Brevet FR3109864A1 — publié le 20211112

L’invention concerne un procédé de fabrication d’un masque barrière réutilisable présentant au moins une couche formée de coton par tricotage de ladite pièce de filtration et des brides élastiquées, destinées à maintenir ledit masque sur le visage d’un porteur du masque, ensemble sur un métier à tricoter rectiligne, ladite pièce de filtration étant tricotée par fléchage sur un métier à tricoter rectiligne et des fils élastiques étant tricotés sur une partie substantielle du bord supérieur et du bord inférieur de ladite pièce, de sorte à donner une forme ergonomique à ladite pièce de filtration. La pièce filtrante est avantageusement formée d’une première couche de coton, d’une couche de polyester texturé et d’une deuxième couche de coton superposées dans cet ordre. Par ailleurs, l’invention met en œuvre un rang de mailles en fil fondant sur le bord supérieur de la pièce filtrante et plusieurs rangs de mailes de fils fondant entremêlés avec des fils élastiques sur le bord inférieur de la pièce filtrante. Figure à publier : 5. Procédé fabrication d’un masque barrière réutilisable par tricotage et masque barrière correspondant Domaine de l’invention Le domaine de l’invention est celui de la confection. Plus précisément, l’invention concerne un procédé de fabrication d’un masque réutilisable de protection contre une pénétration virale dans les zones de la bouche, du nez et du menton d’un porteur du masque, dit masque barrière, et un masque correspondant. L’invention trouve notamment une application dans la fabrication de masques barrières destinés aux professionnels des professions non médicales en contact ou non avec du public et plus généralement au grand public. Art antérieur La crise sanitaire engendrée par l’épidémie de SRARS-CoV-2 et la pénurie de masques chirurgicaux concomittante au niveau mondial, a fait apparaitre un besoin important en masques hygiéniques grand public, dit masques barrières, permettant de constituer une barrière de protection contre une éventuelle infection virale du porteur du masque au niveau des zones de la bouche et du nez, en complément des gestes barrières. Ces masques filtrants lavables constitués d’étoffe, telle que du tissu, un textile non tissé ou du tricot, sont destinés à être portés par des personnes saines se rendant dans des lieux publics ou empruntant des transports et doivent permettre de contribuer à la protection d’un groupe portant ces masques barrières. Ils doivent pouvoir être ajustés étroitement sur le nez, les joues et le menton des personnes qui les portent pour assurer une étanchéité suffisante vis-à-vis de l’atmosphère ambiante, que la peau du porteur soit humide ou sèche ou lorsqu’il bouge la tête. En France, une note d’information des ministères des solidarités et de la santé, de l’économie et des finances et du travail du 29 avril 2020 intitulée « nouvelles catégories de masques réservés à des usages non sanitaires » a défini deux catégories de masques destinées à des professionnels des professions non médicales : une catégorie I pour les professionnels en contact avec le public tels que les policiers, les caissières, les agents de sécurité, …, qui doivent filtrer au moins 90% des particules d’une taille supérieure à 3 micromètres ; une catégorie II pour protéger l’ensemble d’un groupe professionnel sans contact avec le public, qui doivent filtrer au filtrer au moins 70% des particules d’une taille supérieure à 3 micromètres. Par ailleurs l’organisme de normalisation AFNOR a édité un guide pour la fabrication en série et la confection artisanale de masques barrières. La plupart des masques barrières connus sont confectionnés à partir de pièces de tissus découpées et assemblées ensemble. Afin de faire épouser au masque la forme du bas du visage, on réalise le plus souvent des plis sur les pièces de tissu. Un inconvénient de ces techniques de fabrication à partir de tissu est qu’elles nécessitent de nombreuses opérations de découpe, de pliage et de couture, ce qui est consommateur de temps et onéreux. On a également proposé de fabriquer la pièce filtrante des masques