Brevet FR3109062A1 — publié le 20211015

La présente invention concerne un masque de protection (1), caractérisé en ce qu’il comprend un bandeau tubulaire (10) tricoté d’une seule pièce, adaptable à la morphologie de la tête (2) d’un porteur et intégrant une partie filtrante (12) destinée à couvrir le nez, la bouche et le menton du porteur, et en ce qu’au moins la partie filtrante (12) du bandeau tubulaire (10) est constituée d’un tricot de fils élastiques filtrant au moins 98% des particules de 3 µm. Figure de l’abrégé : Fig. 3 Masque de protection et procédé de fabrication. La présente invention concerne un masque de protection, dit « masque barrière ». L’invention concerne également un procédé de fabrication d’un tel masque. Le domaine de l’invention est celui des masques de protection des voies respiratoires, en particulier contre les infections virales. Art antérieur Le début d’année 2020 est marqué par une pandémie mondiale de COVID-19. Les masques de protection sont très utiles pour limiter la propagation de la pandémie. Les masques permettent notamment de protéger les personnes saines (ne présentant pas de symptôme clinique d’infection), contre des projections directes ou indirectes de gouttelettes. US7614399B2 décrit un exemple de masque de protection, comprenant un support et un filtre. Le support peut être un bandeau dont les extrémités sont muni d’un système de fixation, par exemple du type crochets et boucles auto-agrippants, comme montré sur les figures 3, 11 et 12. En alternative, le support peut être un tube, comme montré sur la figure 4. Le support comprend une poche de réception du filtre. Le but de la présente invention est de proposer un masque amélioré. A cet effet, l’invention a pour objet un masque de protection, caractérisé en ce qu’il comprend un bandeau tubulaire tricoté d’une seule pièce, adaptable à la morphologie de la tête d’un porteur et intégrant une partie filtrante destinée à couvrir le nez, la bouche et le menton du porteur, et en ce qu’au moins la partie filtrante du bandeau tubulaire est constituée d’un tricot de fils élastiques filtrant au moins 98% des particules de 3 µm. Ainsi, le masque selon l’invention présente de nombreux avantages : filtration efficace ; confort d’usage ; simplicité de fabrication, usage et lavage pour réutilisation ; faible coût de production. Le tricot forme un maillage assurant une filtration des particules de 3 µm supérieure à 98% et une perméabilité à l’air supérieure à 150 l/m².s -1 sous une dépression de 100 Pa. Le masque peut être porté avec ou sans filtre additionnel. Le masque est confortable à porter, car le textile en contact avec la peau est doux et très flexible, avec très bonne adaptation morphologique. En outre, le masque est dépourvu de couture. Le masque assure une protection pour une durée de 4h, à l’issue desquelles une opération de lavage permet sa réutilisation. Le tricot est lavable à une température de 60°C minimum. Le séchage au sèche-linge est conseillé pour limiter toute prolifération des bactéries. Selon d’autres caractéristiques avantageuses du masque selon l’invention, prises isolément ou en combinaison : - Au moins la partie filtrante du bandeau tubulaire est constituée d’un textile double épaisseur. - Le bandeau tubulaire est entièrement constitué d’un textile double épaisseur. - Le textile double épaisseur délimite un espace pour l’insertion éventuelle d’un filtre à l’avant du bandeau tubulaire. - Le textile double épaisseur comporte deux couches liées au-dessus et espacées en-dessous pour l’insertion éventuelle d’un filtre par-dessous. - La partie filtrante s’étend sur tout le pourtour du bandeau tubulaire. - La partie filtrante est limitée à l’avant du bandeau tubulaire. - Le bandeau tubulaire est entièrement constitué d’un tricot de fils élastiques. - Le tricot formant la partie filtrante est constitué de fils guipés, comprenant chacun une âme monobrin en élasthanne et un enrobage de brins en polyamide. - L’âme a un titre compris entre 10 et 30 dtex, tandis que l’enrobage a un titre compris entre 50 et 70 dtex. - L’enrobage comprend entre 60 et 120 brins en polyamide, ayant chacun un titre compris entre 0,40 et 1,2 dtex. - Le tricot formant le bandeau tubulaire comprend au moins 95% en masse de fibres