BE1019498A5 - Element en mousse dans lequel sont incorporees des substances hydrophiles. - Google Patents
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Abstract
L'invention se rapporte à un élément en mousse (7) fabriqué à partir d'une mousse et de particules (11) d'au moins une substance hydrophile, telle que de la cellulose, des hyperabsorbants. L'élément en mousse (7) contenant les particules (11) a une capacité réversible d'absorber l'humidité. Une partie des particules (11) est entièrement logée dans la mousse. Une autre partie des particules (11) est déposée de façon à dépasser depuis une surface (13) de la mousse, telle que les parois cellulaires (9) ou les réseaux cellulaires (10).
Description
ELEMENT EN MOUSSE DANS LEQUEL SONT INCORPOREES DES SUBSTANCES HYDROPHILES
L'invention se rapporte à un élément en mousse fabriqué à partir d'une mousse et de particules comprenant au moins une substance hydrophile incorporée dans le plastique, telle que de la cellulose, à des hyperabsorbants et à un élément en mousse contenant les particules ayant une capacité réversible d'absorber l'humidité, tel que décrit aux revendications 1 à 7.
A l'heure actuelle, les mousses sont utilisées ou employées dans de nombreux domaines de la vie quotidienne. Pour bon nombre de ces applications, les mousses sont en contact avec le corps et sont généralement simplement séparées par une ou plusieurs couches intermédiaires de textiles. La plupart de ces mousses sont fabriquées à partir de polymères synthétiques tels que le polyuréthane (PU), le polystyrène (PS), le caoutchouc synthétique, etc., qui, en principe, ne font pas preuve d'une capacité d'absorption de l'eau adéquate. Tout particulièrement lorsque les mousses sont en contact avec le corps durant un long laps de temps ou lors d'un effort physique énergique, on assiste à l'apparition d'une sensation physique déplaisante en raison de l'importante quantité d'humidité qui n'est pas absorbée. Par conséquent, pour la plupart des applications, il est nécessaire que des propriétés hydrophiles soient procurées à ces mousses.
Cela peut être réalisé de diverses façons. Une possibilité, tel que décrit dans la demande de brevet DE 199 30 526 A, par exemple, consiste à donner à la mousse la structure d'une mousse hydrophile de polyuréthane flexible. Cela est réalisé en réagissant au moins un polyisocyanate avec au moins un composé contenant au moins deux liaisons qui réagissent avec l'isocyanate en présence d'acides sulfoniques contenant un ou plusieurs groupes hydroxyles, et/ou leurs sels et/ou des éthers de polyalkylène glycol catalysés par des monools. Ces mousses sont employées pour la fabrication d'éponges domestiques ou d'articles d'hygiène. Une autre possibilité est décrite dans la demande de brevet DE 101 16 757 Al, basée sur une mousse hydrophile de polyméthane aliphatique à alvéoles ouvertes dotée d'une couche supplémentaire séparée réalisée à partir de fibres de cellulose dans laquelle est logé un hydrogel, qui sert de moyen de stockage.
Le texte du brevet EP 0 793 681 B1 et la traduction allemande du brevet DE 695 10 953 T2 décrivent un procédé de production de mousses flexibles, pour lesquelles des polymères hyperabsorbants (SAPs), également connus sous le nom d'hydrogels, sont employés. Les SAPs qui sont employés peuvent être pré-mélangés avec le pré-polymère, ce qui rend le procédé très simple pour le fabricant de mousse. Ces SAPs peuvent être sélectionnés à partir des SAPs greffés avec de l'amidon ou de la cellulose à l'aide d'acrylonitrile, . d'acide acrylique ou d'acrylamide en tant que monomère insaturé, par exemple. Ces SAPs sont commercialisés par Höchst/Cassella sous le nom de marque SANWET IM7000.
Le texte du brevet WO 96/31555 A2 décrit une mousse dotée d'une structure cellulaire ; cette mousse contient également des polymères hyperabsorbants (SAPs). Selon cet exemple de réalisation, le SAP peut être réalisé à partir d'un polymère synthétique ou, de façon alternative, à partir de cellulose. La mousse employée dans cet exemple de réalisation a pour but d'absorber l'humidité et les fluides et les retient dans la structure de la mousse.
Le texte du brevet WO 2007/135069 Al décrit des semelles de chaussures possédant des propriétés qui absorbent l'eau. Selon cet exemple de réalisation, les polymères absorbant l'eau sont ajoutés avant de procéder à l'étape de moussage du plastique. Ces polymères absorbant l'eau sont généralement fabriqués en polymérisant une solution monomérique aqueuse et, ensuite, en concassant éventuellement 1'hydrogel. Le polymère absorbant l'eau et 1'hydrogel sec fabriqué à partir de celui-ci sont ensuite broyés et tamisés une fois qu'ils ont été produits, et les tailles des particules de 1'hydrogel sec et tamisé sont, de préférence, inférieures à 1 000 pm et, de préférence, supérieures à 10 pm. En plus de l'hydrogel, une charge peut également être ajoutée et mélangée préalablement au procédé de moussage, auquel cas les charges organiques qui peuvent être employées comprennent le noir de charbon, la mélamine, la rosine et les fibres de cellulose, les fibres de polyamide, de polyacrylonitrile, de polyuréthane ou de polyester sur base du principe des esters d'acide dicarboxylique aromatique et/ou aliphatique et les fibres de carbone, par exemple. Toutes les substances sont ajoutées au mélange réactionnel séparément les unes des autres de façon à produire l'élément en mousse.
En ce qui concerne leurs propriétés, les mousses de l'art antérieur sont conçues de façon à être capables de stocker et de retenir l'humidité qu'elles absorbent au cours d'une longue période de temps. L'humidité absorbée et l'eau absorbée ne sont pas restaurées à l'état initial en raison de l'évaporation de l'humidité dans l'atmosphère ambiante au cours d'une période pouvant aller jusqu'à 24 heures, tel qu'expliqué dans WO 2007/135069 Al.
Ce taux d'évaporation est beaucoup trop lent dans le cadre d'applications normales, telles que dans le cas de matelas, de semelles intérieures de chaussures ou de sièges de voiture, par exemple, qui sont employés plusieurs heures par jour et, par conséquent, qui ont moins de 24 heures pour évaporer l'humidité absorbée. Dans ce contexte, on peut parler d'humidité d'équilibre et la valeur de l'humidité est celle à laquelle la mousse est en équilibre avec l'humidité contenue dans l'atmosphère ambiante.
De même, l'objectif sous-jacent de la présente invention est de proposer un élément en mousse qui, en ce qui concerne son contrôle de l'humidité, fait preuve d'une importante capacité à absorber l'humidité et fait ensuite preuve d'un haut taux d'évaporation de l'humidité absorbée, stockée.
Cet objectif est atteint par la présente invention à l'aide de caractéristiques qui sont définies à la revendication 1 selon lesquelles au moins une quantité partielle des particules est entièrement logée dans la mousse et une autre quantité partielle de particules est déposée de façon à dépasser depuis une surface de la mousse, telle que les parois cellulaires ou les réseaux cellulaires.
L'avantage de ces caractéristiques réside dans le fait que la totalité des particules contenues dans la mousse ne sont pas entièrement entourées par cette dernière, offrant ainsi de plus grandes possibilités de mise en contact avec les conditions ambiantes à la fois en ce qui concerne la prise d'humidité et l'évaporation de l'humidité. Cette quantité partielle des particules résulte donc en une capacité d'absorption relativement rapide et importante de l'humidité ou des fluides devant être absorbés ; toutefois, l'humidité ou les fluides absorbés sont évaporés dans l'atmosphère ambiante aussi rapidement que possible à partir de l'état induit par l'utilisation, restaurant ainsi l'humidité d'équilibre. Cela entraîne une élimination rapide de l'humidité qui permet de réutiliser l'objet après un court laps de temps.
Indépendamment de ce qui précède, l'objectif de l'invention peut également être atteint sur base d'autres caractéristiques qui sont définies à la revendication 1 selon lesquelles la mousse sans substance hydrophile fait preuve d'une capacité d'absorption supérieure à 2,8 % en poids correspondant à une humidité d'équilibre à une température de 23 °C et à une humidité relative de 93 % tandis qu'une proportion des particules en référence au poids total de la mousse est comprise dans une gamme dont la limite inférieure est de 0,1 % en poids et la limite supérieure est de 35 % en poids.
L'avantage de ces caractéristiques réside dans le fait que la mousse proposée en tant que matériau initial fait déjà preuve d'une capacité d'absorption importante sans procéder à l'ajout de la substance hydrophile ; toutefois celui-ci peut facilement être adapté à une gamme de conditions d'utilisations différentes par l'incorporation de particules supplémentaires en fonction de la quantité employée en tant que proportion en poids. Si l'on varie la quantité de particules ajoutées, non seulement on parvient à ajuster le contrôle de l'humidité de l'élément en mousse, mais on parvient également à ajuster les diverses valeurs de force associées ainsi que l'élasticité. Plus la proportion de particules est importante, plus l'élasticité est faible, ce qui peut être compensé en accroissant le poids en volume ou la densité.
Indépendamment de ce qui est dit ci-dessus, l'objectif de l'invention peut également être atteint sur base des caractéristiques qui sont définies aux revendications 3 et 4. L'avantage des caractéristiques définies aux revendications 3 et 4 réside dans le fait qu'en dépit des particules incorporées dans la mousse, on peut obtenir une dureté à la compression convenant pour le but souhaité. Cela signifie qu'en fonction du but souhaité de l'élément en mousse, on peut prédéfinir les valeurs relatives à la dureté à la compression mais que l'utilisateur continue à se voir garantir un contrôle optimal de l'humidité de l'élément en mousse dans sa totalité. En raison de la valeur importante du stockage temporaire de l'humidité, ou de l'eau, qui peut être absorbée dans l'élément en mousse lors d'une utilisation, l'utilisateur est sûr de connaître une sensation agréable et sèche durant l'utilisation. Par conséquent, le corps n'entre pas en contact direct avec l'humidité.
Indépendamment de ce qui est dit ci-dessus, l'objectif de l'invention peut également être atteint sur base des caractéristiques qui sont définies à la revendication 5. L'avantage des caractéristiques définies à la revendication 5 réside dans le fait qu'à nouveau, en fonction de l'utilisation souhaitée de l'élément en mousse, une élasticité suffisante peut être atteinte dans le cadre des différentes utilisations souhaitées malgré la présence des particules ajoutées qui constituent la substance hydrophile, procurant un effet de soutien associé à l'utilisateur de l'élément en mousse. De même, il est possible de garantir à l'utilisateur un certain confort dans des limites prédéfinies tout en procurant un contrôle adéquat de l'humidité.
