EP1264028A1 - Revetement de chambre a vapeur de fer a repasser - Google Patents

Revetement de chambre a vapeur de fer a repasser

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EP1264028A1
EP1264028A1 EP01913932A EP01913932A EP1264028A1 EP 1264028 A1 EP1264028 A1 EP 1264028A1 EP 01913932 A EP01913932 A EP 01913932A EP 01913932 A EP01913932 A EP 01913932A EP 1264028 A1 EP1264028 A1 EP 1264028A1
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EP
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coating
product
treatment product
iron
chamber
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Henry Boulud
Bertrand Couet
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SEB SA
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SEB SA
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    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06F—LAUNDERING, DRYING, IRONING, PRESSING OR FOLDING TEXTILE ARTICLES
    • D06F75/00—Hand irons
    • D06F75/08—Hand irons internally heated by electricity
    • D06F75/10—Hand irons internally heated by electricity with means for supplying steam to the article being ironed
    • D06F75/14—Hand irons internally heated by electricity with means for supplying steam to the article being ironed the steam being produced from water in a reservoir carried by the iron
    • D06F75/18—Hand irons internally heated by electricity with means for supplying steam to the article being ironed the steam being produced from water in a reservoir carried by the iron the water being fed slowly, e.g. drop by drop, from the reservoir to a steam generator

Definitions

  • the present invention relates to steam irons.
  • These irons conventionally comprise a sole composed of a body generally made of cast aluminum, and of a cap covering the lower part of this body and coming into contact with the clothes to be ironed.
  • the body of the sole generally made of aluminum, includes a heating element, an almost instantaneous vaporization chamber for water and channels for distributing the steam produced towards the steam orifices directed onto the linen through the cover.
  • the body of the soleplate must ensure both the vaporization of water and the temperature maintenance of the cap.
  • the temperature of the wet heating surface of an evaporator varies only with the vaporization power therefore the vapor flow rate.
  • This surface temperature varies quite slightly around 110-130 ° C.
  • the temperature of the heating element of the soleplate can be adjusted according to the fabrics in a range of the order of 80 ° C. to 200 ° C.
  • the vaporization chamber is coated on its wet faces with a layer of a hydrophilic coating with low thermal conductivity which allows the wet surface to remain at a temperature compatible with good vaporization without liquefaction, whatever the temperature of the heating body. , the extent of the wetted surface adjusting with the water flow and the heat flow. Patent FR 2696197 is known in which this spreading of water and wetting are favored.
  • the coating of the chamber is a silicate on which is placed a fiber mast or a fabric retained by a grid which can itself be coated. The fibers have the advantage of increasing the specific surface area of the wet region while completing thermal insulation, of storing and distributing water over the surface of the chamber before it vaporizes.
  • patent FR 2707732 is known, in which a vaporization chamber is described, the bottom of which consists of hydrophilic fibers partially embedded in the material constituting the heating body of the sole.
  • the coating mainly composed of a silicate is sensitive to contamination and has a too limited lifespan.
  • the wettability of the fibers is generally obtained by removing the size which activates their surface but makes them sensitive to various contaminations, so that problems of refusal of vaporization can occasionally occur, characterized by an absence of wettability of the coating, resulting in noise and spitting water through the spray holes in the sole.
  • Patent EP 0425043 uses these properties to improve the deposition in the vaporization chambers of steam irons starting from a colloidal silica solution.
  • this patent does not suggest the use of sodium silicate as a base product for the deposition, the silicate having the advantage of cleaning and removing the surface of the aluminum on which it is applied by saponifying the greases which may be present, which simplifies the application process and allows good anchoring of the following layers.
  • Patent FR2522318 cites another property of phosphates, in particular sodium tripolyphosphate, which, dissolved in the water to be vaporized, prevents the iron from scaling up.
