Brevet FR3066431A1 — publié le 20181123

Pièce structurelle anti composés organiques volatils, notamment pour un véhicule automobile La présente invention concerne une pièce structurelle anti composés organiques volatils (COV), notamment pour un véhicule automobile. Les composés organiques volatils sont une source importante de pollution dans les habitacles de véhicules automobiles. L'invention a notamment pour but d'améliorer cette situation. A cet effet, l'invention a notamment pour objet une pièce structurelle pour véhicule automobile, comprenant un écarteur intercalé entre deux peaux, caractérisée en ce que : - les peaux sont poreuses, et - la pièce structurelle comporte des particules de charbon actif, disposées entre les peaux poreuses. La pièce structurelle est agencée dans l'habitacle du véhicule automobile. Les peaux étant poreuses, les particules de carbone actif sont en contact avec l'air de l'habitacle, si bien que les composés organiques volatils présents dans cet air sont adsorbés par ces particules. Une pièce structurelle selon l'invention peut comporter en outre l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises seules ou selon toutes combinaisons techniquement envisageables. - L'écarteur est réalisé en un matériau absorbant à liquide, par exemple en papier, l'écarteur étant imprégné d'une solution aqueuse comprenant des particules de charbon actif. - La solution aqueuse comporte une résine, propre à renforcer l'écarteur. - L'écarteur est alvéolaire, notamment du type à nid d'abeilles. - Les particules de charbon actif sont disposées dans des alvéoles de l'écarteur, ces alvéoles étant refermées à leurs extrémités par les peaux poreuses. - Les alvéoles sont remplies, en plus des particules de charbon actif, par un matériau de remplissage, notamment un matériau de remplissage léger, tel que des fibres courtes ou des flocons de polyuréthane. - La pièce structurelle forme une tablette arrière de véhicule automobile. L'invention concerne également un procédé de fabrication d'une pièce structurelle telle que définie précédemment, caractérisé en ce qu'il comporte - une étape de fourniture des peaux poreuses et de l'écarteur, - une étape de dispersion de particules de charbon actif entre les peaux poreuses, et 3066431 2 - une étape d'assemblage de l'écarteur et des peaux poreuses. Un procédé de fabrication selon l'invention peut comporter en outre l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises seules ou selon toutes combinaisons techniquement envisageables. 5 - L'étape de dispersion comporte l'imprégnation de l'écarteur par une solution aqueuse comprenant des particules de charbon actif. - Le procédé de fabrication comporte une première étape d'assemblage de l'écarteur avec l'une des peaux poreuses, l'étape de dispersion, comportant la dispersion de particules de charbon actif dans les alvéoles de l'écarteur, et une seconde étape 10 d'assemblage de l'écarteur avec l'autre des peaux poreuses, de manière à refermer les alvéoles. - Le procédé de fabrication comporte, suite à l'étape de dispersion ou conjointement à cette étape de dispersion, et préalablement à la seconde étape d'assemblage, une étape de remplissage des alvéoles avec le matériau de remplissage. 15 L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux figures annexées, parmi lesquelles : - La figure 1 est une vue partielle éclatée d'une pièce structurelle selon un premier exemple de mode de réalisation de l'invention, et 20 - La figure 2 est une vue similaire à la figure 1 d'une pièce structurelle selon un second exemple de mode de réalisation de l'invention. On a représenté, sur la figure 1, une pièce structurelle 10 destinée à équiper un habitacle d'un véhicule automobile. Par exemple, la pièce structurelle 10 forme une tablette arrière de véhicule 25 automobile. Une telle tablette arrière est classiquement destinée à séparer l'habitacle d'un coffre du véhicule automobile. En variante, la pièce structurelle 101 forme un tapis de sol pour l'habitacle du véhicule automobile. Il est à noter que plusieurs pièces structurelles 10 du type de l'invention peuvent 30 équiper le même habitacle. La pièce structurelle 10 est de type sandwiche, et en d'autres termes comporte un écarteur 12 intercalé entre deux peaux 14. L'écarteur 12 est avantageusement un écarteur alvéolé, comprenant des alvéoles 16. Par exemple, l'écarteur 12 est du type à nid d'abeilles. 35 Chaque alvéole 16 s'étend dans la direction de l'épaisseur de l'écarteur 12, et débouche de part et d'autre en regard de l'une respective des peaux 14. 3066431 3 Avantageusement, l'écarteur 12 est réalisé en un matériau absorbant à liquide, par exemple en papier, et notamment en carton. Ainsi, l'écarteur 12 peut être imprégné d'un liquide, notamment d'une solution aqueuse, notamment afin d'améliorer sa déformabilité. Conformément à l'invention, les peaux 14 sont poreuses. Plus particulièrement, les 5 peaux 14 sont perméables à l'air. Les peaux 14 sont par exemple réalisées en Sommold. Le Sommold est un matériau composite constitué de fibres de renfort, généralement des fibres de verre, et d'une matrice généralement en polypropylène. Il est réalisé à partir d'une nappe textile précurseur constituée d'un mélange généralement à part égale de fibres de verre et de 10 fibres de polypropylène. En chauffant la nappe précurseur jusqu'à la température de fusion des fibres de polypropylène puis en la comprimant dans un moule, on obtient le composite Sommold à proprement parler. Du fait que les fibres de verre ont une orientation relativement aléatoire et donc se croisent, le Sommold possède toujours une certaine porosité quel que soit son niveau de compression. 