barrières de façon industrielle par tricotage. Un inconvénient des techniques connues de fabrication de masques barrières par tricotage est qu’il faut venir coudre ensuite les brides élastiques permettant de maintenir le masque sur le visage sur la pièce filtrante tricotée, ce qui ajoute une opération manuelle supplémentaire. Un autre inconvénient de ces techniques de tricotage connues est que, de façon classique, une chainette est tricotée sur la dernière rangée de la pièce filtrante afin d’éviter que celle-ci ne se détricote. Le tricotage de cette chainette allonge sensiblement la durée de tricotage, ce qui limite la productivité. Encore un inconvénient des techniques connues de tricotage de masques connues est que lorsque les masques sont tricotés les uns à la suite des autres sur un métier à tricoter, on prévoit un fil à tirer entre les masques qu’il est nécessaire d’ôter ensuite manuellement pour séparer les différents masques, ce qui est une opération couteuse en main d’œuvre. Objectifs de l’invention L’invention a donc notamment pour objectif de pallier les inconvénients de l’état de la technique cités ci-dessus. Plus précisément l’invention a pour objectif de fournir une technique de fabrication de masques barrières qui permettent de produire un nombre important de masques à l’heure, sans intervention manuelle. Un objectif de l’invention est également de fournir une telle technique qui soit simple à mettre en œuvre, et d’un coût de revient réduit. Un autre objectif de l’invention est de proposer une telle technique qui permette de fournir des masques satisfaisants aux exigences de la norme AFNOR SPEC S76-001 :2020, et en particulier des masques destinés aux professionnels des professions non médicales en contact avec le public filtrant au moins 90% des particules d’une taille supérieure à 3 micromètres. Un objectif de l’invention est également de fournir une telle technique de fabrication de masques barrières qui permettent d’obtenir des masques barrières parfaitement adaptés à la morphologie des porteurs de ces masques et confortables. Encore un objectif de l’invention est de fournir une telle technique qui permette de fournir des masques barrières aisés à revêtir et à retirer et qui offrent une respirabilité convenable. Ces objectifs, ainsi que d’autres qui apparaitront par la suite sont atteints à l’aide d’un procédé de fabrication d’un masque réutilisable de protection contre une pénétration virale dans les zones de la bouche, du nez et du menton d’un porteur du masque, dit masque barrière, comprenant une pièce de filtration des particules solides et liquides destinée à couvrir le nez, la bouche et le menton d’un porteur dudit masque présentant au moins une couche formée de coton et deux brides élastiquées d’attache solidarisées chacune à un flanc de ladite pièce de filtration. Selon l’invention, un tel procédé de fabrication comprend les étapes suivantes : - tricotage de ladite pièce de filtration et desdites brides élastiquées ensemble sur un métier à tricoter rectiligne, ladite pièce de filtration étant tricotée par fléchage et des fils élastiques étant tricotés sur une partie substantielle du bord supérieur et du bord inférieur de ladite pièce, de sorte à donner une forme ergonomique à ladite pièce de filtration ; - séparation de ladite pièce de filtration des pièces de filtration la précédant et la suivant sur ledit métier à tricoter rectiligne ; - lavage et séchage dudit masque de sorte à resserrer les mailles de la pièce de filtration et aseptiser ledit masque. L’invention propose ainsi, de façon inédite, de tricoter intégralement des masques barrières en série, ce qui permet une productivité élevée. Par ailleurs, grâce à la technique de tricotage par fléchage, on donne avantageusement une forme tridimensionnelle au masque, qui permet de couvrir parfaitement le nez, la bouche et le menton d’un porteur du masque, sans gêne au niveau des yeux. Le tricotage de fils élastiques sur le contour de la pièce filtrante permet en outre de maintenir le masque convenablement sur le visage en évitant des fuites sur les bords. Enfin la mise en œuvre d’une