Indépendamment de ce qui est dit ci-dessus, l'objectif de l'invention peut également être atteint sur base des caractéristiques qui sont définies à la revendication 6. L'avantage des caractéristiques définies à la revendication 6 réside dans le fait qu'on peut parvenir à une importante absorption de l'humidité de la mousse qui est supérieure à celle de la mousse conventionnelle. Par conséquent, il n'est pas seulement possible de parvenir à une importante capacité d'absorption de l'humidité, cette dernière étant capable de s'évaporer de l'élément en mousse, après utilisation, en un laps de temps relativement court, ce qui le rend rapidement prêt en vue d'une nouvelle utilisation. Ceci étant, un élément en mousse sec est rapidement prêt en vue d'une nouvelle utilisation.
Indépendamment de ce qui est dit ci-dessus, l'objectif de l'invention peut également être atteint sur base de caractéristiques qui sont définies à la revendication 2. L'avantage de caractéristiques définies à la revendication 2 est que même avec une mousse ne contenant pas de substance hydrophile ajoutée, on peut parvenir à une absorption de l'humidité supérieure dans le cas d'une exposition prédéfinie à l'humidité et cela peut à nouveau être amélioré par l'ajout de particules qui absorbent et évaporent rapidement 1'humidité. Par conséquent, il n'est pas seulement possible d'absorber et de stocker une importante quantité d'humidité au cours d'un laps de temps déterminé durant l'utilisation, l'humidité s'évapore rapidement dans l'environnement après utilisation. Cela signifie qu'un élément en mousse sec est rapidement prêt en vue d'une nouvelle utilisation après un laps de temps relativement court.
Indépendamment de ce qui est dit ci-dessus, l'objectif de l'invention peut également être atteint sur base des caractéristiques qui sont définies à la revendication 8. L'avantage des caractéristiques définies à la revendication 8 réside dans le fait qu'en raison de l'augmentation au niveau du poids en volume ou de la densité par rapport aux particules ajoutées de façon à obtenir un meilleur contrôle de l'humidité, on peut également obtenir des valeurs d'élasticité suffisantes. Par conséquent, non seulement il est possible d'obtenir une capacité très importante d'absorption de la vapeur d'eau et d'absorption de l'humidité suivie par un rapide taux d'évaporation, mais l'élasticité correspondante et l'effet de soutien associé pour l'utilisateur peuvent ainsi être ajustés.
Lorsque l'on ajoute de la cellulose à la structure de la mousse, tel que défini à la revendication 10, il est également possible d'obtenir une capacité suffisante d'absorption de l'humidité ou des fluides, et l'humidité ou les fluides absorbés s'évaporent dans l'atmosphère ambiante aussi rapidement que possible suite à l'utilisation de façon à restaurer l'humidité d'équilibre. Par conséquent, l'humidité absorbée par l'élément en mousse s'évapore rapidement alors que celui-ci reste confortable à utiliser. C'est le cas même après qu'il a absorbé une quantité importante d'humidité, il peut être à nouveau employé y compris après un laps de temps relativement court et un élément en mousse sec est rapidement prêt en vue d'une nouvelle utilisation.
Un avantage supplémentaire réside dans un autre exemple de réalisation donné à la revendication 11, caractérisé en ce qu'en fonction de la structure de la mousse résultante de la mousse, la longueur des fibres peut être déterminée de façon à assurer un transport optimal de l'humidité, ce qui permet d'obtenir à la fois une absorption rapide et une évaporation rapide après utilisation.
Un exemple de réalisation défini à la revendication 12 s'avère également avantageux étant donné qu'il permet de parvenir à une distribution beaucoup plus précise des particules de cellulose dans la structure de la mousse ; par conséquent, l'élément en mousse peut être facilement adapté de façon à convenir dans le cadre de différentes applications.
L'exemple de réalisation défini à la revendication 13 permet d'améliorer la capacité de versement des particules. La surface spécifique est accrue en raison de la structure de la surface, qui est irrégulière et pas complètement lisse ce qui permet d'assister à un comportement d'adsorption exceptionnel de la part des particules de cellulose.
Un autre exemple de réalisation défini à la revendication 14 offre la possibilité d'employer ces particules sans obstruer les fins orifices du gicleur, même lorsque l'on emploie ledit procédé de fabrication de mousse C02.
Un avantage supplémentaire réside dans un autre exemple de réalisation donné à la revendication 15 étant donné qu'une forme sphérique est évitée et qu'une surface irrégulière ne présentant aucun effilochage de type fibreux ni aucune fibrille est obtenue. On évite un modèle en forme de bâtonnets et cela contribue à une distribution efficace à l'intérieur de la structure de la mousse.
En conséquence de l'exemple de réalisation donné à la revendication 16, la capacité d'absorption et la capacité d'évaporation de l'élément en. mousse peuvent être facilement ajustées en fonction de la proportion de cellulose ajoutée, ce qui permet donc de l'adapter à différentes applications.
En conséquence de l'exemple de réalisation donné à la revendication 17, la cellulose peut être ajoutée et déplacée durant le procédé de fabrication au même moment qu'au moins un autre additif, ce qui signifie qu'il ne faut prendre en compte qu'un seul additif lorsqu'on la mélange à un composant réactionnel.
Un avantage supplémentaire réside dans un autre exemple de réalisation donné à la revendication 2, étant donné qu'il permet l'utilisation de particules qui peuvent être facilement fabriquées à partir de matériaux naturels. Cela permet à nouveau d'adapter la capacité d'absorption et l'évaporation de l'humidité de l'élément en mousse de façon à ce qu'il convienne à différentes applications.
Un avantage supplémentaire réside dans l'exemple de réalisation donné à la revendication 18 étant donné que l'on peut employer un matériau naturel et qu'il est toutefois possible d'empêcher l'apparition d'une odeur déplaisante.
En conséquence de l'exemple de réalisation donné à la revendication 19, les particules sont également imbriquées dans un revêtement sans amoindrir en rien la capacité d'absorption et d'évaporation de l'humidité. Cela procure une protection supplémentaire aux particules présentes dans l'élément en mousse et permet de ralentir, ou de totalement empêcher, la détérioration des particules, tout particulièrement dans la zone des bords francs.
Sur base d'un autre exemple de réalisation défini à la revendication 2 0 ou 21, on prévient le mélange mutuel des particules dans un des matériaux de base employés pour fabriquer la mousse, ce qui permet d'assurer une distribution uniforme des particules à l'intérieur de l'élément en mousse dans sa totalité durant le procédé de fabrication de la mousse. Une distribution pratiquement uniforme des particules dans la totalité de la section de l'élément en mousse devant être produit peut ainsi être obtenue.
Un avantage supplémentaire réside dans l'exemple de réalisation donné à la revendication 22 étant donné que les particules sont disposées sur la surface des parois cellulaires et des réseaux cellulaires ce qui signifie qu'il y a une forte concentration de particules destinées à absorber l'humidité et à évaporer l'humidité dans ces zones de mousses à alvéoles ouvertes. Cela permet d'améliorer encore plus les comportements de stockage et d'évaporation.
En conséquence de l'exemple de réalisation donné à la revendication 23, le revêtement appliqué sur l'élément en mousse peut être modifié de façon à convenir dans le cadre de différentes applications étant donné que l'humidité peut être absorbée par la surface de l'élément en mousse, laquelle est déjà grande en taille, et être évaporée par l'intermédiaire des particules contenues dans le revêtement.
En conséquence de l'exemple de réalisation donné à la revendication 24, l'ajout d'un matériau naturel a un effet positif sur l'utilisateur lorsqu'il entre en contact direct ou indirect avec l'élément en mousse. Le matériau ajouté, qui contient les substances adéquates, peut également être employé en vue de procurer un effet cicatrisant, calmant ou protecteur.
En conséquence de l'exemple de réalisation donné à la revendication 25, l'élément en mousse peut être facilement adapté à une gamme d'applications différentes.
Un avantage supplémentaire réside dans l'exemple de réalisation donné à la revendication 26 étant donné que l'élément en mousse obtenu peut être employé dans le cadre de toute une série d'applications différentes.
Le fait de loger les particules à l'intérieur de la structure cellulaire, tel que défini à la revendication 27, permet à l'humidité d'être absorbée par les particules disposées dans la région périphérique des parois cellulaires et des réseaux cellulaires, ce qui signifie que l'espace à l'intérieur des parois cellulaires et des réseaux cellulaires est également employé pour contrôler l'humidité. Cela signifie que l'humidité absorbée peut être dirigée depuis les particules disposées dans la région périphérique vers l'intérieur de la structure de la mousse. Cela permet d'améliorer une fois de plus la capacité d'absorption et l'évaporation ultérieure de l'humidité.
Sur base d'un autre exemple de réalisation décrit à la revendication 28, on peut parvenir à un meilleur transport de l'humidité à l'intérieur de l'élément en mousse.
L'utilisation de l'élément en mousse pour toute une série d'applications différentes est également avantageuse car elle améliore le confort de port durant l'utilisation et le temps de séchage ultérieur s'avère également plus rapide. Cela est particulièrement avantageux dans le cas de différents types de sièges et de matelas, ainsi que pour les types d'applications au cours desquels le corps transpire.
De façon à permettre une compréhension plus claire de l'invention, celle-ci va maintenant être expliquée plus en détails ci-dessous en référence aux dessins annexés.
Ces dessins sont des diagrammes simplifiés qui illustrent ce qui suit :
La Fig. 1 est un premier graphique illustrant l'absorption d'humidité entre deux climats pré-définis sur base de différents échantillons et différents points d'échantillonnage ; . * \ \ \
La Fig. 2 est un second graphique illustrant les différentes capacités d'absorption de l'humidité de la mousse conventionnelle et de la mousse remplacée par des particules de cellulose ;
La Fig. 3 est un troisième graphique illustrant les différents taux d'évaporation de l'humidité de la mousse conventionnelle et de la mousse remplacée par des particules de cellulose ;
La Fig. 4 est un graphique à barres illustrant l'absorption de la vapeur d'eau par la mousse plastique ;
La Fig. 5 est un diagramme simplifié à grande échelle illustrant un détail de l'élément en mousse et de sa structure de mousse ;
La Fig. 6 est un diagramme simplifié à grande échelle illustrant un autre détail de la structure de mousse de l'élément en mousse ;
Les Figs. 7-15 sont des diagrammes simplifiés et fortement schématiques qui illustrent les diverses façons selon lesquelles les particules peuvent être incorporées dans la mousse et selon lesquelles l'enrobage est appliqué sur cette dernière.
