EP4466432A1 - Complexe diminuant la condensation de l'eau, article comprenant un tel complexe, et procede de fabrication d'un tel complexe - Google Patents

Complexe diminuant la condensation de l'eau, article comprenant un tel complexe, et procede de fabrication d'un tel complexe

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Publication number
EP4466432A1
EP4466432A1 EP23701113.5A EP23701113A EP4466432A1 EP 4466432 A1 EP4466432 A1 EP 4466432A1 EP 23701113 A EP23701113 A EP 23701113A EP 4466432 A1 EP4466432 A1 EP 4466432A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
complex
layer
metal
water
substrate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP23701113.5A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Liza GONCALVES
Inès GOURLET
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Decathlon SE
Original Assignee
Decathlon SE
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Decathlon SE filed Critical Decathlon SE
Publication of EP4466432A1 publication Critical patent/EP4466432A1/fr
Pending legal-status Critical Current

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    • D06M11/83—Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with inorganic substances or complexes thereof; Such treatment combined with mechanical treatment, e.g. mercerising with metals; with metal-generating compounds, e.g. metal carbonyls; Reduction of metal compounds on textiles
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    • B32B5/024—Woven fabric
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    • C23C14/354—Introduction of auxiliary energy into the plasma
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    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/50—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating using electric discharges
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    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06M—TREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
    • D06M11/00—Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with inorganic substances or complexes thereof; Such treatment combined with mechanical treatment, e.g. mercerising
    • D06M11/32—Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with inorganic substances or complexes thereof; Such treatment combined with mechanical treatment, e.g. mercerising with oxygen, ozone, ozonides, oxides, hydroxides or percompounds; Salts derived from anions with an amphoteric element-oxygen bond
    • D06M11/36—Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with inorganic substances or complexes thereof; Such treatment combined with mechanical treatment, e.g. mercerising with oxygen, ozone, ozonides, oxides, hydroxides or percompounds; Salts derived from anions with an amphoteric element-oxygen bond with oxides, hydroxides or mixed oxides; with salts derived from anions with an amphoteric element-oxygen bond
    • D06M11/46—Oxides or hydroxides of elements of Groups 4 or 14 of the Periodic Table; Titanates; Zirconates; Stannates; Plumbates
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    • E04H—BUILDINGS OR LIKE STRUCTURES FOR PARTICULAR PURPOSES; SWIMMING OR SPLASH BATHS OR POOLS; MASTS; FENCING; TENTS OR CANOPIES, IN GENERAL
    • E04H15/00—Tents or canopies, in general
    • E04H15/32—Parts, components, construction details, accessories, interior equipment, specially adapted for tents, e.g. guy-line equipment, skirts, thresholds
    • E04H15/54—Covers of tents or canopies
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
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    • E06B—FIXED OR MOVABLE CLOSURES FOR OPENINGS IN BUILDINGS, VEHICLES, FENCES OR LIKE ENCLOSURES IN GENERAL, e.g. DOORS, WINDOWS, BLINDS, GATES
    • E06B7/00—Special arrangements or measures in connection with doors or windows
    • E06B7/02—Special arrangements or measures in connection with doors or windows for providing ventilation, e.g. through double windows; Arrangement of ventilation roses
    • E06B7/08—Louvre doors, windows or grilles
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    • D10B2401/00—Physical properties
    • D10B2401/02—Moisture-responsive characteristics
    • D10B2401/021—Moisture-responsive characteristics hydrophobic

Definitions

  • the textile substrate B preferably comprises one or more multifilament yarn(s) and/or one or more yarn(s) spun from fibers, which may/may be one or more yarn(s) in one or more synthetic (polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyamides, etc.) and/or natural (cotton, etc.) and/or regenerated (in particular based on cellulose, for example viscose ,...), or a mixture thereof.
  • synthetic polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyamides, etc.
  • natural cotton, etc.
  • regenerated in particular based on cellulose, for example viscose ,...), or a mixture thereof.
  • the surface mass of the textile substrate B is preferably less than or equal to 250 g/m 2 , more preferably less than or equal to 200 g/m 2 , preferentially less than or equal to 150 g/m 2 or 130 g/m 2 , optionally less than or equal to 100 g/m 2 or 90 g/m 2 .
  • the surface mass of the textile substrate B is preferably greater than or equal to 25 g/m 2 , more preferably greater than or equal to 50 g/m 2 , optionally greater than or equal to 75 g/m 2 .
  • the textile substrate B is permeable to water vapour.
  • said metallic layer C has a thickness greater than or equal to 1 nm, preferably greater than or equal to 10 nm.
  • the metallic layer C is manufactured by a physical vapor deposition method (in particular called PVD or physical vapor deposition), in particular chosen from:
  • a sputtering deposition method in particular according to the second embodiment of the fourth aspect of the invention, optionally assisted by a magnetic field.
  • the metallic protection layer D can be manufactured:
  • PVD physical vapor deposition
  • PECVD Plasma-Enhanced Chemical Vapor Deposition
  • the use of a technique for depositing thin layer(s) makes it possible not to significantly alter the permeability to water vapor of the textile substrate B, or of the metal layer C, while lowering the rate of emissivity of the external face of the complex, thus limiting the effects linked to the phenomenon of radiative cooling.
  • the metallic layer C or the protective layer D in particular metallic or non-metallic, is permeable to water vapour.
  • the complex according to the invention is flexible, in particular it has a certain drapability and can conform to different shapes of articles.
  • the flexible complex can be sewn, and therefore perforated by sewing needles.
  • the total surface mass of the complex is greater than or equal to 10 g/m 2 or to 30 g/m 2 or to 50 g/m 2 .
  • the surface mass of the complex is less than or equal to 350 g/m 2 , more preferably less than or equal to 300 g/m 2 or 250 g/m 2 or 200 g/m 2 , optionally less than or equal to 150 g/m 2 or 100 g/m 2 .
  • the complex has a thickness greater than or equal to 0.01 mm or 0.05 mm.
  • the complex has a thickness less than or equal to 5 mm or 4 mm or 3 mm or 2 mm or 1 mm.
  • the term “external atmosphere” means everything that is placed outside the complex according to the invention; the external face is in particular intended in operation to be oriented towards the external atmosphere, in particular towards the sky.
  • the chemical analysis of the outer face of the complex can be carried out by energy dispersive X-ray spectroscopy. This is a qualitative analysis. During such a measurement, the chemical composition at the surface of the sample is identified, in this case here the presence of the metal M1 of the metal layer C, in particular aluminum, and possibly traces of silica.
  • the textile substrate B comprises through openings extending between the outer and inner faces of said textile substrate B which are free of said metallic layer C, and optionally of the protective layer D.
  • the metallic layer C, and/or the metallic protective layer D or even the non-metallic protective layer D is/are deposited on the fibers and/or the threads of the textile substrate B, and thus do not block the through openings of the textile substrate B.
  • the through openings of the textile substrate B extend and open onto the inner and outer faces of the textile substrate B.
  • These through-openings may comprise through-openings extending between two woven or knitted yarns, in particular at the intersection of the yarns. Said through openings form areas permeable to water vapour, in particular allowing the passage of water vapor from the internal face of the textile substrate B to its external face.
  • these through openings have an average size of less than 0.01 mm 2 .
  • the through openings on the external face of the textile substrate B have an average size less than or equal to 0.05 mm 2 or to 0.01 mm 2 or to 0.0090 mm 2 or to 0.0070 mm 2 or to 0.0050 mm 2 or to 0.0040 mm 2 or to 0.003 mm 2 .
  • the free through openings on the external face of the textile substrate B have an average size greater than or equal to 0.0001 mm 2 , preferably greater than or equal to 0.001 mm 2 .
  • An example of a protocol for measuring the average size of the through openings is as follows: samples (at least 5) are observed under a scanning electron microscope at the same magnification, with the following parameters: acceleration voltage: 10-11 volts; beam opening size: 5.5-6; chamber pressure: 130 pascals; magnification: X 100; detector used: ABS lens.
  • Image analysis is performed using Topomaps software.
  • the analysis of the structure of the external face of the complex uses the binary segmentation option of the Topomaps software. Three different areas are evaluated for each sample. The following information is recorded for each sample: magnification X100, binary image, histogram of the surface distribution of the pores, statistical mean of the surfaces of through openings.
  • At least 50% or at least 60% or at least 70% or at least 80% or at least 90% by number of the through opening(s) on the external face of the complex are free of the metallic layer C and/or of the protective layer D.
  • At least 50% or at least 60% or at least 70% or at least 80% or at least 90% by number of the through opening(s) on the external face of the complex have an average size less than or equal to 0.05 mm 2 or 0.01 mm 2 or 0.0090 mm 2 or 0.0070 mm 2 or 0.0050 mm 2 or 0, 0040 mm 2 or 0.003 mm 2 .
  • At least 50% or at least 60% or at least 70% or at least 80% or at least 90% by number of the through opening(s) on the external face of the complex have an average size greater than or equal to 0.0001 mm 2 , preferably greater than or equal to 0.001 mm 2 .
  • These number percentages are calculated from the analysis of the images obtained using the Topomaps software, for example, and preferably, by calculating the number of free through-openings or the size of the through-openings in a square having dimensions determined so as to include at least 30 through openings, the calculation being carried out at least three times.
  • metal layer in particular with regard to the metal layer C or D, is meant any layer not comprising any metal dispersed as a filler in a polymer layer.
  • the term metallic layer is understood to mean any layer deposited by a thin layer deposition technique (for example PVD or PECVD), still preferably not via a coating or impregnation of a dispersion or solution, aqueous or solvent-based, of at least one polymeric binder, comprising at least one metallic filler dispersed in said dispersion or solution.
  • a thin layer deposition technique for example PVD or PECVD
  • the complex further comprises a protective layer D of the metallic layer C.
  • the protective layer D is preferably deposited by a thin layer deposition technique.
  • the protective layer D can be deposited by a technique of physical vapor deposition or by a technique of chemical vapor deposition assisted by plasma, in particular under vacuum.
  • Said physical vapor deposition technique may be a deposition method by vacuum evaporation, or a deposition method by cathode sputtering, optionally assisted by a magnetic field, as described above or below with reference to the fourth aspect of the invention.
  • the metal layer D does not include a polymer binder.
  • the textile substrate B, coated with the metallic layer C can be subjected to one or more precursor(s) in the gaseous phase, which react or decompose according to the external face of the metallic layer C, to generate the desired deposit.
  • the protective layer D can thus be a metal layer or a chemical layer not comprising aluminum or silver or titanium, in particular a chemical layer not comprising metal.
  • the metal-free chemical layer can be based on silica (for example SiCh) or material(s) derived from carbon chemistry or else polymers or oligomers.
  • the protective layer D has a thickness less than or equal to 500 ⁇ m or 100 ⁇ m, more preferably less than or equal to 50 ⁇ m, preferentially less than or equal to 10 ⁇ m, in particular less than or equal to 1 ⁇ m, in particular less than or equal to 200 nm or 150 nm or 100 nm.
  • Protective layer D preferably has a thickness greater than or equal to 1 nm or 10 nm.
  • the protective layer D has the function of protecting the metallic layer C from oxidation, and from degradation due to bad weather (rain, ultraviolet rays, etc.).
  • the protective layer D is a metallic layer D and comprises at least one metal M2, optionally in the form of an alloy.
  • the external face of the complex is the external face of the protective layer D.
  • IDL Far infrared
  • Emissivity, reflection, transmission, and absorption form the radiative properties of the complex.
  • the emissivity, in particular in the infrared, in particular in the far infrared, of the external face of the complex can be measured according to standard NF EN 15976, in particular dating from July 2011, entitled “Flexible sealing sheets - Determination of emissivity”.
  • the impermeability to water of the complex can be assessed by the measurement method described in standard NF EN ISO 811, in particular dating from May 2018, and entitled "Textiles-Determination of Resistance to Water Penetration - Hydrostatic Pressure Test".
  • said at least one metal M1 is chosen from the list consisting of: aluminum, silver, gold, stainless steel, zinc, tin, lead, copper, titanium, chromium, nickel, and a mixture of these, preferably aluminum.
  • said at least one metal M2 is different from said at least one metal M1, or said at least one metal M2 is identical to metal M1 and the metal layer C comprises an alloy of metal M1 which is different from the alloy of metal M2 of the protective layer D.
  • the inner face of the complex in particular consisting at least in part of the waterproof substrate and permeable to water vapor A, is oriented in operation directly facing the user or the object to be protected from condensation.
  • the internal face of the complex is in contact with a layer of air.
  • the present invention relates, according to a second aspect, to an article comprising at least one complex according to any one of the variant embodiments with reference to the first aspect of the invention, said article is advantageously chosen from the list comprising: a device for protecting a user from rain and/or wind comprising a shelter zone, in particular chosen from: a protective overbag for a sleeping bag, a tent, an awning, a protective tarpaulin, an umbrella, a parasol, a curtain, a blind; and protective clothing against rain and/or wind.
  • a device for protecting a user from rain and/or wind comprising a shelter zone, in particular chosen from: a protective overbag for a sleeping bag, a tent, an awning, a protective tarpaulin, an umbrella, a parasol, a curtain, a blind; and protective clothing against rain and/or wind.
  • said article is a rain and/or wind protection device comprising a shelter zone, in particular chosen from a protective overbag for a sleeping bag, a tent, an awning and a protective tarpaulin, more particularly a protective overbag for a sleeping bag, a tent and an awning.
  • said article is a garment for protection against rain and/or wind.
  • Said protective clothing can be a sailing dungarees, a hiking jacket, ...
  • the article according to the invention can be a tent.
  • the tent may include an interior chamber. However, preferably the tent does not include an inner chamber.
  • the rain and/or wind protection device comprises a shelter zone, that is to say a zone in which a user can take shelter at least partially, for example from the rain, the wind and/or the sun.
  • the internal face of the complex is in contact at least in part with a layer of air, for example a layer of air of minimum thickness (for example of the order of 5 mm or 3 cm to 15 cm or 20 cm), in particular extending between the complex and an interior chamber, or opening directly into the air volume of the shelter zone.
  • a layer of air for example a layer of air of minimum thickness (for example of the order of 5 mm or 3 cm to 15 cm or 20 cm), in particular extending between the complex and an interior chamber, or opening directly into the air volume of the shelter zone.
  • the complex forms at least in part a single-walled roof or a single-walled screen of a rain and/or wind protection device, in particular of a tent, an awning or an over-sleeping bag.
  • the present invention relates, according to a third aspect, to a tent comprising a roof of which at least one part is single-walled, and said tent comprises at least one complex according to any one of the variant embodiments with reference to the first aspect of the invention forming said at least one single-walled part.
  • said tent comprises a single-walled roof and said tent comprises one or more complex(s) according to any one of the variant embodiments with reference to the first aspect of the invention, or obtained (s) by the manufacturing method according to any one of the variant embodiments with reference to the fourth aspect of the invention, forming at least partly, or entirely, the single-walled roof.
  • the tent comprises a complex forming at least partly or entirely the single-walled roof of the tent.
  • the tent comprises several complexes assembled together, in particular sewn and/or welded and/or glued along their edges, forming at least partly or entirely the single-walled roof of the tent.
