Brevet FR3075574A1 — publié le 20190628

Domaine de l'invention La présente invention s'inscrit dans le domaine de la confection de vêtement de protection contre les agressions nucléaire, radiologique, biologique et chimique. La présente invention porte plus particulièrement sur l'assemblage par couture du vêtement de protection NRBC. L'invention est notamment applicable aux vêtements de protection intégrant une couche filtrante adsorbante. L'invention est notamment destinée à une application militaire. Etat de la technique Il existe de nombreux types de vêtements de protection, notamment à usage militaire. Parmi eux, les vêtements de protection contre les risques NRBC (acronyme pour Nucléaire, Radiologique, Biologique et Chimique). Ces vêtements couvrent tout ou partie du corps de l'utilisateur et sont destinés à protéger ledit utilisateur contre les effets d'agents contaminants, qu'ils soient chimiques, biologiques ou autres, notamment en évitant le contact de ces agents contaminants, qu'ils soient sous forme liquide ou gazeuse, avec la peau ou les muqueuses dudit utilisateur. Diverses gammes de vêtements de protection ont été développées, telles que par exemple les vestes, les pantalons, les combinaisons. Généralement, un vêtement de protection contre les risques NRBC se présente sous la forme de deux couches textiles superposées répondant chacune à une fonction spécifique : - une couche, dite externe, destinée à garantir la non-pénétration des agents contaminants sous forme liquide, - une couche, dite de matériau filtrant, destinée quant à elle à assurer la filtration des agents contaminants sous forme vapeur. De tes vêtements sont couramment fabriqués à partir de pièces assemblées entre elles, notamment par couture. Or, il s'avère que ces coutures occasionnent un défaut de protection du vêtement de protection et laisse pénétrer les agents contaminants sous forme liquide au travers des perforations de la couture. 2 Il existe donc un besoin de garantir une protection des vêtements de protection à usage militaire contre les risques NRBC. Exposé de l'invention La présente invention a notamment pour but d'apporter une solution 5 efficace permettant de renforcer, notamment au niveau des coutures, le vêtement de protection contre les effets des agents contaminants sous toutes ses formes, que ce soit sous forme liquide ou sous forme vapeur, tout en conservant le confort du vêtement pour l'utilisateur. Des objectifs supplémentaires de l'invention sont que ce vêtement 10 reste simple à confectionner. A cet effet, il est proposé par la présente invention un vêtement de protection, notamment à usage militaire, contre les effets d'un agent contaminant. Par le terme vêtement, on entend tout article couvrant au moins une 15 partie d'un corps d'un utilisateur portant ledit article. A titre d'exemple non limitatif, le vêtement de protection peut être une veste, un pantalon, une combinaison. Par agent contaminant, on entend toute substance toxique notamment chimique et/ou biologique, telle que par exemple l'ypérite. 20 Le vêtement de protection est destiné notamment à un usage militaire. Il peut également être destiné à un usage civil, par exemple pour la gendarmerie, la police, les hôpitaux, les pompiers. Le vêtement de protection comporte dans son épaisseur, d'un environnement extérieur dans lequel évolue l'utilisateur du vêtement vers le 25 corps dudit utilisateur : - une couche textile, dite couche externe, configurée pour stopper la phase liquide de l'agent contaminant, présentant une double caractéristique hydrophobe et oléophobe, et perméable à l'air, - une couche textile, dite couche de matériau filtrant, configurée pour 30 absorber les vapeurs provenant de l'agent contaminant, et perméable à l'air, 3 Par couche présentant une caractéristique hydrophobe, on entend au sens de la présente description une couche qui tend à repousser l'eau, que ce soit par nature ou par traitement. Par couche présentant une caractéristique oléophobe, on entend au 5 sens de la présente description une couche qui tend à repousser les huiles. La couche externe est réalisée par une pluralité d'empiècements assemblés entre eux, au niveau de zones d'assemblage, par couture. Le vêtement de protection comporte, au niveau d'une zone