Tout d'abord, il est à noter que les parties identiques décrites dans les différents exemples de réalisation sont signalées par des numéros de référence identiques et que les noms identiques de composants et les descriptions données dans ce texte de brevet peuvent être transposés en termes de significations aux parties similaires qui portent les mêmes numéros de référence ou les mêmes noms de composants. En outre, les positions choisies dans le cadre de la description, telles que sommet, fond, côté, etc., se rapportent au dessin qui peut être décrit de façon spécifique et peuvent être transposées en termes de significations à une nouvelle position lorsque l'on procède à la description d'une autre position. Les caractéristiques individuelles ou les combinaisons de caractéristiques provenant des différents exemples de réalisation illustrés et décrits peuvent être construites en tant que solutions inventives indépendantes ou en tant que solutions proposées par l'invention en soi.
Tous les chiffres se rapportant aux gammes de valeurs dans la présente description doivent être interprétés comme incluant n'importe laquelle ou chacune des gammes partielles, auquel cas, par exemple, la gamme allant de 1 à 10 doit être comprise comme incluant toutes les gammes partielles depuis la limite inférieure de 1 jusqu'à la limite supérieure de 10, c-à-d toutes les gammes partielles ayant pour point de départ la limite inférieure de 1, ou plus, et ayant pour point final la limite supérieure de 10, ou moins, p.ex. 1 à 1,7, ou 3,2 à 8,1 ou 5,5 à 10.
Une explication plus détaillée est tout d'abord donnée pour la substance hydrophile, procurée sous forme de cellulose, incorporée dans la mousse plastique, particulièrement dans l'élément en mousse fabriqué à partir de celle-ci.
Toutefois, il est également possible d'ajouter d'autres substances hydrophiles. Celles-ci peuvent consister en des hyperabsorbants, par exemple, ou, de façon alternative, en des particules fabriquées à partir d'une multitude de différents bois. Ces matériaux peuvent présenter une taille des particules inférieure à 400 μιη. Si on emploie les particules fabriquées à partir de ces bois, il est avantageux qu'elles soient enrobées d'une substance qui inhibe ou prévienne la détérioration. Une autre possibilité consisterait à les imprégner complètement. Indépendamment de ce qui est dit ci-dessus, toutefois, il est également possible d'imbriquer les particules des bois dans un matériau plastique à l'aide d'un procédé d'extrusion ou de les y encastrer et de les réduire ensuite à la taille des particules souhaitées à l'aide d'un procédé de concassage, tel que par déchiquetage ou broyage.
L'élément en mousse est, par conséquent, fabriqué à partir de la mousse plastique et de la substance hydrophile qui y est incorporée. La mousse plastique peut à son tour être fabriquée à partir d'un mélange approprié de composants qui peuvent être moussés les uns avec les autres, de préférence sous forme liquide, à l'aide d'un procédé connu depuis longtemps.
Tel que déjà expliqué ci-dessus, dans la description du brevet WO 2007/135 069 Al, les fibres de cellulose sont ajoutées en plus du polymère qui absorbe l'eau sous forme d'une extra-charge. Celles-ci ont pour but d'accroître les propriétés mécaniques de la mousse lorsque nécessaire. A cet égard, toutefois, il a été découvert que l'ajout d'additifs fibreux rend plus difficile la transformation du mélange initial devant être moussé en raison des modifications en ce qui concerne sa fluidité. Par exemple, les particules de cellulose fibreuses mélangées avec le composant polyol, tout particulièrement préalablement à l'étape de moussage, le rendent plus visqueux, ce qui fait qu'il est plus difficile voire totalement impossible de le mélanger avec un autre composant, à savoir l'isocyanate, au niveau de la tête de jaugeage de l'unité de moussage. Elles peuvent également compliquer l'étalement du composant réactionnel sur le tapis roulant de l'unité de formation de mousse. Les particules fibreuses de cellulose peuvent également avoir tendance à adhérer aux bandes transporteuses du mélange réactionnel, formant des dépôts.
Par conséquent, il est simplement possible d'ajouter des additifs fibreux dans certaines limites. Plus la quantité d'additifs fibreux est petite, en tant que proportion, tout particulièrement les fibres de cellulose raccourcies, plus la capacité d'absorption de l'eau est faible lorsqu'on l'ajoute à la mousse. On peut s'attendre à ce que même l'ajout de petites quantités de poudres de cellulose fibreuse augmente la viscosité, tout particulièrement du composant polyol. Bien qu'il soit, en principe, possible de transformer ces mélanges, il faut tenir compte de la viscosité modifiée pendant la transformation.
La cellulose ainsi que les fils, fibres ou poudres qui sont fabriqués à partir de celle-ci sont généralement obtenus en transformant et en broyant la cellulose ou, de façon alternative, du bois et/ou des plantes annuelles, à l'aide d'un procédé généralement connu.
En fonction de la nature du procédé de production, on obtient des poudres de différentes qualités (pureté, taille, etc.). Toutes ces poudres ont en commun une structure fibreuse car la cellulose naturelle de n'importe quelle taille fait preuve d'une tendance marquée à former ces structures fibreuses. Même la MCC (cellulose microcristalline) , qui peut être décrite comme sphérique, est encore fabriquée à partir de morceaux de fibre cristalline.
En fonction de la microstructure, une distinction est faite entre les différents types de structure de cellulose, tout particulièrement la cellulose-I et la cellulose-II. Ces différences entre ces deux types de structures sont décrites en détails dans la littérature adéquate et peuvent également être vues à l'aide de la technologie des rayons X.
Une partie importante des poudres de cellulose consiste en de la cellulose-I. La production et l'utilisation des poudres de cellulose-I sont protégées par un nombre important de brevets. De nombreux détails techniques des processus de broyage sont également protégés, par exemple. Les poudres de cellulose-I sont d'une nature fibreuse, ce qui ne contribue pas beaucoup à un certain nombre d'applications et qui peut même constituer un obstacle. Par exemple, les poudres fibreuses amènent souvent les fibres à s'accrocher les unes aux autres. Elles sont également associées à une capacité limitée à s'écouler librement.
Les poudres de cellulose ayant pour base de la cellulose-II sont actuellement très difficiles à trouver sur le marché. Ces poudres de cellulose présentant cette structure peuvent être obtenues soit à partir d'une solution (généralement de la viscose), soit par broyage des produits de cellulose-II. Un tel produit peut consister en de la cellophane, par exemple. Ces fines poudres dont la taille des grains est de 10 pm voire moins, peuvent également être obtenues dans de très petites quantités uniquement.
Les particules sphériques, non-fibrillaires de cellulose présentant une taille des particules comprise dans la gamme allant de 1 pm à 400 pm peuvent être produites à partir d'une solution de cellulose non-dérivée dans un mélange ou d'une substance organique et d'eau. Cette taille des particules peut également être employée pour toutes les autres particules ajoutées. Cette solution est refroidie en dessous de sa température de durcissement et la solution de cellulose solidifiée est ensuite broyée. Par la suite, le solvant est lavé et les particules broyées sont séchées. Le broyage ultérieur est généralement effectué dans un concasseur.
Cela est particulièrement avantageux si au moins les additifs individuels suivants sont incorporés dans la solution pré-préparée de cellulose préalablement à son refroidissement et à son durcissement. Cet additif peut être sélectionné à partir du groupe comprenant des pigments, des substances inorganiques telles que l'oxyde de titane par exemple, tout particulièrement le dioxyde de titane sous-stoechiométrique, le sulfate de baryum, les échangeurs d'ions, le polyéthylène, le polypropylène, le polyester, le noir de charbon, la zéolithe, le charbon actif, les hyperabsorbants polymériques ou les ignifugeants. Ils sont ensuite incorporés de façon simultanée dans les particules de cellulose produites. Ils peuvent être ajoutés à différents moments lors de la production de la solution mais en aucun cas, ils ne peuvent être ajoutés avant le durcissement. A ce sujet, de 1 % en poids à 200 % en poids d'additifs peuvent être incorporés, par rapport à la quantité de cellulose. Il a été découvert que ces additifs ne sont pas éliminés durant le lavage mais restent dans les particules de cellulose et retiennent fortement leur fonction. Si on procède à l'incorporation de charbon actif, par exemple, on découvre que sa surface active, qui peut être mesurée à l'aide du procédé BET, par exemple, est également préservée intacte dans les particules finies. Les additifs présents à la surface des particules de cellulose ainsi que ceux présents à l'intérieur de ces particules sont également pleinement préservés. Cela peut être considéré comme étant particulièrement bénéfique car seules de petites quantités d'additifs doivent être incorporées dans la solution pré-préparée de cellulose.
L'avantage est que l'on doit uniquement procéder à l'ajout des particules de cellulose contenant déjà les additifs fonctionnels au mélange réactionnel de façon à produire l'élément en mousse. Alors que par le passé tous les additifs étaient ajoutés séparément et individuellement au mélange réactionnel, il est maintenant simplement nécessaire de prendre en compte un type d'additif lors de la mise en place du procédé de fabrication de la mousse. Cela permet d'éviter les fluctuations incontrôlables quant au caractère adéquat de bon nombre de ces additives différents.
La conséquence de cette approche est que l'on obtient une seule poudre de cellulose, qui est faite de particules présentant une structure cellulose - II. La poudre de cellulose présente une taille des particules comprise dans une gamme dont la limite inférieure est de 1 pm et la limite supérieure est de 400 pm pour une taille des particules moyennes de x50 caractérisée par une limite inférieure de 4 pm et une limite supérieure est de 250 pm dans le cas d'une distribution de tailles des particules monomodale. La poudre de cellulose ou les particules possèdent des particules dont la forme est approximativement sphérique caractérisée par une surface irrégulière et une cristallinité comprise dans une gamme dont la limite inférieure est de 15 % et la limite supérieure est de 4 5 % sur base de la méthode de Raman. Les particules présentent également une surface spécifique (Adsorption-N2, BET) caractérisée par une limite inférieure de 0,2 m2/g et une limite supérieure de 8 m2/g pour une densité brute avec une limite inférieure de 250 g/1 et une limite supérieure de 750 g/1.