  • the patent FR2757364 cites the use of sodium hexametaphosphate in the water to be vaporized to prevent the tartar from depositing incrustingly in the iron. But these patents say nothing about improving the wettability of the vaporization chamber, and the products mentioned remain soluble.
  • phosphorus products of organic type also have anti-lime properties and also properties for stabilizing emulsions at very low concentrations.
  • the invention described below relates to a coating of a steam chamber for an iron improved to increase its life, having a lower sensitivity to contamination as well as scaling, and an excellent performance of vaporization.
  • the object of the invention is achieved by coating an iron vaporization chamber, this coating initially comprising a layer composed essentially of sodium silicate, and at least locally a mast of fibers or a hydrophilic fabric, remarkable in that that the initial coating has received a surface treatment with a product containing phosphorus and having an acid group.
  • the phosphorus product reacts with the silicate by neutralizing the sodium hydroxide and combines with the remaining silica to form bodies which are difficult to wash.
  • the reaction although not fully analyzed, occurs on the surface of the silicate deposit and preserves the bonding of the layer on the support. The surface becomes more neutral chemically reaching a hydrogen potential (PH) of the order of 7 on the surface, which protects it from accidental contamination.
  • PH hydrogen potential
  • the presence of phosphorus makes it possible to obtain exceptional wettability when hot, including on fibers which may not be silicate, and the presence of these fibers allows spreading of the water to be vaporized over a large area, thereby increasing performance. .
  • the fibers also make it possible to retain a greater quantity of product resulting from the treatment.
  • the treatment product is a phosphonate, for example amino-trimethylene phosphonic acid in solution in water.
  • the treatment product comprises an addition product such as sodium molybdate, molybdenum diacetate, calcium or magnesium chloride promoting the bonding of the deposited layers.
  • the treatment product contains colloidal silica.
  • the silicate layer is reinforced and the fibers better coated.
  • the coating is obtained by evaporation of a solution of the treatment product in the chamber previously coated with sodium silicate and at least locally with fibers.
  • This solution allows a good distribution of the treatment product and a good reaction with the initial coating.
  • Figure 1 is a longitudinal sectional view through a vertical plane of a steam iron soleplate comprising a coated vaporization chamber, the soleplate being horizontal. Only the initial coating of the chamber is shown.
  • a steam iron comprises a sole consisting of a cover 1 constituting the ironing surface, a heating body 2 made of aluminum and in thermal connection with this cover.
  • the heating body comprises a heating element 6 and a vaporization chamber 3 of water from a drip positioned on an opening 4 of the closure plate 5 of the steam chamber.
  • the coating of the vaporization chamber 3 is composed of an initial coating to which, according to the invention, a treatment product is applied which increases the vaporization performance of the chamber.
  • the initial coating of the vaporization chamber 3 comprises a layer 10 of sodium silicate strongly adhering to the wall of the heating body 2 made of aluminum. On this layer is deposited a fabric 1 1 of glass fibers, the size of which has been removed after manufacture. A grid 12 held by rivets 13 from the heating body 2 fixes the fiber fabric 11. The fabric 11 covers minus the part of the chamber 2 subjected to the drop of the water drops, in line with the opening 4 of the closing plate 5.
  • the fabric 11 is fixed to the heating body 2 by the grid 12.
  • the silicate layer 10 is reinforced by the evaporation of a solution colloidal silica in the vaporization chamber 3.
  • the treatment product is a solution in water of a phosphonic acid such as amino-tri-methylene-phosphonic acid.
  • a phosphonic acid such as amino-tri-methylene-phosphonic acid.
  • the treatment product comprises a connecting element such as sodium molybdate, and optionally a reinforcing agent such as colloidal silica.
  • a silicate solution is evaporated in the vaporization chamber 3, then after cooling, the glass cloth 11 is fixed with the grid 12 to obtain the initial coating, then 15 ml of a solution are evaporated. with 3% silica and 0.3% phosphonate in the vaporization chamber and the final coating is obtained, the indicative values cited corresponding to 25 square centimeters of chamber surface.