d'assemblage, une couche textile dite couche de renfort, présentant une 10 double caractéristique hydrophile et oléophile, et assemblée avec deux empiècements de la couche externe par une même couture. Par couche présentant une caractéristique hydrophile, on entend une couche qui tend à absorber l'eau, que ce soit par nature ou par traitement. Par couche présentant une caractéristique oléophile, on entend une 15 couche qui tend à absorber les huiles, que ce soit par nature ou par traitement. Alors que les solutions actuelles proposées dans l'état de la technique sont focalisées pour empêcher le liquide de l'agent contaminant de traverser la couche externe via les perforations des coutures, l'invention adopte une démarche totalement inverse. En effet, au lieu de chercher à repousser le 20 liquide de l'agent contaminant et à le maintenir à l'extérieur de la couche externe, l'invention accepte que le liquide traverse la couche externe par les perforations des coutures. La couche de renfort étant assemblée par le même fil de couture que celui assemblant deux empiècement de la couche externe, le fil de couture sert alors de chemin préférentiel et guide le liquide de l'agent 25 contaminant vers la couche de renfort qui, par sa double caractéristique hydrophile et oléophile, absorbe l'agent contaminant sous sa forme liquide. De manière inattendue et surprenante, les inventeurs ont constaté que plus aucun liquide d'agent contaminant ne traversait le vêtement de protection. L'ajout d'une couche de renfort hydrophile et oléophile au niveau des 30 zones d'assemblage forme ainsi une barrière au liquide et améliore considérablement la protection du vêtement contre les effets d'agents contaminants. 4 La confection de ce vêtement de protection ne s'en trouve pas non plus complexifiée. Selon des modes de mise en oeuvre particuliers, l'invention répond en outre aux caractéristiques suivantes, mises en oeuvre séparément ou en 5 chacune de leurs combinaisons techniquement opérantes. Dans des modes de réalisation particuliers de l'invention, la couche de renfort est uniquement cousue avec la couche externe. Dans un exemple de réalisation de l'assemblage par couture, la couche de renfort est comprise entre les deux empiècements. 10 Dans des modes de réalisation particuliers de l'invention, le vêtement de protection comporte une pièce additionnelle cousue sur un empiècement de la couche externe. La couche de renfort est alors assemblée à la pièce additionnelle et à l'empiècement de la couche externe par une même couture. Préférentiellement, la pièce additionnelle est une poche ou un renfort. 15 Présentation des figures L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description ci-après faite en référence aux dessins annexés : La figure 1 illustre un vêtement de protection selon l'invention sous la forme d'une veste, 20 La figure 2 représente différentes variantes (a) à (g) de couture incorporant une couche de renfort selon différentes formes de mise en oeuvre, La figure 3 illustre un vêtement de protection selon l'invention sous la forme d'un pantalon, La figure 4 représente la variante (a) de couture de la figure 2 sans 25 couche de renfort. Description détaillée d'un mode de réalisation de l'invention L'invention sera décrite dans le contexte particulier d'un de ses domaines d'application préférés dans lequel le vêtement de protection est un vêtement de protection NRBC, destiné notamment à un usage militaire ou à un 30 usage civil. 5 L'invention est principalement destinée, sans que ce soit limitatif de l'invention, à toute personne pouvant être amenée à utiliser un tel vêtement de protection dans le cadre de son activité professionnelle, tel que par exemple un militaire, un gendarme, un policier, un médecin, un pompier. 