La structure de la cellulose-II est produite en dissolvant et en précipitant à nouveau la cellulose, et les particules sont différentes tout particulièrement des particules fabriquées à partir de cellulose sans étape de dissolution.
La taille des particules comprise dans la gamme citée ci-dessus dont la limite inférieure est de 1 μιη et la limite supérieure est de 400 μπι avec une distribution des particules caractérisée par une valeur x50 caractérisée par une limite inférieure de 4 μιη, tout particulièrement de 50 μιη, et une limite supérieure de 250 μιη, tout particulièrement de 100 μπι, est naturellement affectée par le mode opératoire employé pour le broyage durant le procédé de broyage. Toutefois, cette distribution des particules peut être obtenue particulièrement facilement si on opte pour la méthode de production spécifique basée sur le durcissement d'une solution de cellulose non-agglomérante et en raison des propriétés mécaniques procurées au composé de cellulose durci. L'application de forces de cisaillement sur une solution de cellulose durcie, sous des conditions identiques de broyage, donne lieu à des propriétés différentes mais fibreuses.
La forme des particules employées est approximativement sphérique. Ces particules présentent un rapport cristallographique (l:d) dont la limite inférieure est de 0,5, tout particulièrement 1, et la limite supérieure est de 5m, tout particulièrement 2,5. Elles possèdent une surface irrégulière mais ne présentent aucun effilochage de type fibreux ni aucune fibrille au microscope. Il ne s'agit absolument pas de sphères avec une surface lisse. Cette forme n'est pas non plus particulièrement appropriée dans le cadre des applications souhaitées.
La densité brute des poudres de cellulose décrites dans la présentent, qui se situe entre une limite inférieure de 250 g/1 et une limite supérieure de 750 g/1, est significativement plus importante que celle des particules fibrillaires connues dans l'art antérieur. La densité brute présente des avantages significatifs en termes de transformation car elle améliore également le caractère compact de la poudre de cellulose décrite dans la présente et, entre autres choses, résulte en un meilleur pouvoir d'écoulement, en une miscibilité comprise dans la gamme de différents milieux et en une réduction des problèmes survenant durant le stockage.
En bref, on peut dire que les particules de poudre de cellulose résultantes sont capables de s'écouler plus librement en raison de leur structure sphérique et n'induisent presque aucun changement au niveau de la viscosité en raison de leur structure. La caractérisation des particules à l'aide du dispositif de calibrage des particules largement employé dans l'industrie est également plus facile et significative en raison de la forme sphérique. La structure de la surface irrégulière et qui n'est pas complètement lisse donne lieu à une surface spécifique plus importante, ce qui contribue au comportement d'adsorption extraordinaire de la poudre.
Indépendamment de ce qui est dit ci-dessus, il est également possible de mélanger une poudre de cellulose pure, ou des particules de celle-ci, avec d'autres particules de cellulose, qui contiennent également des additifs incorporés dont la limite inférieure est de 1 % en poids et la limite supérieure est de 200 % en poids proportionnellement à la quantité de cellulose. Ces additifs individuels peuvent également être sélectionnés à partir du groupe comprenant des pigments, des substances inorganiques telles que l'oxyde de titane, par exemple, tout particulièrement le dioxyde de titane sous-stcechiométrique, le sulfate de baryum, les échangeurs d'ions, le polyéthylène, le polypropylène, le polyester, le charbon actif, les hyper-absorbants polymériques et les ignifugeants.
En fonction du procédé de fabrication de mousse employé pour produire les mousses, les particules sphériques de cellulose se sont avérées être particulièrement pratiques comparativement aux particules fibreuses de cellulose, tout particulièrement dans le cas de fabrication de mousse C02. La fabrication de mousse C02 peut être effectuée à l'aide du procédé Novaflex-Cardio ou à l'aide de procédés similaires, par exemple, pour lesquels on emploie des gicleurs dont les orifices sont particulièrement fins. Les particules brutes et fibreuses pourraient immédiatement bloquer les orifices du gicleur et entraîner d'autres problèmes. Pour cette raison, le haut degré de finesse des particules sphériques de cellulose est particulièrement avantageux dans le cadre de ce procédé de fabrication de mousse spécifique.
L'élément en mousse et l'approche de production de l'élément en mousse proposé par la présente invention vont maintenant être expliqués plus en détails en référence à un certain nombre d'exemples. Ceux-ci sont construits, autant que possible, sous forme d'exemples de réalisation de l'invention ; toutefois, l'invention n'est en rien limitée par la portée de ces exemples.
Les figures se rapportant à l'humidité en tant que % en poids se réfèrent à la masse ou au poids de l'élément en mousse dans son entièreté (mousse plastique, particules de cellulose et eau ou humidité).
Exemple 1 : L'élément en mousse devant être produit peut être fabriqué à partir d'une mousse plastique telle qu'une mousse en polyuréthane, par exemple, et l'on peut recourir à une gamme complète de différentes options et procédés de fabrication. Ces mousses présentent généralement une structure à alvéoles ouvertes. Cela peut être effectué à l'aide d'une machine de fabrication de mousses « QFM » commercialisée par la société Hennecke, et la mousse est produite lors d'un procédé continu à l'aide d'un dispositif de jaugeage haute-pression. Tous les composants nécessaires sont dosés avec exactitude sous le contrôle d'un ordinateur par l'intermédiaire de pompes contrôlées et ils sont mélangés à l'aide du principe de maintien sous agitation. Dans ce cas particulier, un de ces composants est le polyol, qui est remplacé par les particules de cellulose décrites ci-dessus. Etant donné que les particules de cellulose sont mélangées avec un composant de réaction, le polyol, divers ajustements doivent être apportés à la formule, telles que l'eau, les catalyseurs, les stabilisateurs et le TDI de façon à fortement neutraliser l'effet de la poudre de cellulose incorporée en vue de la production et les valeurs physiques ultérieures obtenues.
Une mousse possible basée sur l'invention est produite avec 7,5 % en poids de particules sphériques de cellulose. Pour ce faire, on produit tout d'abord une poudre de cellulose sphérique qui peut ensuite être ajoutée à un composant réactionnel de la mousse à produire. En termes de quantité, la proportion de particules, tout particulièrement de cellulose, comparativement au poids total de la mousse, plus particulièrement de la mousse plastique, peut être comprise dans une gamme dont la limite inférieure est de 0. 1 % en poids, tout particulièrement 5 % en poids, et la limite supérieure est de 35 % en poids, tout particulièrement 20 % en poids.
Exemple 2 (exemple comparatif) :
De façon à permettre une comparaison avec l'exemple 1, un élément en mousse est fabriqué à partir d'une mousse plastique qui est produite sans procéder à l'ajout de poudre de cellulose ou de particules de cellulose. Il peut s'agir d'une mousse standard, une mousse HR ou une mousse viscose, chacune étant composée d'une formule connue et étant ensuite moussée.
Le premier objectif est de déterminer si les particules de cellulose sont distribuées de façon uniforme dans toutes les couches de l'élément en mousse résultant en termes de hauteur. Cela est réalisé en déterminant ladite humidité d'équilibre basée sur la prise d'eau par les mousses dans un climat standard à 20 °C et 55 % d'h.r. et dans un autre climat standardisé à 23 °C et 93 % d'h.r.. Pour ce faire, des échantillons de même taille sont prélevés sur des blocs de mousse fabriqués tel que précisé aux exemples 1 et 2 à trois hauteurs différentes et la prise d'eau dans les deux climats standardisés décrits ci-dessus est mesurée. A cet égard, 1,0 m représente la couche supérieure du bloc de mousse, 0,5 m la couche du milieu et 0,0 m la couche de fond de la mousse à partir de laquelle les échantillons sont prélevés de la mousse plastique remplacée par des particules de cellulose. La hauteur totale du bloc est d'environ lm. La mousse plastique exempte de cellulose de l'exemple 2 est employée à titre de comparaison.
Tout comme on peut le voir à la lecture de ces chiffres, la mousse remplacée par des particules de cellulose absorbe significativement plus d'humidité que la mousse exempte de cellulose, à la fois dans le climat standard et dans l'autre climat standardisé avec l'humidité d'équilibre physique. On constate également une corrélation relativement bonne pour les résultats des prises de mesure en ce qui concerne les différents points à partir desquels les échantillons sont prélevés (dessus, milieu, fond), ce qui permet de conclure qu'il y a une distribution homogène des particules de cellulose dans l'élément en mousse produit.
Le Tableau 2 ci-dessous reprend les propriétés mécaniques des deux mousses fabriquées tel que décrit aux exemples 1 et 2. Il apparaît clairement que le type de mousse fabriqué à partir des particules de cellulose possède des propriétés mécaniques qui sont comparables à la mousse qui n'est pas remplacée par des particules de cellulose. Cela implique une transformation exempte de problèmes des composants réactionnels, tout particulièrement s'ils incorporent les particules sphériques de cellulose.
La mousse ne possédant de particules de cellulose ajoutées devrait présenter les valeurs souhaitées suivantes pour les deux types de mousses souhaités :
Le poids moyen en volume ou en densité de l'élément en mousse dans sa totalité est compris dans la gamme dont la limite inférieure est de 30 kg/m3 et la limite supérieure est de 45 kg/m3.
La Fig. 1 indique l'humidité de la mousse en pourcentage pour les échantillons de même type mais prélevés à des endroits différents de l'élément en mousse, tel que décrit ci-dessus. L'humidité de la mousse en tant que [%] est représentée sur l'axe des ordonnées. La proportion de poudre de cellulose ou de particules de cellulose ajoutée, dans cet exemple, est de 10 % en poids et les particules de cellulose sont les particules sphériques de cellulose décrites ci-dessus. Ces différents échantillons individuels, avec et sans additif, sont représentés sur l'axe des abscisses.
Les points de mesure de l'humidité de la mousse des échantillons individuels illustrés sous forme de cercles représentent la valeur initiale et les mesures illustrées sous forme de carrées sont obtenues pour le même échantillon mais après un jour de prise d'humidité. Les valeurs initiales inférieures sont déterminées pour le climat standard décrit ci-dessus et l'autre valeur illustrée pour le même échantillon représente la prise d'humidité dans l'autre climat standardisé après 24 heures à 23 °C et 93 % d'h.r.. L'abréviation h.r. désigne l'humidité relative ou l'humidité présente dans l'air et est donnée en %.
