CA2249850C - Articles textiles a vocation rafraichissante - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un article textile cousu ou collé, contenant des grains de polyacrylate de sodium réticulés absorbants. Cet article présent un effet rafraîchissant durable, après immersion de l'article dans de l'eau, et peut servir pour la fabrication de compresses médicales pour le traitement de différentes pathologies ou un tel effet est désiré.
Description
ARTICLES TEXTILES A VOCATION RAFRAICHISSANTE
La présente invention concerne l'incorporation de grains, qui sont des polyacrylates de sodium réticulés absorbants, à l'intérieur d'un article textile cousu ou collé. Ces articles sont différents de ceux existants sur le marché par le fait que, l'eau en s'évaporant après que l'article ait été trempé dans l'eau, va apporter un effet durable de fraîcheur.
On connaît par le document CA-A-2 135 966 un article textile rafraîchissant contenant des grains de polyacrylate de potassiurn superabsorbants présentant un effet d'absorption/désorption d'eau important. Toutefois, il s'est avéré que ces grains présentent une toxicité cutanée relativement importante, de sorte que leur application dans des articles devant être appliqués sur la peau n'est pas du tout envisageable.
Avantageusement, l'invention concerne un article textile sous forme de compresse rafraîchissante à appliquer sur la peau, constitué de grains de polymère superabsorbant dans une enveloppe textile, qui produisent un effet de fraîcheur par désorption d'eau préalablement absorbée, caractérisé en ce que ledit polymère est à
base de polyacrylate de sodium, et en ce que lesdits grains sont sous forme de billes rondes à surface lisse dont la taille à sec est comprise entre 30 et 1500 m, dans lesquels le polymère est plus réticulé en surface qu'au corur, de telle sorte que lesdits grains sont peu déformables et que les molécules d'eau absorbées ne s'y trouvent pas complètement emprisonnées, ce qui est favorabl.e à une forte inertie thermique et à
une évaporation de l'eau apportant un effet de fraîcheur durable.
Avantageusement, l'invention concerne également une utilisation d'un article textile tel que défini précédemment, pour la fabrication de compresses médicales destinées au traitement des affections inflammatoires, notamment post-opératoires, abdominales ou dentaires et au traitement des douleurs en général; ou la fabrication de plastrons définis sur le torse d'une personne en vue de la protection de cette personne contre des températures élevées, notamment dans l'industrie de la transformation des métaux, dans l'industrie sidérurgique ou pour les pompiers.
la Conformément à l'invention les grains utilisés sont des polyacrylates de sodium réticulés. Ceux-ci présentent un niveau maximum de stabilité du polymère, sans effets toxicologiques secondaires. Plus particulièrement, les grains sont ceux décrits et obtenus par le procédé de la demande de brevet européen EP-A-O 789 048, et présentent les propriétés suivantes :
- leur capacité d'absorption d'eau saline est d'au moins 50 g/g;
- un lit du gel de 1,5 g de ce polymère sous charge de 5 kPa présente une absorption de solution saline d'au moins 20 g/g;
- ce lit de gel présente une porosité d'au moins 500 g.
La taille initiale des grains polymères, avant immersion dans de l'eau, est comprise entre 30 et 1500 m et de préférence est comprise entre 100 et 800 m. De préférence, les grains ont un passant à 100 m inférieur à 1 %. Selon le procédé décrit dans cette demande, la teneur en eau du polymère est contrôlée très strictement au début de la phase de post-réticulation. Le paramètre représentant cette teneur en eau est le rapport eau sur polymère superabsorbant anhydre (RESA) à cet instant, et est compris entre 0,30 et 0,50, exprimé en poids d'eau rapporté au poids de polymère superabsorbant anhydre.
Les grains de polymère se présentent sous forme de billes rondes, ce qui évitent des lacérations ou blessures à travers l'article textile, contrairement aux grains de polymère de l'art antérieur, dont la forme n'est pas ronde et relativement lisse, mais angulaire avec des arêtes ou en cristaux.
La présente invention concerne l'incorporation de grains, qui sont des polyacrylates de sodium réticulés absorbants, à l'intérieur d'un article textile cousu ou collé. Ces articles sont différents de ceux existants sur le marché par le fait que, l'eau en s'évaporant après que l'article ait été trempé dans l'eau, va apporter un effet durable de fraîcheur.
