Brevet FR3108923A1 — publié le 20211008

La présente invention concerne un procédé de fabrication d’éléments unitaires à partir d’une nappe d’un matériau souple, du type textile ou média filtrant, comprenant les étapes successives suivantes : i) une première découpe de la nappe en une pluralité de feuilles, ii) la superposition desdites feuilles en blocs de feuilles superposées, iii) un enrobage ou ensachage de chaque bloc de feuilles dans une enveloppe souple en matière étanche à l’air, fermée de manière étanche à l’air, iv) une mise sous vide de ladite enveloppe pour l’obtention d’un bloc de feuilles compact, rigide et de plus faible épaisseur v) une découpe par emporte-pièce dudit bloc de feuilles compact pour obtenir au moins un groupe d’éléments unitaires au format requis dans lequel chaque élément unitaire est formé par une feuille de la partie découpée dudit bloc. Ce procédé permet la réalisation en grandes séries d'éléments tels que des masques respiratoires. Procédé de fabrication en grandes séries d’éléments unitaires par découpe de matériaux souples La présente invention concerne un procédé de fabrication en grandes séries d’éléments unitaires par découpe de matériau souple, du type textile ou média filtrant. Dans l’industrie automobile par exemple, sont utilisés des médias filtrants composés de matériaux souples en textile non-tissé, tels que des matériaux obtenus par un procédé d’hydroliage de fibres (procédé aussi dénommé spunlace). Ces matériaux possèdent une très bonne aptitude à la filtration de particules fines, tout en présentant une grande perméabilité à l’air. Le demandeur a découvert récemment que certains de ces matériaux pouvaient satisfaire à la norme NF EN 14683 permettant de pouvoir les utiliser pour la réalisation de masques faciaux à usage médical ou chirurgical (demande de brevet non encore publiée FR 20 03308). Un autre avantage de ce matériau est de pouvoir réaliser des masques à bords francs, sans couture. La pandémie actuelle du Covid-19 nécessite la production en très grandes séries de tels masques pour protéger le personnel soignant et la population exposés à de tels risques sanitaires. Le problème réside dans la découpe en grandes séries des nappes de ces matériaux souples, en matière molle composée d’un agglomérat de fibres. En effet les découpes à bords francs de ce matériau par des presses à emporte-pièce ne peuvent être réalisées que sur un matériau se présentant en une feuille unique, voire sur un nombre très restreint de feuilles (ou plis) superposées de ce matériau. Il est donc quasiment impossible de gagner du temps et d’économiser des opérations de découpe en superposant un grand nombre de feuilles (ou plis) de ce matériau. Un premier but de l’invention est donc de proposer un procédé de fabrication d’éléments unitaires en grandes séries à partir de nappes de matériau souple de type textile ou média filtrant. Un autre but de l’invention est de proposer un procédé de fabrication en grandes séries d’éléments unitaires par découpe par emporte-pièce de superposition de feuilles de matériau souple de type textile ou média filtrant. Encore un but de l’invention est de proposer un procédé de fabrication en grandes séries d’éléments unitaires par découpe par emporte-pièce pouvant être réalisé dans tout type d’usines ou d’ateliers disposant d’une presse à emporte-pièce. A cet effet la présente invention concerne un procédé de fabrication d’éléments unitaires à partir d’une nappe (monocouche ou multicouche) d’un matériau souple, du type textile ou média filtrant, comprenant les étapes successives suivantes : i) une première découpe de la nappe en une pluralité de feuilles, ii) la superposition desdites feuilles en blocs de feuilles superposées, iii) un enrobage ou ensachage de chaque bloc de feuilles dans une enveloppe souple en matière étanche à l’air, fermée de manière étanche à l’air, iv) une mise sous vide de ladite enveloppe pour l’obtention d’un bloc de feuilles compact, rigide et de plus faible épaisseur v) une découpe par emporte-pièce dudit bloc de feuilles compact pour obtenir au moins un groupe d’éléments unitaires au format requis dans lequel chaque élément unitaire est formé par une feuille de la partie découpée dudit bloc. La matière composant les nappes dudit matériau textile ou média filtrant est molle et difficile à découper en temps normal. La compression de cette matière sous