Brevet FR3127757A1 — publié le 20230407

L'invention se rapporte à un procédé de fabrication d'une composition de revêtement de surface comprenant du sable et du caoutchouc. Ce procédé comprend les étapes (i) à (iii) suivantes : (i) la préparation d'un premier mélange M1 comprenant : - de 90 % en masse à 98 % en masse de sable 0/2 conforme à la norme NF P 18-545, et - de 2 % en masse à 10 % de fines conformes à la norme NF P 18-545 ; (ii) la préparation d'un deuxième mélange M2 comprenant : - de 76 % en masse à 84 % en masse du premier mélange M1, et - de 16 % en masse à 24 % en masse de granulat 2/3 conforme à la norme NF P 18-545 ; et (iii) la préparation d'un troisième mélange M3 comprenant : - au moins 90 % en masse du deuxième mélange M2, et - au plus 10 % en masse de caoutchouc se présentant sous une forme divisée, moyennant quoi on obtient la composition de revêtement de surface. L'invention se rapporte également à l'utilisation d'une composition fabriquée par ce procédé pour revêtir une surface et ainsi former une piste destinée à une pratique sportive, en particulier une piste hippique. Procédé de fabrication d'une composition de revêtement de surface et son utilisation, notamment dans le domaine hippique La présente invention se rapporte à un procédé de fabrication d'une composition de revêtement de surface qui présente, entre autres, d'excellentes propriétés amortissantes et de rebond. La présente invention se rapporte également à l'utilisation d'une composition de revêtement de surface telle que fabriquée par ce procédé, notamment pour revêtir une surface destinée à une pratique sportive, en particulier destinée à la pratique d'un sport équestre. État de la technique antérieure Le sport équestre est une pratique sportive répandue qui requiert des revêtements de surface dont les compositions doivent être spécifiquement adaptées aux disciplines que sont le dressage, le concours de saut d'obstacles, le concours complet d'équitation, l'attelage, l'endurance, la voltige, le dressage para-équestre, les courses de galop ou encore les courses de trot. Ces compositions de revêtement de surface doivent en particulier permettre d'optimiser les performances sportives des chevaux tout en préservant la santé de ces derniers. Pour ce faire, de telles compositions doivent simultanément présenter des propriétés amortissantes et de rebond, ne pas générer trop de poussière et ne pas être trop abrasives pour les sabots des chevaux et ce, sur une gamme de températures qui soit la plus large possible pour résister aux températures hivernales ou estivales des pays tempérés ou non dans lesquels ce sport équestre est pratiqué. Le document WO 2019/1555851 A1 fait un état des lieux de différentes compositions de revêtement de surface proposées par l'art antérieur pour des revêtements plus particulièrement destinés aux pistes hippiques. Observant que ces compositions de l'art antérieur ne sont pas toutes satisfaisantes pour des raisons notamment liées à la complexité des procédés de fabrication associés et/ou à la dégradation de la qualité des compositions en fonction des conditions climatiques, le document WO 2019/1555851 A1 propose une composition de revêtement de surface qui est améliorée en termes de mobilité et de souplesse, qui permet de réduire la quantité de poussière générée lors des courses, qui résiste aux variations de température et qui ne génère pas ou, à tout le moins, limite l'utilisation de produits nocifs pour l'environnement. La composition de revêtement de surface qui est décrite dans ce document WO 2019/1555851 A1 comprend : - au moins 50 % en masse de sable, - au plus 10 % en masse d'un revêtement organique comprenant au moins un polymère A souple ayant un module de traction inférieur ou égal à 1 MPa à température ambiante, - à l'exclusion de cires et d'huiles. Le polymère A souple mentionné ci-dessus peut être issu de la polymérisation d'au moins un monomère comprenant des fonctions (méth)acrylate et/ou (métha)acrylique. Cette composition peut également comprendre au moins un polymère B qui est présent en une proportion massique inférieure ou égale à 25 % en masse et qui peut être choisi parmi le polyisoprène, le