de polyamide et d’élasthanne , de préférence au moins 99%. - Le tricot formant le bandeau tubulaire comprend entre 85 et 95% en masse de polyamide et entre 5 et 15% en masse d’élasthanne. - Le tricot formant le bandeau tubulaire comprend des fils de polyester colorées, permettant de repérer l’orientation du masque de protection. - Le tricot formant le bandeau tubulaire comprend des fils de départ et de fin ayant un premier titre, et des fils constituant la partie filtrante ayant un second titre inférieur au premier titre. - Au moins la partie filtrante du bandeau tubulaire comporte un traitement antibactérien. - Le traitement antibactérien est réalisé sur les fils avant tricotage. - Le traitement antibactérien est réalisé sur le masque après tricotage. - La partie filtrante peut comporter une unique couche de tricot. - Le bandeau tubulaire est lavable à une température de 60°. - Le bandeau tubulaire est dépourvu de couture. L’invention a également pour objet un procédé de fabrication d’un masque de protection tel que présenté ci-dessus, caractérisé en ce que le bandeau tubulaire est entièrement tricoté sur un métier à tricoter, sans confection manuelle. Selon d’autres caractéristiques avantageuses du masque selon l’invention, prises isolément ou en combinaison : - Le bandeau tubulaire est réalisé sans couture. - Le bandeau tubulaire est entièrement tricoté sur un métier à tricoter chaussant de petit diamètre. - La partie filtrante est entièrement tricotée à partir de fils guipés par air, comprenant chacun une âme monobrin en élasthanne et un enrobage de brins en polyamide. - Après tricotage, le bandeau tubulaire est soumis à une opération de dégraissage entre 80 et 100°, par exemple 90°, puis à une opération de séchage, par exemple dans une machine à tambour. Description des figures L’invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d’exemple non limitatif et faite en référence aux dessins annexés sur lesquels : est une vue de face d’un masque de protection conforme à un premier mode de réalisation de l’invention, en cours de mise en place sur le visage du porteur. est une vue de face du masque en place sur le visage du porteur. est une vue de côté gauche du masque en place sur le visage du porteur. est une représentation schématique, en vue de face analogue à la figure 2, de la protection recherchée lorsque le masque est en place sur le visage du porteur. est une vue de face d’un visage, montrant la distance bigoniale. est une vue de face analogue à la figure 5, montrant la distance interpupillaire est une vue de côté droite d’un visage, montrant la longueur menton-sellion. est une vue de côté droite analogue à la figure 5, montrent l’arc bitragus-gnathion. est une vue de face analogue à la figure 5, montrant l’arc bitragus-gnathion. est une vue de face d’un masque de protection conforme à un deuxième mode de réalisation de l’invention, en place sur le visage du porteur, comportant une poche de réception d’un filtre. est une représentation schématique du filtre conçu pour insertion dans la poche. est une vue de côté gauche du masque en place sur le visage du porteur, en appui en bas de la nuque. est une vue de côté gauche du masque en place sur le visage du porteur, en appui en haut de la nuque. Description détaillée de l’invention Les figures 1 à 3 montrent un masque de protection (1) conforme à un premier mode de réalisation de l’invention. Le masque (1) est constitué par un bandeau tubulaire (10) tricoté d’une seule pièce. Le bandeau (10) est élastique (dans les conditions normales de température et de pression CNTP), ce qui lui procure une capacité d’adaptation morphologique à la tête (2) d’un porteur, notamment son visage (3). Le bandeau (10) comprend une ouverture traversante (11) pour passer la tête (2). Une fois enfilé, le bandeau (10) vient en appui avant sur le visage (3) du porteur, en couvrant le nez (4), la bouche (5) et le menton (6), et en appui arrière sur la nuque (7) du porteur, sans soupapes inspiratoires ou expiratoires. Le bandeau (10) comporte une partie filtrante (12) destinée à couvrir le nez (4), la bouche (5) et le menton (6) du porteur. La partie filtrante (12) est constituée d’un tricot de fils élastiques (dans les CNTP), dont les matériaux et l’agencement