On réalise un dispostif épurateur selon l'invention constitué 30 d'un ensemble multicouche de la manière suivante. TR24-001 B.DOC ATi/CC 01.07.2009 On fabrique d'une part une mousse de polyuréthane à cellules ouvertes, de manière classique, la mousse étant mise sous forme d'une feuille à l'épaisseur voulue, par exemple d'environ 5 mm, en la passant entre deux cylindres. Cette mousse a une densité de 100 kg/m3. Elle comporte environ 16 cellules par centimètre. On réalise une formulation aqueuse d'un mélange de charbon actif et d'oxyde cuivrique (réactif de décomposition), à raison de 8% en poids sec d'oxyde par rapport au charbon, et d'un liant acrylique réticulable. Le cas échéant on ajoute des additifs ~o usuels tels que des agents dispersant, anti-mousse. On imprègne la mousse de polyuréthane (PU) avec ce mélange et on la sèche ; le liant réticule lors de ce séchage. Ce mélange est donc incorporé dans les cellules ouvertes de la mousse. On fabrique d'autre part une mousse de polychlorure de 15 vinyle (PVC) souple, mise sous forme d'une feuille à l'épaisseur voulue, par exemple de 2 mm. Cette mousse présente des alvéoles, de la taille du micromètre, lui conférant des fonctions auto-adhérentes sur une surface lisse, non poreuse, comme le verre, par effet de ventouse. Cette mousse a une densité de 110 kg/m 3 et une 20 résistance à la compression à 50% inférieure à 10 daN/dm2(1 MPa). On interpose un film adhésif de nature acrylique entre la feuille de PU imprégnée et la feuille de PVC et on lamine l'ensemble pour obtenir un ensemble multicouche selon l'invention. On peut découper, notamment à la presse en ligne, 25 l'ensemble ainsi obtenu aux dimensions et formes souhaitées pour son application. On peut par exemple le découper sous forme de deux rectangles de 150mm X 100mm qui seront appliqués sur le pare-brise d'une voiture au niveau des zones couvertes par les pare-soleil 30 lorsqu'ils sont déployés. Dans cette application, l'ensemble pour les deux rectangles présente une surface utile de l'ordre de 0,045 m2. TR24.001 B.DOC APL/CC 01.07.2009 On peut aussi découper l'ensemble obtenu en un bandeau qui sera alors appliqué sur la longueur de la partie supérieure du pourtour du pare-brise et d'une hauteur de quelques centimètres. Cet ensemble peut également être découpé à façon par 5 l'utilisateur final ou par un grossiste intermédiaire selon des formes voulues, notamment décoratives. Exemples 2 et 3 : On réalise des dispositifs multicouches selon l'invention comme décrit à l'exemple 1, la mousse de polyuréthane étant lo imprégnée d'un mélange à base de charbon actif et d'oxyde cuivrique et d'un sel d'acide undécylénique et d'huiles essentielles. L'efficacité de ces complexes selon les exemples de l'invention vis-à-vis des substances polluantes est testée avec le sulfure d'hydrogène H2S, de l'acétone ou de l'octane séparément. 15 Elle est testée d'une part à température ambiante (à 25 °C) et d'autre part à une température de 80 °C pour vérifier l'efficacité des dispositifs qui peuvent être situés dans une voiture garée au soleil par exemple. Les échantillons sont testés d'une part en vase clos et d'autre part sous flux d'air pollué. 20 On teste également les deux rectangles des dispositifs réalisés selon l'invention en situation dans l'habitacle de différents véhicules ; ils sont positionnés sur le pare-brise au niveau des pare-soleil comme décrit ci-dessus. On les teste par rapport à des composés chimiques (acétone hydrogène sulfuré, etc ..) et aux 25 odeurs de vie (fumée de tabac, sandwich, frites). L'efficacité sur la neutralisation des odeurs est notée par un test olfactif soumis à un groupe d'experts et l'efficacité sur la destruction des composés chimiques est vérifiée par chromatographie. 30 On note que les dispositifs selon les exemples donnent de bons résultats en épuration. REVENDICATIONS1. Dispositif épurateur d'ambiance, notamment pour l'habitacle d'un véhicule, comportant une couche épuratrice (1) des substances polluantes de l'air qui est solidaire d'une couche s support alvéolée (2) à laquelle elle est liée sur une face interne de celle-ci et qui, par sa couche externe opposée, est auto-adhérente par effet de ventouse sur une surface réceptrice (5) de paroi en verre sur laquelle elle est appliquée. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le io fait que la matière de base de la couche épuratrice (1) est choisie parmi les structures tridimensionnelles présentant des cellules ouvertes (Il). 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé par le fait que les cellules (11) de la couche épuratrice ont une 15 dimension de pores nettement supérieure à celle des alvéoles (21) de la couche support. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé par le fait que les cellules de la couche épuratrice ont une dimension de pores de l'ordre de grandeur du millimètre et les alvéoles de la 20 couche support de l'ordre de grandeur du micromètre. 5. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que la matière de base de la couche épuratrice (1) est choisie parmi les feutres, les non-tissés, et les mousses de polymère à cellules ouvertes et en ce qu'elle présente 25 une rigidité en compression suffisante pour éviter l'écrasement de ladite couche épuratrice sous l'effet d'une pression manuelle.TR24-001 B.DOC' ATVMI I LO I0_ I0.2009 12 6. Dispositif selon l'une des revendications 2 à 5, caractérisé par le fait que la matière de base de la couche épuratrice (1) est une mousse à base de polyuréthane ou équivalente. 7. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait que la couche épuratrice (1) comporte du charbon actif et au moins un réactif de décomposition des substances polluantes, de préférence l'oxyde cuivrique. 8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé par le /0 fait que la proportion de réactif de décomposition des substances polluantes dans la couche épuratrice est comprise entre 5 et 15 %, de préférence entre 8 et 10%, en poids sec par rapport au charbon actif. 9. Dispositif selon la revendication 7 ou 8, caractérisé par 15 le fait que la couche épuratrice comporte en outre un sel d'acide undécylénique et/ou des huiles essentielles. 10. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé par le fait que la couche support (2) présente des alvéoles (21) d'auto-adhérence par effet de ventouse à la surface 20 réceptrice (5). 11. Dispositif selon la revendication 10, caractérisé par le fait que la matière de base de la couche support est une mousse polymère présentant une souplesse élastique en compression suffisante pour assurer l'effet d'auto-adhérence sur la surface 25 réceptrice par effet de ventouse au niveau des alvéoles.Ta24-60I B. DOC ATVMH IX) 16.10.2009 13 12. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 1 1 , caractérisé par le fait que la couche support est à base d'une mousse de polymère vinylique alvéolée, en particulier de poly(chlorure de vinyle). 13. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que la couche épuratrice (1) a une épaisseur comprise entre 3 et 10 mm et que la couche support (2) a une épaisseur comprise entre 1 et 5 mm. 14. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, io caractérisé par le fait que la couche épuratrice et la couche support sont collées l'une à l'autre, de préférence par un film adhésif (4) formant une barrière à l'air au niveau de leur interface. 15. Utilisation d'un dispositif tel que décrit dans l'une des revendications précédentes, par application de la couche support 15 (2) sur une partie interne d'un élément vitré de l'habitacle d'un véhicule, notamment du pare-brise (P) et/ou de la lunette arrière, pour purifier l'air intérieur.