  • the tent comprises a device for tensioning and maintaining the tent in a deployed state comprising one or more tensioning rod(s) configured to be deployed at least partially outside the single-wall roof.
  • a device for tensioning and maintaining the tent in a deployed state comprising one or more tensioning rod(s) configured to be deployed at least partially outside the single-wall roof.
  • the subject of the present invention is a process for manufacturing a complex limiting the condensation of water and having internal and external faces, said external face being oriented directly facing the external atmosphere, in particular according to any one of the variant embodiments with reference to the first aspect of the invention, comprising the steps (in particular the following successive steps): a- a step of supplying at least one textile substrate B having an internal face and an external face; b- a step of depositing a waterproof substrate and permeable to water vapor A on the internal face of said textile substrate B; c- a step of depositing a thin layer of at least one metal M1, optionally in the form of an alloy, directly on the outer face of the textile substrate B to manufacture a metal layer C, in particular the step of depositing a thin layer is a step of physical vapor deposition; d—optionally a step of depositing, on the outer face of the metal layer C, a protective layer D of said metal layer C, in particular the step of depositing d) is a step of
  • the metallic layer C, and optionally the protective layer D is/are deposited by a thin layer deposition technique, in particular by vapor phase deposition, either by a physical route in the case of layer C and/or of the protective layer D, or by a chemical route in the case of the protective layer D.
  • a step of deposition by sputtering optionally assisted by a magnetic field.
  • step d) is a step of depositing a thin layer (in particular for the manufacture of layer D), in particular:
  • step of deposition by vacuum evaporation in particular this step is carried out in the enclosure for manufacturing the metallic layer C, or
  • PECVD Plasma-Enhanced Chemical Vapor Deposition
  • this step is carried out in the enclosure for manufacturing the metallic layer C, or
  • this vaporization step comprises placing at least one metal M1 (or M2), optionally in the form of an alloy, in a crucible placed in a vacuum enclosure.
  • the crucible is placed facing the external face of the textile substrate B when the metallic layer C is to be deposited, or facing the external face of the metallic layer C when a metallic layer D is to be deposited.
  • Said at least one metal M1 or M2, or an alloy of the latter is then vaporized, in particular by heating, and is deposited by condensing on the external face of the textile substrate B, or on the external face of the metallic layer C.
  • the crucible (that is to say the receptacle comprising said at least one metal M1, or M2, or an alloy of M1 or M2, in fusion) can be arranged in an extended manner facing the outer face of the textile substrate B, or the outer face of the metal layer C, in particular we speak of vacuum evaporation with an extended source.
  • the vaporized metallic particles are directed substantially along vertical lines towards the textile substrate B or the metallic layer C.
  • the metallic layer formed has a regular thickness, that is to say substantially constant.
  • the crucible (that is to say the receptacle comprising said at least one molten metal M1 or M2) can be placed in a point-like manner facing the textile substrate B or the metal layer C, one speaks of vacuum evaporation with a point source.
  • the vaporized particles are directed substantially along an arc of a circle.
  • the metal layer formed has an irregular thickness because it is thicker in its center than on the sides. It is possible to reduce the pressure applied in the enclosure in order to reduce this effect. However, the deposition rate is then reduced.
  • the step of deposition by sputtering (in particular step c) or step d)), in particular combined with a magnetic field, comprises a step of vaporization of said at least one metal M1 or M2, or an alloy of the latter, preferably obtained by various techniques, such as by electron bombardment.
  • this sputtering step comprises an enclosure in which a diode (that is to say a cathode and anode assembly) is arranged, and comprises the formation of a plasma.
  • a diode that is to say a cathode and anode assembly
  • the enclosure comprises a sputtering target forming a cathode, said sputtering target comprises (or essentially consists of) said at least one metal M1 or M2, or an alloy of the latter.
  • the enclosure also comprises an anode on which the textile substrate B, optionally coated with the metallic layer C, is secured so that the external face of the textile substrate B or of the metallic layer C faces the cathode, in particular a few centimeters from the cathode.
  • This arrangement makes it possible to ionize more gas molecules in the vicinity of the cathode and thus increases the number of collisions between the ions created and the target. The rate of ionization is therefore increased, thus making it possible to achieve a higher yield of sputtering and ultimately of deposition.
  • the plasma is towards the target due to the magnetic field, the temperature applied to the substrate is therefore lower, which is advantageous for a textile substrate B whose temperature resistance is limited depending on the yarns/fibers used.
  • the deposition technique by cathode sputtering optionally assisted by a magnetic field gives good results in terms of chemical and mechanical attachment to the textile substrate B. More complex alloys can also be deposited by this technique. Finally, the deposition of the metal particles takes place as close as possible to the outer face of the textile substrate B, and therefore are deposited on the microstructures of the textile, which is favorable for the preservation of the water vapor permeability.
  • step d) is a plasma-assisted chemical vapor deposition step.
  • the plasma is a plasma of oxygen or argon or of a mixture of oxygen and argon and further comprises a chemical precursor, for example an organosilicon compound, for example a linear or cyclic siloxane or for example a metal M2, for example titanium or aluminum, preferably titanium, or even preferably a compound comprising the metal M2 (for example titanium).
  • a chemical precursor for example an organosilicon compound, for example a linear or cyclic siloxane or for example a metal M2, for example titanium or aluminum, preferably titanium, or even preferably a compound comprising the metal M2 (for example titanium).
  • the compound comprising the metal M2 can be titanium iso-propoxide CTTIP).
  • the metal layer C, and / or the protective layer D is / are deposited on the outer face of the textile substrate B associated with the waterproof substrate and permeable to water vapor A, in particular the substrate A is placed on the internal face of the textile substrate B.
  • the metallic layer C is deposited on the outer face of the textile substrate B, said textile substrate B not being associated with the waterproof substrate and permeable to water vapor A during the deposition of the metallic layer C.
  • the metallic layer D is deposited on the outer face of the textile substrate B, said outer face of the textile substrate B being covered at least in part by the metallic layer C, said textile substrate B not being associated with the waterproof substrate and permeable to water vapor A during the deposition of the metallic layer D.
  • said steps are carried out in this order: a- a step of supplying at least one textile substrate B having an inner face and an outer face, then c- a step of depositing a thin layer of at least one metal M1, optionally in the form of an alloy, directly on the outer face of the textile substrate B to manufacture a metal layer C, in particular the step of depositing a thin layer is a step of physical vapor deposition; then d—optionally a step of depositing, on the external face of the metallic layer C, a protective layer D of said metallic layer C; and b- a step of depositing a waterproof and water vapor permeable substrate A on the internal face of said textile substrate B.
  • the layer C is deposited on the textile substrate B free of the waterproof substrate and permeable to water vapor A so that only the textile substrate B is coated at least in part with the layer C.
  • the waterproof and water vapor-permeable substrate A is not coated with the metallic layer C and/or the metallic layer D.
  • the thin layer deposition technique allows layer C and optionally layer D to cling(s) only to the textile parts of the textile substrate B without clogging its pores.
  • the water vapor circulates more easily through the substrate A (in particular not blocked by the layer C and/or the layer D) then through the pores of the textile substrate B (in particular not blocked by the layer C and/or the layer D).
  • step d) is a step of depositing a thin layer of the protective layer D, in particular a step of physical vapor deposition of at least one metal M2 (more particularly different from the metal M1 or identical to the metal M1 but in a different alloy from the alloy of the metal M1) or a step of chemical vapor deposition of at least one chemical compound not comprising any metal, or else a step of chemical vapor deposition of titanium dioxide, on the outer face of the metal layer C for the formation of the protective layer D.
  • a step of physical vapor deposition of at least one metal M2 more particularly different from the metal M1 or identical to the metal M1 but in a different alloy from the alloy of the metal M1
  • a step of chemical vapor deposition of at least one chemical compound not comprising any metal or else a step of chemical vapor deposition of titanium dioxide, on the outer face of the metal layer C for the formation of the protective layer D.
  • chemical compound not comprising metal is understood to mean any compound comprising carbon and/or oxygen, and optionally comprising silicon (Si) atoms.
  • step d) is a step of depositing a thin layer of the protective layer D, in particular a step of depositing a metallic protective layer D comprising titanium dioxide.
  • the complex comprises, from the internal face towards the external face:
  • a waterproof and water vapor permeable substrate A in particular comprising a waterproof and water vapor permeable membrane or a waterproof and water vapor permeable polymer coating;
  • a protective layer D of the metallic layer C preferably deposited by a thin layer deposition technique, more preferably a metallic protective layer D, for example a protective layer D of titanium dioxide, or a polymeric protective layer D;
  • the protective layer D is also water-repellent.
  • the present invention relates, according to a fifth aspect of the invention, to the use of a complex according to any one of the variant embodiments according to a first aspect of the invention, or capable of being obtained by the implementation of the method according to a fourth aspect of the invention, for the manufacture of an article limiting, see suppressing, the condensation of water along an interior wall, in particular for the manufacture of at least a single-wall part of a roof of a tent.
  • said article comprises said complex and at least one interior wall of said article comprises/(is formed at least in part) from the internal face of the complex.
  • the external face of the article facing the external atmosphere comprises/(is formed at least in part) from the external face of the complex.
  • Said article is preferably a device for protecting a user from rain and/or wind comprising a shelter area, in particular chosen from: a protective overbag for a sleeping bag, a tent, an awning, a protective tarpaulin, an umbrella, a parasol, a curtain, a blind; and a garment for protection against rain and/or wind, more preferably a device for protecting a user from rain and/or wind comprising a shelter zone, in particular chosen from a protective overbag for a sleeping bag, a tent, and an awning.
  • Said article may be an article as defined with reference to the second aspect of the invention.
  • variants/embodiments according to a first, second, third, fourth and fifth aspect can be combined with each other independently of each other.
  • FIG. 1 Figure 1 schematically illustrates in cross section a first example of a complex according to the invention
  • Figure 2 schematically illustrates in cross section a second example of a complex according to the invention
  • FIG. 3 schematically represents a comparative example of a complex of the state of the art
  • Figure 4 schematically shows a first example of an article according to the invention which is a single-wall tent comprising the first or second example shown in Figures 1 and 2;
  • FIG. 5 schematically represents a photograph taken with a scanning electron microscope of the outer face of a textile substrate B, the inner face of which is free and the outer face is covered with a metallic layer C, the complex therefore does not comprise a waterproof substrate and permeable to water vapor A;
  • FIG. 6 schematically represents a photograph taken with a scanning electron microscope of the external face of a textile substrate B, the internal face of which is covered with a coating that is impermeable to water and permeable to water vapor forming the substrate A, and the external face is covered with a metallic layer C;
  • FIG. 7 schematically represents a photograph taken with a scanning electron microscope of the external face of a textile substrate B, the internal face of which is covered with a membrane impermeable to water and permeable to water vapor forming the substrate A, and the external face is covered with a metallic layer C.
  • Figure 8 schematically shows a second example of an article according to the invention which is a single-wall tent comprising the first or second example shown in Figures 1 and 2.
  • the first example of a complex according to the invention 10 comprises an internal face 12 and an external face 14 that are substantially opposite.
  • the complex 10 comprises a substrate A impermeable to water and permeable to water vapor 20 having substantially opposite inner 22 and outer 24 faces.
  • the substrate A consists of a polymer coating impermeable to water and to water vapor 26, for example in polyurethane and micro-porous.
  • the complex 10 comprises a textile substrate B 30 having substantially opposite inner 32 and outer 34 faces, the inner face 32 of which is placed facing the outer face 24 of the substrate A 20.
  • the complex 10 comprises a metal layer C 40 having substantially opposite inner 42 and outer 44 faces, the inner face 42 of which is placed facing the outer face 34 of the textile substrate B.
  • the substrate A 20, the textile substrate B 30 and the metal layer C 40 are thus substantially superimposed.
  • the metallic layer C 40 is a metallic layer in a metal M1, preferably M1 is aluminium.
  • the complex 10 comprises a protective layer D 50 of the metallic layer C.
  • the protective layer D 50 comprises substantially opposite inner 52 and outer 54 faces.
  • the internal face 52 of the protective layer D 50 is arranged facing the external face 44 of the metallic layer C 40.
  • the protective layer D 50 is in this specific example a metal layer comprising a metal M2, in particular in the form of an alloy, in particular it is chromium nickel.
  • the outer face 14 of the complex 10 is intended to be oriented directly in the external atmosphere while the inner face 12 is intended to be oriented towards the user, in particular opposite a shelter zone in which the user can take shelter/park.
  • the metal layer C 40 and optionally the metal layer D 50 is/are preferably deposited by physical vapor deposition, in particular by cathode sputtering, in particular assisted by a magnetic field.
  • the metal layer C 40 has a thickness for example of the order of 80 nm.
  • the metallic layer D 50 has a thickness for example of the order of 80 nm.
  • the protective layer D is deposited during a chemical vapor deposition step, in particular assisted by plasma, preferably the plasma comprises dinitrogen or argon, and at least one chemical precursor, for example an organosilane.
  • the outer face 54 of the protective layer D is treated with a water-repellent finish, in particular based on a non-fluorinated flame retardant.
  • the outer face of the protective layer D does not require a water-repellent treatment since it intrinsically performs a water-repellent function.
  • the second example of complex according to the invention 100 comprises from its internal face 102 towards its external face 104: a textile protective layer E 115, a waterproof substrate A and permeable to water vapor 120 consisting of a polymeric coating impermeable to water and water vapor 126, for example in polyurethane and microporous, a textile substrate B 130, a metallic layer C 140 and optionally a protective layer D 150.
  • the protective layer D 150 is in this specific example a metal layer comprising a metal M2 in particular in the form of an alloy, in particular it is chromium nickel
  • the metallic layer C and optionally the metallic layer D, is/are preferably deposited by physical vapor deposition, in particular by sputtering.
  • the metallic layer C 140 has a thickness for example of the order of 80 nm.
  • the metallic layer D 150 has a thickness for example of the order of 80 nm.
  • the metal layer C 140 comprises a metal M1, preferably aluminum.
  • the protective layer D is deposited during a chemical vapor deposition step, in particular assisted by plasma, preferably the plasma comprises dinitrogen or argon, and at least one chemical precursor, for example an organosilane.
  • the substrate A is a membrane that is impermeable to water and permeable to water vapour, in particular microporous and made of polyurethane.
  • the outer face 154 of the protective layer D 150 is treated with a water-repellent finish, based on a flame retardant chosen from those mentioned above.
  • the comparative example of complex 200 represented in FIG. 3 comprises from its internal face 202 towards its external face 204: a substrate A comprising a polymeric coating impermeable to water and permeable to water vapor 210, a metallic layer C 220, and a textile substrate B 230.
  • the emissivity of the outer face 204 of the complex 200 is of the order of 0.65 and the Ret is of the order of 13 m 2 .Pa.W 1 .
  • the metal layer C 220 is arranged along the internal face 232 of the textile substrate B 230, the emissivity of the external face 204 is too high, and insufficient to effectively combat the radiative heating of the internal face 202 of the complex 220.
  • the textile substrate B described in the examples above can be a fabric comprising threads having a fineness of 150 denier, in particular made of polyethylene terephthalate, and having a surface weight of 90 g/m 2 .
  • the protective layer D (50 or 150) is a thin layer of titanium dioxide also acting as a water-repellent layer.