permettent d’obtenir les performances suivantes : - filtration des particules de 3 µm supérieure à 98% ; - filtration des particules de 1 µm supérieure à 94% ; - filtration des particules fines de 0,2 µm supérieure à 60% ; - perméabilité à l’air supérieure à 150 l/m².s -1 sous une dépression de 100 Pa. Ces performances permettent un usage du masque (1) de type catégorie 1 : masque individuel pour professionnel en contact avec le public. Pour faciliter la fabrication du masque (1), le bandeau (10) est entièrement tricoté d’une seule pièce, sans confection manuelle et sans couture. Avantageusement, le bandeau (10) peut être réalisé sur un métier à tricoté chaussant de petit diamètre, par exemple 4 ¾ à 420 aiguilles. Le temps de tricotage d’un bandeau (1) est d’environ 1 minute et 30 secondes. Sur l’exemples des figures 1 à 3, la partie filtrante (12) s’étend sur tout le pourtour du bandeau tubulaire (10). Cela facilite la fabrication du bandeau (10), sous forme de pièce de révolution. En alternative, la partie filtrante (12) pourrait être formée uniquement à l’avant du bandeau (10), dans une zone prévue pour couvrir le nez (4), la bouche (5) et le menton (6). Dans ce cas, l’enfilage du masque (1) nécessite des précautions pour s’assurer que la partie filtrante (12) est bien en place sur le visage (3). Par exemple, le bandeau (10) peut comporter des fils colorés pour repérer l’orientation du masque (1). Le tricot formant le bandeau (10) comprend au moins 95% en masse de fibres de polyamide et d’élasthanne, de préférence au moins 99%. Autrement dit, le tricot comprend majoritairement du polyamide et de l’élasthanne, mais peut comprendre d’autres matériaux. Plus précisément, le tricot comprend entre 85 et 95% en masse de polyamide et entre 5 et 15% en masse d’élasthanne. Selon un mode de réalisation préféré, le tricot formant le bandeau (10) comprend trois types de fils. Premièrement, le tricot formant la partie filtrante (12) est constitué de fils guipés, comprenant chacun une âme monobrin en élasthanne et un enrobage de brins en polyamide. Les fils sont assemblés air, c’est à dire que les brins de polyamide sont projetés et entremêlés autour de l’âme par jet d’air. L’âme a un titre compris entre 10 et 30 dtex, par exemple 22 dtex, tandis que l’enrobage a un titre compris entre 50 et 70 dtex, par exemple 60 dtex. L’enrobage comprend entre 60 et 120 brins de polyamide, par exemple 92 brins, ayant chacun un titre compris entre 0,40 et 1,2 dtex, par exemple 0,68 dtex. L’utilisation de brins de faible titrage améliore fortement le pouvoir filtrant du masque (1). Ces fils guipés peuvent constituer plus de 97% de la masse du bandeau (10). La partie filtrante (12) constituée de ces fils guipés présente les performances suivantes ; - filtration des particules de 3 µm : 98,8 % ; - filtration des particules de 1 µm : 94,5 % ; - filtration des particules fines de 0,2 µm : 63 % ; - perméabilité à l’air sous une dépression de 100 Pa : 166 l/m².s -1 . Deuxièmement, le tricot formant le bandeau (10) comprend des fils doubles guipés, comprenant chacun une âme monobrin en élasthanne et un double enrobage de brins en polyamide. L’âme a un titre compris entre 60 et 100 dtex, par exemple 78 dtex, tandis que chaque enrobage a un titre compris entre 30 et 50 dtex, par exemple 44 dtex. L’enrobage comprend entre 20 et 40 brins de polyamide, par exemple 34 brins, ayant chacun un titre compris entre 0,75 et 2,5 dtex. Ces fils doubles guipés, plus épais que les fils guipés, sont utilisés au départ et à la fin du tricotage, pour former des bordures plus résistante du bandeau (10). Ces fils doubles guipés constituent moins de 2% en masse du bandeau (10). Troisièmement, le tricot formant le bandeau (10) comprend des fils de polyester colorées, permettant de repérer l’orientation du masque de protection (1). Ces fils de polyester constituent moins de 1% en masse du bandeau (10). Selon un mode de réalisation préféré, le bandeau (10) peut comporter deux couches de tricot superposées constituant une double épaisseur. Un filtre peut être ajouté dans cette double épaisseur, entre les deux couches. Les couches peuvent être liées en bordures supérieure et inférieure, ou bien seulement sur l’une des bordures. Les brides de liaison sont