On connaît par le document CA-A-2 135 966 un article textile rafraîchissant contenant des grains de polyacrylate de potassiurn superabsorbants présentant un effet d'absorption/désorption d'eau important. Toutefois, il s'est avéré que ces grains présentent une toxicité cutanée relativement importante, de sorte que leur application dans des articles devant être appliqués sur la peau n'est pas du tout envisageable.
Avantageusement, l'invention concerne un article textile sous forme de compresse rafraîchissante à appliquer sur la peau, constitué de grains de polymère superabsorbant dans une enveloppe textile, qui produisent un effet de fraîcheur par désorption d'eau préalablement absorbée, caractérisé en ce que ledit polymère est à
base de polyacrylate de sodium, et en ce que lesdits grains sont sous forme de billes rondes à surface lisse dont la taille à sec est comprise entre 30 et 1500 m, dans lesquels le polymère est plus réticulé en surface qu'au corur, de telle sorte que lesdits grains sont peu déformables et que les molécules d'eau absorbées ne s'y trouvent pas complètement emprisonnées, ce qui est favorabl.e à une forte inertie thermique et à
une évaporation de l'eau apportant un effet de fraîcheur durable.
Avantageusement, l'invention concerne également une utilisation d'un article textile tel que défini précédemment, pour la fabrication de compresses médicales destinées au traitement des affections inflammatoires, notamment post-opératoires, abdominales ou dentaires et au traitement des douleurs en général; ou la fabrication de plastrons définis sur le torse d'une personne en vue de la protection de cette personne contre des températures élevées, notamment dans l'industrie de la transformation des métaux, dans l'industrie sidérurgique ou pour les pompiers.
la Conformément à l'invention les grains utilisés sont des polyacrylates de sodium réticulés. Ceux-ci présentent un niveau maximum de stabilité du polymère, sans effets toxicologiques secondaires. Plus particulièrement, les grains sont ceux décrits et obtenus par le procédé de la demande de brevet européen EP-A-O 789 048, et présentent les propriétés suivantes :
- leur capacité d'absorption d'eau saline est d'au moins 50 g/g;
- un lit du gel de 1,5 g de ce polymère sous charge de 5 kPa présente une absorption de solution saline d'au moins 20 g/g;
- ce lit de gel présente une porosité d'au moins 500 g.
La taille initiale des grains polymères, avant immersion dans de l'eau, est comprise entre 30 et 1500 m et de préférence est comprise entre 100 et 800 m. De préférence, les grains ont un passant à 100 m inférieur à 1 %. Selon le procédé décrit dans cette demande, la teneur en eau du polymère est contrôlée très strictement au début de la phase de post-réticulation. Le paramètre représentant cette teneur en eau est le rapport eau sur polymère superabsorbant anhydre (RESA) à cet instant, et est compris entre 0,30 et 0,50, exprimé en poids d'eau rapporté au poids de polymère superabsorbant anhydre.
Les grains de polymère se présentent sous forme de billes rondes, ce qui évitent des lacérations ou blessures à travers l'article textile, contrairement aux grains de polymère de l'art antérieur, dont la forme n'est pas ronde et relativement lisse, mais angulaire avec des arêtes ou en cristaux.
2 Cette forme de bille permet d'emprisonner de l'eau non seulement dans les grains mais également entre ces grains, la quantité
d'eau emprisonnée entre les grains, dite "eau intersticielle", étant plus importante avec des grains en forme de bille qu'avec des grains en forme de cristaux. A réticulation identique, cela conduit à une capacité
d'absorption plus élevée et donc, par suite de la plus grande quantité
d'eau stockée, à une inertie thermique plus importante.
Chaque grain de polymère va, au contact de l'eau, multiplier son volume par 35 à 50 fois, et l'ensemble va constituer un gel. Le polymère ayant été conçu pour ne pas emprisonner complètement les molécules d'eau, celle-ci peut s'évaporer, apportant l'effet de fraîcheur durable. De plus, l'évaporation va apporter un effet d'isolation dû à
l'absorption de la chaleur. Lorsque l'eau sera totalement évaporée, les grains vont reprendre leur taille initiale. Il suffit alors de tremper à
nouveau l'article dans l'eau quelques secondes pour retrouver l'effet de rétention et de fraîcheur.