  • the protective layer D is then deposited during a step of chemical vapor deposition, in particular assisted by plasma, preferably the plasma comprises dinitrogen or argon, and at least one chemical precursor which is titanium or titanium dioxide to form a layer of titanium dioxide.
  • the deposition of the thin layer D is carried out under vacuum.
  • the complex 10 or 100 is manufactured by first applying the metallic layer C (40 or 140) on the external face 34 of the textile substrate B (30 or 130), then by applying the protective layer D (50 or 150 or even a thin layer of titanium dioxide) on the external face 44 of the metallic layer C, and finally by applying the waterproof-breathable substrate A on the internal face. 32 of the textile substrate B.
  • This stacking order of the layers of the complexes makes it possible to optimize the RET because the evaporation of the water vapor through the substrate A is facilitated, and therefore to obtain an improved anti-condensation effect.
  • Figure 4 shows in cross section a non-limiting example of an article 300 which is a single-wall tent 305 comprising a complex 10 or 100 according to the invention.
  • the article includes a shelter zone 310 in which a user 320, or an object, can shelter from the sun, the wind and the rain.
  • the shelter zone 310 is the inner chamber 315 of the single-wall tent 305.
  • the water vapor accumulated in the interior chamber 315 is evacuated according to the arrows F by crossing the complex 10 or 100 from its internal face 12 or 102 towards its external face 14 or 104, into the external atmosphere.
  • the water vapor and the accumulated heat can thus be evacuated from the interior chamber thanks to the properties of the complex according to the invention.
  • FIG. 8 schematically represents a second example of an article according to the invention which is a single-wall tent 400 comprising a complex 10 or 100 according to the invention.
  • the single-walled tent 400 includes a single-walled roof 410, and therefore does not include an interior chamber covered by the single-walled roof.
  • the single-walled roof forms an interior chamber on its own.
  • the single-walled roof 410 is formed of several complexes 10 or 100 assembled to each other.
  • the tent 400 also comprises a device for tensioning and maintaining in a deployed state 420 the single-wall tent.
  • Comparative example 1 a comparative complex comprising a polyurethane coating not permeable to water vapour, a textile substrate (for example comprising PET yarns having a fineness of 75 deniers, and weighing about 64 g/m 2 ), a metallic layer C of 80 nm, and a water-repellent primer, said complex having a weight/m 2 of 89 g/m 2 , a thickness of 0.15 mm, has: a Ret of 222 m 2 .Pa.W 1 , water repellency of grade 4, and impermeability of 8017 mm to the water column.
  • the Ret is very high, the water vapor accumulates on the internal face of the complex, condenses, and forms drops.
  • Comparative example 2 a comparative complex comprising a textile substrate (for example comprising PET yarns having a fineness of 75 denier, and weighing about 64 g/m 2 ), a metal layer C of 80 nm, and a water-repellent finish, said complex having a weight/m 2 of 68 g/m 2 , a thickness of 0.10 mm, has: an emissivity of 0.28, a Ret of 3, 54 m 2 .Pa.W , grade 4 water repellency, and 97.7 mm impermeability to the water column. The Ret is very low. However, the complex is permeable to water and therefore does not protect the user from the rain.
  • a textile substrate for example comprising PET yarns having a fineness of 75 denier, and weighing about 64 g/m 2
  • a metal layer C of 80 nm a water-repellent finish
  • said complex having a weight/m 2 of 68 g/m 2 , a thickness of 0.10
  • Example according to the invention 1 a complex according to the invention comprising a polyurethane coating permeable to water vapor and impermeable to water, a textile substrate (for example comprising PET yarns having a fineness of 75 denier, and weighing about 75 g/m 2 ), a metal layer C of 80 nm, and a water-repellent finish, said complex having a weight/m 2 of 83 g/m 2 , a thickness of 0.15 mm, has: an emissivity of 0.30, a Ret of 11.4 m 2 .Pa.W 1 , grade 3 water repellency, and impermeability of 6396 mm to the water column.
  • no condensation forms on the internal face of the complex, which remains dry even after a night's sleep.
  • Example according to the invention 2 a complex according to the invention comprising a membrane permeable to water vapor and impermeable to water, a textile substrate (for example comprising PET yarns having a fineness of 75 deniers, and weighing about 64 g/m 2 ), a metal layer C of 80 nm, and a water-repellent finish, said complex having a weight/m 2 of 92 g/m 2 , a thickness of 0.1 5 mm, has: an emissivity of 0.26, a Ret of 13 m 2 .Pa.W -1 , water repellency of grade 4.5, and impermeability of 5998 mm to the water column.
  • no condensation forms on the internal face of the complex, which remains dry even after a night's sleep.
  • Example according to the invention 3 a complex according to the invention comprising a protective layer E in a textile mesh (in PET of 50 g/m 2 ), a membrane permeable to water vapor and impermeable to water, a textile substrate (for example comprising yarns in PET having a fineness of 75 deniers, and weighing of the order of 64 g/m 2 ), a metal layer C of 80 nm, and a water-repellent primer, said complex having a weight /m 2 of 150 g/m 2 , a thickness of 0.33 mm, has: an emissivity of 0.26, a Ret of 32.1 m 2 .Pa.W 1 , a water repellency of grade 4.5, and an impermeability of 22531 mm to the water column.
  • a thin protective layer D in Examples 1 to 3 according to the invention on the metallic layer C, the water-repellent finish being applied to the protective layer D, does not modify the Ret and the emissivities measured.
  • the protective layer D makes it possible to prevent the oxidation of the metallic layer C and prolongs its service life.
  • the metallic layer C is deposited by magnetron sputtering (i.e. assisted by a magnetic field).
  • FIGS. 5 to 6 represent photographs of the through openings of a textile substrate B (400,500,600) measured according to the measurement protocol described above (in particular under a scanning electron microscope, and the Topomaps software).
  • the textile substrate B (400,500,600) is in particular a 64 g/m 2 warp and weft fabric comprising PET yarns having a fineness of 75 deniers).
  • the metal layer C is preferably an 80 nm aluminum layer deposited by magnetron sputtering.
  • the through openings are advantageously formed at the intersection of the wires with each other as can be seen in Figures 5 to 7.
  • the metal layer C does not obstruct the through-openings 410 of the textile substrate B 400 but that said at least one metal M1, here aluminum, is deposited on the wires.
  • the through-openings 510 are blocked from the internal face of the textile substrate B by the waterproof and water vapor-permeable coating forming the substrate A.
  • this substrate A being permeable to water vapor, the water vapor passes through the substrate A then escapes through said through-openings 510 through the textile substrate B, and the metal layer C, and possibly the protective layer D (which also adheres to the threads/fibers and does not block 510 openings).
  • substrate A is a waterproof membrane permeable to water vapor laminated to the internal face of textile substrate B.
  • the membrane therefore does not block the through openings 610 of textile substrate B, and is therefore not visible from its external face.
  • the substrate A comprises micropores allowing the evacuation of water vapor but does not allow liquid water to pass through.
  • these through-openings 410, 510 or 610 have an average size less than or equal to 0.01 mm 2 , more preferably less than or equal to 0.003 mm 2 and greater than or equal to 0.0001 mm 2 , for example of the order of 0.001 to 0.01 mm 2 .

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Abstract

La présente invention a pour objet un complexe (10) diminuant la condensation de l'eau ayant une face interne (12) et une face externe (14), ladite face externe (14) étant orientée directement en regard de l'atmosphère extérieure, et ledit complexe (10) comprend de la face interne (12) vers la face externe (14) : un substrat imperméable à l'eau et perméable à la vapeur d'eau A (20,26), un substrat textile B (30); et au moins un métal M1, éventuellement sous forme d'alliage, déposé directement sur le substrat textile B (30) et formant une couche métallique C (40). La présente invention concerne également un article comprenant un tel complexe (10), un procédé de fabrication d'un tel complexe (10), et l'utilisation dudit complexe (10) pour fabriquer un article limitant la condensation de l'eau selon une paroi intérieure.

Description

Description
Titre de l'invention : COMPLEXE DIMINUANT LA CONDENSATION DE L'EAU, ARTICLE COMPRENANT UN TEL COMPLEXE, ET PROCEDE DE FABRICATION D'UN TEL COMPLEXE
Domaine Technique
La présente invention concerne le domaine technique des complexes diminuant la condensation de l'eau, en particulier selon leurs faces internes, ainsi que les procédés de fabrication de tels complexes.
La présente invention concerne également les articles (par exemple une tente, un auvent, un store, un sur-sac de couchage,...) comprenant une zone d'abri, en particulier configurée pour recevoir au moins un usager, et comprenant en outre ledit complexe diminuant la condensation de l'eau afin de limiter, éventuellement de supprimer, le ruissellement de l'eau de rosée sur les usagers et/ou les objets abrités par lesdits articles.
Technique antérieure
Les textiles des articles visant à protéger ses usagers de l'environnement extérieur (soleil, pluie, vent, ...), notamment dans le domaine du camping (par exemple tentes, abris, stores, auvents, parasols,...) et de manière générale pour la pratique d'une activité sportive (vêtement de protection contre les intempéries telle qu'une veste de montagne, sur-sac de couchage, bâche de protection, salopette de voile,...), sont enduits selon l'une de leurs faces pour garantir leur imperméabilité à l'eau. L'enduction appliquée diminue cependant très fortement, voir totalement, la perméabilité à l'air et à la vapeur d'eau du textile.
En dormant, et de manière générale en s'abritant à l'aide dudit article, une personne produit en continue de la vapeur d'eau. Cette quantité de vapeur d'eau s'ajoute à l'humidité naturelle présente dans la zone d'abri dudit article, par exemple dans la tente. La nuit, la température extérieure diminue plus rapidement que celle à l'intérieur de la zone d'abri dudit article, par exemple à l'intérieur de la tente. Au contact de la face interne de la paroi froide séparant l'intérieur de la zone d'abri de l'extérieur de la zone d'abri, la vapeur d'eau contenue dans la zone d'abri se condense sur la face interne puis ruisselle ou tombe sur le ou les usager(s).
Il convient de noter que ce phénomène de condensation sur la face interne de la paroi dudit article peut s'observer sans usager dans la zone d'abri, simplement à cause de la chaleur dégagée par le sol, et/ou de la chaleur environnante et/ou de la saturation en eau dans l'atmosphère, et donc la zone d'abri.
Le ou les usager(s) peu(t)(vent) être dérangé(s) par le ruissellement de cette eau. De plus, lors du repliage et/ou du rangement de l'article celui-ci reste humide, ce qui crée un risque de formation de moisissures et augmente également sa masse. Or, on recherche pour la pratique de certaines activités, en particulier de la randonnée, des articles légers, faciles à plier et à transporter et/ou à sécher.
Pour pallier à ce problème, lorsque les articles sont des tentes, ils comprennent un double toit dont les textiles externe et interne sont espacés par une lame d'air de plusieurs centimètres. Le textile de la chambre intérieure, non-enduit, laisse ainsi passer la vapeur d'eau. Le textile extérieur, enduit, protège l'intérieur de l'article, ici la zone d'abri, de la pluie mais bloque la vapeur d'eau. L'humidité de l'air ambiant va donc condenser sur la face interne du textile extérieur. L'usager est protégé par le textile de la chambre intérieure, la zone d'abri de l'article reste donc sèche et protégée du ruissellement de l'eau de condensation.
La condensation de l'eau se formant entre le textile de la chambre intérieure et le textile extérieur de l'article, cette solution n'empêche cependant pas le fait que l'article reste humide. Lors de la pratique de la randonnée, l'article est replié le matin, et n'ayant pas le temps de sécher, il est transporté mouillé. L'eau emportée par l'article mouillé représente une charge supplémentaire lors de la randonnée. En outre, le problème de la formation potentielle de moisissures n'est pas résolu.
Par ailleurs, le surcoût engendré par la consommation d'un double-toit n'apporte pas de valeur pour l'usager. La fabrication d'un double toit a un impact sur l'environnement en émettant des gaz à effet de serre puisque son cycle de vie nécessite de l'énergie (électricité, eau, gestion des déchets liés au double toit en fin d'usage). Des dispositifs de ventilation sont agencés sur les articles pour évacuer l'humidité, mais cette ventilation n'est parfois pas suffisante ou ne peut être utilisée de façon optimale (par exemple lorsque la température extérieure est très fraîche, ou lorsque le vent est fort,... etc.).
S'agissant des tentes, il est donc recherché de supprimer le textile intérieur de protection des usagers de la condensation de l'eau.
On connaît ainsi des articles dits mono-parois, notamment des tentes, c'est-à-dire comprenant un seul textile de protection des usagers sans chambre intérieure. Ces articles mono-parois comprennent un composant textile comprenant une enduction d'une couche imperméable à l'eau et perméable à la vapeur d'eau, ou une membrane imperméable à l'eau et perméable à la vapeur d'eau.
Cependant, on observe toujours la formation d'eau de condensation sur la face interne de ces articles mono-parois, laquelle eau est susceptible de ruisseler sur les usagers, et/ou les objets, alourdit les articles une fois pliés et risque de former des moisissures si les articles ne sont pas séchés correctement avant leur stockage.
On observe également que l'eau ne doit pas stagner, et donc se fixer, sur la face externe de l'article, afin de permettre à la vapeur d'eau issue de la zone d'abri de l'article, d'être évacuée à travers l'article, c'est à dire de sa face interne vers sa face externe. Par ailleurs, en cas de nuit dégagée, on observe un phénomène de refroidissement radiatif qui amplifie la condensation d'eau selon la face interne et/ou selon la face externe de l'article. Le phénomène de condensation décrit ci-dessus pour un article du type tente ou abri peut se retrouver également dans des articles vestimentaires pour la pratique d'un sport, par exemple pour une veste de montage légère ou une salopette de voile.
Il existe donc un besoin pour un complexe configuré pour limiter la condensation de l'eau selon sa face interne et/ou sa face externe, et configuré pour pouvoir être utilisé dans un article exposé naturellement de par son utilisation à la formation de la condensation, afin de limiter la condensation de ce dernier, et qui soit léger et facilement pliable.
Il existe également un besoin pour un article configuré pour limiter la condensation de l'eau sur sa face interne et/ou sa face externe.
Exposé de l'invention
La présente invention a pour objet, selon un premier aspect, un complexe limitant la condensation de l'eau ayant une face interne et une face externe, ladite face externe étant orientée directement en regard de l'atmosphère extérieure, et ledit complexe comprenant, notamment étant constitué essentiellement, de la face interne vers la face externe :
- optionnellement un substrat de protection E ; et
- un substrat imperméable à l'eau et perméable à la vapeur d'eau A,
- un substrat textile B ; et
- un métal Ml, éventuellement sous forme d'alliage, déposé directement sur le substrat textile B et formant une couche métallique C ; et
- optionnellement une couche de protection D de la couche métallique C ; et
- optionnellement un apprêt déperlant à l'eau.
Avantageusement, la couche métallique C, combinée avec les substrats A et B, permet de limiter les conséquences du phénomène de refroidissement radiatif tout en autorisant la vapeur d'eau à être évacuée de la face interne vers la face externe, et donc à travers les substrats A et B, ainsi que la couche métallique C.
