FR2628355A1 - Procede de fabrication d'un coussin a garnissage integre par coulee in situ, melange moussant et dispositif pour la mise en oeuvre de ce procede et coussin ainsi obtenu - Google Patents

Procede de fabrication d'un coussin a garnissage integre par coulee in situ, melange moussant et dispositif pour la mise en oeuvre de ce procede et coussin ainsi obtenu Download PDF

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Abstract

La présente invention a pour objet un procédé de fabrication d'un coussin à garnissage intégré par coulée in situ, un mélange moussant et un dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé et coussin ainsi obtenu. Procédé caractérisé en ce qu'il consiste à refendre par tranchage une feuille en mousse de polyuréthane, dont les faces supérieure et inférieure présentent une peau de moulage 5, en deux nouvelles feuilles 6 et 7, présentant ainsi chacune, sur une face la peau de moulage 5 et sur l'autre face, des cellules 10 apparentes, à appliquer ensuite la feuille de mousse 6 ou 7 ainsi obtenue sur le tissu, puis à confectionner une coiffe de coussin 1 à partir de ce composé tissu/mousse, à disposer ladite coiffe 1 dans le moule 11 et à couler le mélange moussant de polyuréthane 12, la mousse étant ensuite, de manière connue, gélifiée puis polymérisée avant démoulage du coussin obtenu.

Description

Procédé de fabrication d'un coussin à garnissage intégré par coulée in situ, mélange moussant et dispositif pou la mise en oeuvre de ce procédé et coussin ainsi obtenu
La présente invention a pour objet un procédé de fabrication d'un coussin à garnissage intégré par coulée in situ, consistant à mouler un mélange moussant de polyuréthane dans une coiffe de coussin en tissu disposée dans un moule, un mélange utilisé pour la fabrication en continu de feuilles en mousse de polyuréthane moulée et souple pour la mise en oeuvre de ce procédé, un dispositif également pour la mise en oeuvre du procédé et un coussin obtenu par application de ce procédé.
Actuellement, pour pouvoir couler un mélange moussant de polyuréthane dans une coiffe de coussin en tissu préalablement disposée dans un moule, on utilise notamment deux procédés différents l'un de l'autre.
Le premier procédé consiste à appliquer au préalable sur le tissu une barrière constituée d'un film de caoutchouc, polyuréthane ou matière analogue, parfaitement étanche, ce qui empêche le mélange moussant de pénétrer à travers les mailles du tissu.
L'inconvénient majeur de ce procédé est que, du fait de l'étanchéification de la coiffe de coussin en tissu par ce film, le confort thermique du coussin est bien évidemment largement compromis, principalement du fait de la transpiration de l'utilisateur.
Le second procédé consiste à appliquer sur le tissu, une feuille de mousse souple de polyuréthane, découpée au préalable dans un bloc de ladite mousse.
Mais ce procédé ne donne satisfaction qu'à condition que cette feuille de mousse soit de caractère microcellulaire, c'est-à-dire très peu perméable à l'air grâce à des cellules peu ouvertes et peu communicantes. En effet, dans ce cas, le mélange moussant ne pénètre pas trop au travers des cellules de cette feuille de mousse évitant ainsi en partie l'effet de durcissement dit "effet carton" provoqué par la condensation.
Néanmoins, la perméabilité de la feuille de mousse est extrêmement difficile à maîtriser lors de la fabrication des blocs, de sorte qu'une grosse proportion de la fabrication est malgré tout défectueuse de par une trop grande perméabilité de la feuille de mousse, ce qui entraîne une pénétration trop importante du mélange moussant dans les cellules de la feuille de mousse microcellulaire, conduisant précisément, par condensation du mélange moussant, à ce croûtage appelé "effet carton", désagréable sur le plan du confort, désastreux sur le plan économique du fait du gaspillage d'une importante partie du mélange moussant, inutilement perdue par condensation et croûtage.
On peut également utiliser, à la place d'une feuille de mousse microcellulaire, une feuille de mousse souple préalablement feltisée à chaud. Mais les mêmes inconvénients subsistent rigoureusement.