Par ailleurs, les grains de polymère sont réticulés plus en surface qu'au coeur, ce qui lui confère les propriétés d'absorption/désorption améliorées par rapport à l'art antérieur. En effet, les grains sont moins déformables à l'état gonflé que dans le cas d'une réticulation homogène, ce qui permet une meilleure diffusion du liquide dans le lit de gel et donc un stockage plus efficace.
Le temps de prise du gel est d'environ 90 secondes, et peut se reproduire 8 à 10 fois. Le gel constitué, quant à lui, va rester homogène et assurer l'effet fraîcheur pendant plusieurs jours.
Il n'y aucune dénaturation ni variation du produit à des températures inférieures à 100 C.
La quantité de grains utilisés, variable selon les dimensions des articles textiles, est versée à l'aide d'un doseur à l'intérieur d'une enveloppe textile en polyester-coton, cousue ou collée, dont les applications sont par exemple : serviettes de bain, galettes de sièges, oreillers, poignets, bandeaux, foulards, casquettes, gants.
La composition de ce tissu est le meilleur rapport étanchéité-évaporation. L'enveloppe constituée ne mouille pas, ne goutte pas et reste fraîche pendant plusieurs jours. Cette enveloppe textile ne doit pas être
d'eau emprisonnée entre les grains, dite "eau intersticielle", étant plus importante avec des grains en forme de bille qu'avec des grains en forme de cristaux. A réticulation identique, cela conduit à une capacité
d'absorption plus élevée et donc, par suite de la plus grande quantité
d'eau stockée, à une inertie thermique plus importante.
Chaque grain de polymère va, au contact de l'eau, multiplier son volume par 35 à 50 fois, et l'ensemble va constituer un gel. Le polymère ayant été conçu pour ne pas emprisonner complètement les molécules d'eau, celle-ci peut s'évaporer, apportant l'effet de fraîcheur durable. De plus, l'évaporation va apporter un effet d'isolation dû à
l'absorption de la chaleur. Lorsque l'eau sera totalement évaporée, les grains vont reprendre leur taille initiale. Il suffit alors de tremper à
nouveau l'article dans l'eau quelques secondes pour retrouver l'effet de rétention et de fraîcheur.
Par ailleurs, les grains de polymère sont réticulés plus en surface qu'au coeur, ce qui lui confère les propriétés d'absorption/désorption améliorées par rapport à l'art antérieur. En effet, les grains sont moins déformables à l'état gonflé que dans le cas d'une réticulation homogène, ce qui permet une meilleure diffusion du liquide dans le lit de gel et donc un stockage plus efficace.
Le temps de prise du gel est d'environ 90 secondes, et peut se reproduire 8 à 10 fois. Le gel constitué, quant à lui, va rester homogène et assurer l'effet fraîcheur pendant plusieurs jours.
Il n'y aucune dénaturation ni variation du produit à des températures inférieures à 100 C.
La quantité de grains utilisés, variable selon les dimensions des articles textiles, est versée à l'aide d'un doseur à l'intérieur d'une enveloppe textile en polyester-coton, cousue ou collée, dont les applications sont par exemple : serviettes de bain, galettes de sièges, oreillers, poignets, bandeaux, foulards, casquettes, gants.
La composition de ce tissu est le meilleur rapport étanchéité-évaporation. L'enveloppe constituée ne mouille pas, ne goutte pas et reste fraîche pendant plusieurs jours. Cette enveloppe textile ne doit pas être
3 lavée en machine, mais à la main, ni avec des produits détergents, ni congelée.
L'innovation consiste dans la permanence de l'effet rafraîchissant, dû à la propriété qu'ont ces grains absorbants de retenir et de restituer l'eau.
En effet, après immersion de l'article dans de l'eau à 10 C, il présente une reprise thermique comprise entre 0,30 C/min et 0,9 C/min, et de préférence comprise entre 0,35 C/min et 0,7 C/min. De préférence, la reprise thermique moyenne est de 0,4 C/min.
Un article textile comportant les grains de polyacrylate de sodium utilisés dans la présente demande présente un effet refroidissant durable avec le temps, ce qui convient notamment pour une application en médecine, par exemple, pour la fabrication d'une compresse médicale, pouvant éventuellement contenir un ou plusieurs agents thérapeutiques.