Avantageusement, ledit métal Ml, et/ou un alliage comprenant ledit métal Ml, forme une couche métallique mince C, appliquée directement sur le substrat textile B sans l'intermédiaire d'un liant organique venant boucher les pores du substrat textile, et donc altérer significativement sa perméabilité à la vapeur d'eau.
Avantageusement, la couche métallique C ne comprend pas de liant polymère.
En particulier, on comprend dans le présent texte par liant polymère tout polymère formant une matrice dans lequel des particules métalliques sont dispersées.
Avantageusement, la couche métallique C permet de limiter, voire d'éviter, les effets issus du phénomène de refroidissement radiatif, en limitant les transferts thermiques avec le ciel, en complément de la présence du substrat imper-respirant A. De préférence, la couche métallique C est choisie en sorte que la face externe du complexe présente une faible émissivité. La couche métallique C permet de diminuer l'émissivité extérieure du complexe et donc de diminuer les pertes de chaleur au niveau du substrat textile B. Les échanges de chaleur avec l'extérieur sont alors diminués.
Le substrat textile B perd ainsi moins de chaleur durant la nuit.
Avantageusement, une perte de chaleur moindre dans l'ambiance intérieure, c'est-à- dire dans la zone d'abri d'un article formé au moins en partie par ledit complexe, mais aussi une perte de chaleur moindre du substrat textile B, permettent de réduire le risque de se retrouver au point de rosé dans la zone d'abri et donc prévient l'apparition de la condensation de la vapeur d'eau sur la face interne froide du complexe.
De préférence, ledit substrat A comprend des faces interne et externe, notamment sensiblement opposées.
On comprend par substrat imperméable à l'eau et perméable à la vapeur d'eau A que ledit substrat A ne peut pas être traversé de sa face externe vers sa face interne par l'eau mais peut être traversé de sa face interne vers sa face externe par la vapeur d'eau.
De préférence, la face interne dudit substrat A est orientée directement en regard de l'extérieur du complexe, en particulier directement vers l'usager à protéger de la condensation et/ou en regard de la zone d'abri de l'article comprenant ledit complexe.
De préférence, le substrat textile B comprend des faces interne et externe, notamment sensiblement opposées.
De préférence, la face externe du substrat A est disposée en regard de la face interne du substrat textile B.
De préférence, la face externe du substrat A est directement en contact avec la face interne du substrat textile B
De préférence, la couche métallique C comprend des faces interne et externe sensiblement opposées.
De préférence, la face externe du substrat textile B est en regard de la face interne de la couche métallique C.
De préférence, la face interne de la couche métallique C est directement en contact avec la face externe du substrat textile B.
Substrat imperméable à l'eau et perméable à la vapeur d'eau A
Dans un mode de réalisation, le substrat A comprend (ou est) une membrane imperméable à l'eau et perméable à la vapeur d'eau, notamment une membrane imper- respirante.
La membrane imper-respirante peut être solidarisée à la face interne du substrat textile B :
- par collage (par exemple avec une colle en phase aqueuse, par exemple une colle acrylique), et éventuellement chauffage pour polymériser la colle et/ou évaporer le solvant (notamment l'eau), ou - par chauffage de la membrane imper-respirante en sorte de la ramollir, puis de la faire adhérer sous pression à la face interne du substrat textile B.
La membrane imper-respirante peut être une membrane commercialisée prête à l'emploi.
La membrane imper-respirante A peut-être à base de polyuréthane ou d'un polymère fluoré (par exemple en PTFE) ou encore à base de poly(oxyde d'éthylène).
Dans un autre mode de réalisation, le substrat imperméable à l'eau et perméable à la vapeur d'eau A comprend (ou est) un revêtement polymère imperméable à l'eau et perméable à la vapeur d'eau, en particulier une enduction polymère de la face interne du substrat textile B, plus particulièrement appliquée par enduction à la râcle ou aux couteaux, ou par rouleaux, ou par tout autre moyen équivalent.
L'enduction polymère peut comprendre l'application d'une ou plusieurs couche(s) d'un liquide comprenant un ou plusieurs polymère(s), et/ou un ou plusieurs oligomère(s), et/ou un ou plusieurs monomère(s), en dispersion ou en solution, par exemple une dispersion ou solution aqueuse ou solvantée.
Le ou les polymère(s)/oligomère(s) peut/peuvent être choisi(s) parmi : les polyuréthanes, les polyacryliques, et les polyesters.
L'enduction imper-respirante ou la membrane imper-respirante peut être micro ou nano-poreuse en sorte de bloquer mécaniquement le passage de l'eau liquide et laisser passer la vapeur d'eau via les micropores ou nanopores, ou encore être hydrophile (en particulier la vapeur d'eau est évacuée à travers le substrat A chimiquement).
L'homme du métier sait fabriquer ce type de substrat imperméable à l'eau et perméable à la vapeur d'eau A, et comment le solidariser à un substrat textile B.
Substrat de protection E (optionnel)
Dans un mode de réalisation, le complexe comprend un substrat de protection E, en particulier directement orientée en regard de l'extérieur du complexe et/ou forme au moins en partie la face interne du complexe.
Ainsi, le substrat imperméable à l'eau et perméable à la vapeur d'eau A est disposé entre le substrat E et le substrat textile B.
Ledit substrat de protection E permet de protéger le substrat imper-respirant A. Avantageusement, le substrat E est perméable à la vapeur d'eau.
Avantageusement, le substrat E comprendre des ouvertures traversantes ayant au moins une dimension supérieure ou égale à 0,1 mm, éventuellement supérieure ou égale à 0,5 mm ou à 1 mm.
Il a été observé que la disposition d'un tel substrat E dans le complexe augmente la résistance évaporative thermique du complexe, et peut donc amplifier le phénomène de condensation. Néanmoins, ce mode de réalisation peut être recherché lorsque l'on souhaite améliorer la protection du substrat imperméable à l'eau et perméable à la vapeur d'eau A des agressions extérieures (améliorer la résistance à l'abrasion, à la déchirure...). Cette disposition n'est donc pas préférée. De préférence, le substrat E est/comprend une couche textile, par exemple un tissu, un tricot (par exemple du type mesh), un nontissé ou une combinaison de ces derniers.
De préférence, le nontissé est un nontissé de meltblown ou spunbond ou une combinaison de ces derniers.
Le substrat E est de préférence très léger. Le substrat E a de préférence une épaisseur inférieure ou égale à 3 mm, encore de préférence inférieure ou égale à 2 mm, notamment inférieure ou égale à 1 mm.
De préférence, le substrat E a une masse surfacique supérieure ou égale à 5 g/m2 et inférieur ou égale à 150 g/m2, encore de préférence inférieure ou égale à 100 g/m2, éventuellement inférieure ou égale à 75 g/m2 ou à 50 g/m2.
A titre d'exemple, lorsque le substrat E est/comprend un nontissé, le substrat E a une masse surfacique supérieure ou égale à 5 g/m2 et inférieure ou égale à 30 g/m2, par exemple de l'ordre de 15 g/m2.
A titre d'exemple, lorsque le substrat E est/comprend un tissu ou un tricot, le substrat E a une masse surfacique supérieure ou égale à 30g/m2 et inférieure ou égale à 60g/m2, par exemple de l'ordre de 45 g/m2.
Le substrat E n'est pas un substrat d'isolation thermique.
De préférence, le substrat E comprend des fibres et/ou des filaments, par exemple des fibres et/ou des filaments en polyamide (PA 66, PA 4-6, PA 6,...) et/ou en polyester (PET ou PBT), et/ou en polyoléfine (PP, PE).
Substrat textile B
Le substrat textile B est de préférence un textile souple, perméable à la vapeur d'eau, c'est-à-dire que la vapeur d'eau peut circuler de la face interne vers la face externe du substrat textile B.
Le substrat textile B peut être/comprendre un tissu, un tricot, un nontissé, ou une combinaison de ces derniers.
De préférence, le substrat textile B est/comprend un tissu, en particulier comprend des fils de chaîne et des fils de trame. Ce type de textile tissé offre généralement de meilleures performances mécaniques (résistance à la déchirure,...) et des dimensions stables sous allongement comparativement à un tricot par exemple.
Le substrat textile B comprend de préférence un ou des fil(s) multifilamentaire(s) et/ou un ou des fil(s) filé(s) de fibres, qui peut/peuvent être un ou des fil(s) dans un ou des matériau(x) synthétique(s) (polyéthylène téréphtalate, polybutylène téréphtalate, polyamides,...) et/ou naturelle(s) (coton,...) et/ou régénérée(s) (notamment à base de cellulose, par exemple la viscose,...), ou un mélange de ces derniers.
La masse surfacique du substrat textile B est de préférence inférieure ou égale à 250 g/m2, encore de préférence inférieure ou égale à 200 g/m2, préférentiellement inférieure ou égale à 150 g/m2 ou 130 g/m2, éventuellement inférieure ou égale à 100 g/m2 ou 90 g/m2. La masse surfacique du substrat textile B est de préférence supérieure ou égale à 25 g/m2, encore de préférence supérieure ou égale à 50 g/m2, éventuellement supérieure ou égale à 75 g/m2.
Avantageusement, le substrat textile B comprend des pores (ou ouvertures traversantes) ayant au moins une dimension supérieure ou égale à 0,01 mm, de préférence supérieure ou égale à 0,1 mm, éventuellement supérieure ou égale à 0,5 m ou à 1 mm.
Avantageusement, le substrat textile B est perméable à la vapeur d'eau.
Avantageusement, les espaces de croisement entre les fils du substrat B forment des espaces de circulation de la vapeur d'eau entre les faces interne et externe du substrat B.
Couche métallique C
De préférence, ladite couche métallique C est déposée par une technique de dépôt de couche mince, en particulier telle que décrite ci-après ou en référence au quatrième aspect de l'invention.
De préférence, ladite couche métallique C a une épaisseur inférieure ou égale à 50 pm, préférentiellement inférieure ou égale à 10 pm, notamment inférieure ou égale à 1 pm, notamment inférieure ou égale à 200 nm ou à 150 nm ou à 100 nm.
De préférence, ladite couche métallique C a une épaisseur supérieure ou égale à 1 nm, préférentiellement supérieure ou égal à 10 nm.
Avantageusement, la couche métallique C est fabriquée par une méthode de dépôt physique en phase vapeur (notamment dite PVD ou physical vapour deposition), en particulier choisie parmi :
- une méthode de dépôt par évaporation sous-vide (en particulier selon le premier mode de réalisation du quatrième aspect de l'invention), ou
- de préférence, une méthode de dépôt par pulvérisation cathodique (en particulier selon le second mode de réalisation du quatrième aspect de l'invention, éventuellement assistée par un champ magnétique.
La couche de protection métallique D peut être fabriquée :
- par une méthode de dépôt physique en phase vapeur (notamment dite PVD ou physical vapour deposition), en particulier choisie parmi :
- une méthode de dépôt par évaporation sous-vide (en particulier selon le premier mode de réalisation du quatrième aspect de l'invention), ou
- une méthode de dépôt par pulvérisation cathodique (en particulier selon le second mode de réalisation du quatrième aspect de l'invention, éventuellement assistée par un champ magnétique), en particulier dans la même enceinte de fabrication de la couche métallique C,
- ou encore peut être fabriquée par une méthode de dépôt chimique en phase vapeur assistée par plasma (dite PECVD : Plasma-Enhanced Chemical Vapor Deposition), en particulier dans la même enceinte de fabrication de la couche métallique C. Avantageusement, l'utilisation d'une technique de dépôt de couche(s) mince(s) permet de ne pas altérer significativement la perméabilité à la vapeur d'eau du substrat textile B, ou de la couche métallique C, tout en abaissant le taux d'émissivité de la face externe du complexe limitant ainsi les effets liés au phénomène de refroidissement radiatif.
Avantageusement, la couche métallique C ou la couche de protection D, en particulier métallique ou non métallique, est perméable à la vapeur d'eau.
Complexe
De préférence, le complexe selon l'invention est souple, en particulier il présente une certaine drapabilité et peut se conformer à différentes formes d'articles.
Le complexe souple peut être cousue, et donc perforé par des aiguilles de couture.
De préférence, la masse surfacique totale du complexe est supérieure ou égale à 10 g/m2 ou à 30 g/m2 ou à 50 g/m2.
De préférence, la masse surfacique du complexe est inférieure ou égale à 350 g/m2, encore de préférence inférieure ou égale à 300 g/m2 ou 250 g/m2 ou à 200 g/m2, éventuellement inférieure ou égale à 150 g/m2 ou à 100 g/m2.
De préférence, le complexe a une épaisseur supérieure ou égale à 0,01 mm ou à 0,05 mm.
De préférence, le complexe a une épaisseur inférieure ou égale à 5 mm ou à 4 mm ou à 3 mm ou à 2 mm ou à 1 mm.
On comprend dans le présent texte, par atmosphère extérieure, tout ce qui est disposé à l'extérieur du complexe selon l'invention ; la face externe est en particulier destinée en fonctionnement à être orientée vers l'atmosphère extérieure, notamment vers le ciel. L'analyse chimique de la face externe du complexe peut être effectuée par spectroscopie de rayons X à dispersion d'énergie. Il s'agit d'une analyse qualitative. Lors d'une telle mesure, on identifie la-composition chimique en surface de l'échantillon, en l'occurrence ici la présence du métal Ml de la couche métallique C, en particulier l'aluminium, et éventuellement des traces de silice.
Dans une variante, le substrat textile B comprend des ouvertures traversantes s'étendant entre les faces externe et interne dudit substrat textile B qui sont libres de ladite couche métallique C, et éventuellement de la couche de protection D.
Avantageusement, la couche métallique C, et/ou la couche de protection métallique D ou encore la couche de protection D non métallique, est/sont déposée(s) sur les fibres et/ou les fils du substrat textile B, et ne bouchent pas ainsi les ouvertures traversantes du substrat textile B.
En particulier, les ouvertures traversantes du substrat textile B s'étendent et débouchent sur les faces interne et externe du substrat textile B.
Ces ouvertures traversantes peuvent comprendre des ouvertures traversantes s'étendant entre deux fils tissés ou tricotés, en particulier à l'intersection des fils. Lesdites ouvertures traversantes forment des zones perméables à la vapeur d'eau, en particulier permettant le passage de la vapeur d'eau de la face interne du substrat textile B vers sa face externe.
De préférence, ces ouvertures traversantes ont une taille moyenne inférieure à 0,01 mm2.
Avantageusement, les ouvertures traversantes sur la face externe du substrat textile B ont une taille moyenne inférieure ou égale à 0,05 mm2 ou à 0,01 mm2 ou à 0,0090 mm2 ou à 0,0070 mm2 ou à 0,0050 mm2 ou à 0,0040 mm2 ou à 0,003 mm2.
Avantageusement, les ouvertures traversantes libres sur la face externe du substrat textile B ont une taille moyenne supérieure ou égale 0,0001 mm2, de préférence supérieure ou égale à 0,001 mm2.
Un exemple de protocole de mesure de la taille moyenne des ouvertures traversantes est le suivant : des échantillons (au moins 5) sont observés au microscope à balayage électronique au même grossissement, avec les paramètres suivants : tension d'accélération : 10-11 volts ; taille d'ouverture du faisceau : 5,5-6 ; pression dans la chambre : 130 pascals ; grossissement : X 100 ; détecteur utilisé : lentille ABS.