Le problème posé par la présente invention est donc de concevoir un procédé de fabrication d'un coussin à garnissage intégré par coulée in situ, évitant, d'une part, l'étanchéification de la coiffe de coussin en tissu, et, d'autre part, l'effet de durcissement, dit "effet carton" du mélange moussant, provoqué par la condensation.
Ce problème est précisément résolu grâce au procédé conforme à l'invention, caractérisé en ce qu'il consiste au préalable à refendre par tranchage une feuille en mousse de polyuréthane moulée et souple dont les faces supérieure et inférieure présentent une peau de moulage imperméable au mélange moussant, mais perméable à l'air, aux gaz et à la vapeur d'eau, en deux nouvelles feuilles, présentant ainsi chacune, sur une face la peau de moulage et sur l'autre face, celle provenant du tranchage, des cellules apparentes, ouvertes, communicantes et totalement perméables à l'air, à appliquer ensuite la feuille de mousse ainsi obtenue sur un tissu, de telle sorte que la face de la feuille qui adhère au tissu corresponde à la face à cellules apparentes, ouvertes, communicantes et perméables, puis à confectionner une coiffe de coussin à partir de ce composé tissu/mousse, de telle manière que la face qui présente la peau de moulage constitue la face visible, c'est-à-dire la partie interne de la coiffe de coussin, à disposer ladite coiffe ainsi confectionnée dans le moule et à couler le mélange moussant de polyuréthane qui se répand en glissant sur la peau de moulage de la feuille adhérente à la coiffe en tissu, et qui s'expanse en remplissant totalement le moule que l'on ferme avec un couvercle, la mousse étant ensuite, de manière connue, gélifiée puis polymérisée avant démoulage du coussin obtenu.
L'invention sera mieux comprise grâce à la description ci-après, qui se rapporte à des modes de réalisation préférés, donnés à titre d'exemples non limitatifs, et expliqués avec référence aux dessins schématiques annexés, dans lesquels la figure 1 est une vue de face et en coupe, du dispositif pour la mise en oeuvre du procédé conforme à l'invention la figure 2 est une vue de face et en coupe, à une échelle différente, d'une feuille de polyuréthane à moitié tranchée par le dispositif représenté figure 1 la figure 3 est une vue en perspective et en coupe, du moule lors de la coulée in situ de la mousse de polyuréthane la figure 4 est une vue en perspective-et en coupe, du moule fermé rempli de la mousse de polyuréthane expansée, lors de sa gélification et de sa polymérisation, et la figure 5 est une vue en perspective et en coupe, d'un coussin conforme à l'invention, et obtenu par application du procédé conforme à l'invention.
Conformément à l'invention, le procédé de fabrication du coussin consiste au préalable à refendre par tranchage une feuille 2 en mousse de polyuréthane moulée et souple dont les faces supérieure 3 et inférieure 4 présentent une peau de moulage 5 imperméable au mélange moussant 12, mais perméable à l'air, aux gaz et à la vapeur d'eau, en deux nouvelles feuilles 6 et 7, présentant ainsi chacune, sur une face 8 la peau de moulage 5 et sur l'autre face 9, celle provenant du tranchage, des cellules 10 apparentes, ouvertes, communicantes et totalement perméables à l'air, à appliquer ensuite, par collage ou par fusion à la flamme, la feuille de mousse 6 ou 7 ainsi obtenue sur un tissu, de telle sorte que la face 9 de la feuille 6 ou 7 qui adhère au tissu corresponde à la face à cellules 10 apparentes, ouvertes, communicantes et perméables, puis à confectionner une coiffe de coussin 1 à partir de ce composé tissu/mousse, de telle manière que la face 8 qui présente la peau de moulage 5 constitue la face visible, c'est-àdire la partie interne de la coiffe de coussin 1, à disposer ladite coiffe 1 ainsi confectionnée dans le moule 11 et à couler le mélange moussant de polyuréthane 12 qui se répand en glissant sur la peau de moulage 5 de la feuille 6 ou 7 adhérente à la coiffe 1 en tissu, et qui s'expanse en remplissant totalement le moule 11 que l'on ferme avec un couvercle 13, la mousse étant ensuite, de manière connue, gélifiée puis polymérisée avant démoulage du coussin obtenu.