5 Un tel vêtement de protection est destiné à protéger l'utilisateur le portant, notamment lorsque ledit utilisateur doit évoluer dans un environnement extérieur vicié par des agents contaminants, tels que par exemple des agents chimiques et/ou biologiques. Dans la suite de la description, on se place dans le cas où le vêtement 10 de protection est une veste 10, comme illustré sur la figure 1. Néanmoins, l'invention peut également s'appliquer à tout vêtement de protection couvrant toute partie du corps de l'utilisateur, tel qu'un pantalon ou une combinaison. La veste 10, comporte, dans son épaisseur, d'un environnement extérieur dans lequel évolue le corps de l'utilisateur le portant dans des 15 conditions normales d'utilisation, vers ledit corps : - une première couche textile, dite couche externe 20, - une deuxième couche textile, dite couche de matériau filtrant 30, destinée à être en contact direct ou indirect avec le corps. Seule la couche externe 20 est visible sur la figure 1. La couche de 20 matériau filtrant 30 est représentée en ligne pointillée sur la figure 2. La couche externe 20 et la couche de matériau filtrant 30 sont superposées et préférentiellement assemblées entre elles, par couture, uniquement sur le pourtour de la veste 10. La couche externe 20 est composée par un textile dont les fonctions 25 principales sont : - d'une part, d'assurer la robustesse de la veste 10 par une protection contre les agressions mécaniques externes, notamment résistances à l'abrasion et à la déchirure, et - d'autre part de garantir la non-pénétration des agents contaminants 30 sous forme liquide. La couche externe 20 présente également une perméabilité à l'air. 6 La couche externe 20 est par exemple composée d'un textile tissé, non tissé ou tricoté, en fibres naturelles ou en fibres synthétiques. La couche externe 20 est par exemple constituée d'un tissu fin, par exemple un tissu en polyester, en polyamide, ou un mélange avec des fibres 5 telles que par exemple du coton, de l'aramide ou de la viscose. Préférentiellement, la couche externe est constituée d'un mélange du type coton/polyester ou aramide/viscose. Pour garantir la non-pénétration des agents contaminants sous forme liquide, la couche externe présente avantageusement une double 10 caractéristique hydrophobe et oléophobe. Dans une forme de réalisation, cette double caractéristique hydrophobe et oléophobe est généralement obtenue par l'application, sur une face du textile, dite face externe, située du coté de l'environnement extérieur, d'un traitement hydrophobe et oléophobe, tel que par exemple un traitement à 15 base de résines fluorocarbonées, telles que par exemple le Téflon®. La couche externe 20 présente, par exemple, une masse surfacique comprise entre 400 et 700 g/m2, plus précisément entre 150 et 250 g/m2, encore plus précisément de l'ordre de 200 g/m2. La couche de matériau filtrant 30 est composée par un textile dont la 20 fonction principale est d'assurer la filtration des agents contaminants sous forme vapeur. Cette filtration est généralement obtenue par un milieu adsorbant qui capture, par un phénomène d'adsorption ou de réaction, les agents contaminants sous forme vapeur. Le milieu adsorbant est par exemple composé de charbons actifs, de 25 zéolithes, de catalyseurs. Le milieu adsorbant est préférentiellement intégré dans le textile sous forme de poudre, de bille ou encore de fibres. La couche de matériau filtrant 30 présente également une perméabilité à l'air. La couche de matériau filtrant 30 présente, par exemple, une masse 30 surfacique comprise entre 60 et 450 g/m2, et plus précisément entre 200 et 350 g/m2. 7 La couche de matériau filtrant peut être formée d'une seule pièce ou préférentiellement d'une pluralité d'empiècements assemblés par couture. De manière préférentielle, la couche externe 20 de la veste 10 est formée d'une pluralité d'empiècements 21, 22, 23, 24, assemblés entre eux, 5 notamment deux à deux, par couture. La couche externe 20 de la veste 10 de protection comporte, de manière non limitative : - une partie ventrale 21, destinée à être disposée à l'avant du corps d'un utilisateur, c'est-à-dire au niveau de son torse, 10 - une partie dorsale 22 opposée, destinée à être disposée au niveau du dos dudit utilisateur, - deux manches 23, destinées à être disposées chacune au niveau d'un bras de l'utilisateur. Elle peut également comporter une capuche 24, destinée à être 15 disposée au niveau de la tête de l'utilisateur, recouvrant la tête hormis le visage, comme illustré sur la figure 1. La partie ventrale 21 et la partie dorsale 22 sont assemblées entre elles au niveau des zones d'épaules et des flancs de l'utilisateur. Elles sont assemblées également aux deux manches 23 et à la capuche 24, si la veste en 20 comporte