  • the initial coating of known type has good adhesion to the wall of the heating body 2. This initial coating is concerned on the surface by the treatment, but the deep connection with the support 2 is not affected, which gives the coating according to the invention good adhesion.
  • the neutralization of the basic surface of the initial coating reduces the sensitivity of the coating according to the invention to various contaminations and the presence of phosphorus gives it very useful hot wettability characteristics.

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Description

REVETEMENT DE CHAMBRE A VAPEUR DE FER A REPASSER
La présente invention concerne les fers à repasser à vapeur. Ces fers comportent classiquement une semelle composée d'un corps généralement en aluminium moulé, et d'une coiffe recouvrant la partie inférieure de ce corps et venant au contact du linge à repasser. Le corps de la semelle généralement en aluminium comprend un élément chauffant, une chambre de vaporisation quasi instantanée de l'eau et des canaux de distribution de la vapeur produite vers les orifices de vapeur dirigés sur le linge à travers la coiffe.
Le corps de la semelle doit assurer aussi bien la vaporisation de l'eau que le maintien en température de la coiffe.
La température d'ébullition de l'eau étant constante au voisinage de la pression atmosphérique, la température de la surface chauffante mouillée d'un evaporateur ne varie qu'avec la puissance de vaporisation donc le débit de vapeur. Cette température de surface varie assez faiblement autour de 110- 130°C. A l'inverse, la température du corps chauffant de la semelle peut être réglée suivant les tissus dans une plage de l'ordre de 80°C à 200°C.
La chambre de vaporisation est revêtue sur ses faces mouillées d'une couche d'un revêtement hydrophile à faible conductivité thermique qui permet à la surface mouillée de rester à une température compatible avec une bonne vaporisation sans caléfaction, quelle que soit la température du corps chauffant, l'étendue de la surface mouillée s'ajustant avec le débit d'eau et le flux thermique. On connaît le brevet FR 2696197 dans lequel cet étalement de l'eau et le mouillage sont favorisés. Le revêtement de la chambre est un silicate sur lequel est posé un mât de fibres ou un tissu retenu par une grille pouvant elle-même être revêtue. Les fibres ont l'avantage d'augmenter la surface spécifique de la région mouillée tout en complétant l'isolation thermique, de stocker et de répartir l'eau sur la surface de la chambre avant qu'elle se vaporise. De même on connaît le brevet FR 2707732 dans lequel est décrite une chambre de vaporisation dont le fond est constitué de fibres hydrophiles partiellement noyées dans le matériau constitutif du corps chauffant de la semelle. Cependant, le revêtement principalement composé d'un silicate est sensible aux contaminations et a une durée de vie trop limitée. Par ailleurs la mouillabilité des fibres est généralement obtenue par enlèvement de l'ensimage ce qui active leur surface mais les rend sensibles à des contaminations diverses, de sorte que des problèmes de refus de vaporisation peuvent ponctuellement se produire, caractérisés par une absence de mouillabilité du revêtement, se traduisant par du bruit et des crachements d'eau par les trous de vaporisation de la semelle.
On sait par exemple par l'article 'la céramique de A à Z' paru en 1977 dans la revue 'L'Industrie Céramique' que des sels phosphores tels que le phosphate d'aluminium donnent avec la silice des composés difficilement lavables. Le brevet EP 0425043 utilise ces propriétés pour améliorer le dépôt dans les chambres de vaporisation des fers à vapeur en partant d'une solution de silice colloïdale. Mais ce brevet ne suggère pas l'emploi de silicate de sodium comme produit de base pour le dépôt, le silicate ayant l'avantage de nettoyer et dérocher la surface d'aluminium sur lequel il est appliqué en saponifiant les graisses éventuellement présentes, ce qui simplifie le process d'application et permet un bon ancrage des couches suivantes.