La Fig. 2 représente la prise d'humidité au cours d'une période de 48 heures, les valeurs relative au temps (t) étant représentées sur l'axe des abscisses par [h] . L'état initial du corps de l'échantillon est de nouveau celui du climat standard de 20 °C et 55 % d'h.r. défini ci-dessus. L'autre climat standardisé à 23 °C et 93 % d'h.r. a pour but de représenter un climat basé sur l'utilisation ou sur le climat corporel de façon à déterminer la période au cours de laquelle l'humidité de la mousse augmente en % en poids. Les valeurs relatives à l'humidité de la mousse sont représentées sur l'axe des ordonnées en tant que [%].
Le premier graphique à lignes 1 dont les points de mesure illustrés sous forme de cercles représentent un élément en mousse avec une taille pré-définie de l'échantillon basé sur l'exemple 2 sans ajout de particules de cellulose ni de poudre de cellulose.
L'autre graphique à lignes 2 dont les points de mesure, illustrés sous forme de carrés, représentent l'humidité de la mousse d'un élément en mousse auquel sont ajoutés 7,5 % en poids de particules de cellulose ou de poudre de cellulose. Les particules de cellulose consistent à nouveau en les particules sphériques de cellulose décrites ci-dessus.
Le graphique représentant la prise d'humidité au cours d'une période de 48 heures illustre que l'humidité d'équilibre physique des « mousses » dans le « climat corporel » est atteinte après seulement un bref laps de temps. On peut donc en conclure que la mousse remplacée par des particules de cellulose est capable d'absorber 2 fois plus d'humidité en 3 heures qu'une mousse basée sur l'exemple 2 à laquelle ne sont pas ajoutées des particules de cellulose.
Les mesures relatives à la prise d'humidité sont obtenues en stockant les morceaux de mousse d'un volume d'environ 10 cm3 dans un séchoir dont l'humidité dans l'air est déterminée (à l'aide d'une solution KN03 saturée et 93 % d'h.r.), ayant précédemment servi à sécher les échantillons. Les échantillons sont retirés du séchoir après un laps de temps déterminé et on mesure l'augmentation pondérale (= prise d'eau). Les fluctuations au niveau de la prise d'humidité peuvent être expliquées par la manipulation des échantillons ainsi que par une légère absence d'homogénéité dans les échantillons.
La Fig. 3 illustre le comportement de séchage d'un élément en mousse auquel sont ajoutées des particules de cellulose sur base de l'exemple 1 comparativement à une mousse basée sur l'exemple 2 à laquelle ne sont ajoutées aucune particules de cellulose. A des fins de comparaison, les deux échantillons ont tout d'abord été conditionnés dans le « climat corporel » pendant 24 heures. Il s'agit à nouveau d'une température de 23 °C et d'une humidité relative de 93 %. Les valeurs de l'humidité de la mousse sont représentées sur l'axe des ordonnées en tant que [%] et le temps (t) en [min] est représenté sur l'axe des abscisses. Les valeurs en % spécifiées relatives à l'humidité de la mousse sont données en pourcentage en poids par rapport à la masse ou au poids de la totalité des éléments en mousse (mousse plastique, particules de cellulose et eau ou humidité).
Les points de mesures illustrés sous forme de cercles se rapportent à nouveau à l'élément en mousse basé sur l'exemple 2 auquel ne sont ajoutées aucune particules de cellulose représentant une ligne correspondante 3 qui représente la diminution au niveau de l'humidité. Les points de mesures illustrés sous forme de carrés sont déterminés pour l'élément en mousse auquel sont ajoutées des particules de cellulose. Une autre ligne correspondante 4 représente également les preuves d'une rapide évaporation de l'humidité. La proportion de particules de cellulose est à nouveau de 7,5 % en poids.
Il est évident que l'humidité d'équilibre de 2 % est déjà restaurée après une période d'environ 10 minutes. Cela est beaucoup plus rapide que dans le cas d'une mousse de l'art antérieur qui nécessite plusieurs heures pour évaporer une quantité comparable d'eau.
Lorsque l'élément en mousse remplacé par des particules de cellulose basées sur la modification cristalline de la cellulose-II est conditionné dans le « climat corporel » pendant une période de 24 heures et ensuite exposé au « climat standard », il absorbe initialement une teneur en humidité supérieure à 5 % en poids et la teneur en humidité est réduite d'au moins 2 (deux) % au cours d'une période de 2 min après avoir été introduite dans le « climat standard ».
A partir des deux graphiques illustrés aux Fig. 2 et 3, on peut constater que l'élément en mousse remplacé par des particules, tout particulièrement par des particules de cellulose, fait preuve d'une capacité d'absorption de l'humidité supérieure à 3,5 % en poids dans le cas du « climat corporel » de 23 °C et d'une humidité relative de 93 % qui est, par conséquent, supérieure à la capacité de l'élément en mousse auquel ne sont ajoutées aucune particules de cellulose.
A cet égard, il est également possible d'ajouter des additifs au(x) matériau(x) de base employé(s) pour fabriquer la mousse plastique de façon à accroître la capacité de la mousse plastique à absorber l'humidité, même sans les particules. Cet additif est généralement ajouté, ou mélangé, au composant polyol préalablement au procédé de fabrication de la mousse. Toutefois, l'inconvénient est que l'élasticité de la mousse plastique résultante diminue et est inférieure à celle, de la même mousse plastique produite sans l'additif. De façon à accroître l'élasticité de la mousse plastique, son poids en volume peut être accru, augmentant à nouveau, par conséquent, l'élasticité. Le poids en volume ou la densité doivent être sélectionnés de façon à être supérieurs 45 kg/m3 . Il en va de même pour les mousses plastiques auxquelles on ajoute des particules, même si aucun additif n'est ajouté aux matériaux de base employés pour fabriquer la mousse plastique en vue d'augmenter la capacité d'absorption de l'humidité.
Par exemple, dans le cas d'une mousse plastique à laquelle on ne procède pas à l'ajout d'une substance hydrophile, une capacité d'absorption de l'humidité supérieure à 2,8 % en poids peut être obtenue dans le cas du « climat corporel » de 23 °C et de 93 % d'humidité relative.
La Fig. 4 est un graphique à barres représentant l'absorption de la vapeur d'eau « Fi » sur base de Hohenstein en [g/m2] et ces valeurs sont représentées sur l'axe des ordonnées. La valeur « Fi » pour un matériau est une mesure qui indique sa capacité à absorber la vapeur d'eau. La valeur Fi est déterminée en estimant le poids de l'échantillon au départ de la prise de mesures et à la fin de la prise de mesures et la différence en poids représente la vapeur d'eau absorbée au court d'une brève période de temps.
La période au cours de laquelle la vapeur d'eau est absorbée à partir du climat standard de 20 °C et de 55 % d'h.r. défini ci-dessus et dans le climat standardisé de 23 °C et de 93 % d'h.r. également défini ci-dessus (climat d'application et climat corporel) pour les deux valeurs mesurées obtenues est de 3 (trois) heures. Les échantillons sont des échantillons de mousse de type « B » décrits ci-dessus. Un premier graphique à barres 5 illustre une mousse de type « B » sans cellulose ni particules de cellulose ajoutées. La valeur mesurée dans ce cas est d'environ 4,8 g/m2. La mousse remplacée par de la cellulose, d'autre part, indique une valeur plus importante d'environ 10,4 g/m2 et cela peut être représenté sur un autre graphique à barres 6. Cette autre valeur est, par conséquent, supérieure à une valeur de 5 g/m2 sur base de Hohenstein.
Les Figs. 5 et 6 illustrent un détail de la mousse, tout particulièrement de la mousse plastique, formant l'élément en mousse 7 à une plus grande échelle sur lequel plusieurs cellules 8 sont illustrées de façon schématique sur une base simplifiée. Le terme « cellule » 8 désigne une petite cavité dans la structure de la mousse, qui est partiellement et/ou complètement entourée par les parois cellulaires 9 et/ou les réseaux cellulaires 10. Si les parois cellulaires 9 sont continues et entourent la cavité qui forme la cellule 8 dans sa totalité, on peut en conclure que la structure de la mousse est une structure basée sur des cellules fermées. Si, d'autre part, les parois cellulaires 9 ou les réseaux cellulaires 10 sont uniquement partiels, on peut en conclure que la structure de la mousse est une structure basée sur des cellules ouvertes, dans lesquelles les cellules individuelles 8 sont en connexion les unes avec les autres.
Telles qu'également illustrées sur une base simplifiée, les particules 11 décrites ci-dessus sont disposées ou logées dans la mousse, tout particulièrement dans la mousse plastique, de l'élément en mousse 7. Parfois, seule une quantité partielle des particules 11 est partiellement logée dans la mousse plastique de l'élément en mousse 7. Cela signifie que ces quantités partielles de particules 11 sont simplement partiellement disposées à l'intérieur de la mousse plastique et dépassent de la paroi cellulaire 9 ou du réseau cellulaire 10 en direction de la cellule 8 formant la cavité. Des régions partielles de particules 11 sont logées dans la mousse plastique. Toutefois, une autre quantité partielle de particules 11 peut être entièrement logée dans la structure cellulaire de la mousse plastique, et est donc entièrement entourée par celle-ci.
Tel qu'illustré de façon simplifiée au niveau de la partie supérieure gauche de la Fig. 5, la structure plastique de la mousse plastique est dotée d'un revêtement supplémentaire 12 ou en possède un sur la surface d'une des parois cellulaires 9 ou d'un des réseaux cellulaires 10. Ce revêtement 12 peut être appliqué par immersion ou par imprégnation mais également à l'aide d'un tout autre procédé de revêtement. Ce revêtement 12 doit faire preuve d'une importante perméabilité à l'humidité et les particules 11 peuvent également être contenues dans le fluide employé pour le revêtement 12. Cela peut être réalisé en mélangeant et ainsi en remplaçant les particules 11 par le revêtement 12 à l'état liquide state et les particules sont maintenues, ou liées, à l'aide du revêtement 12 sous forme d'un processus d'adhésion durant le processus de séchage.
Indépendamment de ce qui est dit ci-dessus, toutefois, il est également possible pour au moins quelques unes des particules 11, mais généralement pour la totalité des particules 11, d'être dotées d'un autre revêtement séparé, qui fait également preuve d'une importante perméabilité à l'humidité ou à la vapeur d'eau.