une. Avantageusement, pour permettre à l'utilisateur d'enfiler et de retirer la veste de protection aisément, la partie ventrale 21 peut être formée de deux parties assemblées entre elles par exemple par une fermeture à glissière. Pour compléter la veste, les parties ventrale 21, dorsale 22 manches 25 23 et ou capuche 24 peuvent comporter chacune, une pièce additionnelle assemblée par couture à la couche externe 20, Par pièces additionnelles, on entend des pièces qui viennent se rajouter sur la veste, telles que par exemple des poches 25 ou des renforts 26. Ces pièces additionnelles sont assemblées à la couche externe, elles ne 30 forment pas en tant que telles la couche externe 20 de la veste. 8 Dans un exemple de réalisation, les parties ventrale 21, dorsale 22 manches 23 et ou capuche 24 peuvent comporter au moins une poche 25 ou un renfort 26, tel qu'un renfort de coude, assemblés au niveau de la face externe de la couche externe 20. Seuls une poche 25 sur la partie ventrale 21 5 et un renfort 26 au coude sur une des manches 23 sont représentés sur la figure 1. Les empiècements formant la couche externe 20, que ce soient la partie ventrale 21, la partie dorsale 22, les manches 23, la capuche 24, ainsi que les pièces additionnelles, c'est-à-dire poches 25, renforts 26 ou autres, 10 sont assemblés entre eux par couture au niveau de zones dites d'assemblage. Selon l'assemblage à réaliser, empiècement/empiècement ou empiècement/pièce additionnelle, les coutures peuvent être différentes. Dans une première forme de réalisation d'une couture, ladite couture est une couture dite d'assemblage. 15 Par couture d'assemblage, on entend une couture adaptée pour l'assemblage d'un empiècement avec un autre empiècement. La partie ventrale 21 et la partie dorsale 22 sont ainsi assemblées entre elles par une couture d'assemblage au niveau des zones d'épaules et des flancs de l'utilisateur. Elles sont assemblées séparément aux deux 20 manches 23. Elles sont également assemblées à la capuche 24. La figure 2 illustre deux variantes (a) et (b) de couture d'assemblage. La variante (a) représente une couture de type rabattue double aiguille. La variante (b) représente une couture de type surjet cinq fils. 25 La figure 1 illustre la localisation de ces deux variantes (a) et (b) de coutures d'assemblage. Chaque couture d'assemblage est configurée afin que chaque fil de couture traverse au moins une épaisseur de chaque empiècement de part en part. 30 Dans une deuxième forme de réalisation d'une couture, ladite couture est une couture dite de jonction. 9 Par couture de fixation, on entend une couture adaptée pour l'assemblage d'une pièce additionnelle sur un empiècement. Les poches 25 sont ainsi assemblées soit à la partie ventrale 21, partie dorsale 22, manche 23, ou capuche 24, par une couture de fixation. De même, 5 les renforts 26 sont assemblés soit à la partie ventrale 21, partie dorsale 22, manche 23, ou capuche 24, par une couture de fixation. La figure 2 illustre deux variantes (e) et (g) de couture de fixation : La variante (e) est une couture de fixation de type couture à points noués par exemple destinée à la pose de poche ou de renfort, 10 La variante (g) est une couture de fixation de type couture à points noués par exemple destinée au rabat de poche, La figure 2 illustre également une variante (d) qui est une couture de fixation de type couture à points noués renforcée par une bride, par exemple destinée aux coins de poche. Cette bride permet de renforcer une couture de 15 fixation qui est très sollicitée mécaniquement, telle que par exemple les coins de poche, et réduire le risque de casse du fil de couture de manière prématurée. La figure 1 illustre la localisation de ces variantes (d), (e) et (g) de coutures de fixation. 20 Chaque couture de fixation est configurée afin que chaque fil de couture traverse au moins une épaisseur de la pièce additionnelle et un empiècement de part en part. Que ce soit pour la couture d'assemblage ou la couture de fixation, le fil de couture utilisé est un fil de couture classique, ayant ou non subi un 25 traitement hydrophobe et oléophobe. Pour améliorer la protection de la veste contre la pénétration des agents contaminants au niveau des coutures, la veste 10 comporte, au moins au niveau d'une zone d'assemblage, de préférence toutes les zones d'assemblage, une troisième couche textile, dite couche de renfort 40. 