Le brevet FR2522318 cite une autre propriété des phosphates, en particulier du tripolyphosphate de sodium, qui, solubilisé dans l'eau à vaporiser empêche le fer de s'entartrer. De même le brevet FR2757364 cite l'utilisation de l'hexamétaphosphate de sodium dans l'eau à vaporiser pour empêcher le tartre de se déposer de façon incrustante dans le fer. Mais ces brevets ne disent rien quant à l'amélioration de la mouillabilité de la chambre de vaporisation, et les produits cités restent solubles. On sait également que les produits phosphores de type organique ont aussi des propriétés anti-calcaire et également des propriétés de stabilisation des émulsions à de très faibles concentrations. L'invention décrite ci après à pour objet un revêtement de chambre de vaporisation pour fer à repasser amélioré pour en augmenter la durée de vie, ayant une moindre sensibilité aux contaminations ainsi qu'à l'entartrage, et une excellente performance de vaporisation. L'objet de l'invention est atteint par un revêtement de chambre de vaporisation de fer à repasser, ce revêtement comportant initialement une couche composée essentiellement de silicate de sodium, et au moins localement un mât de fibres ou un tissu hydrophile, remarquable en ce que le revêtement initial a reçu un traitement surfacique par un produit contenant du phosphore et possédant un groupement acide.
Le produit phosphore réagit avec le silicate en neutralisant la soude et s'allie avec la silice restante pour constituer des corps difficilement lavables. La réaction bien qu'incomplètement analysée se produit en surface du dépôt de silicate et préserve l'accrochage de la couche sur le support. La surface devient chimiquement plus neutre atteignant un potentiel hydrogène (PH) de l'ordre de 7 en surface, ce qui la préserve de contaminations accidentelles. La présence de phosphore permet d'obtenir une mouillabilité exceptionnelle à chaud, y compris sur les fibres qui peuvent ne pas être silicatées, et la présence de ces fibres permet un étalement de l'eau à vaporiser sur une grande surface, augmentant ainsi les performances. Les fibres permettent aussi de retenir une plus grande quantité de produit issu du traitement.
Par ailleurs on constate que les dépôts de tartre adhèrent moins sur un tel revêtement.
Plusieurs corps phosphores conviennent pour le traitement. On peut utiliser le triphosphate d'aluminium par exemple, mais,
De préférence le produit de traitement est un phosphonate par exemple l'acide amino-triméthylène-phosphonique en solution dans l'eau.
Par rapport à l'utilisation de produits inorganiques et à résultat égal l'utilisation de phosphonates est avantageuse car il en suffit au maximum de quantités pondérales dix fois moindres. Le process et les installations de détoxication qui peuvent lui être liées en sont simplifiés. Avantageusement le produit de traitement comporte un produit d'addition tel qu'un molybdate de sodium, un diacétate de molybdène, un chlorure de calcium ou de magnésium favorisant la liaison des couches déposées.
Ce produit complémentaire assure une meilleure cohésion de la surface traitée. Avantageusement le produit de traitement contient de la silice colloïdale.
La couche de silicate s'en trouve renforcée et les fibres mieux enrobées.
Avantageusement, le revêtement est obtenu par évaporation d'une solution du produit de traitement dans la chambre préalablement revêtue de silicate de sodium et au moins localement de fibres. Cette solution permet une bonne répartition du produit de traitement et une bonne réaction avec le revêtement initial.
L'invention sera mieux comprise à la lecture de l'exemple ci après et du dessin annexé.
La figure 1 est une vue en section longitudinale par un plan vertical d'une semelle de fer à vapeur comportant une chambre de vaporisation revêtue, la semelle étant horizontale. Seul le revêtement initial de la chambre est représenté.