vide la rend plus dure et beaucoup plus facile à découper. En effet elle renferme beaucoup d’air et est très ajourée. Cette compression permet donc d’augmenter de façon drastique le nombre de plis ou de feuilles superposées possibles. À titre d’exemple il est possible de découper un nombre de plis ou feuilles de 200 unités, contre un nombre maximal de plis ou feuilles de 5 unités habituellement. La cadence et la qualité de découpe à l’emporte-pièce sont alors grandement améliorées, avec des bords plus nets. Un autre avantage est l’obtention un gain de volume en transport, pouvant aller jusqu’à 60% de réduction du volume. Selon un mode de réalisation avantageux de l’invention, lors de la superposition des feuilles pour constituer le bloc, sont disposés des éléments intercalaires ajourés, lesdites feuilles étant rassemblées par paquets (ou sous-blocs), de préférence comportant un nombre de feuilles identiques, séparées par lesdits éléments intercalaires ajourés. Ces types de matériaux fibreux ne se détachant pas aisément les uns des autres, d’autant plus après leur compactage et découpe, la présence des éléments intercalaires, par exemple des feuillets ajourés, rend plus facile la séparation, après la découpe à l’emporte-pièce, des paquets de feuilles découpées. Avantageusement, chaque groupe d’éléments unitaires est divisé en sous-groupes, lesdits sous-groupes d’éléments unitaires étant ensuite empaquetés dans un emballage de préférence sous vide pour leur stockage ou leur expédition, notamment pour une expédition par voie postale. Les emballages peuvent alors être prévus dans des dimensions permettant une remise directe par le service postal dans des boîtes à lettres normalisées, directement chez des particuliers. De préférence, ledit matériau souple est un textile non-tissé, tel qu’un matériau obtenu par hydroliage de fibres. Les fibres peuvent comprendre des fibres de coton, viscose, polypropylène ou polyester ou un mélange de celles-ci. Dans un mode de réalisation avantageux ledit matériau souple comprend au moins 90 % de fibres polyester, de préférence 100 % de fibres polyester. En variante, le textile est un tissu indémaillable. Concernant la mise sous vide, l’enveloppe souple en matière étanche à l’air est en matière polymère, tel qu’en copolymère d’éthylène et d’alcool vinylique (EVOH). Selon un mode de réalisation avantageux de l’invention l’étape v) de découpe par emporte-pièce comprend également la découpe de perforations dans les éléments unitaires, tels que des perforations en forme de fentes, en croix ou en étoile ou des orifices pour le passage d’attaches desdits éléments unitaires. Le procédé selon la présente invention est tout à fait approprié pour la réalisation en grandes séries d’éléments unitaires qui peuvent être des filtres pour l’industrie ou le bâtiment, ou des masques faciaux, tels que des masques à usage médical ou chirurgical. Exemple L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description suivante d’un exemple, non-limitatif, de réalisation du procédé. Le procédé est particulièrement avantageux pour la réalisation de masques sanitaires à partir d’une nappe d’un tissu non tissé en fibres 100 % polyester liées par jet d’eau, pesant 80 grammes par m² (procédé communément appelé spunlace ou hydroliage). Un tel matériau présente, mesurées selon la norme NF EN 14683, une efficacité de filtration bactérienne de 95 % pour un aérosol de bactéries de 3 µm, ainsi qu’une perméabilité à l’air supérieure à 570 L/m 2 /s. Dans un premier temps, ladite nappe est découpée en feuilles, par exemple dans des formats usuels dans l’industrie papetière : A0 (841 x 1189 mm) ou A1 (594 x 841 mm). Lesdites feuilles sont ensuite superposées en blocs par exemple de 200 feuilles, éventuellement regroupées en paquets de 50 feuilles par exemple, séparées par un élément intercalaire ajouré, tel qu’un papier ajouré ou un papier filtre, facilitant la mise sous vide de l’étape suivante. Dans un second temps, chaque bloc est emballé dans une enveloppe souple étanche à l’air, puis ladite enveloppe est mise sous vide au moyen d’une machine soudeuse à vide : il en résulte un compactage important dudit bloc, dont l’épaisseur est fortement réduite, pouvant passer de 16 cm (pour un bloc de 200 feuilles) à 6 cm environ. Le bloc compact sous vide est aussi devenu beaucoup plus rigide, permettant sa découpe aisée par emporte-pièce, avec