réalisées avec les fils doubles guipés décrits plus haut. Selon un autre mode de réalisation, le bandeau (10) peut comporter une unique couche de tricot, plus épaisse que chacune des deux couches. La structure et le titrage des fils élastiques constituant la couche unique doit être adaptée pour obtenir un pouvoir filtrant satisfaisant, en filtrant au moins 98% des particules de 3 µm. De préférence, au moins la partie filtrante (12) comporte un traitement antibactérien. Par simplicité, tout le bandeau (10) peut comporter un traitement antibactérien. Le traitement peut être réalisé sur les fils avant tricotage, ou au moins sur les fils constituant la partie filtrante (12). En alternative, le traitement peut être réalisé sur le masque (1) après tricotage, ou au moins sur la partie filtrante (12). Le masque (1) constitué du bandeau (10) a un poids compris entre 15 et 16 grammes. La figure 4 illustre la zone du visage (3) à couvrir par le masque (1), sans soupapes inspiratoires et expiratoires. Avantageusement, le masque (1) peut être dimensionné pour correspondre à la morphologie moyenne de la population française, ou d’un autre territoire. En alternative, une gamme de masque (1) peut être prévue avec différentes tailles. Les figures 5 à 9 illustrent les données anthropométriques de l’ISO / TS 16976-2 : 2015 intitulé « Appareil de Protection Respiratoire - Facteurs humains - Partie 2 : Anthropométrie ». La figure 5 montre la distance bigoniale, comprise entre 132,5 et 144,5 mm. La figure 6 montre la distance interpupillaire, comprise entre 65 et 71 mm. La figure 7 montre la longueur menton-sellion, comprise entre 123 et 135 mm. Les figures 8 et 9 montrent la longueur de l’arc bitragus-gnathion, compris entre 295 et 315 mm. Sur les figures 10 à 13 est représenté un masque (1) conforme à un second mode de réalisation de l’invention. Certains éléments constitutifs du masque (1) sont comparables à ceux du premier mode de réalisation décrit plus haut et, dans un but de simplification, portent les mêmes références numériques. Le bandeau tubulaire (10) comporte une poche (30) formée à l’avant du masque (1) pour la réception éventuelle d’un filtre (40). La poche (30) est constituée par les deux couches (17, 18) de tricot. Le bandeau (10) comporte des fils colorés pour repérer l’orientation du masque (1). Les couches (17, 18) sont liées seulement sur la bordure supérieure sur l’avant du bandeau (10), au niveau de la poche (30). En outre, les couches (17, 18) sont liées en bordures supérieure et inférieure sur l’arrière du bandeau (10). Les brides de liaison entre les deux couches (17, 18) sont réalisées avec les fils doubles guipés décrits plus haut. La poche (30) est fermée par-dessus et ouverte par-dessous pour l’insertion du filtre (40). Pour utiliser le masque (1), on relève la couche externe (17) pour positionner le filtre (40) dans la poche (30), contre la couche interne (18), puis on rabat la couche externe (17) sur le filtre (40) pour refermer la poche (30). Le filtre (40) est alors fermement maintenu entre les couches (17, 18) de tricot élastique. Le filtre (40) montré sur la figure 11 présente une forme et des dimensions adaptées pour couvrir le nez (4) et la bouche (5). Le filtre (40) a une forme ovale, avec une largeur de 18 cm et une hauteur de 11 cm. Le niveau de filtration est configurable avec le choix du filtre (40). Le masque (1) assure une protection pour une durée de 4h, à l’issue desquelles une opération de lavage permet sa réutilisation en changeant le filtre (40). Le masque (1) constitué du bandeau (10) et du filtre (40) a un poids compris entre 15 et 18 grammes. Comme montré aux figures 12 et 13, le masque (1) peut être positionné de différentes manière sur l’arrière de la tête (2). Le bandeau (10) est en appui en bas de la nuque (7) sur la figure 12, et en appui en haut de la nuque (7) sur l’arrière du crâne sur la figure 13. Par ailleurs, le masque (1) peut être conformé différemment des figures 1 à 13 sans sortir du cadre de l’invention, qui est définie par les revendications. En outre, les caractéristiques techniques des différents modes de réalisation et variantes mentionnés ci-dessus peuvent être, en totalité ou pour certaines d’entre elles, combinées entre elles. Ainsi, le