couche en coton confère du confort et des propriétés hypoallergéniques au masque tout en assurant une filtration, une respiration cutanée et une respirabilité convenables. Dans un mode de réalisation avantageux de l’invention, ladite pièce de filtration est tricotée en trois couches superposées dans cet ordre ; - une première couche de coton ; - une couche de polyester texturé ; - une deuxième couche de coton ; et ledit procédé de fabrication comprend une étape d’exposition dudit masque à une source de chaleur, et par exemple à de la vapeur d’eau. On obtient ainsi une pièce filtrante multicouche présentant un pouvoir filtrant élevé et une respirabilité convenable du fait notamment de la présence d’une couche de polyester texturée intermédiaire entre deux couches de jerseys de coton. La couche de polyester texturé présente en effet un pouvoir couvrant important lorsqu’elle s’expanse après un premier contact à la chaleur et prend une structure semblable à celle d’une « mousse ». Par ailleurs la présence d’une couche de coton rend le masque doux au contact de la peau. Avantageusement, un procédé de fabrication tel que décrit ci-dessus comprend une étape de tricotage d’au moins un rang de mailles en fil fondant à la chaleur sur la portion du bord supérieur, ou vice-versa du bord inférieur, de ladite pièce de filtration solidaire de la pièce de filtration précédant ladite pièce de filtration, ou vice versa solidaire de la pièce de filtration suivant ladite pièce de filtration, sur ledit métier à tricoter rectiligne et une étape de tricotage d’une pluralité de rangs de mailles en fils fondants à la chaleur entremêlés avec lesdits fils élastiques sur la portion du bord inférieur, ou vice-versa du bord supérieur, de ladite pièce de filtration solidaire de la pièce de filtration suivant ladite pièce de filtration, ou vice versa solidaire de la pièce de filtration précédant ladite pièce de filtration, sur ledit métier à tricoter rectiligne et en ce que ladite étape de séparation est obtenue en exposant ledit masque à de la vapeur d’eau de sorte à faire fondre ledit rang de maille en fil fondant tricoté sur ladite portion du bord supérieur, ou vice-versa du bord inférieur, de ladite pièce de filtration. La mise en œuvre d’au moins un rang de mailles en fil fondant à la chaleur sur le bord supérieur ou inférieur de la pièce de filtration permet ainsi avantageusement de séparer aisément plusieurs masques produits les uns après les autres sur un métier à tricoter rectiligne, en chauffant simplement le fil fondant pour le faire fondre. Par ailleurs, la mise en œuvre de fils chauffants entremêlées avec des fils élastiques permet d’empêcher le détricotage des dernières mailles de chaque pièce filtrante en chauffant les fils chauffants pour les faire fondre, afin de coller les dernières mailles entre elles. Dans un mode de réalisation particulier de l’invention, ladite étape de tricotage est mise en oeuvre de sorte à obtenir une pièce de filtration configurée pour filtrer au moins 90% des particules solides ou liquides d’une taille supérieure ou égale à 3 micromètres émises par un porteur dudit masque. On obtient ainsi des masques non sanitaires permettant de protéger des professionnels en contact avec du public conformes aux exigences de la norme AFNOR SPEC S76-001 :2020. Selon un aspect avantageux de l’invention, ladite couche de coton est tricotée en mailles pleines sensiblement serrées. On obtient ainsi un masque présentant un fort pouvoir filtrant, résistant et susceptible d’être lavé de nombreuses fois sans se déformer ou perdre ses qualités de filtration. De préférence, ladite étape de tricotage est élaborée de sorte que le masque fabriqué est apte à être lavé au moins 5 fois, de préférence au moins 10 fois, à 60°C pendant 30 minutes, sans perdre ses qualités de filtration. De façon avantageuse, ladite couche de coton est en 100% coton. On peut ainsi porter le masque à une température d’au moins 60°C et le traiter avec du chlore pour le stériliser. Dans un mode de réalisation particulier de l’invention, ladite couche en polyester texturé est formée de fils de polyester