Dans une version préférée de l'invention, un fer à repasser à vapeur comporte une semelle composée d'une coiffe 1 constituant la surface de repassage, un corps chauffant 2 en aluminium et en liaison thermique avec cette coiffe. Le corps chauffant comprend un élément chauffant 6 et une chambre de vaporisation 3 d'eau en provenance d'un goutte à goutte positionné sur une ouverture 4 de la plaque de fermeture 5 de la chambre à vapeur.
Le revêtement de la chambre de vaporisation 3 est composé d'un revêtement initial sur lequel, selon l'invention, est appliqué un produit de traitement augmentant les performances de vaporisation de la chambre.
Le revêtement initial de la chambre de vaporisation 3 comporte une couche 10 de silicate de sodium adhérant fortement à la paroi du corps chauffant 2 en aluminium. Sur cette couche est déposé un tissu 1 1 en fibres de verre dont l'ensimage a été enlevé après fabrication. Une grille 12 maintenue par des rivets 13 issus du corps chauffant 2 fixe le tissu en fibres 11. Le tissu 11 recouvre au moins la partie de la chambre 2 soumise à la chute des gouttes d'eau, au droit de l'ouverture 4 de la plaque de fermeture 5.
Dans une autre version, le tissu 11 est fixé sur le corps chauffant 2 par la grille 12. Le silicate, déposé ensuite, imprègne le tissu 11. Dans une version préférentielle la couche de silicate 10 est renforcée par l'évaporation d'une solution de silice colloïdale dans la chambre de vaporisation 3.
Selon une version préférentielle de l'invention le produit de traitement est une solution dans l'eau d'un acide phosphonique tel que l'acide amino-tri-méthylène- phosphonique. Ce produit est répandu en solution sur le revêtement initial à raison d'environ deux microgrammes par centimètre carré de surface de revêtement puis la solution réagissant sur le revêtement initial est évaporée.
Avantageusement le produit de traitement comporte un élément de liaison tel que du molybdate de sodium, et éventuellement un agent de renfort comme la silice colloïdale.
Suivant une réalisation pratique de l'invention on évapore une solution de silicate dans la chambre de vaporisation 3, puis après refroidissement on fixe le tissu de verre 11 avec la grille 12 pour obtenir le revêtement initial, puis on évapore 15 ml d'une solution à 3% de silice et 0.3% de phosphonate dans la chambre de vaporisation et on obtient le revêtement définitif, les valeurs indicatives citées correspondant à 25 centimètres carré de surface de chambre.
Le revêtement initial de type connu possède une bonne adhérence à la paroi du corps chauffant 2. Ce revêtement initial est concerné en surface par le traitement, mais la liaison en profondeur avec le support 2 n'est pas affectée, ce qui donne au revêtement selon l'invention une bonne adhérence. La neutralisation de la surface basique du revêtement initial diminue la sensibilité du revêtement selon l'invention aux contaminations diverses et la présence de phosphore lui donne des caractéristiques de mouillabilité à chaud très utiles.

Claims

REVENDICATIONS
1. Revêtement de chambre de vaporisation de fer à repasser, ce revêtement comportant initialement une couche composée essentiellement de silicate de sodium (10), et au moins localement un mât de fibres ou un tissu hydrophile (11), caractérisé en ce que le revêtement initial a reçu un traitement surfacique par un produit contenant du phosphore et possédant un groupement acide.
2. Revêtement selon la revendication 1 caractérisé en ce que le produit de traitement est un phosphonate par exemple l'acide amino-triméthylène- phosphonique en solution dans l'eau.
3. Revêtement selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que le produit de traitement comporte un produit d'addition tel qu'un molybdate de sodium, un diacétate de molybdène, un chlorure de calcium ou de magnésium favorisant la liaison des couches déposées.
4. Revêtement selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que le produit de traitement contient de la silice colloïdale.
5. Revêtement selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que le revêtement est obtenu par évaporation d'une solution du produit de traitement dans la chambre préalablement revêtue de silicate de sodium et au moins localement de fibres.
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