masque (1) peut être adapté en termes de coût, de fonctionnalités et de performance. Masque de protection (1), caractérisé en ce qu’il comprend un bandeau tubulaire (10) tricoté d’une seule pièce, adaptable à la morphologie de la tête (2) d’un porteur et intégrant une partie filtrante (12) destinée à couvrir le nez (4), la bouche (5) et le menton (6) du porteur, et en ce qu’au moins la partie filtrante (12) du bandeau tubulaire (10) est constituée d’un tricot de fils élastiques filtrant au moins 98% des particules de 3 µm. Masque de protection (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce qu’au moins la partie filtrante (12) du bandeau tubulaire (10) est constituée d’un textile double épaisseur. Masque de protection (1) selon la revendication 2, caractérisé en ce que le textile double épaisseur délimite un espace pour l’insertion éventuelle d’un filtre (40) à l’avant du bandeau tubulaire (10). Masque de protection (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes 1 à 3, caractérisé en ce que la partie filtrante (12) s’étend sur tout le pourtour du bandeau tubulaire (10). Masque de protection (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes 1 à 3, caractérisé en ce que la partie filtrante (12) est limitée à l’avant du bandeau tubulaire (10). Masque de protection (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le bandeau tubulaire (10) est entièrement constitué d’un tricot de fils élastiques. Masque de protection (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le tricot formant la partie filtrante (12) est constitué de fils guipés, comprenant chacun une âme monobrin en élasthanne et un enrobage de brins en polyamide. Masque de protection (1) selon la revendication 7, caractérisé en ce que l’âme a un titre compris entre 10 et 30 dtex, tandis que l’enrobage a un titre compris entre 50 et 70 dtex. Masque de protection (1) selon l’une quelconque des revendications 7 ou 8, caractérisé en ce que l’enrobage comprend entre 60 et 120 brins en polyamide, ayant chacun un titre compris entre 0,40 et 1,2 dtex. Masque de protection (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le tricot formant le bandeau tubulaire (10) comprend au moins 95% en masse de fibres de polyamide et d’élasthanne, de préférence au moins 99%. Masque de protection (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le tricot formant le bandeau tubulaire (10) comprend entre 85 et 95% en masse de polyamide et entre 5 et 15% en masse d’élasthanne. Masque de protection (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le tricot formant le bandeau tubulaire (10) comprend des fils de polyester colorées, permettant de repérer l’orientation du masque de protection (1). Masque de protection (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le tricot formant le bandeau tubulaire (10) comprend des fils de départ et de fin ayant un premier titre, et des fils constituant la partie filtrante (12) ayant un second titre inférieur au premier titre. Masque de protection (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’au moins la partie filtrante (12) du bandeau tubulaire (10) comporte un traitement antibactérien. Masque de protection (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le bandeau tubulaire (10) est lavable à une température de 60°. Masque de protection (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le bandeau tubulaire (10) est dépourvu de couture. Procédé de fabrication d’un masque de protection (1) selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le bandeau tubulaire (10) est entièrement tricoté sur un métier à tricoter, sans confection manuelle. Procédé selon la revendication 16, caractérisé en ce que le bandeau tubulaire (10) est entièrement tricoté sur un métier à tricoter chaussant de petit diamètre. Procédé selon l’une quelconques des revendications 17 ou 18, caractérisé en ce que la partie filtrante (12) est entièrement tricotée à partir de fils guipés par air, comprenant chacun une âme monobrin en élasthanne et un enrobage de brins en polyamide. Procédé selon l’une quelconques des revendications 17 à 19, caractérisé en ce qu’après tricotage, le bandeau tubulaire (10) est soumis à une opération de dégraissage entre 80 et 100°, puis une opération de séchage.