texturé à grand volume. Ceci confère un fort pouvoir filtrant audit masque. Selon un aspect particulier de l’invention, ledit fil fondant est formé de copolyamide ou de copolyester et est agencé pour fondre à une température comprise entre 60 et 70°C. On peut ainsi aisément faire fondre le fil fondant à l’aide d’une presse à vapeur, sans détériorer les fibres du masque et avec un apport d’énergie limité. L’invention concerne également un masque réutilisable de protection contre une pénétration virale dans les zones de la bouche, du nez et du menton d’un porteur du masque, dit masque barrière, comprenant une pièce de filtration des particules solides et liquides et des moyens d’attache solidarisés à ladite pièce de filtration destinés à maintenir ladite pièce devant le nez, la bouche et le menton d’un porteur dudit masque, caractérisé en ce que ladite pièce de filtration est formée de trois couches tricotées superposées dans cet ordre : - une première couche de coton ; - une couche de polyester texturé ; - une deuxième couche de coton. Liste des figures D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaitront plus clairement à la lecture de la description suivante d’un mode de réalisation de l’invention, donné à titre de simple exemple illustratif et non limitatif, et des dessins annexés parmi lesquels : illustre un exemple de masque barrière obtenu par un procédé de fabrication de masques selon l’invention ; est une vue du masque barrière présenté en référence à la figure 1, porté par une personne ; est une représentation sous forme de diagramme bloc des étapes d’un exemple de mode de réalisation d’un procédé de fabrication d’un masque réutilisable selon l’invention ; est une vue d’une bande de cinq masques fabriqués les uns après les autres sur un métier à tricoter rectiligne, obtenue par l’étape de tricotage du procédé de fabrication présenté en référence à la figure 3 ; est une vue d’un autre exemple de masque barrière multicouche selon l’invention dans lequel on a pratiqué une incision afin de révéler sa structure interne. Description détaillée de l’invention Un exemple de masque obtenu par un procédé de fabrication de masques barrières selon l’invention est présenté en relation avec la figure 1. Comme on peut le voir sur la figure 1, ce masque barrière 11 présentent une pièce de filtration tridimensionnelle 12 destinée à recouvrir le nez, la bouche et le menton du porteur du masque et une bride gauche 13 et une bride droite 14 se passant autour des oreilles, permettant de maintenir le masque contre le bas du visage du porteur du masque. Ce masque 11 est représenté sur la figure 2, porté par une personne 21. On peut voir sur la figure 2 que le masque épouse convenablement la zone du nez, de la bouche et du menton du porteur 21 du masque, sans gêner la vue du porteur et est correctement ajusté sur les bords afin d’éviter des fuites. Dans ce mode de réalisation particulier de l’invention, la pièce filtrante 11 est formée d’une seule couche en 100%. Dans un autre mode de réalisation particulier de l’invention, il peut être prévu que la pièce de filtration soit formée de trois couches tricotées superposées dans cet ordre : - une première couche d’un jersey de coton ; - une couche de polyester texturé ; - une deuxième couche d’un jersey de coton. La figure 5 est une vue d’un masque multicouche 51 selon l’invention dans lequel on a pratiqué une incision 52 afin de révéler la structure interne de la pièce de filtration. Sur cette figure 5, on distingue au niveau de la coupe les deux couches 53 et 54 de jersey de coton et la couche intermédiaire 55 en polyester texturé, obtenue à partir de fils de polyester texturé Diolen(marque déposée) « high volume » commercialisés par la société TWD fibres, et qui présente un aspect de « mousse ». La figure 3 illustre, de façon synoptique, un exemple de mode de réalisation d’un procédé de fabrication de masques barrières 11 selon l’invention, sous forme de diagramme bloc. Dans une première étape 31, la pièce de filtration 12 et les brides élastiquées gauche 13 et droite 14 des masques sont tricotées ensemble sur un