des bords nets. Ainsi après découpe à l’emporte-pièce, les éléments unitaires (masques) obtenus peuvent avoir par exemple une surface de 198 mm x 210 mm, permettant d’obtenir selon le format de la feuille initiale : Pour un format A0 : 4 rangées de 6 masques, soit un total de 24 masques par feuille. Pour un format A1 : 3 rangées de 4 masques, soit un total de 12 masques par feuille. La découpe par emporte-pièce en groupes éléments unitaires (masques) peut aussi s’accompagner de la découpe, également par emporte-pièce, de perforations à proximité des bords de chacun des masques. Ces perforations peuvent être des perforations en forme de fentes, en croix ou en étoile ou des orifices, en vue du passage d’attaches pour les dits masques. Chaque groupe ou sous-groupes de peut ensuite être empaqueté dans un emballage sous vide, donc pouvant être stérile, pour son stockage ou son expédition, notamment pour une expédition par voie postale. Ces emballages peuvent ainsi renfermer des kits comprenant masques et attaches pour lesdits masques et être diffusés largement auprès de la population ou du personnel soignant. Une chaîne industrielle automatisée comportant les différentes opérations décrites ci-dessus réalisées par des machines, et reliées par des tapis roulants avec une cadence suffisante pouvant répondre à la demande urgente en masques, peut dès lors produire en très grande quantité ce type de masques. L’efficacité du procédé de la présente invention résulte également d’une réduction importante des opérations de manutention et de la préparation des opérations de découpe. L’exemple ci-dessus a été décrit pour la fabrication de masques faciaux sanitaires, mais est tout à fait applicable à la réalisation d’éléments unitaires en matériau souple pour tout type d’industrie, telle que l’industrie automobile ou le bâtiment. Procédé de fabrication d’éléments unitaires à partir d’une nappe d’un matériau souple, du type textile ou média filtrant, comprenant les étapes successives suivantes : i) une première découpe de la nappe en une pluralité de feuilles, ii) la superposition desdites feuilles en blocs de feuilles superposées, iii) un enrobage ou ensachage de chaque bloc de feuilles dans une enveloppe souple en matière étanche à l’air, fermée de manière étanche à l’air, iv) une mise sous vide de ladite enveloppe pour l’obtention d’un bloc de feuilles compact, rigide et de plus faible épaisseur v) une découpe par emporte-pièce dudit bloc de feuilles compact pour obtenir au moins un groupe d’éléments unitaires au format requis dans lequel chaque élément unitaire est formé par une feuille de la partie découpée dudit bloc. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que lors de la superposition des feuilles pour constituer le bloc, sont disposés des éléments intercalaires ajourés, lesdites feuilles étant rassemblées par paquets, de préférence comportant un nombre de feuilles identiques, séparées par lesdits éléments intercalaires ajourés. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque groupe d’éléments unitaires est divisé en sous-groupes, lesdits sous-groupes d’éléments unitaires étant ensuite empaquetés dans un emballage de préférence sous vide pour leur stockage ou leur expédition, notamment pour une expédition par voie postale. Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que ledit matériau souple est un textile non-tissé, tel qu’un matériau obtenu par hydroliage de fibres. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que les fibres comprennent des fibres de coton, viscose, polypropylène ou polyester ou un mélange de celles-ci. Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 3 caractérisé en ce que le textile est un tissu indémaillable. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l’enveloppe souple en matière étanche à l’air est en matière polymère, tel qu’en copolymère d’éthylène et d’alcool vinylique. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l’étape v) de découpe par emporte-pièce comprend également la découpe de perforations dans les éléments unitaires, tels que des perforations en forme de fentes, en croix ou en étoile ou des orifices pour le passage d’attaches desdits éléments unitaires. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les éléments unitaires sont des filtres pour l’industrie ou le bâtiment, ou des masques faciaux, tels que des masques à usage médical ou chirurgical.