polyuréthane, le polysiloxane, les polyacryliques, les époxyacrylates, les polyépoxys, les polyesters, les polyacrylates fluorés et les mélanges de ceux-ci. Cette composition peut encore comprendre une ou plusieurs charges qui peuvent se présenter sous la forme de fibres et/ou de granulés et être choisies parmi le polypropylène, le polyéthylène, les polymères chlorés, les polyuréthanes, les polyamides, les polyesters, le caoutchouc et un mélange de ces derniers. Si cette composition de revêtement de surface décrite dans le document WO 2019/1555851 A1 convient à la réalisation de pistes hippiques qui sont satisfaisantes en termes de performances sportives et permettent de limiter les risques de blessures pour les chevaux, on observe toutefois qu'une telle composition est, d'une part, complexe en termes de formulation et, d'autre part, comprend un ou plusieurs polymères thermoplastiques ou thermodurcissables dont certains peuvent s'avérer nocifs pour la santé animale et/ou environnementale. Le procédé qui est décrit dans le document WO 2019/1555851 A1 pour la fabrication d'une telle composition de revêtement de surface comprend, quant à lui, les étapes suivantes : (a) le mélange d'une émulsion aqueuse d'au moins un polymère A souple tel que défini ci-dessus avec du sable et, optionnellement, au moins une charge, pour former une composition comprenant : . au moins 50% en masse de sable, et . 10% au plus en masse de ladite émulsion aqueuse ; (b) l'évaporation de l'eau de ladite composition pour obtenir une composition comprenant au plus 10 % en masse d'un revêtement organique comprenant au moins ledit polymère A mais pas de cires et d'huiles. L'étape (b) d'évaporation peut être réalisée par toute technique connue de l'Homme du métier, notamment par chauffage de la composition, par évaporation de l'eau à température ambiante ou par passage de la composition sur un dispositif de séchage par lit fluidisé. Le procédé de fabrication de la composition de revêtement de surface par le procédé du document WO 2019/1555851 A1 est fortement impacté par les conditions de réalisation de l'étape (b). Si l'on souhaite écourter cette étape (b), il est alors nécessaire de recourir à la mise en œuvre de moyens industriels qui ont un impact non négligeable sur le coût industriel du procédé. Le but de la présente invention est donc de pallier les inconvénients présentés par la composition de revêtement de surface et le procédé de fabrication qui sont décrits dans le document WO 2019/1555851 A1 tout en conservant les avantages de ceux-ci. En d'autres termes, le but de l'invention est de proposer un procédé permettant de fabriquer une composition de revêtement de surface qui présente de remarquables propriétés amortissantes et de rebond, qui ne présente pas de risque pour la santé humaine, animale et environnementale, qui ne génère pas ou peu de poussière lors des courses de chevaux, qui n'est pas abrasive pour leurs sabots des chevaux et qui n'est pas altérée par les conditions météorologiques du lieu de la pratique sportive considérée. Une telle composition de revêtement de surface doit en outre être d'entretien facile. Ce procédé doit, en outre, permettre une fabrication industrielle et une reproductibilité parfaitement maîtrisées, et être de mise en œuvre aisée, rapide et à un coût industriel maîtrisé en ne recourant notamment pas à un équipement industriel lourd et/ou à une étape de chauffage. La présente invention se rapporte, en premier lieu, à un procédé de fabrication d'une composition de revêtement de surface comprenant du sable et du caoutchouc. Selon l'invention, ce procédé de fabrication comprend les étapes (i) à (iii) successives suivantes : (i) la préparation d'un premier mélange M1 comprenant : - de 90 % en masse à 98 % en masse de sable 0/2 conforme à la norme NF P 18-545, et - de 2 % en masse à 10 % de fines conformes à la norme NF P 18-545 ; (ii) la préparation d'un deuxième mélange M2 comprenant : - de 75 % en masse à 85 % en masse du premier mélange M1, et - de 15 % en masse à 25 % en masse de granulat 2/3 conforme à la norme NF P 18-545 ; et (iii) la préparation d'un troisième mélange M3 comprenant : - au moins 90 % en masse du