Selon une caractéristique de l'invention, le tranchage de la feuille 2 en mousse de polyuréthane moulée et souple a lieu horizontalement au milieu de son épaisseur (voir figure 2).
Si, à titre d'exemple, la feuille 2 en mousse de polyuréthane moulée présente une épaisseur comprise entre 4 et 30 mm, avantageusement 6 mm, les deux feuilles 6 et 7 issues.
du tranchage horizontal au milieu de la feuille 2 présenteront ainsi une épaisseur comprise entre 2 et 15 mm, avantageusement 3 mm.
L'objet de la présente invention consiste donc à appliquer par collage ou par fusion à la flamme sur un tissu destiné à confectionner la coiffe de coussin 1, ni un film étanche, ni une mousse refendue à caractère microcellulaire, ni une mousse refendue feltisée, mais une feuille de mousse de polyuréthane 6 ou 7 dont une face 9 présente des cellules 10 apparentes, ouvertes, communicantes et totalement perméables, chacune d'environ 1 mm de diamètre, et l'autre face 8 est recouverte d'une fine peau de moulage 5, imperméable au mélange moussant, mais perméable aux gaz et à la vapeur, telles les peaux de moulage 5 que l'on obtient en fabriquant la mousse de polyuréthane moulée.
La première phase de la fabrication du coussin tout garni conformément à l'invention consiste, par conséquent, à produire une feuille de mousse de polyuréthane 6 ou 7 souple dont une face 8 présente une peau de moulage 5 et l'autre face 9 des cellules 10 apparentes, ouvertes et perméables.
Pour obtenir un tel produit, on commence par fabriquer une feuille 2 de mousse de polyuréthane moulée et non pas refendue, qui présente donc sur ses deux faces 3 et 4 une peau de moulage 5. Puis, conformément à l'invention, on refend horizontalement au milieu de son épaisseur cette feuille 2 de mousse, la séparant ainsi en deux nouvelles feuilles 6 et 7 ayant chacune une face 8 présentant la peau de moulage 5, tandis que l'autre face 9, celle qui provient du tranchage, présente des cellules 10 apparentes, ouvertes, communicantes et totalement perméables (figure 2)
Puis la feuille de mousse 6 ou 7 décrite ci-dessus est appliquée par collage ou par fusion à la flamme au tissu destiné à confectionner la coiffe de coussin 1, de telle façon que la face 9 à cellules 10 soit appliquée contre le tissu et que la face 8 présentant la peau de moulage 5 constitue la face visible.
On confectionne alors, avec ce composé tissu/mousse, la coiffe de coussin 1 avec le tissu sur lequel au préalable a été appliquée par collage ou par fusion à la flamme, la feuille 6 ou 7 de mousse de polyuréthane, de sorte que la partie interne de la coiffe de coussin 1 soit tapissée de la mousse présentant sa peau de moulage 5.
Comme le montre la figure 3 des dessins annexés, la coiffe 1 ainsi confectionnée est déposée dans le moule 11 et on coule avec la tête de coulée 14 un mélange moussant de polyuréthane 12, constitué de polyols, d'isocyanate, d'activateur, de catalyseur et d'agents gonflants, qui se répand et glisse sur la peau de moulage 5 de la feuille 6 ou 7 adhérente au tissu, et qui s'expanse en remplissant le moule 11 que l'on ferme avec le couvercle 13.
Ainsi que le montre la figure 4, la mousse 17 remplit complètement par expansion le moule 11, puis elle est gélifiée et polymérisée selon les procédés traditionnels et connus pour toutes les mousses de polyuréthane.