Indépendamment de ce qui est dit ci-dessus, toutefois, et tout comme on peut le constater à partir du détail illustré à la Fig. 6, il est également possible qu'aucune des particules 11 décrites ci-dessus ne soit disposée dans la paroi cellulaire 9 ou dans le réseau cellulaire 10, mais plutôt que les particules 11 soient exclusivement contenues dans le revêtement indiqué de façon schématique 12, où elles sont fixées de façon à procurer l'absorption souhaitée de l'humidité. Les particules individuelles 11 peuvent à leur tour être fabriquées à partir des différents matériaux décrits ci-dessus, et il est également possible d'employer n'importe quelle combinaison de particules individuelles 11. Ces diverses combinaisons de particules différentes 11 sont également possibles en termes de disposition des particules 11 sur ou dans les parois cellulaires 9 ou les réseaux cellulaires 10.
Les Figs. 7 à 15 sont une illustration simplifiée de l'élément en mousse 7, et le revêtement 12 décrit ci-dessus peut être appliqué sur au moins quelques zones de sa surface 13. Dans un souci de simplicité et de façon à assurer la clarté des diagrammes, les parois cellulaires 8 et les réseaux cellulaires 9 ont été omis et l'élément en mousse 7 ainsi que le revêtement 12 sont chacun représentés sous forme de blocs selon une échelle exagérée. Le but est de procurer l'illustration la plus claire possible des diverses possibilités d'arrangement des particules 11 dans ou sur l'élément en mousse 7 et/ou dans ou sur le revêtement 12.
La Fig. 7 illustre l'élément en mousse 7 dans lequel sont incorporées les particules 11 décrites ci-dessus, une proportion ou une quantité partielle des particules 11 étant disposée complètement à l'intérieur de la mousse alors qu'une autre proportion ou quantité partielle des particules 11 est disposée de façon à s'étendre vers l'extérieur depuis la surface 13 du matériau en mousse de l'élément en mousse 7. A ce sujet, une proportion ou une quantité partielle de la totalité des particules 11 est disposée dans les environs de la surface 13 de façon à ce qu'elles dépassent depuis la surface 13, alors qu'une région partielle ou une portion partielle de ces particules 11 est encore logée dans la mousse et est ainsi retenue et sécurisée par cette dernière. Les termes « proportion ou quantité partielle des particules 11 » désigne une quantité spécifique en termes de quantité ou en fonction du nombre de pièces. La région partielle ou la portion partielle des particules 11 se réfère à une taille déterminée d'une particule individuelle 11 sur base du volume.
La Fig. 8 illustre un autre élément en mousse 7 qui est doté de l'enrobage 12 décrit ci-dessus. Les particules 11 sont toutes entièrement logées dans l'élément en mousse 7 et, dans cet exemple de réalisation, aucune particule 11 ne dépasse depuis la surface 13 du matériau en mousse de l'élément en mousse 7. Le revêtement 12 est, à son tour, également remplacé par les particules 11 et, dans cet exemple de réalisation, toutes les particules 11 dépassent depuis la surface 14 du revêtement 12. Dans cet exemple de réalisation, les particules 11 sont disposées dans la région de la surface 14 du revêtement 12 et dépassent plus ou moins fortement de celui-ci - en fonction de la profondeur selon laquelle les particules sont imbriquées - et sont retenues par le revêtement 12 étant donné qu'une portion partielle de celles-ci s'étend encore à travers le revêtement 12.
La Fig. 9 illustre un autre élément en mousse 7 qui est, à son tour, doté d'un revêtement 12 au niveau d'au moins une des régions de ses surfaces 13. Dans cet exemple de réalisation, certaines des particules 11 sont également entièrement logées dans la mousse et une proportion ou une quantité partielle des particules 11 dépasse également depuis la surface 13 de la mousse. Les particules 11 dans le revêtement 12 sont toutes exclusivement disposées dans la région de la surface 14, dans cet exemple de réalisation, et dépassent plus ou moins fortement de celui-ci au niveau de quelques-unes de ces régions, en fonction de la profondeur selon laquelle les particules sont imbriquées. Tel qu'illustré, une particule 11 dans la région de contact entre le revêtement 12 et la mousse de l'élément en mousse 7 peut s'étendre à partir de la mousse et à travers le revêtement 12 étant donné qu'une quantité partielle des particules 11 est disposée de façon à dépasser de la surface 13 de la mousse.
Les particules 11, dans la mousse illustrée à la Fig. 10, sont disposées d'une façon identique à celle décrite à la Fig. 9. Une quantité partielle des particules 11 est, par conséquent, entièrement logée dans la mousse de l'élément en mousse 7 et une quantité partielle des particules 11 est, à son tour, disposée de façon à dépasser de la surface 13 de la mousse. Les particules 11 du revêtement 12, dans cet exemple de réalisation, sont entièrement disposées à l'intérieur du revêtement 12. Tel qu'illustré dans le cas d'une particule 11, elle dépasse de la surface 13 de la mousse 7 à travers la surface 13 et ainsi, s'étend également à travers le revêtement 12 une fois que ce dernier a été appliqué.
Dans le cas de l'élément en mousse 7 illustré à la Fig. 11, toutes les particules 11 sont entièrement disposées à l'intérieur de la mousse employée pour fabriquer l'élément en mousse 7. Les particules 11 disposées dans le revêtement 12 constituent une quantité partielle qui est entièrement disposée à l'intérieur du revêtement 12 et constituent une autre quantité partielle qui dépasse depuis la surface 14.
Selon l'exemple de réalisation de l'élément en mousse 7 illustré à la Fig. 12, les particules 11 sont entièrement logées dans la mousse et une quantité partielle dépasse à son tour de la surface 13 de la mousse. A nouveau, le revêtement 12 contient une quantité partielle de particules 11 qui sont entièrement disposées à l'intérieur du revêtement 12. Une autre quantité partielle des particules 11 dépasse de la surface 14 et une portion partielle des particules 11 est logée dans le revêtement 12.
Dans le cas de l'exemple de réalisation illustré à la Fig. 13, les particules 11 sont disposées dans la mousse de façon à ce qu'elles dépassent exclusivement à partir de certaines régions de la surface 13 et à ce qu'une portion partielle de ces particules 11 soit logée dans la mousse. Les particules 11 contenues dans le revêtement 12 sont toutes entièrement logées dans celui-ci. Tel qu'illustré à l'aide d'une seule particule 11, celle-ci peut dépasser de la surface 13 de la mousse et s'étendre jusque dans le revêtement 12.
Selon l'exemple de réalisation illustré à la Fig. 14, la mousse ne contient aucune des particules 11 décrites ci-dessus. D'autre part, le revêtement 12 contient à la fois une quantité partielle de particules 11 qui sont entièrement disposées à l'intérieur du revêtement 12 et une autre quantité partielle de particules qui dépassent depuis la surface 14.
Enfin, dans le cas de l'exemple de réalisation illustré à la Fig. 15, les particules 11 contenues dans la mousse dépassent exclusivement depuis la surface 13 et une portion partielle de ces particules 11 est disposée dans la mousse. Dans cet exemple de réalisation, aucune particule 11 n'est entièrement logée dans la mousse. Le revêtement 12 contient à la fois une quantité partielle de particules 11 entièrement logées dans le revêtement 12 et une autre quantité partielle de particules 11 dépassant, plus ou moins fortement, depuis la surface 14, en fonction de la profondeur selon laquelle les particules sont imbriquées. Au niveau de la région de contact entre la mousse et le revêtement 12, les particules 11 sont illustrées comme dépassant depuis la surface 13 de la mousse de l'élément en mousse 7 et s'étendant ainsi à travers le revêtement 12.
L'élément en mousse est fabriqué à partir d'une mousse plastique, et une mousse PU est employée en tant que mousse préférée. Tel qu'expliqué ci-dessus en rapport avec les diagrammes individuels, la prise d'humidité est déterminée à partir de ladite humidité d'équilibre représentant un « climat standard » à 2 0 °C avec une humidité relative de 55 %. De façon à simuler une utilisation, un autre climat standardisé est défini à 23 °C avec une humidité relative de 93 %. Cet autre climat standardisé a pour but de représenter l'humidité absorbée durant l'utilisation au niveau du corps d'un être humain transpirant, par exemple une personne. La cellulose incorporée dans l'élément en mousse a pour but de disperser l'humidité absorbée durant une période d'utilisation dont la limite de temps inférieure est de 1 heure et la limite de temps supérieure est de 16 heures à nouveau après utilisation et ainsi restaurer à la totalité de l'élément en mousse l'humidité d'équilibre en référence à l'atmosphère ambiante. Cela signifie que l'humidité stockée s'évapore de la cellulose très rapidement après utilisation, laquelle est émise dans l'atmosphère ambiante et permet ainsi de sécher l'élément en mousse.
Tel que mentionné ci-dessus, on peut dire qu'il y a humidité d'équilibre lorsque l'élément en mousse a été exposé à une des atmosphères ambiantes décrites ci-dessus selon un degré qui fait que la valeur d'humidité de l'élément en mousse (humidité de la mousse) se trouve en équilibre avec la valeur de l'humidité contenue dans l'atmosphère ambiante. Lorsque l'on atteint le taux d'humidité d'équilibre, on n'observe plus aucun échange d'humidité entre l'élément en mousse et l'atmosphère ambiante autour de l'élément en mousse.
Les méthodes de test décrites ci-dessus peuvent être réalisées de façon à ce que l'élément en mousse soit exposé à la première atmosphère ambiante caractérisée par le premier climat qui se base sur la température et l'humidité relative de l'air prédéfinies, par exemple 20 °C et 55 % d'h.r., jusqu'à ce que l'humidité d'équilibre soit atteinte dans cette atmosphère ambiante, suite à quoi, on expose ce même élément en mousse à une seconde atmosphère ambiante, modifiée ou différente, qui est différente de la première atmosphère ambiante. Cette seconde atmosphère ambiante présente un second climat caractérisé par une température supérieure et/ou une humidité relative de l'air supérieure par rapport au premier climat, par exemple 23 °C et 93 % d'h.r.. Par conséquent, la valeur de l'humidité de la mousse augmente et l'humidité est absorbée par la cellulose qui est incorporée dans la mousse. Par la suite, on expose à nouveau ce même élément à la première atmosphère ambiante et, suite au laps de temps compris entre 1 heure et 16 heures précisé ci-dessus, la valeur initiale de l'humidité de la mousse qui correspond à l'humidité d'équilibre basée sur la première atmosphère ambiante est restaurée. Par conséquent, durant ce laps de temps, l'humidité absorbée par la cellulose, dans le cadre de la seconde atmosphère ambiante, est évaporée dans l'atmosphère ambiante et, par la même, réduite.