deuxième mélange M2, et - au plus 10 % en masse de caoutchouc se présentant sous une forme divisée, moyennant quoi on obtient la composition de revêtement de surface. Le procédé de fabrication selon l'invention est donc un procédé dont la mise en œuvre est particulièrement simple, rapide, reproductible et économique. Le procédé selon l'invention permet d'obtenir une composition de revêtement de surface spécifiquement adaptée aux revêtements de surfaces destinées à la pratique sportive, en particulier aux surfaces destinées à la pratique d'un sport équestre. Ce procédé de fabrication peut, en outre, être facilement mis en œuvre dans les installations fixes ou mobiles actuellement dédiées aux mélanges de phase solides, ce qui n'est pas le cas du procédé décrit dans le document WO 2019/1555851 A1. Les sable 0/2, fines et granulat 2/3 mis en œuvre lors des étapes (i) à (iii) du procédé selon l'invention sont définis par la norme NF P 18-545 qui précise leur appartenance à une classe granulaire repère désignant ces éléments par leur rapport d/D, ce rapport d/D correspondant au rapport entre leur plus petite dimension d (en mm) et leur plus grande dimension D (en mm). Il est précisé que l'expression "de … à …" mentionnée ci-dessus et qui est utilisée dans la présente demande doit être comprise comme définissant non seulement les valeurs de l'intervalle, mais également les valeurs des bornes de cet intervalle. L'étape (i) du procédé de fabrication selon l'invention est réalisée par mélange des quantités suivantes de deux types de matériaux particulaires tels que définis par la norme NF P 18-545 mentionnée ci-dessus, à savoir : - de 90 % en masse à 98 % en masse de sable 0/2, et - de 2 % en masse à 10 % en masse de fines. Il est à noter que des fines sont déjà présentes dans le sable 0/2 conforme à la norme NF P 18-545, en une proportion massique typiquement comprise entre 10 % en masse et 15 % en masse par rapport à la masse totale de sable 0/2. À l'issue de l'étape (i), on obtient donc un premier mélange noté M1 qui correspond à un sable 0/2 enrichi en fines, avec une proportion massique en fines comprise entre 9 %et 24,7 %, par rapport à la masse totale de ce premier mélange M1. Dans une variante avantageuse du procédé selon l'invention, le premier mélange M1 préparé à l'étape (i) comprend : - de 92 % en masse à 96 % en masse de sable 0/2 conforme à la norme NF P 18-545, et - de 4 % en masse à 8 % en masse de fines conformes à la norme NF P 18-545. Dans une variante préférée du procédé selon l'invention, le premier mélange M1 préparé à l'étape (i) comprend : - 94 % en masse de sable 0/2 conforme à la norme NF P 18-545, et - 6 % en masse de fines conformes à la norme NF P 18-545. L'étape (ii) du procédé de fabrication selon l'invention est réalisée par mélange des quantités suivantes du premier mélange M1 préparé à l'étape (i) et de granulat 2/3 tel que défini par la norme NF P 18-545, à savoir : - de 75 % en masse à 85 % en masse du premier mélange M1, et - de 15 % en masse à 25 % en masse du granulat 2/3. À l'issue de l'étape (ii), on obtient un deuxième mélange noté M2. Dans une variante avantageuse du procédé selon l'invention, le deuxième mélange M2 préparé à l'étape (ii) comprend : - de 78 % en masse à 82 % en masse du premier mélange M1, et - de 18 % en masse à 22 % en masse de granulat 2/3 conforme à la norme NF P 18-545. Dans une variante préférée du procédé selon l'invention, le deuxième mélange M2 préparé à l'étape (ii) comprend : - 80 % en masse du premier mélange M1, et - 20 % en masse de granulat 2/3 conforme à la norme NF P 18-545. L'étape (iii) du procédé de fabrication selon l'invention est réalisée par mélange des quantités suivantes du deuxième mélange M2 préparé à l'étape (ii) et d'un caoutchouc se présentant sous une forme divisée, à savoir : - au moins 90 % en masse du deuxième mélange M2, et - au plus 10 % en masse de caoutchouc. Comme indiqué précédemment, le caoutchouc de la composition de revêtement de surface selon l'invention se présente sous une forme divisée. Dans une variante avantageuse, le caoutchouc sous forme divisée se présente sous la forme de pièces dont la plus grande dimension est comprise