15 De manière optionnelle chaque peau 14 peut être recouverte sur sa face visible d'un parement textile sous forme de non-tissé également poreux et perméable à l'air. Des particules de charbon actif 17 sont disposées entre ces peaux 14. Du fait de la porosité des peaux 14, l'air de l'habitacle passe au travers de ces peaux poreuses 14 pour venir en contact des particules de charbon actif 17, qui adsorbent alors les 20 composés organiques volatils présents dans cet air. Conformément au premier mode de réalisation, représenté sur la figure 1, les particules de charbon actif 17 sont intégrées dans la solution aqueuse imprégnant l'écarteur 12. Les particules de charbon actif 17 se retrouvent ainsi intimement liées aux parois délimitant les alvéoles 16. L'air circulant dans les alvéoles 16 se retrouve ainsi au 25 contact des particules de charbon actif 17. De manière optionnelle, la solution aqueuse imprégnant l'écarteur 12 comporte également une résine. Une telle résine permet de renforcer l'écarteur 12. Conformément au second mode de réalisation, représenté sur la figure 2, les particules de charbon actif 17 sont disposées dans les alvéoles 16 de l'écarteur 12, ces 30 alvéoles 16 étant refermées à leurs extrémités par les peaux poreuses 14. Les particules de charbon actif 17 se retrouvent ainsi retenues dans les alvéoles 16, l'air pouvant passer dans ces alvéoles 16 en traversant les peaux poreuses 14. Avantageusement, les alvéoles 16 sont remplies, en plus des particules de charbon actif 17, par un matériau de remplissage, notamment un matériau de remplissage 35 léger, tel que des fibres courtes ou des flocons de polyuréthane (PUR). Le matériau de 3066431 4 remplissage léger doit être perméable à l'air, pour permettre à l'air de circuler dans les alvéoles 16, au contact des particules de charbon actif 17. Le matériau de remplissage permet notamment de réaliser une fonction d'absorption des bruits. Ainsi, la pièce structurelle 10 comportant ce matériau de 5 remplissage présente de bonnes caractéristiques acoustiques. Par ailleurs, grâce à ce matériau de remplissage, les particules de charbon actif 17 sont calées dans les alvéoles 16, et ne se déplacent pas dans les alvéoles 16 lorsque la pièce structurelle 10 est manipulée. On évite ainsi un bruit lié à un tel déplacement de particules dans les alvéoles 16 lorsque la pièce structurelle 10 est en mouvements. 10 De manière optionnelle, d'autres particules, par exemple des particules odorantes, sont également ajoutées dans les alvéoles 16. Un procédé de fabrication de la pièce structurelle 10 va maintenant être décrit. Le procédé de fabrication comporte une étape de fourniture des peaux poreuses 14 et de l'écarteur 12. 15 Le procédé de fabrication comporte ensuite une étape de dispersion des particules de charbon actif 17 dans l'écarteur 12. A cet effet, conformément au premier mode de réalisation, l'étape de dispersion comporte l'imprégnation de l'écarteur 12 par une solution aqueuse comprenant des particules de charbon actif 17, et de manière optionnelle comprenant également une 20 résine. Le procédé comporte également une étape d'assemblage de l'écarteur 12 et des peaux poreuses 14. Cette étape d'assemblage est réalisée de manière classique. Dans le cadre du premier mode de réalisation, l'étape d'assemblage est réalisée suite à l'étape de dispersion. 25 Conformément au second mode de réalisation, l'étape d'assemblage est réalisée en deux fois. Ainsi, dans le cadre du second mode de réalisation le procédé comporte une première étape d'assemblage de l'écarteur 12 avec l'une des peaux 14, précédant l'étape de dispersion. L'une des extrémités des alvéoles 16 est ainsi obturée par cette peau 14. 30 L'étape de dispersion comporte alors la dispersion de particules de charbon actif 17 dans les alvéoles 16 de l'écarteur 12. De manière optionnelle, le procédé comporte également une étape de remplissage des alvéoles 16 avec le matériau de remplissage. Cette étape de remplissage fait suite à l'étape de dispersion, ou est réalisée conjointement. 