La valeur inférieure de 1 heure spécifiée dans la présente dépend de la quantité de liquide ou d'humidité absorbée mais peut également être bien moindre, auquel cas elle peut être ajustée en quelques minutes.
Indépendamment des particules sphériques de cellulose décrites ci-dessus, il est également possible d'employer de la cellulose sous forme de fibres coupées caractérisées par une longueur de fibres dont la limite inférieure est de 0,1 mm et la limite supérieure est de 5 mm. Toutefois, il est également possible d'employer de la cellulose sous forme de fibres broyées caractérisées par une taille des particules dont la limite inférieure est de 50 pm et la limite supérieure est de 0,5 mm.
En fonction du domaine d'application, la mousse devant être produite présente des propriétés différentes et celles-ci se caractérisent par une gamme de propriétés physiques différentes. Par exemple, la densité peut se trouver entre une limite inférieure de 14 kg/m3 et une limite supérieure de 100 kg/m3.
La résistance à la compression lors d'une compression de 4 0 % peut être comprise dans une gamme dont la limite inférieure est de 1,0 kPa, de préférence 2,5 kPa, et la limite supérieure est de 10,0 kPa, de préférence 3,5 kPa. L'élasticité telle que mesurée par le test de la bille peut présenter une valeur dont la limite inférieure est de 5 % et la limite supérieure est de 70 %. Toutefois, cette gamme de valeurs peut également se situer entre une limite inférieure de 25 %, de préférence 35 %, et une limite supérieure de 60%, de préférence 50 %. Cette méthode de test est réalisée conformément au standard EN ISO 8307 et on détermine la hauteur du rebond et l'élasticité parallèle inversée.
Si l'élément en mousse produit est fabriqué à partir d'une mousse en polyuréthane, tout particulièrement une mousse flexible, il peut être produit à la fois avec une base de TDI et une base de MDI. Toutefois, il est également possible d'employer d'autres mousses, telles que de la mousse de polyéthylène, de la mousse de polystyrène, de la mousse de polycarbonate, de la mousse de PVC, de la mousse de polyimide, de la mousse de silicium, de la mousse de PMMA (polyméthyl-méthacrylate), de la mousse de caoutchouc, qui forment une structure de la mousse dans laquelle on peut loger la cellulose. En fonction du matériau en mousse sélectionné, on peut dire que la mousse est une mousse en plastique ou, de façon alternative, une mousse en caoutchouc, p.ex. une mousse de latex. L'importance de la prise d'humidité dépendra alors du matériau brut et de la méthode employée pour produire la mousse car la capacité réversible d'absorber l'humidité est obtenue en incorporant ou en imbriquant la cellulose. Il est préférable d'employer des mousses de type à alvéoles ouvertes qui permettent un échange sans encombre de l'air avec l'atmosphère ambiante. Il est également essentiel de s'assurer que la cellulose soit distribuée de façon uniforme dans la structure de la mousse, tel que décrit ci-dessus en rapport avec les tests effectués. Si la mousse ne présente pas une structure à alvéoles ouvertes, elle peut être traitée de façon spécifique à l'aide de procédés connus de façon à obtenir des alvéoles ouvertes.
Si on emploie du polyol en tant que matériau initial pour un des composants de la réaction, la cellulose peut y être ajoutée préalablement au procédé de fabrication de la mousse. La cellulose peut être ajoutée en la maintenant sous agitation ou en la dispersant à l'aide des méthodes connues dans l'industrie. Le polyol employé est celui qui est nécessaire au type de mousse correspondant et est ajouté selon la quantité requise précisée dans la formule. Toutefois, la teneur en humidité des particules de cellulose doit être prise en compte lors de l'établissement de la formule.
Tel qu'expliqué ci-dessus, les particules 11 sont, de préférence, introduites et remplacées par les composants qui constituent la mousse plastique préalablement au procédé de fabrication de la mousse. De façon à parvenir à une distribution uniforme à l'intérieur du matériau liquide de base usuel, il est avantageux que la différence entre le poids en volume ou la densité des particules 11 et le matériau initial employé pour fabriquer la mousse plastique, par exemple le polyol, soit comprise dans la gamme allant de ± -10 %, de préférence ± -0,5 % à ± -3,0 %. Cela est particulièrement avantageux si les particules 11 et le matériau initial employé pour fabriquer la mousse plastique, par exemple le polyol, présente respectivement un volume en poids ou une densité qui soient approximativement les mêmes. Cela permet d'éviter tout affaissement non souhaité et assure une distribution uniforme des particules 11 à l'intérieur de la mousse plastique devant être produite.
Pour des raisons de qualité, il est actuellement question d'opter pour une densité de 45 kg/m3 et plus dans le cas de matelas.
Le polyol est ajouté à un récipient de mélange à l'aide de pompes doseuses selon une quantité mesurée allant de 60 kg/min à 150 kg/min et selon une température comprise entre 18° C et 30° C. La quantité précisée de polyol doit être maintenue avec exactitude de façon à ce que les particules 11 devant être mélangées, tout particulièrement la cellulose, puissent être ajoutées selon un dosage de mélange défini. Le dosage de mélange polyol / particules 11 est : 5 parts + 1 part / 2 parts + 1 part. Les particules 11 ne sont pas introduites à l'aide d'un convoyeur à vis mis à la terre et actionné à vitesse lente car la totalité de la zone de mélange se trouve dans un environnement protégé à l'encontre des explosions. Un mélange de particules 11, tout particulièrement la poudre de cellulose, en contact avec l'air donne lieu à une poussière explosive lors d'une utilisation selon un taux de mélange spécifique.
La quantité des particules 11, telles que la poudre de cellulose, est ajoutée au polyol selon une vitesse déterminée allant de 3 kg/min à 6 kg/min de façon à s'assurer que la distribution continue du dissolvant dans la région du tambour résulte en une dispersion non-agglomérée. La dispersion terminée est mélangée pendant un laps de temps compris entre 10 minutes et 20 minutes. De façon à parvenir à une nucléation optimale, la dispersion est dégazée à l'aide d'un vide de -0,6 bars pendant 3 minutes. Dans d'autres cas, une charge en vapeur contraire dans le mélange entraînerait des problèmes durant le processus de production de mousse.
Un autre facteur important est le moment au cours duquel la transformation a lieu une fois que la dispersion a été formée. La transformation doit avoir lieu durant une période de 1 et 3 heures. Si la transformation n'a pas lieu durant cette période, la densité (kg/m3) de la mousse devant être produite peut ne pas être conforme à la valeur souhaitée et présentera par conséquent, des variations prononcées.
Le matériau chauffé à l'aide du processus de mélange est ramené à une température de transformation comprise entre 20 °C et 25 °C. A partir de ce point, le mélange polyol - dispersion de particules est prêt à être transformé dans la machine destinée à produire la mousse.
Lorsque l'on établit la formule de production de la mousse à produire, il faut tenir compte des conditions climatiques du moment, telles que la pression de l'air et l'humidité relative de l'air. Il faut également tenir compte de l'humidité présente dans la poudre de cellulose préparée lors du calcul des composants. La température du matériau brut doit également être prise en compte pour la zone appropriée du mélange à mousser. Un « moussage insuffisant » entraînerait l'apparition de défauts à l'intérieur du bloc. Cela peut être prévenu en altérant la quantité d'amine ajoutée. La nature des alvéoles ouvertes peut être régulée en ajustant le catalyseur d'étain, permettant ainsi la production de blocs non irritants. Une mousse de qualité optimale peut être obtenue de cette façon.
Une variation au niveau de la pression de la chambre de mélange comprise entre 1,1 bars et 1,8 bars provoque une modification au niveau de la taille des alvéoles de façon à produire la structure de la mousse souhaitée.
Un autre facteur important en vue d'un processus de fabrication de mousse idéal est la vitesse de la courroie transporteuse de pair avec la quantité éjectée. Par exemple, la vitesse de libération est comprise entre 2 m/min et 5 m/min pour une quantité éjectée comprise entre 60 kg/min et 150 kg/min.
En plus de produire des blocs présentant une forme rectangulaire optimale, le système « Planiblock » permet également une distribution uniforme de la dureté, de la densité et des particules 11, tout particulièrement de la cellulose, à travers la section ou le volume du bloc de mousse dans sa totalité.
Les blocs sont traités et refroidis dans des locaux de stockage à l'abri des conditions atmosphériques. Pour ce faire, de longues périodes de refroidissement d'au moins 20 heures donnent les meilleurs résultats.
Ces blocs bruts dans lesquels sont incorporées les particules 11 sont ensuite entreposés en vue d'une transformation ultérieure. Les particules 11 contenues dans la mousse n'affectent en rien le traitement ultérieur de la mousse.
La mousse est, de préférence, coupée sur différentes machines dotées d'un système de mesure à bande à section circulaire. En plus de faciliter les coupes droites sur des machines de découpe horizontale et sur des machines de découpe verticale, il est également possible de couper des formes plus compliquées dans des directions bi- et tri- dimensionnelles sur des copieurs automatiques CNC et sur des machines de découpe de formes spéciales.
Il peut également s'avérer avantageux que de l'aloe vera soit ajouté à la mousse, tout particulièrement à la mousse plastique et/ou aux particules 11 et/ou au revêtement 12 en tant qu'ingrédient ou qu'ingrédient actif. Cela peut être réalisé en l'ajoutant ou en le mélangeant et en remplaçant ainsi une des bases ou matériaux initiaux employés pour fabriquer la mousse, tout particulièrement à la mousse plastique et/ou les particules 11 et/ou le revêtement 12 durant le procédé de fabrication. Indépendamment de ce qui est dit ci-dessus, toutefois, il est également possible d'ajouter de l'aloe vera en tant qu'ingrédient ou qu'ingrédient actif à la mousse, tout particulièrement à la mousse plastique et/ou aux particules 11 et/ou au revêtement 12 après coup à l'aide d'une importante gamme de procédés connus. Ceux-ci peuvent comprendre un processus de pulvérisation ou un processus d'immersion dans un réservoir d'immersion, par exemple.
L'élément en mousse peut être employé pour fabriquer des produits en mousse plastique individuels, tout particulièrement le plastique et les produits peuvent être sélectionnés à partir du groupe comprenant des matelas, des sièges ou des parties de sièges pour véhicules tels que des voitures, des trains, des trams, des avions, du matériel de camping, des parties de revêtements destinés à des véhicules motorisés tels que des revêtements de portes, des couvertures de toits, le revêtement d'un compartiment à bagages, le revêtement du compartiment moteur, des semelles de chaussures ainsi que les autres parties des chaussures telles que les semelles intérieures de chaussures, des coussinets destinés aux ceintures de sécurité, des coussinets destinés aux casques, des rembourrages de mobiliers, des oreillers et des coussins, des rembourrages pour dispositifs médicaux.