entre 0,5 mm et 4 mm et, de préférence, comprise entre 1 mm et 3 mm. Dans un mode de réalisation, le caoutchouc sous forme divisée peut se présenter sous la forme de billes, de plaquettes ou encore de granulés, de préférence sous la forme de granulés. Dans une variante avantageuse du procédé selon l'invention, ce troisième mélange M3 préparé à l'étape (iii) comprend : - de 90 % en masse à 99 % en masse du deuxième mélange M2, et - de 1 % en masse à 10 % en masse de caoutchouc sous forme divisée. Dans une variante préférée du procédé selon l'invention, le troisième mélange M3 préparé à l'étape (iii) comprend : - 95 % en masse du deuxième mélange M2, et - 5 % en masse de caoutchouc sous forme divisée. À l'issue de l'étape (iii) du procédé selon l'invention, on obtient une composition de revêtement de surface formée par un mélange de particules de sable de différentes dimensions et de caoutchouc sous forme divisée permettant de constituer un revêtement qui, une fois déposé sur la surface qu'il est destiné à revêtir, se caractérise par une excellente drainabilité ainsi que par une stabilité et une souplesse performantes lui permettant de ne pas se dérober sous l'action des sabots tout en lui conférant des propriétés amortissantes et de rebond. On observe, en outre, que cette composition de revêtement n'est pas abrasive pour les sabots des chevaux et ne génère pas ou que peu de poussière lors du passage de ces derniers. Dans un mode de mise en œuvre particulier du procédé de fabrication selon l'invention, les étapes (i) à (iii) de préparation des mélanges M1, M2 et M3 sont réalisées dans un mélangeur. Dans un mode de mise en œuvre particulier du procédé de fabrication selon l'invention, au moins l'une des étapes (i) à (iii) de préparation des mélanges M1, M2 et M3 est réalisée à la température de l'environnement dans lequel le procédé selon l'invention est mis en œuvre et il n'est donc pas nécessaire de recourir à la mise en œuvre d'une étape de chauffage consommatrice d'énergie. Cette température dite environnementale peut notamment être comprise entre -10 °C et 45 °C, avantageusement entre 0 °C et 40 °C, préférentiellement entre 15 °C et 30 °C et, plus préférentiellement encore, correspondre à la température ambiante. Dans un mode de réalisation plus particulièrement avantageux, ces étapes (i) à (iii) de préparation des mélanges M1, M2 et M3 sont toutes réalisées à cette température environnementale, voire à la température ambiante. Par température ambiante, on entend une température comprise entre 18 °C et 25 °C. Dans un mode de réalisation avantageux du procédé selon l'invention, les premier, deuxième et troisième mélanges M1, M2 et M3 ne comprennent pas au moins l'un des composés choisis parmi les polymères thermoplastiques, les polymères thermodurcissables, les cires, les huiles et les bitumes. Par exemple, les premier, deuxième et troisième mélanges M1, M2 et M3 ne comprennent avantageusement pas l'un ou plusieurs des polymères thermoplastiques et des polymères thermodurcissables décrits dans le document WO 2019/1555851 A1. Dans un mode de réalisation préféré, les premier, deuxième et troisième mélanges M1, M2 et M3 ne comprennent aucun de ces composés. En ne recourant pas à l'incorporation de tout ou partie des polymères et composés qui viennent d'être cités, la composition de revêtement de surface fabriquée par le procédé selon l'invention limite l'impact potentiellement négatif sur la santé animale, humaine et/ou environnementale que ces composés peuvent présenter. En outre, en l'absence de cire, d'huile et/ou de bitume, la composition de revêtement de surface ainsi fabriquée se caractérise par des propriétés de stabilité et de souplesse qui sont conservées même en cas de variations de température importantes. Dans un mode de réalisation particulier, chacun des premier, deuxième et troisième mélanges M1, M2 et M3 peut comprendre une ou plusieurs charges autres que les polymères et composés qui viennent d'être cités, en particuliers des charges choisies parmi des composés inorganiques tels que du talc, du kaolin, du calcaire,… La présente invention se rapporte, en deuxième lieu, à une utilisation d'une composition de