L'analyse des images est effectuée grâce au logiciel Topomaps. L'analyse de la structure de la face externe du complexe utilise l'option de segmentation binaire du logiciel Topomaps. Trois zones différentes sont évaluées pour chaque échantillon. Les informations suivantes sont enregistrées pour chaque échantillon : grossissement X100, image binaire, histogramme de la répartition surfacique des pores, moyenne statistique des surfaces d'ouvertures traversantes.
Ces ouvertures traversantes sont avantageusement observées à partir de la face externe du complexe, c'est-à-dire de la face du complexe orientée vers l'atmosphère extérieure, et donc non orientée vers l'usager.
Par exemple, au moins 50% ou au moins 60% ou au moins 70% ou au moins 80% ou au moins 90% en nombre des ouverture(s) traversante(s) sur la face externe du complexe sont libres de la couche métallique C et/ou de la couche de protection D.
Par exemple, au moins 50% ou au moins 60% ou au moins 70% ou au moins 80% ou au moins 90% en nombre des ouverture(s) traversante(s) sur la face externe du complexe ont une taille moyenne inférieure ou égale à 0,05 mm2 ou à 0,01 mm2 ou à 0,0090 mm2 ou à 0,0070 mm2 ou à 0,0050 mm2 ou à 0,0040 mm2 ou à 0,003 mm2.
Par exemple, au moins 50% ou au moins 60% ou au moins 70% ou au moins 80% ou au moins 90% en nombre des ouverture(s) traversante(s) sur la face externe du complexe ont une taille moyenne supérieure ou égale 0,0001 mm2, de préférence supérieure ou égale à 0,001 mm2.
Ces pourcentages en nombre sont calculés à partir de l'analyse des images obtenues grâce au logiciel Topomaps, par exemple, et de manière préférée, en calculant le nombre d'ouvertures traversantes libres ou la taille des ouvertures traversantes dans un carré ayant des dimensions déterminé en sorte de comprendre au moins 30 ouvertures traversantes, le calcul étant effectué au moins trois fois.
De préférence, dans le présent texte, on comprend par couche métallique, en particulier s'agissant de la couche métallique C ou D, toute couche ne comprenant pas de métal dispersé comme une charge dans une couche polymère.
De préférence, dans le présent texte, on comprend par couche métallique, toute couche déposée par une technique de dépôt en couche mince (par exemple PVD ou PECVD), encore de préférence non via une enduction ou imprégnation d'une dispersion ou solution, aqueuse ou solvantée, d'au moins un liant polymère, comprenant au moins une charge métallique dispersée dans ladite dispersion ou solution.
Dans une variante, le complexe comprend en outre une couche de protection D de la couche métallique C.
La couche de protection D est de préférence déposée par une technique de dépôt de couche mince.
La couche de protection D peut être déposée par une technique de dépôt physique en phase vapeur ou par une technique de dépôt chimique en phase vapeur assistée par plasma, en particulier sous vide.
Ladite technique de dépôt physique en phase vapeur peut être une méthode de dépôt par évaporation sous-vide, ou une méthode de dépôt par pulvérisation cathodique, éventuellement assistée par un champ magnétique, telles que décrites ci-avant ou ci- après en référence au quatrième aspect de l'invention.
Dans un mode de réalisation, la couche métallique D ne comprend pas de liant polymère.
Le substrat textile B, revêtu de la couche métallique C, peut être soumis à un ou plusieurs précurseur(s) en phase gazeuse, qui réagissent ou se décomposent selon la face externe de la couche métallique C, pour générer le dépôt désiré.
La couche de protection D peut être ainsi une couche métallique ou une couche chimique ne comprenant pas d'aluminium ou d'argent ou de titane, en particulier une couche chimique ne comprenant pas de métal.
La couche chimique sans métal peut être à base de silice (par exemple SiCh) ou de(s) matériau(x) issu(s) de la chimie du carbone ou encore des polymères ou des oligomères.
De préférence, la couche de protection D a une épaisseur inférieure ou égale à 500 pm ou à 100 pm, encore de préférence inférieure ou égale à 50 pm, préférentiellement inférieure ou égale à 10 pm, notamment inférieure ou égale à 1 pm, notamment inférieure ou égale à 200 nm ou à 150 nm ou à 100 nm.
La couche de protection D a de préférence une épaisseur supérieure ou égale à 1 nm ou à 10 nm.
La couche de protection D a pour fonction de protéger la couche métallique C de l'oxydation, et des dégradations dues aux intempéries (pluie, ultra-violets,..). Dans une variante, la couche de protection D est une couche métallique D et comprend au moins un métal M2, éventuellement sous forme d'alliage.
En particulier, M2 est différent dudit au moins un métal Ml de la couche métallique C ou dans un alliage différent de l'alliage comprenant le métal Ml (M2 pouvant être identique à Ml).
De préférence, la couche métallique D est déposée par une technique de dépôt physique en phase vapeur, notamment par pulvérisation cathodique (telle que décrite ci-dessus) ou une technique de dépôt chimique en phase vapeur assistée par plasma (dite PECVD).
De préférence, la couche métallique D est déposée sous-vide.
De préférence, le métal M2 peut être le chrome ou le nickel ou un alliage chrome nickel ou le titane.
On comprend dans le présent texte par une technique / étape de dépôt de couche mince, toute technique/étape de dépôt physique en phase vapeur (en particulier telle que décrite dans le présent texte), en particulier sous vide ; ou toute technique/étape de dépôt chimique en phase vapeur assistée par plasma, en particulier sous vide ; ou une combinaison de ces dernières.
Dans une variante, la couche de protection D est une couche métallique comprenant du dioxyde de titane, en particulier ledit au moins au moins un métal M2 est le titane, plus particulièrement, la couche de protection D est également une couche déperlante à l'eau.
Dans une variante, la couche de protection D est une couche déperlante à l'eau.
La valeur de déperlance visée (telle que décrite ci-après dans le présent texte concernant la face externe du complexe) est de préférence une cotation supérieure à 3, de préférence de 4 ou plus, après au moins un lavage.
Avantageusement, la couche de protection D est une couche obtenue par une technique de dépôt de couche mince et présente des propriétés de déperlance.
Dans une variante, la couche de protection D comprend du dioxyde de titane, en particulier est constituée essentiellement de dioxyde de titane.
Dans une variante, la couche de protection D comprend au moins 60% en masse, plus particulièrement au moins 70% en masse ou au moins 80% en masse ou au moins 90% en masse ou au moins environ 95% en masse, de dioxyde de titane.
On comprend dans le présent texte par un élément (par exemple une couche) est constitué essentiellement d'un ou plusieurs sous-élément(s) qu'au moins 90% ou au moins 95%, en masse ou en volume, dudit élément est formé du ou desdits sous- élément(s).
Dans une variante, la couche de protection D est une couche comprenant au moins un polymère, en particulier ne comprenant pas de métal.
L'homme du métier sait sélectionner un polymère ou un oligomère à déposer par PECVD afin que ce dernier ne modifie pas les propriétés d'émissivité de la couche métallique C et assure une fonction de protection contre l'oxydation, et les ultra-violets, de la couche métallique C.
Dans une variante, le substrat textile B comprend des fibres et/ou des filaments, et ledit au moins un métal Ml, éventuellement sous forme d'alliage, revêt au moins en partie lesdites fibres et/ou lesdits filaments.
Le métal Ml, éventuellement sous forme d'alliage, est en liaison directement avec la surface des fibres et/ou des filaments de la face externe du substrat textile.
Cette disposition est possible du fait de la technique de dépôt sélectionnée.
Dans une variante, ledit complexe ne comprend pas de couche d'isolation thermique textile disposée entre la couche métallique D et l'atmosphère extérieure.
Dans une variante, ledit complexe ne comprend pas de couche d'isolation thermique textile.
De préférence, le complexe selon l'invention n'est pas destiné à être mis en oeuvre dans un article d'isolation thermique, et donc ne comprend pas une couche épaisse d'isolation thermique, par exemple un feutre. En effet, une couche d'isolation thermique modifierait défavorablement la résistance à la vapeur d'eau du complexe. La vapeur d'eau étant bloquée par cette couche d'isolation, elle se condenserait à sa surface, et formerait des gouttes d'eau.
Dans une variante, le complexe a une résistance à la vapeur d'eau (Ret) inférieure ou égale à 50 m2.Pa.W1, de préférence inférieure ou égale à 45 m2.Pa.W1 ou à 40 m2.Pa.W 1 ou 35 m2.Pa.W 1 ou 30 m2.Pa.W 1 ou 25 m2.Pa.W 1 ou 20 m2.Pa.W 1 ou 15 m2.Pa.W 1.
On comprend par résistance à la vapeur d'eau, la mesure de l'énergie nécessaire pour faire passer de la vapeur d'eau à travers le complexe, de sa face interne vers sa face externe en particulier.
En particulier, il s'agit de la différence de pression de vapeur d'eau entre les faces interne et externe du complexe selon l'invention, divisée par le flux de chaleur d'évaporation par unité de surface dans la direction du gradient.
Ainsi, plus la Ret est faible, plus le complexe est respirant.
La résistance à la vapeur d'eau (Ret) est de préférence mesurée selon la norme ISO 11092, en particulier datant de (septembre) 2014, intitulée «Textiles - Effets physiologiques - Mesure de la résistance thermique et de la résistance à la vapeur d'eau en régime stationnaire (essai de la plaque chaude gardée transpirante). Le complexe a en particulier pour cette mesure une épaisseur inférieure ou égale à 5 mm, notamment inférieure ou égale à 1 mm.
Dans une variante, le substrat textile B comprend des ouvertures traversantes dont la taille moyenne est inférieure ou égale à 0,005 mm2.
La taille moyenne des ouvertures traversantes peut être mesurée sur sa face interne ou sa face externe.
Le protocole de mesure est celui décrit ci-avant. Dans une variante, la face externe du complexe est déperlante à l'eau.
Cette disposition permet d'éviter que l'eau stagne sur la face externe du complexe et nuise à la perméabilité à la vapeur d'eau de ce dernier.
De préférence, la déperlance est mesurée selon la norme N F EN ISO 4920, en particulier datant de janvier 2013, intitulée « Etoffes - Détermination de la résistance au mouillage superficiel (essai d'arrosage). La présente norme internationale spécifie une méthode d'essai d'arrosage permettant de déterminer la résistance d'une étoffe au mouillage superficiel par l'eau.
La déperlance est évaluée sur une échelle de cotation de 1 à 5, 5 étant la meilleure valeur et 1 la moins bonne valeur de déperlance mesurée.
La valeur visée est de préférence une cotation supérieure à 3, de préférence de 4 ou plus, après au moins un lavage.
La déperlance à l'eau peut être obtenue par application (par exemple par imprégnation) sur la face externe de la couche métallique C ou de la couche de protection D d'une solution ou d'une dispersion aqueuse d'au moins un agent hydrofuge, en particulier non fluoré, tel qu'un uréthane comprenant des groupes alkyles, ou un acrylate, ou une combinaison de ces derniers.
De tels agents hydrofuges et leurs procédés d'application sont bien connus de l'homme du métier.
Dans un mode de réalisation, la face externe du complexe est la face externe de la couche de protection D.
Avantageusement, la couche de protection D comprend une face interne et une face externe, en particulier sensiblement opposées, la face externe est orientée directement vers l'extérieur du complexe, en particulier orientée directement vers l'atmosphère extérieure.
Avantageusement, la couche de protection D est déperlante.
Avantageusement, la couche de protection D comprend une face interne orientée directement en regard de la face externe de la couche métallique C.
Dans une variante, la face externe du complexe a une émissivité inférieure ou égale à 0,50 ou à 0,45 ou à 0,40 ou à 0,35 ou à 0,30.
L'émissivité (E) est la propriété de la surface d'un corps à absorber et émettre de la chaleur par rayonnement, exprimée par le rapport entre l'énergie rayonnée par cette surface et celle rayonnée par un corps noir à la même température. Un corps noir est un objet théorique qui absorbe tous les rayonnements électromagnétiques qu'il reçoit, à toutes les longueurs d'onde. Aucun rayonnement électromagnétique ne le traverse et aucun n'est réfléchi.
Une émissivité inférieure ou égale à 0,30 signifie que 70% au moins des rayons solaires reçus par la face externe du complexe, en particulier des rayons infra-rouges, sont réémis dans l'atmosphère extérieure, tandis que 30% ou moins desdits rayons solaires sont absorbés et/ou transmis. L'émissivité dépend ainsi de nombreux paramètres, dont la température du corps en question, la direction du rayonnement, la longueur d'onde et surtout l'état de surface des faces interne et externe du complexe.
On comprend dans le présent texte par réflexion le phénomène par lequel une onde tombant sur la surface de séparation de deux milieux de propagation doués de propriétés différentes retourne dans le milieu d'où elle provient, s'agissant en particulier du complexe, la face externe fait office de premier milieu tandis que l'air ambiant dans lequel débouche la face externe fait office de second milieu.
On comprend dans le présent texte par transmission d'un rayonnement, le passage d'un rayonnement à travers un milieu, sans changement de longueur d'onde, en particulier à travers le complexe.
Les rayons solaires selon l'invention, couvrent le spectre solaire, lequel comprend notamment les rayons visibles, les infra-rouges ainsi que les ultra-violets.
De préférence, les rayons infra-rouges visés dans le présent texte comprennent/sont les rayons infra-rouges proches et les rayons infra-rouges lointains, en particulier comprennent/sont les rayons infra-rouges lointains.
L'infra-rouge lointain (IRL) est une partie des rayons thermiques émis par les différents corps, tels que le sol, le complexe, une éventuelle chambre intérieure, des objets disposés dans la zone d'abri et enfin, et surtout, un ou plusieurs usagers disposés dans la zone d'abri ou portant un vêtement comprenant ledit article.
Les ondes dans l'infra-rouge lointain pénètrent la peau sans dommage et réchauffent les tissus du corps de l'usager de façon semblable au soleil mais sans la radiation nuisible des ultra-violets.
De préférence, on comprend par infra-rouge lointains, tout rayonnement ayant des longueurs d'onde supérieure ou égale à 5pm.
On comprend dans le présent texte par absorption d'un rayonnement, la pénétration, la rétention et l'assimilation dudit rayonnement dans l'épaisseur d'un matériau, dans le cas de la présente invention dans le complexe.
Les taux de réflexion, transmission, et absorption se définissent comme la fraction du rayonnement incident, en particulier du rayonnement solaire, qui est respectivement réfléchie, transmise ou absorbée.
L'émissivité, la réflexion, la transmission, et l'absorption forment les propriétés radiatives du complexe.
Avantageusement, l'émissivité, en particulier dans l'infra-rouge, notamment dans l'infrarouge lointain, de la face externe du complexe peut être mesurée selon la norme N F EN 15976, notamment datant de juillet 2011, intitulée « Feuilles souples d'étanchéité - Détermination de l'émissivité ».
Dans une variante, la face externe du complexe est imperméable à l'eau.
L'imperméabilité à l'eau du complexe peut être évaluée par la méthode de mesure décrite dans la norme NF EN ISO 811, notamment datant de mai 2018, et intitulée « Textiles-détermination de la résistance à la pénétration de l'eau - Essai sous pression hydrostatique ».