Les exemples de réalisation illustrés en tant qu'exemples représentent des variantes possibles de l'élément en mousse doté d'une substance hydrophile sous forme de cellulose incorporée dans la mousse plastique, et il est à noter, à ce stade, que l'invention ne se limite pas précisément à ces variantes illustrées, mais plutôt que ces variantes individuelles peuvent être employées dans différentes combinaisons les unes avec les autres et que ces variations possibles sont à la portée de l'homme de métier étant donné l'enseignement technique qui est fourni. De même, toutes les variantes concevables qui peuvent être obtenues en combinant les détails individuels des variantes décrites et illustrées sont possibles et sont reprises dans le cadre de l'invention.
L'objectif à la base des solutions inventives indépendantes peut être trouvé à la lecture de la description.
Liste de numéros de référence 1 Graphique à lignes 2 Graphique à lignes 3 Graphique à lignes 4 Graphique à lignes 5 Graphique à barres 6 Graphique à barres 7 Elément en mousse 8 Cellule 9 Paroi cellulaire 10 Réseau cellulaire 11 Particule 12 Revêtement
Claims (29)
1. Elément en mousse (7) fabriqué à partir d'une mousse et de particules (11) d'au moins une substance hydrophile, l'élément en mousse (7) contenant les particules (11) ayant une capacité réversible d'absorber l'humidité, caractérisé en ce qu'au moins une quantité partielle des particules (11) est entièrement logée dans la mousse et une autre quantité partielle de particules (11) est déposée de façon à dépasser depuis une surface (13) de la mousse, en ce que la mousse sans substance hydrophile fait preuve d'une capacité d'absorption supérieure à 2,8 % en poids correspondant à une humidité d'équilibre à une température de 23 °C et à une humidité relative de 93 % et en ce qu'une proportion des particules (11) en référence au poids total de la mousse est comprise dans une gamme dont la limite inférieure est de 0,1 % en poids et la limite supérieure est de 35 % en poids.
2. Elément en mousse (7) fabriqué à partir d'une mousse et de particules (11) d'au moins une substance hydrophile, l'élément en mousse (7) contenant les particules (11) ayant une capacité réversible d'absorber l'humidité, caractérisé en ce qu'au moins une quantité partielle des particules (11) est entièrement logée dans la mousse et une autre quantité partielle de particules (11) est déposée de façon à dépasser depuis une surface (13) de la mousse, en ce que la mousse sans substance hydrophile fait preuve d'une capacité d'absorption supérieure à 2,8% en poids correspondant à une humidité d'équilibre à une température de 23°C et à une humidité relative de 93%, en ce que les particules sont fabriquées à partir de bois et en ce que la taille des particules est inférieure à 400pm.
3. Elément en mousse (7) tel que revendiqué à la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément en mousse (7) remplacé par les particules (11) fait preuve d'une dureté de compression, lors d'une compression de 40 %, comprise dans une gamme dont la limite inférieure est de 1 kPa et la limite supérieure est de 10 kPa.
4. Elément en mousse (7) tel que revendiqué à l'une ou l'autre des revendications précédentes, caractérisé en ce que la dureté de compression de l'élément en mousse (7) remplacé est comprise dans une gamme dont la limite inférieure est de 2,5 kPa et la limite supérieure est de 3.5 kPa.
5. Elément en mousse (7) tel que revendiqué à l'une ou l'autre des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'élément en mousse (7) remplacé par les particules (11) fait preuve d'une élasticité, basée sur le test de la bille conformément au standard EN ISO 8307, dont la limite inférieure est de 5 % et la limite supérieure est de 70 %.
6. Elément en mousse (7) tel que revendiqué à l'une ou l'autre des revendications précédentes, caractérisé en ce que la mousse remplacée par les particules fait preuve d'une capacité d'absorption de l'humidité supérieure à 3.5 % en poids ce qui correspond à une humidité d'équilibre à 23°C et à une humidité relative de 93 %.
7. Elément en mousse (7) selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdites particules constituent 5 à 20 % du poids total de la mousse.
8. Elément en mousse (7) selon l'une ou l'autre des revendications précédentes, caractérisé en ce que la densité de la mousse remplacée par les particules est supérieure à 45 kg/m3.
9. Elément en mousse (7) selon l'une ou l'autre des revendications précédentes, caractérisé en ce que lesdites particules comprennent des hyperabsorbants de cellulose.
10. Elément en mousse (7) tel que revendiqué à l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les particules (11) sont fabriquées à partir de cellulose et sont sélectionnées à partir d'un type de structure basé sur la modification cristalline de la cellulose - I et/ou de la cellulose - II.
11. Elément en mousse (7) tel que revendiqué à la revendication 10, caractérisé en ce que la cellulose est employée sous forme de fibres coupées caractérisées par une longueur de fibres dont la limite inférieure est de 0,1 mm et la limite supérieure est de 5 mm.
12. Elément en mousse (7) tel que revendiqué à la revendication 10 ou 11, caractérisé en ce que la cellulose est employée sous forme de fibres broyées caractérisées par une taille des particules dont la limite inférieure est de 50 μτη et la limite supérieure est de 0,5 mm.
13. Elément en mousse (7) tel que revendiqué à la revendication 10, caractérisé en ce que la cellulose est employée sous forme de particules sphériques de cellulose.
14. Elément en mousse (7) tel que revendiqué à la revendication 13, caractérisé en ce que les particules de cellulose présentent une taille des particules dont la limite inférieure est de 1 pm et la limite supérieure est de 400 pm.
15. Elément en mousse (7) tel que revendiqué à la revendication 13 ou 14, caractérisé en ce que les particules de cellulose présentent un rapport cristallographique (1 :d) dont la limite inférieure est de 0,5, tout particulièrement 1, et la limite supérieure est de 5, tout particulièrement 2,5.
16. Elément en mousse (7) tel que revendiqué à l'une des revendications 10 à 15, caractérisé en ce qu'une proportion de la cellulose en référence au poids total de la mousse est sélectionnée de façon à être comprise entre une limite inférieure de 0,1 % en poids, tout particulièrement 5 % en poids, et une limite supérieure est de 2 5 % en poids, tout particulièrement 2 0 % en poids.
17. Elément en mousse (7) tel que revendiqué à l'une des revendications 10 à 16, caractérisé en ce que la cellulose contient des additifs sélectionnés à partir du groupe comprenant des pigments, des substances inorganiques, telles que l'oxyde de titane, l'oxyde de titane sous-stoechiométrique, le sulfate de baryum, les échangeurs d'ions, le polyéthylène, le polypropylène, le polyester, le noir de charbon, la zéolithe, le charbon actif, les hyperabsorbants polymériques et les ignifugeants.
18. Elément en mousse (7) tel que revendiqué à la revendication 2, caractérisé en ce que les particules (11) des bois sont enrobées d'une substance destinée à inhiber la décomposition, plus particulièrement en ce qu'elles en sont imprégnées.
19. Elément en mousse (7) tel que revendiqué à l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les particules (11) sont dotées d'un revêtement faisant preuve d'une importante perméabilité à l'humidité et à la vapeur d'eau.
20. Elément en mousse (7) tel que revendiqué à l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la différence entre le poids en volume ou la densité des particules (11) et le polyol employé pour fabriquer la mousse plastique est comprise dans une gamme allant de ± 10 %, de préférence ±0,5%à±3,0%.
21. Elément en mousse (7) tel que revendiqué à l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les particules (11) et le polyol employé pour fabriquer la mousse plastique présentent un poids en volume ou une densité qui sont approximativement identiques.
22. Elément en mousse (7) tel que revendiqué à l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la structure de la mousse est dotée d'un revêtement (12) comprenant un fluide faisant preuve d'une importante perméabilité à l'humidité et en ce que le revêtement (12) est également remplacé par les particules (11) .
23. Elément en mousse (7) tel que revendiqué à la revendication 22, caractérisé en ce qu'une partie des particules (11) est entièrement logée dans le revêtement (12) et en ce qu'une autre partie des particules (11) est disposée de façon à dépasser depuis la surface (14) du revêtement (12).
24. Elément en mousse (7) tel que revendiqué à l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que de l'aloe vera est ajouté à la mousse et/ou aux particules (11) et/ou au revêtement (12) en tant qu'ingrédient actif.
25. Elément en mousse (7) tel que revendiqué à la revendication 5, caractérisé en ce que la mousse remplacée par les particules (11) fait preuve d'une élasticité mesurée à l'aide du test de la bille, conformément au standard EN ISO 8307, dont la limite inférieure est de 25 %, de préférence 35 %, et la limite supérieure est de 60 %, de préférence 50 %.
26. Elément en mousse (7) tel que revendiqué à l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la mousse est sélectionnée à partir d'un groupe comprenant la mousse de polyuréthane (mousse PU), la mousse de polyéthylène, la mousse de polystyrène, la mousse de polycarbonate, la mousse de PVC, la mousse de polyimide, la mousse de silicium, la mousse de PMMA (polyméthylméthacrylate), la mousse de caoutchouc.
27. Elément en mousse (7) tel que revendiqué à l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'une autre quantité partielle des particules (11) est logée dans la structure cellulaire de la mousse.
28. Elément en mousse (7) tel que revendiqué à la revendication 26 ou 27, caractérisé en ce que la mousse présente une structure à alvéoles ouvertes.
29. Utilisation d'un élément en mousse (7) tel que revendiqué à l'une des revendications 1 à 2 8 dans la fabrication d'un produit en mousse, caractérisée en ce que le produit en mousse est sélectionné à partir du groupe comprenant des matelas, des sièges ou des parties de sièges pour véhicules tels que des voitures, des trains, des trams, des avions, du matériel de camping, des parties de revêtements destinés à des véhicules motorisés tels que des revêtements de portes, des couvertures de toits, le revêtement d'un compartiment à bagages, le revêtement du compartiment moteur, les semelles de chaussures ainsi que les autres parties des chaussures telles que les semelles intérieures de chaussures, les coussinets destinés aux ceintures de sécurité, les coussinets destinés aux casques, des rembourrages de mobiliers, des oreillers et des coussins, des rembourrages pour dispositifs médicaux.
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