3066431 5 Lorsque l'étape de remplissage et l'étape de dispersion sont réalisées conjointement, le matériau de remplissage est mélangé aux particules de charbon actif 17, avant d'être introduit dans les alvéoles 16. Le procédé comporte ensuite une seconde étape d'assemblage de l'écarteur 12 5 avec l'autre des peaux poreuses 14, de manière à refermer l'autre extrémité des alvéoles 16. Les particules de charbon actif 17 sont ainsi piégées dans les alvéoles 16, le cas échéant avec le matériau de remplissage. Par exemple l'invention pourra être mise en oeuvre dans le cadre de la fabrication d'une pièce structurelle, selon le second mode de réalisation décrit dans 10 FR 3 019 089 A1, permettant de réaliser un panneau sandwich ayant de bonnes propriétés mécaniques. Dans ce mode de réalisation de FR 3 019 089 A1, l'écarteur en nid d'abeille est positionné sur une première nappe en Sommold qui constituera après passage dans le moule de thermoformage une première peau 14. Ce premier ensemble pourra être positionné sous un dispositif de saupoudrage permettant de remplir les 15 alvéoles avec la matière pulvérulente puis placé entre deux plateaux chauffant. En parallèle une seconde peau 14 également en Sommold a été réalisée à part de façon à obtenir un composite fortement densifié mais restant légèrement poreux. Un nouvel ensemble constitué du premier ensemble recouvert de la seconde peau est placé dans le moule de thermoformage de façon à réaliser un panneau dans lequel la 20 matière pulvérulente sera emprisonnée. La première peau a été moins comprimée que la seconde (de façon à ne pas écraser l'écarteur) mais reste poreuse et perméable à l'air. Ce type de panneau possède de bonnes caractéristiques mécaniques grâce à la densité élevée de la seconde peau tout en conservant une perméabilité à l'air compatible avec l'invention grâce surtout à la première peau moins densifiée et très poreuse. 25 On notera que les premier et deuxième modes de réalisation de la présente invention ne sont pas incompatibles. Il est ainsi possible d'imprégner l'écarteur avec une solution aqueuse, comprenant des particules de charbon actif 17 ou non, et comprenant une résine ou non, puis de disperser des particules de charbon actif 17 dans les alvéoles 16, avec du matériau de remplissage ou non. 30 II apparait clairement que la pièce structurelle 10 selon l'invention permet de lutter contre la pollution aux composés organiques volatils dans l'habitacle du véhicule automobile. L'air de l'habitacle passe au travers des parois poreuses 14 pour venir au contact des particules de charbon actif 17, qui adsorbent les composés organiques volatils 35 présents dans cet air. 3066431 6 On notera que, lorsque la pièce structurelle forme une tablette arrière de véhicule automobile, chaque fois que le battant arrière de coffre de la voiture est ouvert, de l'air circule vers l'habitacle, en passant par cette tablette arrière. Ainsi, l'efficacité du nettoyage de l'air est améliorée. 5 L'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation précédemment décrits. REVENDICATIONS1. Pièce structurelle (10) pour véhicule automobile, comprenant un écarteur (12) intercalé entre deux peaux (14), caractérisée en ce que : - les peaux (14) sont poreuses, et - la pièce structurelle (10) comporte des particules de charbon actif (17), disposées entre les peaux poreuses (14). 2. Pièce structurelle (10) selon la revendication 1, dans lequel l'écarteur (12) est réalisé en un matériau absorbant à liquide, par exemple en papier, l'écarteur (12) étant imprégné d'une solution aqueuse comprenant des particules de charbon actif (17). 3. Pièce structurelle (10) selon la revendication 2, dans laquelle la solution aqueuse comporte une résine, propre à renforcer l'écarteur (12). 4. Pièce structurelle (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'écarteur (12) est alvéolaire, notamment du type à nid d'abeilles. 5. Pièce structurelle (10) selon la revendication 4, dans laquelle les particules de charbon actif (17) sont disposées dans des alvéoles (16) de l'écarteur (12), ces alvéoles (16) étant refermées à leurs extrémités par les peaux poreuses (14). 6. Pièce structurelle (10) selon la revendication 5, dans laquelle les alvéoles (16) sont remplies, en plus des particules de charbon actif (17), par un matériau de remplissage, notamment un matériau de remplissage léger, tel que des fibres courtes ou des flocons de polyuréthane. 7. Pièce structurelle (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, formant une tablette arrière de véhicule automobile. 30 8. Procédé de fabrication d'une pièce structurelle (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte - une étape de fourniture des peaux poreuses (14) et de l'écarteur (12), - une étape de dispersion de particules de charbon actif (17) entre les peaux 35 poreuses (14), et - une étape d'assemblage de l'écarteur (12) et des peaux poreuses (14). 3066431 8 9. Procédé de fabrication selon la revendication 8, d'une pièce structurelle (10) selon la revendication 2 ou 3, dans lequel l'étape de dispersion comporte l'imprégnation de l'écarteur (12) par une solution aqueuse comprenant des particules de charbon actif 5 (17). 10. Procédé de fabrication selon la revendication 8 ou 9, d'une pièce structurelle (10) selon la revendication 5 ou 6, comportant : - une première étape d'assemblage de l'écarteur (12) avec l'une des peaux 10 poreuses (14), - l'étape de dispersion, comportant la dispersion de particules de charbon actif (17) dans les alvéoles de l'écarteur (12), et - une seconde étape d'assemblage de l'écarteur (12) avec l'autre des peaux poreuses (14), de manière à refermer les alvéoles (16). 15 11. Procédé de fabrication selon la revendication 10, d'une pièce structurelle (10) selon la revendication 6, comportant, suite à l'étape de dispersion ou conjointement à cette étape de dispersion, et préalablement à la seconde étape d'assemblage, une étape de remplissage des alvéoles (16) avec le matériau de remplissage. 20