De telles applications thérapeutiques de l'article textile rafraîchissant selon l'invention peuvent être :
- comme agent anti-inflammatoire dans le traitement des affections inflammatoires, notamment des affections post-opératoires abdominales ou dentaires, et dans le traitement des douleurs en général - pour traiter l'hyperthermie chez l'enfant en pédiatrie ;
- pour les traitements post-opératoires traumatiques et pour la traumatologie générale - par exemple sous forme de bas ou de chaussettes rafraîchissantes, dans le traitement des insuffisances veineuses, et des pathologies de la circulation sanguine ;
- pour traiter des pathologies rhumatisantes, par exemple abarticulaires d'origine tendineuse, ou pour des traitements post-opératoires traumatiques et pour la traumatologie générale.
Une autre application intéressante de l'invention est celle de la protection contre la chaleur du personnel travaillant à des températures élevées, notamment dans l'industrie de la transformation des métaux, dans l'industrie sidérurgique ou pour les pompiers. Des plastrons réalisés selon l'invention, par exemple de 35 cm par 40 cm et qui sont portés sur le torse d'une personne, permettent de multiplier au minimum par six la durée d'exposition possible de cette personne auxdites températures.
L'innovation consiste dans la permanence de l'effet rafraîchissant, dû à la propriété qu'ont ces grains absorbants de retenir et de restituer l'eau.
En effet, après immersion de l'article dans de l'eau à 10 C, il présente une reprise thermique comprise entre 0,30 C/min et 0,9 C/min, et de préférence comprise entre 0,35 C/min et 0,7 C/min. De préférence, la reprise thermique moyenne est de 0,4 C/min.
Un article textile comportant les grains de polyacrylate de sodium utilisés dans la présente demande présente un effet refroidissant durable avec le temps, ce qui convient notamment pour une application en médecine, par exemple, pour la fabrication d'une compresse médicale, pouvant éventuellement contenir un ou plusieurs agents thérapeutiques.
De telles applications thérapeutiques de l'article textile rafraîchissant selon l'invention peuvent être :
- comme agent anti-inflammatoire dans le traitement des affections inflammatoires, notamment des affections post-opératoires abdominales ou dentaires, et dans le traitement des douleurs en général - pour traiter l'hyperthermie chez l'enfant en pédiatrie ;
- pour les traitements post-opératoires traumatiques et pour la traumatologie générale - par exemple sous forme de bas ou de chaussettes rafraîchissantes, dans le traitement des insuffisances veineuses, et des pathologies de la circulation sanguine ;
- pour traiter des pathologies rhumatisantes, par exemple abarticulaires d'origine tendineuse, ou pour des traitements post-opératoires traumatiques et pour la traumatologie générale.
Une autre application intéressante de l'invention est celle de la protection contre la chaleur du personnel travaillant à des températures élevées, notamment dans l'industrie de la transformation des métaux, dans l'industrie sidérurgique ou pour les pompiers. Des plastrons réalisés selon l'invention, par exemple de 35 cm par 40 cm et qui sont portés sur le torse d'une personne, permettent de multiplier au minimum par six la durée d'exposition possible de cette personne auxdites températures.
4 Afin de démontrer l'effet durable précité, une expérience de mesure a été effectuée sur l'homme, selon le protocole suivant :
Dimensions et forme de l'article textile : bandeau de 13 cm x 27 cm, rempli sur 10 cm x 10 cm de grains de polyacrylate de sodium réticulés superarbsorbants.
Température de la pièce : 18 C
Température de l'eau absorbée : 10 C
L'évolution de la température avec le temps est indiqué
ci-après :
Durée Température de l'article Temps 0 1 1,8 C
Temps 5 min 12,5 C
Temps 10 min 12,9 C
Temps 15 min 13,6 C
Temps 20 min 14,3 C
Temps 25 min 14,7 C
Temps 30 min 15,5 C
Ainsi, on constate que la température de l'article n'augmente que de 3,7 C en trente minutes, cette progression étant par ailleurs pratiquement linéaire, ce qui n'est pas le cas général des polymères superabsorbants connus, ceux-ci traçant plutôt une courbe quasi-exponentielle dans le même laps de temps.
L'invention fournit ainsi un vêtement rafraîchissant à inertie thermique inconnue à ce jour, par l'utilisation de grains de polyacrylate de sodium à structure "coquille-coeur", c'est-à-dire plus réticulés sur leur surface qu'à leur coeur, ce qui diffère radicalement de l'art antérieur.