Dans une variante, ledit au moins un métal Ml, éventuellement sous forme d'alliage, est choisi dans la liste consistant en : l'aluminium, l'argent, l'or, l'acier inoxydable, le zinc, l'étain, le plomb, le cuivre, le titane, le chrome, le nickel, et un mélange de ces derniers, de préférence l'aluminium.
Dans une variante, ledit au moins un métal M2, éventuellement sous forme d'alliage, est choisi dans la liste consistant en : l'aluminium, l'argent, l'or, l'acier inoxydable, le zinc, l'étain, le plomb, le cuivre, le titane (en particulier sous forme de dioxyde de titane), le chrome, le nickel, et un mélange de ces derniers, de préférence l'aluminium ou le dioxyde de titane.
De préférence, ledit au moins un métal M2 est différent dudit au moins un métal Ml, ou ledit au moins un métal M2 est identique au métal Ml et la couche métallique C comprend un alliage du métal Ml qui est différent de l'alliage du métal M2 de la couche de protection D.
Dans une variante, la face interne du complexe, en particulier constituée au moins en partie par le substrat imperméable à l'eau et perméable à la vapeur d'eau A, est orientée en fonctionnement directement en regard de l'usager ou de l'objet à protéger de la condensation.
De préférence, en fonctionnement la face interne du complexe est en contact avec une couche d'air.
La présente invention a pour objet, selon un second aspect, un article comprenant au moins un complexe selon l'une quelconque des variantes de réalisation en référence au premier aspect de l'invention, ledit article est avantageusement choisi dans la liste comprenant : un dispositif de protection de la pluie et/ou du vent d'un usager comprenant une zone d'abri, en particulier choisi parmi : un sur-sac de protection d'un sac de couchage, une tente, un auvent, une bâche de protection, un parapluie, un parasol, un rideau , un store; et un vêtement de protection contre la pluie et/ou le vent. Dans un exemple de réalisation, ledit article est un dispositif de protection de la pluie et/ou du vent comprenant une zone d'abri, en particulier choisi parmi un sur-sac de protection d'un sac de couchage, une tente, un auvent et une bâche de protection, plus particulièrement un sur-sac de protection d'un sac de couchage, une tente et un auvent.
Dans un exemple de réalisation, ledit article est un vêtement de protection contre la pluie et/ou le vent.
Ledit vêtement de protection peut être une salopette de voile, une veste de randonnée, ....
L'article selon l'invention peut être une tente.
La tente peut comprendre une chambre intérieure. Cependant, de préférence la tente ne comprend pas de chambre intérieure. Le dispositif de protection de la pluie et/ou du vent comprend une zone d'abri, c'est à dire une zone dans laquelle un usager peut s'abriter au moins partiellement, par exemple de la pluie, du vent et/ou du soleil.
La face interne du complexe est en contact au moins en partie avec une couche d'air, par exemple une couche d'air d'épaisseur minimum (par exemple de l'ordre de 5 mm ou 3 cm à 15 cm ou 20 cm), en particulier s'étendant entre le complexe et une chambre intérieure, ou débouchant directement dans le volume d'air de la zone d'abri.
Dans une variante, le complexe forme au moins en partie un toit mono-paroi ou un écran mono-paroi d'un dispositif de protection de la pluie et/ou du vent, en particulier d'une tente, d'un auvent ou d'un sur-sac de couchage.
Cette disposition permet d'alléger l'article comparativement aux articles existant dans l'état de la technique.
La présente invention a pour objet, selon un troisième aspect, une tente comprenant un toit dont au moins une partie est mono-paroi, et ladite tente comprend au moins un complexe selon l'une quelconque des variantes de réalisation en référence au premier aspect de l'invention formant ladite au moins une partie mono-paroi.
Dans un mode de réalisation, ladite tente comprend un toit mono-paroi et ladite tente comprend un ou plusieurs complexe(s) selon l'une quelconque des variantes de réalisation en référence au premier aspect de l'invention, ou obtenu(s) par le procédé de fabrication selon l'une quelconque des variantes de réalisation en référence au quatrième aspect de l'invention, formant au moins en partie, ou entièrement, le toit mono-paroi.
Dans un premier exemple, la tente comprend un complexe formant au moins en partie ou entièrement le toit mono-paroi de la tente.
Dans un second exemple, la tente comprend plusieurs complexes assemblés ensembles, en particulier cousus et/ou soudés et/ou collés selon leurs bords, formant au moins en partie ou entièrement le toit mono-paroi de la tente.
Dans un mode de réalisation, la tente comprend un dispositif de mise en tension et de maintien dans un état déployé de la tente comprenant une ou plusieurs tige(s) de mise en tension configurée(s) pour être déployée(s) au moins en partie à l'extérieur du toit mono-paroi. On comprend par toit mono-paroi dans la présente invention, une cloison ou plusieurs cloisons assemblées entre-elles et délimitant la chambre intérieure de la tente mono-paroi de l'atmosphère extérieur.
La présente invention a pour objet, selon un quatrième aspect, un procédé de fabrication d'un complexe limitant la condensation de l'eau et ayant des faces interne et externe, ladite face externe étant orientée directement en regard de l'atmosphère extérieure, notamment selon l'une quelconque des variantes de réalisation en référence au premier aspect de l'invention, comprenant les étapes (notamment les étapes successives suivantes): a- une étape de fourniture d'au moins un substrat textile B ayant une face interne et une face externe ; b- une étape de dépôt d'un substrat imperméable à l'eau et perméable à la vapeur d'eau A sur la face interne dudit substrat textile B ; c- une étape de dépôt d'une couche mince d'au moins un métal Ml, éventuellement sous forme d'alliage, directement sur la face externe du substrat textile B pour fabriquer une couche métallique C, en particulier l'étape de dépôt d'une couche mince est une étape de dépôt physique en phase vapeur ; d- optionnellement une étape de dépôt, sur la face externe de la couche métallique C, d'une couche de protection D de ladite couche métallique C, en particulier l'étape de dépôt d) est une étape de dépôt physique ou chimique en phase vapeur; e- optionnellement une étape d'application sur la face externe de la couche métallique C ou sur la face externe de la couche de protection D, d'un apprêt déperlant à l'eau.
De préférence, la couche métallique C, et éventuellement la couche de protection D, est/sont déposée(s) par une technique de dépôt de couche mince, en particulier par dépôt en phase vapeur, soit par une voie physique s'agissant de la couche C et/ou de la couche de protection D, soit par une voie chimique s'agissant de la couche de protection D.
Le dépôt physique en phase vapeur peut être une méthode de dépôt par évaporation sous-vide, ou de préférence par pulvérisation cathodique, éventuellement assistée par un champ magnétique.
Les caractéristiques techniques/variantes/modes de réalisation relatives/relatifs aux techniques de dépôt de couches minces décrites en référence au quatrième aspect de l'invention ci-après s'appliquent indépendamment au troisième aspect ou second aspect ou au premier aspect de l'invention.
Dépôt d'une couche mince C ou D en phase vapeur
Avantageusement, l'étape c) de dépôt d'une couche mince (notamment pour la fabrication de la couche C) est une étape de dépôt physique en phase vapeur, en particulier :
- une étape de dépôt par évaporation sous-vide, ou
- de préférence, une étape de dépôt par pulvérisation cathodique, éventuellement assistée par un champ magnétique.
Avantageusement, l'étape d) est une étape de dépôt d'une couche mince (notamment pour la fabrication de la couche D), en particulier :
- une étape de dépôt physique en phase vapeur (dite PVD pour Physical Vapor Deposition), plus particulièrement :
- une étape de dépôt par évaporation sous-vide, en particulier cette étape est effectuée dans l'enceinte de fabrication de la couche métallique C, ou
- une étape de dépôt par pulvérisation cathodique, éventuellement assistée par un champ magnétique, en particulier cette étape est effectuée dans l'enceinte de fabrication de la couche métallique C, en particulier est effectuée sous-vide, ou
- de préférence, une étape de dépôt chimique en phase vapeur assistée par plasma (dite PECVD : Plasma-Enhanced Chemical Vapor Deposition), en particulier cette étape est effectuée dans l'enceinte de fabrication de la couche métallique C, ou
- la combinaison d'une étape PVD et d'une étape PECVD, en particulier ces deux étapes ont lieu en même temps.
Dans un premier mode de réalisation, l'étape de dépôt par évaporation sous-vide (en particulier l'étape c) ou l'étape d)) comprend une étape d'évaporation sous vide d'au moins un métal Ml (ou d'au moins un métal M2), ou d'au moins un alliage dudit métal Ml (ou d'au moins un alliage dudit métal M2). L'étape de vaporisation dudit au moins un métal Ml ou M2, ou un alliage de ce dernier, peut être obtenue par différentes techniques, telle que par évaporation thermique.
En particulier, cette étape de vaporisation comprend la disposition d'au moins un métal Ml (ou M2), éventuellement sous forme d'alliage, dans un creuset disposé dans une enceinte sous-vide.
Avantageusement, lors de cette étape de vaporisation, le creuset est disposé en regard de la face externe du substrat textile B lorsque la couche métallique C est à déposer, ou en regard de la face externe de la couche métallique C lorsqu'une couche métallique D est à déposer. Ledit au moins un métal Ml ou M2, ou un alliage de ce dernier, est ensuite vaporisé, en particulier par chauffage, et se dépose en se condensant sur la face externe du substrat textile B, ou sur la face externe de la couche métallique C.
Il est possible de répéter cette opération plusieurs fois selon l'épaisseur de la couche métallique C ou de la couche de protection métallique D souhaitée.
Avantageusement, et de préférence, le creuset (c'est-à-dire le réceptacle comprenant ledit au moins un métal Ml, ou M2, ou un alliage de Ml ou M2, en fusion) peut être disposé de manière étendue en regard de la face externe du substrat textile B, ou de la face externe de la couche métallique C, en particulier on parle d'évaporation sous-vide avec une source étendue. De préférence, dans ce cas, les particules métalliques vaporisées sont dirigées sensiblement selon des lignes verticales vers le substrat textile B ou la couche métallique C. Dans ce cas, de préférence, la couche métallique formée a une épaisseur régulière, c'est-à-dire sensiblement constante.
Le creuset (c'est-à-dire le réceptacle comprenant ledit au moins un métal Ml ou M2 en fusion) peut être disposé de manière ponctuelle en regard du substrat textile B ou de la couche métallique C, on parle d'évaporation sous-vide avec une source ponctuelle. De préférence, dans ce cas, les particules vaporisées sont dirigées sensiblement selon un arc de cercle. Dans ce cas, de préférence, la couche métallique formée a une épaisseur irrégulière car elle est plus épaisse en son centre que sur les côtés. Il est possible de diminuer la pression appliquée dans l'enceinte afin de diminuer cet effet. Cependant, la vitesse de dépôt se retrouve alors diminuée. Dans un second mode de réalisation, en particulier préféré, l'étape de dépôt par pulvérisation cathodique (en particulier l'étape c) ou l'étape d)), en particulier combinée avec un champ magnétique, comprend une étape de vaporisation dudit au moins un métal Ml ou M2, ou un alliage de ce dernier, de préférence obtenue par différentes techniques, telle que par un bombardement d'électrons.
En particulier, cette étape de pulvérisation cathodique comprend une enceinte dans laquelle une diode (c'est-à-dire un ensemble cathode et anode) est disposée, et comprend la formation d'un plasma.
En particulier, l'enceinte comprend une cible de pulvérisation formant une cathode, ladite cible de pulvérisation comprend (ou est constituée essentiellement) dudit au moins un métal Ml ou M2, ou d'un alliage de ce dernier. L'enceinte comprend également une anode sur laquelle le substrat textile B, éventuellement revêtu de la couche métallique C, est solidarisé en sorte que la face externe du substrat textile B ou de la couche métallique C soit en regard de la cathode, en particulier à quelques centimètres de la cathode.
Avantageusement, ladite étape de pulvérisation cathodique comprend une étape au- cours de laquelle on fait le vide dans l'enceinte, puis on introduit une certaine quantité de gaz, de préférence de l'argon ou tout autre gaz équivalent ou un mélange de ce dernier, une tension électrique est appliquée entre les deux électrodes (cathode et anode) provoquant l'ionisation de l'atmosphère de l'enceinte et la création d'un plasma de décharge luminescente. Du fait du potentiel négatif de la cible, les ions positifs présents dans le gaz résiduel se précipitent/se dirigent vers la cible et la heurtent à grande vitesse. Des particules métalliques de la cible sont arrachées, vaporisées en traversant le plasma et captés par l'anode. Ces particules métalliques de la cible se déposent ainsi sur le substrat textile B ou la couche métallique C solidarisé(e) à l'anode. De préférence, l'application d'une tension entre la cathode et l'anode est couplée avec l'utilisation d'un champ magnétique, en particulier superposé sur la cible.
Cette disposition permet d'ioniser davantage de molécules de gaz au voisinage de la cathode et ainsi augmente le nombre de collisions entre les ions créés et la cible. Le taux d'ionisation est donc augmenté permettant ainsi d'atteindre un rendement plus élevé de pulvérisation et au final de dépôt. De plus, le plasma se trouve vers la cible du fait du champ magnétique, la température appliquée au substrat est donc moins élevée, ce qui est avantageux pour un substrat textile B dont la résistance en température est limitée selon les fils/fîbres utilisés.
La technique de dépôt par pulvérisation cathodique éventuellement assistée par un champ magnétique (dite pulvérisation cathodique magnétron) donne de bons résultats en termes d'accroche chimique et mécanique sur le substrat textile B. Des alliages plus complexes peuvent être également déposés par cette technique. Enfin, le dépôt des particules métalliques s'effectue au plus près de la face externe du substrat textile B, et donc se déposent sur des microstructures du textile ce qui est favorable pour la conservation de la perméabilité à la vapeur d'eau.
Dans un troisième mode de réalisation, l'étape d) est une étape de dépôt chimique en phase vapeur assistée par un plasma. De préférence, le plasma est un plasma d'oxygène ou d'argon ou d'un mélange d'oxygène et d'argon et comprend en outre un précurseur chimique, par exemple un composé organosilicié, par exemple un siloxane linéaire ou cyclique ou par exemple un métal M2, par exemple le titane ou l'aluminium, de préférence le titane, ou encore de préférence un composé comprenant le métal M2 (par exemple le titane).
Par exemple, le composé comprenant le métal M2 peut être l'iso-propoxyde de titane CTTIP).
Avantageusement, lorsque le métal M2 est le titane, la couche de protection D est une couche métallique en dioxyde de titane.
De manière générale, l'homme du métier connaît les différentes techniques de dépôt physique ou chimique en phase vapeur, et sait appliquer les couches minces C et D selon les critères visés.
Avantageusement, l'utilisation d'une technique de dépôt de couche(s) mince(s) permet de ne pas altérer significativement la perméabilité à la vapeur d'eau du substrat textile B, ou de la couche métallique C, tout en abaissant le taux d'émissivité de la face externe du complexe limitant ainsi les effets liés au phénomène de refroidissement radiatif.
Dans un quatrième mode de réalisation, la couche métallique C, et/ou la couche de protection D, est/sont déposée(s) sur la face externe du substrat textile B associé avec le substrat imperméable à l'eau et perméable à la vapeur d'eau A, notamment le substrat A est disposé sur la face interne du substrat textile B.