métier à tricoter rectiligne de marque Steiger(marque déposée), sans couture, en mailles pleines serrés, aussi appelées côtes toutes aiguilles ou « full needle » en anglais. Lors de cette étape, la pièce de filtration 12 est tricotée par fléchage pour lui conférer une forme tridimensionnelle épousant le nez, la bouche et le menton d’un porteur du masque et des fils élastiques sont tricotés sur les quatre derniers rangs de maille du bord supérieur 15 et du bord inférieur 16 de la pièce filtrante 12, de sorte à donner une forme ergonomique à la pièce de filtration 12. Cinq masques 11 sont ainsi tricotés les uns à la suite des autres sur le métier à tricoter et forment une bande 41, comme on peut le voir sur la figure 4, avant d’être séparées dans une étape suivante 32. Dans des variantes de ce mode de réalisation particulier de l’invention, il peut également être envisagé de tricoter des bandes de 2, 3, 4, 6, 7, 8, 9, 10, ou plus, masques en série. Dans ce mode de réalisation, deux rangs de mailles 4 en fil fondant à chaleur à 60°C, commercialisé sous le nom Grilon(marque déposée) par la société EMS-GRILTECH, ont été tricotés sur le bord supérieur 15 de chaque pièce de filtration des masques de la bande. Lors de l’étape 32, on sépare les masques en introduisant la bande 41 dans une presse qui relâche de la vapeur à 85°. Ce simple traitement à la vapeur permet de faire fondre les deux rangs de mailles en fil fondant ce qui détache les masques les uns des autres. Par ailleurs, la vapeur permet également de faire fondre des fils fondants qui ont été tricotés, entremêlées avec les fils élastiques sur les quatre derniers rangs de mailles du bord inférieur 16 de la pièce de filtration lesquels en fondant vont permettre de coller ces mailles et d’empêcher leur détricotage. Il convient de noter que dans le cas où le masque fabriqué est un masque multicouche tel que celui présenté en référence à la figure 5, l’exposition de la pièce de filtration à la vapeur permet également d’expanser les fils de polyester texturé, ce qui confère à la couche en polyester une structure s’approchant de celle d’une mousse souple. Puis dans une dernière étape 33, les masques sont lavés et sont séchés à 75°C pendant 45 minutes, ce qui permet de resserrer les mailles du tricot grâce au lavage et d’aseptiser convenablement les masques avant leur utilisation. On notera que les masques fabriqués par le procédé décrit en référence à la figure 3 sont réutilisables et lavables au moins 10 fois à 60°C pendant 30 minutes, sans perdre leurs propriétés de filtration. Par ailleurs, les exemples de masques obtenus par un procédé de fabrication selon l’invention présentés en référence aux figure 1 et 5 sont conformes aux exigences de la norme AFNOR SPEC S76-001 :2020 et permettent de filtrer 90% des particules solides et liquides expirés par le porteur du masques de taille supérieure ou égale à 3 micromètres. L’usage de ces masques par les professionnels des professions non médicales en contact avec du public est donc particulièrement adapté. Procédé de fabrication d’un masque réutilisable de protection contre une pénétration virale dans les zones de la bouche, du nez et du menton d’un porteur du masque, dit masque barrière, comprenant une pièce de filtration des particules solides et liquides destinée à couvrir le nez, la bouche et le menton d’un porteur dudit masque présentant au moins une couche formée de coton et deux brides élastiquées d’attache solidarisées chacune à un flanc de ladite pièce de filtration, caractérisé en ce qu’il comprend les étapes suivantes : - tricotage de ladite pièce de filtration et desdites brides élastiquées ensemble sur un métier à tricoter rectiligne, ladite pièce de filtration étant tricotée par fléchage et des fils élastiques étant tricotés sur une partie substantielle du bord supérieur et du bord inférieur de ladite pièce, de sorte à donner une forme ergonomique à ladite pièce de filtration ; - séparation de ladite pièce de filtration des pièces de filtration la précédant et la suivant sur ledit métier à tricoter rectiligne ; - lavage et séchage dudit masque de sorte à