revêtement de surface fabriquée par le procédé tel que décrit et défini ci-dessus, les caractéristiques avantageuses de ce procédé de fabrication de revêtement de surface pouvant être prises seules ou en combinaison. La composition de revêtement de surface fabriquée par le procédé selon l'invention peut notamment être utilisée pour revêtir une surface et ainsi former, avec la surface qu'elle revêt, une piste destinée à une pratique sportive. La composition de revêtement de surface fabriquée par le procédé selon l'invention peut en particulier être utilisée sous la forme d'une couche déposée sur la surface qu'elle est destinée à revêtir. Dans une variante, l'épaisseur de la couche est d'au moins 2 cm et peut avantageusement être comprise entre 5 cm et 15 cm. Dans une variante privilégiée, la piste destinée à une pratique sportive est une piste hippique. Dans une variante avantageuse, cette piste hippique est destinée aux courses de trot. Procédé de fabrication d'une composition de revêtement de surface comprenant du sable et du caoutchouc, ce procédé étant caractérisé en ce qu'il comprend les étapes (i) à (iii) successives suivantes : (i) la préparation d'un premier mélange M1 comprenant : - de 90 % en masse à 98 % en masse de sable 0/2 conforme à la norme NF P 18-545, et - de 2 % en masse à 10 % de fines conformes à la norme NF P 18-545 ; (ii) la préparation d'un deuxième mélange M2 comprenant : - de 75 % en masse à 85 % en masse du premier mélange M1, et - de 15 % en masse à 25 % en masse de granulat 2/3 conforme à la norme NF P 18-545 ; et (iii) la préparation d'un troisième mélange M3 comprenant : - au moins 90 % en masse du deuxième mélange M2, et - au plus 10 % en masse de caoutchouc se présentant sous une forme divisée, moyennant quoi on obtient la composition de revêtement de surface. Procédé selon la revendication 1, dans lequel le premier mélange M1 comprend : - de 92 % en masse à 96 % en masse et, de préférence, 94 % en masse de sable 0/2 conforme à la norme NF P 18-545, et - de 4 % en masse à 8 % en masse et, de préférence, 6 % en masse de fines conformes à la norme NF P 18-545. Procédé selon la revendication 1 ou 2, dans lequel le deuxième mélange M2 comprend : - de 78 % en masse à 82 % en masse et, de préférence, 80 % en masse du premier mélange M1, et - de 18 % en masse à 22 % en masse et, de préférence, 20 % en masse de granulat 2/3 conforme à la norme NF P 18-545. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel le troisième mélange M3 comprend : - de 90 % en masse à 99 % en masse et, de préférence, 95 % en masse du deuxième mélange M2, et - de 1 % en masse à 10 % en masse et, de préférence, 5 % en masse de caoutchouc sous forme divisée. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel le caoutchouc sous forme divisée se présente sous la forme de pièces dont la plus grande dimension est comprise entre 0,5 mm et 4 mm et, de préférence, entre 1 mm et 3 mm. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel le caoutchouc sous forme divisée se présente sous la forme de billes, de plaquettes ou de granulés, de préférence sous la forme de granulés. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel les premier, deuxième et troisième mélanges M1, M2 et M3 ne comprennent pas au moins l'un des composés choisis parmi les polymères thermoplastiques, les polymères thermodurcissables, les cires, les huiles et les bitumes et, de préférence, ne comprennent aucun de ces composés. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, dans lequel les étapes (i) à (iii) sont mises en œuvre à une température comprise entre -10 °C et 45 °C et, de préférence, à la température ambiante. Utilisation d'une composition de revêtement fabriquée par le procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 8 pour revêtir une surface et ainsi former une piste destinée à une pratique sportive. Utilisation selon la revendication 9, dans laquelle la piste est une piste hippique, cette piste hippique étant avantageusement destinée aux courses de trot. Utilisation selon la revendication 9 ou 10, sous la forme d'une couche déposée sur la surface, l'épaisseur de la couche étant avantageusement comprise entre 5 cm et 15 cm.