Dans un cinquième mode de réalisation, la couche métallique C est déposée sur la face externe du substrat textile B, ledit substrat textile B n'étant pas associé avec le substrat imperméable à l'eau et perméable à la vapeur d'eau A lors du dépôt de la couche métallique C.
Dans un sixième mode de réalisation, éventuellement en combinaison avec le cinquième mode de réalisation, la couche métallique D est déposée sur la face externe du substrat textile B, ladite face externe du substrat textile B étant recouverte au moins en partie par la couche métallique C, ledit substrat textile B n'étant pas associé avec le substrat imperméable à l'eau et perméable à la vapeur d'eau A lors du dépôt de la couche métallique D.
Dans une variante de réalisation, lesdites étapes sont effectuées dans cet ordre : a- une étape de fourniture d'au moins un substrat textile B ayant une face interne et une face externe, puis c- une étape de dépôt d'une couche mince d'au moins un métal Ml, éventuellement sous forme d'alliage, directement sur la face externe du substrat textile B pour fabriquer une couche métallique C, en particulier l'étape de dépôt d'une couche mince est une étape de dépôt physique en phase vapeur ; puis d- optionnellement une étape de dépôt, sur la face externe de la couche métallique C, d'une couche de protection D de ladite couche métallique C ; et b- une étape de dépôt d'un substrat imperméable à l'eau et perméable à la vapeur d'eau A sur la face interne dudit substrat textile B.
Avantageusement, la couche C est déposée sur le substrat textile B libre du substrat imperméable à l'eau et perméable à la vapeur d'eau A de sorte que seul le substrat textile B est revêtu au moins en partie de la couche C.
Avantageusement, le substrat imperméable à l'eau et perméable à la vapeur d'eau A n'est pas revêtu par la couche métallique C et/ou la couche métallique D.
De plus, la technique de dépôt en couche mince permet que la couche C et éventuellement la couche D s'accroche(nt) uniquement aux parties textiles du substrat textile B sans boucher ses pores. Ainsi, la vapeur d'eau circule plus facilement à travers le substrat A (en particulier non bouché par la couche C et/ou la couche D) puis à travers les pores du substrat textile B (en particulier non bouchés par la couche C et/ou la couche D).
Dans une variante, l'étape d) est une étape de dépôt d'une couche mince de la couche de protection D, en particulier une étape de dépôt physique en phase vapeur d'au moins un métal M2 (plus particulièrement différent du métal Ml ou identique au métal Ml mais dans un alliage différent de l'alliage du métal Ml) ou une étape de dépôt chimique en phase vapeur d'au moins un composé chimique ne comprenant pas de métal, ou encore une étape de dépôt chimique en phase vapeur de dioxyde de titane, sur la face externe de la couche métallique C pour la formation de la couche de protection D.
On comprend par composé chimique ne comprenant pas de métal, tout composé comprenant du carbone et/ou de l'oxygène, et éventuellement comprenant des atomes de silicium (Si).
Dans une variante, l'étape d) est une étape de dépôt d'une couche mince de la couche de protection D, en particulier une étape de dépôt d'une couche de protection métallique D comprenant du dioxyde de titane.
Dans une variante de réalisation, le complexe comprend de la face interne vers la face externe :
- optionnellement une couche textile de protection E ;
- un substrat imperméable à l'eau et perméable à la vapeur d'eau A, en particulier comprenant une membrane imperméable à l'eau et perméable à la vapeur d'eau ou une enduction polymère imperméable à l'eau et perméable à la vapeur d'eau ;
- un substrat textile B ; - une couche métallique C, de préférence déposée par une technique de dépôt en couche mince ;
- optionnellement une couche de protection D de la couche métallique C, de préférence déposée par une technique de dépôt en couche mince, encore de préférence une couche de protection métallique D, par exemple une couche de protection D en dioxyde de titane, ou une couche de protection polymère D ;
- optionnellement un apprêt déperlant à l'eau, en particulier afin de rendre la face externe du complexe déperlante à l'eau ou lorsque la couche de protection D est une couche de dioxyde de titane, la couche de protection D est également déperlante.
La présente invention a pour objet, selon un cinquième aspect de l'invention, l'utilisation d'un complexe selon l'une quelconque des variantes de réalisation selon un premier aspect de l'invention, ou susceptible d'être obtenu par la mise en oeuvre du procédé selon un quatrième aspect de l'invention, pour la fabrication d'un article limitant, voir supprimant, la condensation de l'eau selon une paroi intérieure, en particulier pour la fabrication d'au moins une partie mono-paroi d'un toit d'une tente.
Avantageusement, ledit article comprend ledit complexe et au moins une paroi intérieure dudit article comprend/(est formée au moins en partie) de la face interne du complexe.
Avantageusement, la face externe de l'article orientée vers l'atmosphère extérieure comprend/(est formée au moins en partie) de la face externe du complexe.
Ledit article est de préférence un dispositif de protection de la pluie et/ou du vent d'un usager comprenant une zone d'abri, en particulier choisi parmi : un sur-sac de protection d'un sac de couchage, une tente, un auvent, une bâche de protection, un parapluie, un parasol, un rideau, un store; et un vêtement de protection contre la pluie et/ou le vent, encore de préférence un dispositif de protection de la pluie et/ou du vent d'un usager comprenant une zone d'abri, en particulier choisi parmi un sur-sac de protection d'un sac de couchage, une tente, et un auvent.
Ledit article peut être un article tel que défini en référence au second aspect de l'invention.
De manière générale, les va riantes/ modes de réalisation selon un premier, second, troisième, quatrième et cinquième aspects peuvent être combinées les unes avec les autres indépendamment les unes des autres.
Description des dessins
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit des modes de réalisation de l'invention donnés à titre d'exemples non limitatifs, en référence aux dessins annexés, sur lesquels :
[Fig. 1] la figure 1 illustre de manière schématique en coupe transversale un premier exemple de complexe selon l'invention; [Fig. 2] la figure 2 illustre de manière schématique en coupe transversale un second exemple de complexe selon l'invention;
[Fig. 3] la figure 3 représente de manière schématique un exemple comparatif de complexe de l'état de la technique ;
[Fig. 4] la figure 4 représente de manière schématique un premier exemple d'article selon l'invention qui est une tente mono-paroi comprenant le premier ou second exemple représenté sur les figures 1 et 2 ;
[Fig. 5] la figure 5 représente de manière schématique une photographie prise avec un microscope à balayage électronique de la face externe d'un substrat textile B dont la face interne est libre et la face externe est recouverte d'une couche métallique C, le complexe ne comprend donc pas de substrat imperméable à l'eau et perméable à la vapeur d'eau A ;
[Fig. 6] la figure 6 représente de manière schématique une photographie prise avec un microscope à balayage électronique de la face externe d'un substrat textile B dont la face interne est recouverte d'une enduction imperméable à l'eau et perméable à la vapeur d'eau formant le substrat A, et la face externe est recouverte d'une couche métallique C ;
[Fig. 7] la figure 7 représente de manière schématique une photographie prise avec un microscope à balayage électronique de la face externe d'un substrat textile B dont la face interne est recouverte d'une membrane imperméable à l'eau et perméable à la vapeur d'eau formant le substrat A, et la face externe est recouverte d'une couche métallique C.
[Fig. 8] la figure 8 représente de manière schématique un second exemple d'article selon l'invention qui est une tente mono-paroi comprenant le premier ou second exemple représenté sur les figures 1 et 2.
Description des modes de réalisation
Le premier exemple de complexe selon l'invention 10 comprend une face interne 12 et une face externe 14 sensiblement opposées. Le complexe 10 comprend un substrat A imperméable à l'eau et perméable à la vapeur d'eau 20 ayant des faces interne 22 et externe 24 sensiblement opposées. Avantageusement, le substrat A est constitué d'un revêtement polymère imperméable à l'eau et à la vapeur d'eau 26, par exemple en polyuréthane et micro-poreuse. Le complexe 10 comprend un substrat textile B 30 ayant des faces interne 32 et externe 34 sensiblement opposées, dont la face interne 32 est disposée en regard de la face externe 24 du substrat A 20. Le complexe 10 comprend une couche métallique C 40 ayant des faces interne 42 et externe 44 sensiblement opposées dont la face interne 42 est disposée en regard de la face externe 34 du substrat textile B. Le substrat A 20, le substrat textile B 30 et la couche métallique C 40 sont ainsi sensiblement superposés.
Avantageusement, la couche métallique C 40 est une couche métallique dans un métal Ml, de préférence Ml est l'aluminium. De manière optionnelle, le complexe 10 comprend une couche de protection D 50 de la couche métallique C. La couche de protection D 50 comprend des faces interne 52 et externe 54 sensiblement opposées. La face interne 52 de la couche de protection D 50 est disposée en regard de la face externe 44 de la couche métallique C 40.
La couche de protection D 50 est dans cet exemple précis une couche métallique comprenant un métal M2, notamment sous forme d'alliage, en particulier il s'agit de chrome nickel.
Avantageusement, la face externe 14 du complexe 10 est destinée à être orientée directement dans l'atmosphère extérieure tandis que la face interne 12 est destinée à être orientée vers l'usager, en particulier en regard d'une zone d'abri dans laquelle l'usager peut s'abriter/stationner.
La couche métallique C 40 et éventuellement la couche métallique D 50 est/sont de préférence déposées par dépôt physique en phase vapeur, en particulier par pulvérisation cathodique, notamment assistée par un champ magnétique. La couche métallique C 40 a une épaisseur par exemple de l'ordre de 80 nm. La couche métallique D 50 a une épaisseur par exemple de l'ordre de 80 nm.
De manière alternative, la couche de protection D est déposée lors d'une étape de dépôt chimique en phase vapeur, notamment assisté par plasma, de préférence le plasma comprend du diazote ou de l'argon, et au moins un précurseur chimique, par exemple un organosilane.
De préférence, la face externe 54 de la couche de protection D est traitée par un apprêt déperlant à l'eau, en particulier à base d'un agent ignifuge non fluoré.
Dans un exemple alternatif, lorsque la couche de protection D est une couche mince en dioxyde de titane, la face externe de la couche de protection D ne nécessite pas de traitement déperlant puisqu'elle assure intrinsèquement une fonction de déperlance. Le second exemple de complexe selon l'invention 100 comprend de sa face interne 102 vers sa face externe 104 : une couche textile de protection E 115, un substrat A imperméable à l'eau et perméable à la vapeur d'eau 120 constituée d'une enduction polymère imperméable à l'eau et à la vapeur d'eau 126, par exemple en polyuréthane et micro-poreuse, un substrat textile B 130, une couche métallique C 140 et optionnellement une couche de protection D 150.
Avantageusement, la couche de protection D 150 est dans cet exemple précis une couche métallique comprenant un métal M2 notamment sous forme d'alliage, en particulier il s'agit de chrome nickel
Avantageusement, la couche métallique C, et optionnellement la couche métallique D, est/sont de préférence déposée(s) par dépôt physique en phase vapeur, en particulier par pulvérisation cathodique. La couche métallique C 140 a une épaisseur par exemple de l'ordre de 80 nm. La couche métallique D 150 a une épaisseur par exemple de l'ordre de 80 nm. La couche métallique C 140 comprend un métal Ml, de préférence de l'aluminium. De manière alternative, la couche de protection D est déposée lors d'une étape de dépôt chimique en phase vapeur, notamment assisté par plasma, de préférence le plasma comprend du diazote ou de l'argon, et au moins un précurseur chimique, par exemple un organosilane.
De manière alternative, le substrat A est une membrane imperméable à l'eau et perméable à la vapeur d'eau, notamment micro-poreuse et en polyuréthane.
De préférence, la face externe 154 de la couche de protection D 150 est traitée par un apprêt déperlant à l'eau, à base d'un agent ignifuge choisi parmi ceux cités ci-avant.
L'exemple comparatif de complexe 200 représenté à la figure 3 comprend de sa face interne 202 vers sa face externe 204 : un substrat A comprenant une enduction polymère imperméable à l'eau et perméable à la vapeur d'eau 210, une couche métallique C 220, et un substrat textile B 230.
L'émissivité de la face externe 204 du complexe 200 est de l'ordre de 0,65 et la Ret est de l'ordre de 13 m2.Pa.W 1. Lorsque la couche métallique C 220 est disposée selon la face interne 232 du substrat textile B 230, l'émissivité de la face externe 204 est trop élevée, et insuffisante pour lutter efficacement contre le réchauffement radiatif de la face interne 202 du complexe 220.
Le substrat textile B décrit dans les exemples ci-dessus peut être un tissu comprenant des fils ayant une finesse de 150 deniers, en particulier en polyéthylène téréphtalate, et ayant une masse surfacique de 90 g/m2.
Dans un exemple alternatif, la couche de protection D (50 ou 150) est une couche mince en dioxyde de titane faisant également office de couche déperlante. La couche de protection D est alors déposée lors d'une étape de dépôt chimique en phase vapeur, notamment assistée par plasma, de préférence le plasma comprend du diazote ou de l'argon, et au moins un précurseur chimique qui est le titane ou le dioxyde de titane pour former une couche en dioxyde de titane. De préférence, le dépôt de la couche mince D est effectué sous vide.
Dans un exemple de procédé de fabrication selon l'invention, le complexe 10 ou 100 est fabriqué en appliquant tout d'abord la couche métallique C (40 ou 140) sur la face externe 34 du substrat textile B (30 ou 130), puis en appliquant la couche de protection D (50 ou 150 ou encore une couche mince en dioxyde de titane) sur la face externe 44 de la couche métallique C, et enfin en appliquant le substrat imper-respirant A sur la face interne 32 du substrat textile B. Cet ordre d'empilement des couches des complexes permet d'optimiser la RET car l'évaporation de la vapeur d'eau à travers le substrat A est facilitée, et donc d'obtenir un effet anti-condensation amélioré.
La figure 4 représente en coupe transversale un exemple non limitatif d'un article 300 qui est une tente mono-paroi 305 comprenant un complexe 10 ou 100 selon l'invention. L'article comprend une zone d'abri 310 dans lequel un usager 320, ou un objet, peut s'abriter du soleil, du vent et de la pluie. Dans cet exemple précis, la zone d'abri 310 est la chambre intérieure 315 de la tente mono-paroi 305. La vapeur d'eau accumulée dans la chambre intérieure 315 est évacuée selon les flèches F en traversant le complexe 10 ou 100 de sa face interne 12 ou 102 vers sa face externe 14 ou 104, jusque dans l'atmosphère extérieure. La vapeur d'eau et la chaleur accumulée peuvent ainsi s'évacuer de la chambre intérieure grâce aux propriétés du complexe selon l'invention. La vapeur d'eau étant évacuée de la zone d'abri, et la différence de température entre les faces interne et externe du complexe étant atténuée, la vapeur d'eau ne se condense pas sur la face interne du complexe. Le complexe reste ainsi sec sur sa face interne, améliorant le confort de l'usager. L'article 300 est ainsi allégé, la chambre intérieure classique étant supprimée. Cette disposition facilite le transport de l'article et diminue le nombre de composants nécessaires à sa fabrication ce qui améliore sa recycla bilité.