resserrer les mailles de la pièce de filtration et aseptiser ledit masque. Procédé de fabrication d’un masque réutilisable de protection selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite pièce de filtration est tricotée en trois couches superposées dans cet ordre ; - une première couche de coton ; - une couche de polyester texturé ; - une deuxième couche de coton ; et en ce que ledit procédé de fabrication comprend une étape d’exposition dudit masque à une source de chaleur. Procédé de fabrication d’un masque réutilisable de protection selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce qu’il comprend une étape de tricotage d’au moins un rang de mailles en fil fondant à la chaleur sur la portion du bord supérieur, ou vice-versa du bord inférieur, de ladite pièce de filtration solidaire de la pièce de filtration précédant ladite pièce de filtration, ou vice versa solidaire de la pièce de filtration suivant ladite pièce de filtration, sur ledit métier à tricoter rectiligne et une étape de tricotage d’une pluralité de rangs de mailles en fils fondants à la chaleur entremêlés avec lesdits fils élastiques sur la portion du bord inférieur, ou vice-versa du bord supérieur, de ladite pièce de filtration solidaire de la pièce de filtration suivant ladite pièce de filtration, ou vice versa solidaire de la pièce de filtration précédant ladite pièce de filtration, sur ledit métier à tricoter rectiligne et en ce que ladite étape de séparation est obtenue en exposant ledit masque à de la vapeur d’eau de sorte à faire fondre ledit rang de maille en fil fondant tricoté sur ladite portion du bord supérieur, ou vice-versa du bord inférieur, de ladite pièce de filtration. Procédé de fabrication d’un masque réutilisable de protection selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ladite étape de tricotage est mise en oeuvre de sorte à obtenir une pièce de filtration configurée pour filtrer au moins 90% des particules solides ou liquides d’une taille supérieure ou égale à 3 micromètres émises par un porteur dudit masque. Procédé de fabrication d’un masque réutilisable de protection selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que ladite couche de coton est tricotée en mailles pleines sensiblement serrées. Procédé de fabrication d’un masque réutilisable de protection selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que ladite étape de tricotage est élaborée de sorte que le masque fabriqué est apte à être lavé au moins 5 fois, de préférence au moins 10 fois, à 60°C pendant 30 minutes, sans perdre ses qualités de filtration. Procédé de fabrication d’un masque réutilisable de protection selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que ladite couche de coton est en 100% coton. Procédé de fabrication d’un masque réutilisable de protection selon la revendication 2, caractérisé en ce que ladite couche en polyester texturé est formée de fils de polyester texturé à grand volume. Procédé de fabrication d’un masque réutilisable de protection selon la revendication 3, caractérisé en ce que ledit fil fondant est formé de copolyamide ou de copolyester et en ce qu’il est agencé pour fondre à une température comprise entre 60 et 70°C. Masque réutilisable de protection contre une pénétration virale dans les zones de la bouche, du nez et du menton d’un porteur du masque, dit masque barrière, comprenant une pièce de filtration des particules solides et liquides et deux brides élastiquées d’attache solidarisées chacune à un flanc de ladite pièce de filtration, destinées à maintenir ladite pièce devant le nez, la bouche et le menton d’un porteur dudit masque, caractérisé en ce que ladite pièce de filtration et lesdites brides élastiquées forment un ensemble tricoté continu, en ce que des fils élastiques sont tricotés sur une partie substantielle du bord supérieur et du bord inférieur de ladite pièce de filtration, et en ce que ladite pièce de filtration est tricotée par fléchage et est formée de trois couches tricotées superposées dans cet ordre : - une première couche de coton ; - une couche de polyester texturé ; - une deuxième couche de coton.