Dimensions et forme de l'article textile : bandeau de 13 cm x 27 cm, rempli sur 10 cm x 10 cm de grains de polyacrylate de sodium réticulés superarbsorbants.
Température de la pièce : 18 C
Température de l'eau absorbée : 10 C
L'évolution de la température avec le temps est indiqué
ci-après :
Durée Température de l'article Temps 0 1 1,8 C
Temps 5 min 12,5 C
Temps 10 min 12,9 C
Temps 15 min 13,6 C
Temps 20 min 14,3 C
Temps 25 min 14,7 C
Temps 30 min 15,5 C
Ainsi, on constate que la température de l'article n'augmente que de 3,7 C en trente minutes, cette progression étant par ailleurs pratiquement linéaire, ce qui n'est pas le cas général des polymères superabsorbants connus, ceux-ci traçant plutôt une courbe quasi-exponentielle dans le même laps de temps.
L'invention fournit ainsi un vêtement rafraîchissant à inertie thermique inconnue à ce jour, par l'utilisation de grains de polyacrylate de sodium à structure "coquille-coeur", c'est-à-dire plus réticulés sur leur surface qu'à leur coeur, ce qui diffère radicalement de l'art antérieur.
Claims
1/ Article textile sous forme de compresse rafraîchissante à appliquer sur la peau, constitué de grains de polymère superabsorbant dans une enveloppe textile, qui produisent un effet de fraîcheur par désorption d'eau préalablement absorbée, caractérisé en ce que ledit polymère est à base de polyacrylate de sodium, et en ce que lesdits grains sont sous forme de billes rondes à surface lisse dont la taille à sec est comprise entre 30 et 1500 µm, dans lesquels le polymère est plus réticulé en surface qu'au coeur, de telle sorte que lesdits grains sont peu déformables et que les molécules d'eau absorbées ne s'y trouvent pas complètement emprisonnées, ce qui est favorable à une forte inertie thermique et à une évaporation de l'eau apportant un effet de fraîcheur durable.
2/ Article textile selon la revendication 1, caractérisé en ce que les grains de polymère présentent une capacité d'absorption d'eau de 35 à 50 fois leur volume.
3/ Article textile selon la revendication 1, caractérisé en ce que, après immersion de l'article dans de l'eau à 10°C, il présente une reprise thermique comprise entre 0,30°C/min et 0,9°C/min.
4/ Article textile selon la revendication 1, caractérisé en ce que, après immersion de l'article dans de l'eau à 10°C, il présente une reprise thermique comprise entre 0,35°C/min et 0,7°C/min.
5/ Article textile selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce qu'il présente une reprise thermique moyenne de 0,4°C/min.
6/ Utilisation d'un article textile tel que défini à l'une quelconque des revendications 1 à 5, pour la fabrication d'une compresse médicale destinée aux traitements post-opératoires traumatiques et à la traumatologie générale.
7/ Utilisation d'un article textile tel que défini à l'une quelconque des revendications 1 à 5, pour la fabrication d'une compresse médicale destinée au traitement des pathologies de la circulation sanguine.
8/ Utilisation d'un article textile tel que défini à l'une quelconque des revendications 1 à 5, pour la fabrication d'une compresse médicale destinée au traitement de l'hyperthermie chez l'enfant.
9/ Utilisation d'un article textile tel que défini à l'une quelconque des revendications 1 à 5, pour la fabrication d'une compresse médicale destinée au traitement des affections inflammatoires et au traitement des douleurs en général.
10/ Utilisation d'un article textile tel que défini à l'une quelconque des revendications 1 à 5, pour la fabrication d'une compresse médicale destinée au traitement des affections inflammatoires post-opératoires, abdominales ou dentaires.
11/ Utilisation d'un article textile tel que défini à l'une quelconque des revendications 1 à 5, pour la fabrication de plastrons destinés à être portés sur le torse d'une personne en vue de la protection de cette personne contre des températures élevées.
12/ Utilisation d'un article textile tel que défini à l'une quelconque des revendications
1 à 5, pour la fabrication de plastrons destinés à être portés sur le torse d'une personne en vue de la protection de cette personne dans l'industrie de la transformation des métaux, dans l'industrie sidérurgique ou pour les pompiers.
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