La figure 8 représente de manière schématique un second exemple d'article selon l'invention qui est une tente mono-paroi 400 comprenant un complexe 10 ou 100 selon l'invention. En particulier, la tente mono-paroi 400 comprend un toit mono-paroi 410, et donc ne comprend pas une chambre intérieure recouverte par le toit mono-paroi. Le toit mono-paroi forme une chambre intérieure à lui seul.
Avantageusement, le toit mono-paroi 410 est formé de plusieurs complexes 10 ou 100 assemblés les uns aux autres.
De préférence, la tente 400 comprend également un dispositif de mise en tension et de maintien dans un état déployé 420 de la tente mono-paroi.
Les tests décrits ci-après ont été effectués sur différentes constructions de complexes selon l'invention et de complexes comparatifs.
Exemple comparatif 1: un complexe comparatif comprenant une enduction en polyuréthane non perméable à la vapeur d'eau, un substrat textile (par exemple comprenant des fils en PET ayant une finesse de 75 deniers, et pesant de l'ordre de 64 g/m2), une couche métallique C de 80 nm, et un apprêt déperlant à l'eau, ledit complexe ayant un poids/m2 de 89 g/m2, une épaisseur de 0,15 mm, présente : une Ret de 222 m2.Pa.W1, une déperlance à l'eau de grade 4, et une imperméabilité de 8017 mm à la colonne d'eau. La Ret est très élevée, la vapeur d'eau s'accumule sur la face interne du complexe, se condense, et forme des gouttes.
Exemple comparatif 2: un complexe comparatif comprenant un substrat textile (par exemple comprenant des fils en PET ayant une finesse de 75 deniers, et pesant de l'ordre de 64 g/m2), une couche métallique C de 80 nm, et un apprêt déperlant à l'eau, ledit complexe ayant un poids/m2 de 68 g/m2, une épaisseur de 0,10 mm, présente : une émissivité de 0,28, une Ret de 3,54 m2.Pa.W , une déperlance à l'eau de grade 4, et une imperméabilité de 97,7 mm à la colonne d'eau. La Ret est très basse. Cependant, le complexe est perméable à l'eau et ne protège donc pas l'usager de la pluie.
Exemple selon l'invention 1 : un complexe selon l'invention comprenant une enduction en polyuréthane perméable à la vapeur d'eau et imperméable à l'eau, un substrat textile (par exemple comprenant des fils en PET ayant une finesse de 75 deniers, et pesant de l'ordre de 75 g/m2), une couche métallique C de 80 nm, et un apprêt déperlant à l'eau, ledit complexe ayant un poids/m2 de 83 g/m2, une épaisseur de 0,15 mm, présente : une émissivité de 0,30, une Ret de 11,4 m2.Pa.W1, une déperlance à l'eau de grade 3, et une imperméabilité de 6396 mm à la colonne d'eau. A l'usage (par exemple formant le toit mono-paroi d'une tente), aucune condensation ne se forme sur la face interne du complexe, qui reste sèche même après une nuit de sommeil.
Exemple selon l'invention 2 : un complexe selon l'invention comprenant une membrane perméable à la vapeur d'eau et imperméable à l'eau, un substrat textile (par exemple comprenant des fils en PET ayant une finesse de 75 deniers, et pesant de l'ordre de 64 g/m2), une couche métallique C de 80 nm, et un apprêt déperlant à l'eau, ledit complexe ayant un poids/m2 de 92 g/m2, une épaisseur de 0,15 mm, présente : une émissivité de 0,26, une Ret de 13 m2.Pa.W -1, une déperlance à l'eau de grade 4,5, et une imperméabilité de 5998 mm à la colonne d'eau. A l'usage (par exemple formant le toit mono-paroi d'une tente), aucune condensation ne se forme sur la face interne du complexe, qui reste sèche même après une nuit de sommeil.
Exemple selon l'invention 3 : un complexe selon l'invention comprenant une couche de protection E dans un mesh textile (en PET de 50 g/m2), une membrane perméable à la vapeur d'eau et imperméable à l'eau, un substrat textile (par exemple comprenant des fils en PET ayant une finesse de 75 deniers, et pesant de l'ordre de 64 g/m2), une couche métallique C de 80 nm, et un apprêt déperlant à l'eau, ledit complexe ayant un poids/m2 de 150 g/m2, une épaisseur de 0,33 mm, présente : une émissivité de 0,26, une Ret de 32,1 m2.Pa.W 1, une déperlance à l'eau de grade 4,5, et une imperméabilité de 22531 mm à la colonne d'eau. A l'usage (par exemple formant le toit mono-paroi d'une tente), aucune condensation ne se forme sur la face interne du complexe, qui reste sèche même après une nuit de sommeil. Ce type de complexe peut avoir un intérêt si on cherche à améliorer la protection du substrat A contre l'abrasion. Cependant, il a été observé en pratique que les exemples 1 et 2 procurent de très bonnes performances quant à la non formation de condensation sur la face interne du complexe et ce sans couche de protection E.
Le dépôt d'une couche de protection D mince dans les exemples 1 à 3 selon l'invention sur la couche métallique C, l'apprêt déperlant étant appliqué sur la couche de protection D, ne modifie pas les Ret et les émissivités mesurées. La couche de protection D permet d'éviter l'oxydation de la couche métallique C et prolonge sa durée de vie.
Dans les exemples ci-dessus, la couche métallique C est déposée par pulvérisation cathodique magnétron (i.e assistée par un champ magnétique).
D'autres techniques équivalentes de dépôt physique de couche mince pourraient être utilisées si elles procurent les mêmes performances en termes d'accroche sur le substrat textile B, d'émissivité et de Ret. L'homme du métier connaît ces techniques de dépôt physique ou chimique en phase vapeur, et sait quels paramètres retenir pour atteindre notamment les valeurs d'émissivité et de Ret déterminées dans la présente invention.
Les figures 5 à 6 représentent des photographies des ouvertures traversantes d'un substrat textile B (400,500,600) mesurées selon le protocole de mesure décrit ci-avant (en particulier au microscope à balayage électronique, et le logiciel Topomaps).
On remarque des ouvertures traversantes 410 sur la figure 5, 510 sur la figure 6 ou encore 610 sur la figure 7. Ces ouvertures traversantes (410,510,610) s'étendent et débouchent sur les faces interne et externe du substrat textile B (400,500,600). Le substrat textile B (400,500,600) est en particulier un tissu chaîne et trame de 64 g/m2 comprenant des fils en PET ayant une finesse de 75 deniers).
La couche métallique C est de préférence une couche d'aluminium de 80nm déposée par pulvérisation cathodique magnétron.
Les ouvertures traversantes sont avantageusement formées à l'intersection des fils entre-eux tel que cela est visible sur les figures 5 à 7.
On remarque sur la figure 5, que la couche métallique C ne bouche par les ouvertures traversantes 410 du substrat textile B 400 mais que ledit au moins un métal Ml, ici l'aluminium, est déposé sur les fils.
Sur la figure 6, les ouvertures traversantes 510 sont bouchées à partir de la face interne du substrat textile B par l'enduction imperméable à l'eau et perméable à la vapeur d'eau formant le substrat A. Cependant, ce substrat A étant perméable à la vapeur d'eau, la vapeur d'eau travers le substrat A puis s'échappe par lesdites ouvertures traversantes 510 à travers le substrat textile B, et la couche métallique C, et éventuellement la couche de protection D (laquelle adhère également aux fils/fibres et ne bouche pas les ouvertures 510).
Sur la figure 7, le substrat A est une membrane imperméable à l'eau et perméable à la vapeur d'eau laminée sur la face interne du substrat textile B. La membrane ne bouche donc pas les ouvertures traversantes 610 du substrat textile B, et n'est donc pas visible de sa face externe.
De manière générale, le substrat A comprend des micropores permettant l'évacuation de la vapeur d'eau mais ne se laisse pas traverser par l'eau liquide.
De préférence, ces ouvertures traversantes 410,510 ou 610 ont une taille moyenne inférieure ou égale à 0,01 mm2, encore de préférence inférieure ou égale à 0,003 mm2 et supérieure ou égale 0,0001 mm2, par exemple de l'ordre 0,001 à 0,01 mm2.

Claims

REVENDICATIONS
1. Complexe (10,100) diminuant la condensation de l'eau, ayant une face interne (12,102) et une face externe (14,104), ladite face externe (14,104) étant orientée directement en regard de l'atmosphère extérieure, et ledit complexe (10,100) comprenant : de ladite face interne (12,102) vers ladite face externe (14,104) :
- un substrat imperméable à l'eau et perméable à la vapeur d'eau A (20,26,120,126), un substrat textile B (30,130,400,500,600); et
- au moins un métal Ml, éventuellement sous forme d'alliage, déposé directement sur le substrat textile B (30,130,400,500,600) et formant une couche métallique C (40,140).
2. Complexe (10,100) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le substrat textile B (30,130,400,500,600) comprend des ouvertures traversantes (410,510,610) s'étendant entre ses faces externe (34) et interne (32) qui sont libres de ladite couche métallique C (40,140).
3. Complexe (10,100) selon l'une ou l'autre des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'il comprend en outre une couche de protection D (50,150) de la couche métallique C (40,140).
4. Complexe (10,100) selon la revendication 3, caractérisé en ce que la couche de protection D (50,150) est une couche métallique et comprend au moins un métal M2, éventuellement sous forme d'alliage, en particulier différent dudit au moins un métal Ml de la couche métallique C (40,140).
5. Complexe (10,100) selon l'une ou l'autre des revendications 3 et 4, caractérisé en ce que la couche de protection D est une couche métallique comprenant du dioxyde de titane, en particulier ledit au moins au moins un métal M2 est le titane, plus particulièrement la couche de protection D est également une couche déperlante à l'eau.
6. Complexe (10,100) selon la revendication 3, caractérisé en ce que la couche de protection D (50,150) est une couche comprenant au moins un polymère, en particulier ne comprenant pas de métal.
7. Complexe (10,100) selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le substrat textile B (30,130,400,500,600) comprend des fibres et/ou des filaments, et en ce que ledit au moins un métal Ml, éventuellement sous forme d'alliage, revêt au moins en partie lesdites fibres et/ou lesdits filaments.
8. Complexe (10,100) selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que ledit complexe (10,100) a une épaisseur totale inférieure ou égale à 5 mm.
9. Complexe (10,100) selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que ledit complexe (10,100) ne comprend pas de couche d'isolation thermique textile.
10. Complexe (10,100) selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que le complexe (10,100) a une résistance à la vapeur d'eau (Ret) inférieure ou égale à 50 m2.Pa.W1, en particulier inférieure ou égale à 20 m2.Pa.W 1.
11. Complexe (10,100) selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que la face externe (14,104) du complexe (10,100) est déperlante à l'eau.
12. Complexe (10,100) selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que la face externe (14,104) du complexe (10,100) a une émissivité inférieure ou égale à 0,50.
13. Complexe (10,100) selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé que ledit au moins un métal Ml est choisi dans la liste consistant en : l'aluminium, l'argent, l'or, l'acier inoxydable, le zinc, l'étain, le plomb, le cuivre, le titane, le nickel, le chrome, et un mélange de ces derniers.
14. Complexe (10,100) selon l'une quelconque des revendications 1 à 13, caractérisé en ce que la face interne (12,102) du complexe (10,100), en particulier constituée par le substrat imperméable à l'eau et perméable à la vapeur d'eau A (20,26,120,126), est orientée en fonctionnement directement en regard de l'usager ou de l'objet à protéger de la condensation.
15. Article (300) comprenant au moins un complexe (10,100) selon l'une quelconque des revendications 1 à 14, caractérisé en ce que ledit article (300) est choisi dans la liste comprenant : un dispositif de protection de la pluie et/ou du vent (305) comprenant une zone d'abri (310,315), en particulier choisi parmi : un sur-sac de protection d'un sac de couchage, une tente (305), un auvent, une bâche de protection, un parapluie, un parasol, un rideau, et un store ; et un vêtement de protection contre la pluie et/ou le vent.
16. Article (300) selon la revendication 15, caractérisé en ce que le complexe (10,100) forme au moins en partie un toit mono-paroi ou un écran mono-paroi du dudit dispositif de protection de la pluie et/ou du vent (305), en particulier d'une tente (305), d'un auvent ou d'un sur-sac de couchage.
17. Tente (305) caractérisée en ce que ladite tente (305) comprend un toit dont au moins une partie est mono-paroi, et en ce que ladite tente comprend au moins un complexe (10,100) selon l'une quelconque des revendications 1 à 14 formant ladite au moins une partie mono-paroi.
18. Procédé de fabrication d'un complexe (10,100) limitant la condensation de l'eau ayant des faces interne (12,102) et externe (14,104), ladite face externe (14,104) étant orientée directement en regard de l'atmosphère extérieure, notamment selon l'une quelconque des revendications 1 à 14, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes : a- une étape de fourniture d'au moins un substrat textile B (30,130,400,500,600) ayant une face interne (32) et une face externe (34), b- une étape de dépôt d'un substrat imperméable à l'eau et perméable à la vapeur d'eau A (20,26,120,126) sur la face interne (32) dudit substrat textile B
(30.130.400.500.600), c- une étape de dépôt d'une couche mince d'au moins un métal Ml, éventuellement sous forme d'alliage, directement sur la face externe (34) du substrat textile B
(30.130.400.500.600) pour fabriquer une couche métallique C (40,140), en particulier l'étape de dépôt d'une couche mince est une étape de dépôt physique en phase vapeur; d- optionnellement une étape de dépôt, sur la face externe (44) de la couche métallique C (40,140), d'une couche de protection D (50,150) de ladite couche métallique C (40,140).
19. Procédé de fabrication selon la revendication 18, caractérisé en ce que lesdites étapes sont effectuées dans cet ordre : a- une étape de fourniture d'au moins un substrat textile B (30,130,400,500,600) ayant une face interne (32) et une face externe (34), puis c- une étape de dépôt d'une couche mince d'au moins un métal Ml, éventuellement sous forme d'alliage, directement sur la face externe (34) du substrat textile B
(30,130,400,500,600) pour fabriquer une couche métallique C (40,140), en particulier l'étape de dépôt d'une couche mince est une étape de dépôt physique en phase vapeur; puis d- optionnellement une étape de dépôt, sur la face externe (44) de la couche métallique C (40,140), d'une couche de protection D (50,150) de ladite couche métallique C (40,140) ; et b- une étape de dépôt d'un substrat imperméable à l'eau et perméable à la vapeur d'eau A (20,26,120,126) sur la face interne (32) dudit substrat textile B (30,130,400,500,600).
20. Procédé selon l'une ou l'autre des revendications 18 et 19, caractérisé en ce que l'étape d) est une étape de dépôt d'une couche mince de la couche de protection D (50,150), en particulier une étape de dépôt d'une couche de protection métallique D comprenant du dioxyde de titane.
21. Utilisation d'un complexe (10,100) selon l'une quelconque des revendications 1 à
14, ou susceptible d'être obtenu par la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 18 à 20, pour la fabrication d'un article (300) limitant, voir supprimant, la condensation de l'eau selon une paroi intérieure, en particulier pour la fabrication d'au moins une partie mono-paroi d'un toit d'une tente (305).
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