30 Cette couche de renfort peut être soit disposée uniquement au niveau des zones d'assemblage soit recouvrir l'ensemble de la surface de la veste. 10 Dans ce cas, ladite couche de renfort se superpose à la couche externe et à la couche de matériau filtrant, formant un doublage intégral de la veste. La couche de renfort 40 est composée d'un textile présentant une double caractéristique hydrophile et oléophile. La couche de renfort 40 a pour 5 fonction principale d'absorber l'agent contaminant sous forme liquide qui a traversé la couche externe par les perforations de la couture et qui a été guidé par le fil de couture vers la couche de renfort. La couche de renfort 40 présente également une perméabilité à l'air. La couche de renfort est composée d'un textile, par exemple un textile 10 tissé, non tissé ou tricoté, en fibres naturelles et/ou en fibres synthétiques. La couche de renfort est par exemple constituée d'un tissu fin, par exemple un tissu en polyester, en polyamide, purs ou un mélange avec des fibres telles que par exemple du coton ou de la viscose. La couche de renfort 40 présente avantageusement une double 15 caractéristique hydrophile et oléophile. Dans une forme de réalisation, cette double caractéristique hydrophile et oléophile est obtenue de part la nature même des fibres composant le textile, qui sont hydrophiles et oléophiles. Dans un exemple de réalisation, la couche de renfort est composée 20 d'un mélange polyester/polyamide (70/30). Dans une autre forme de réalisation, cette double caractéristique hydrophile et oléophile est généralement obtenue par l'application d'un traitement hydrophile et oléophile. Dans la zone d'assemblage, la couche de renfort 40 est directement 25 assemblée à la couche externe, soit par la couture d'assemblage soit la couture de fixation. Préférentiellement, la couche de renfort 40 est assemblée uniquement à la couche externe. Dans le cas où la couture est une couture d'assemblage, la couche de 30 renfort est insérée de façon telle que chaque fil de couture traverse systématiquement au moins une épaisseur de chaque empiècement de la 11 couche externe et au moins une épaisseur de la couche de renfort de part en part. Dans le cas où la couture est une couture de fixation, la couche de renfort est insérée de façon telle que chaque fil de couture traverse 5 systématiquement au moins une épaisseur de la pièce additionnelle, au moins une épaisseur de l'empiècement de la couche externe et au moins une épaisseur de la couche de renfort de part en part. Dans un mode de réalisation, quelque soit la forme de réalisation de la 10 couture, la couche de renfort est comprise entre les deux empiècements ou entre un empiècement et une pièce rapportée, comme illustré sur la figure 2 pour les variantes (b), (d). Dans un autre mode de réalisation, pour simplifier les opérations de confection de la couche externe, quelque soit la forme de réalisation de la 15 couture, la couche de renfort est placée contre un seul empiècement, du coté de la couche de matériau filtrant, comme illustré sur la figure 2 pour les variantes (a), (c), (f). La description ci-avant expose de manière détaillée un vêtement de 20 protection sous la forme d'une veste. Dans une autre forme de réalisation du vêtement de protection, illustrée figure 3, le vêtement de protection est un pantalon 90. La figure 3 illustre la location des variantes (a) à (g) des coutures d'assemblage et de fixation sur ledit pantalon. 25 Afin d'illustrer les améliorations significatives obtenues par l'ajout de la couche de renfort au vêtement, qu'il soit une veste, un pantalon ou autre, de nombreuses expériences ont été réalisées et sont synthétisées ci-dessous sous la forme de trois exemples non limitatifs. Pour toutes les expériences : 30 - la couche externe est un tissu en coton/polyester (65%/35%) de 190 g/m2 ayant reçu un traitement fluoro-carboné lui conférant une caractéristique hydrophobe (Niveau 5 selon la norme française NF 12 EN ISO 4920) et oléophobe (Niveau 5 selon la norme NF EN ISO 14419), - la couche de matériau filtrant est une mousse polyuréthane imprégnée de 100 g/m2 de charbon actif, 5 - aucune couture n'assemble la couche externe et la couche de matériau filtrant. De même, pour toutes les expériences, la caractérisation de la performance d'un vêtement de protection est réalisée par prélèvement d'un échantillon des couches constitutives du vêtement de protection et 10 contamination par dépôt de gouttes d'agents contaminants sur la face externe de la couche externe du vêtement. Chaque essai est d'une durée de 24 heures, durant lesquelles la quantité d'agent contaminant ayant traversé les couches est recueillie, quantifiée puis exprimée en pg/cm2. Plus la quantité d'agent contaminant est élevée, plus la protection apportée est jugée faible. 15 Les expériences sont réalisées avec un banc d'essai, adapté et configuré à des tels tests, et dont la limite basse de détection d'agent contaminant est de 0.08 pg/cm2. On peut ainsi considérer que toute pénétration d'agent contaminant inférieure à cette limite basse de détection correspond à une protection totale. 20 L'évaluation des performances du vêtement de protection a été réalisée selon un protocole de contamination avec un agent contaminant de type Ypérite, déposé sous forme de goutte de 1 pl jusqu'à obtention d'un niveau de contamination de 10 g/m2. Une aspiration d'air au travers de l'échantillon à un débit de 100 ml/min est ensuite réalisée afin de garantir la 25 collecte des vapeurs d'Ypérite ayant traversé les différentes couches de l'échantillon. Le taux de pénétration d'Ypérite est exprimé après 24 heures en pg/cm2. Exemple 1 30 Dans ce premier exemple, des essais ont été réalisés sur trois types d'échantillons ne comportant pas de couche de renfort, c'est-à-dire uniquement 13 un empilement couche externe et couche de matériau filtrant (représentatif des vêtements de protection existants) : - un premier échantillon non pourvu de coutures, - un deuxième échantillon pourvu d'une couture d'assemblage dans 5 la couche externe, de type rabattue double aiguille, comme illustré sur la figure 4, avec un fil polyester non traité, le fil présentant un poids de 0,45 g/m1 (gramme par mètre linéaire), - un troisième échantillon pourvu d'une couture d'assemblage dans la couche externe, également de type rabattue double aiguille, 10 avec un fil ayant reçu un traitement fluoro-carboné lui conférant une double caractéristique hydrophobe et oléophobe, le fil présentant un poids de 0,52 g/ml. Les résultats sont résumés dans le tableau ci-dessous : Sans couture Couture avec un fil non traité Couture avec un fil fluoro-carboné Pénétration en pg/cm 2 REVENDICATIONS1. Vêtement de protection (10, 90), d'au moins une partie du corps d'un utilisateur, contre les effets d'un agent contaminant, comportant dans son épaisseur, d'un environnement extérieur dans lequel évolue l'utilisateur du vêtement de protection vers le corps dudit utilisateur : une couche textile, dite couche externe (20), configurée pour stopper la phase liquide de l'agent contaminant, présentant une double caractéristique hydrophobe et oléophobe, et perméable à l'air, ladite couche externe étant réalisée par une pluralité d'empiècements (21, 22, 23, 24) assemblés entre eux, au niveau de zones d'assemblage, par couture, une couche textile, dite couche de matériau filtrant (30), configurée pour absorber les vapeurs provenant de l'agent contaminant, et perméable à l'air, caractérisé en ce que, au niveau d'une zone d'assemblage, le vêtement de protection comporte une couche textile, dite couche de renfort (40), présentant une double caractéristique hydrophile et oléophile, et assemblée avec deux empiècements de la couche externe par une même couture. 2. Vêtement de protection selon la revendication 1 dans lequel la couche de renfort (40) est uniquement cousue avec la couche externe (20). 3. Vêtement de protection selon l'une des revendications précédentes dans lequel la couche de renfort (40) est comprise entre les deux empiècements (21, 22, 23, 24). 4. Vêtement de protection selon l'une des revendications précédentes comportant une pièce additionnelle (25, 26), notamment une poche (25) ou un renfort (26), cousue sur un empiècement (21, 22, 23, 24) de la couche externe (20), la couche de renfort (40) étant assemblée à la pièce additionnelle et à l'empiècement de la couche externe par une même couture.