Après polymérisation d'une durée d'environ 1 à 10 minutes, on ouvre le couvercle 11 et on démoule le coussin tout garni dont le moelleux est parfait, attendu que la peau de moulage 5 de la face 8 de la feuille 6 ou 7 de mousse de polyuréthane adhérente au tissu a fait barrière, de sorte que le mélange moussant 12 n'a en aucun cas pénétré dans les cellules 10 de ladite feuille de mousse 6 ou 7, ne provoquant aucune condensation, c'est-à-dire aucun croûtage dit "effet carton", avec un rendement économique optimisé puisqu'aucune partie du mélange moussant n'a été gaspillée par condensation et croûtage.
L'invention a également pour objet un mélange moussant utilisé pour la fabrication en continu des feuilles 6 et 7 en mousse de polyuréthane moulée et souple pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention, caractérisé en ce qu'il est constitué de polyol de type polyoxypropylène et/ou poîyoxyéthyîène, de stabilisant de type silicone greffé sur polyol, d'agent catalytique de type amine tertiaire et/ou sel organique de métal, d'agent d'expansion de type eau et composé organohalogéné et d'isoc,yanate de type toluène diisocyanate (TDI) ou méthylphényldiisocyanate (MDI) brut ou purifié ou modifié.
Le mélange moussant pourra présenter avantageusement la composition suivante - 100 parties en poids de polyol de type poîyoxypropylène, tel que celui vendu sous la dénomination commerciale Desmophen 3963 et fabriqué par la société Bayer A.G.
- 1 partie en poids de silicone greffé sur polyol, tel que celui vendu sous la dénomination commerciale Tégostab 4113 et fabriqué par la société Goldschmidt A.G.
- 0,2 partie en poids d'un premier type d'amine tertiaire, telle que celle vendue sous la dénomination commerciale Dabco 33 LV et fabriquée par la société Air Products - 0,015 partie en poids d'un second type d'amine tertiaire, telle que celle vendue sous la dénomination commerciale Niax
A 1 et fabriquée par la société Union Carbide - 3 parties en poids d'eau - 10 parties en poids de composé organohalogéné, tel que celui vendu sous la dénomination commerciale CF Cl 3 et fabriqué par la société Montedison - de l'isocyanate de type MDI modifié présentant un indice compris entre 90 et 110, tel que celui vendu sous la dénomination commerciale Desmodur 31 33 et fabriqué par la société
Bayer A.G.
L'invention concerne également le dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention, principalement constitué par une tête de coulée 20 disposée en amont de deux bandes 15 et coulant le mélange moussant de polyuréthane qui s'expanse et se polymérise entre lesdites bandes 15 entraînées en translation en continu, dispositif caractérisé en ce qu en aval desdites bandes 15 est disposé un organe de tranchage 16, sous la forme, par exemple, d'une lame de scie à ruban horizontale.
Comme le montre la figure 1, l'organe de tranchage 16 est disposé en aval des bandes 15, au milieu de l'espace correspondant à celui séparant lesdites bandes 15.
Une tête de coulée 20 coule un mélange moussant de polyuréthane 19 qui s'expanse entre les bandes 15 en acier ou en matière synt#hétique, puis se polymérise pendant son trajet entre les deux bandes 15 avançant en continu, de telle façon qu'à la sortie des deux bandes 15, arrive en continu la feuille de mousse de polyuréthane moulée 2 qui se-détache fort bien des bandes 15, grâce soit à 1'enduction préalable de ces bandes 15 avec un agent de démoulage, telle une cire cristalline, soit à une feuille en matière antiadhésive 18 qui a été intercalée entre les bandes 15 et la mousse en cours de formation et qui se déroule en continu avec elle, telle que, par exemple, un papier silicone, un film de polyéthylène ou matière analogue.
Conformément à l'invention, à la sortie de la machine en continu, une lame 16, par exemple, de scie à ruban horizontale, tranche la feuille de mousse 2 en deux nouvelles feuilles de mousse 6 et 7 qui présentent une face 8 avec la peau de moulage 5 et l'autre face 9, celle provenant du tranchage, avec les cellules 10.
Enfin, l'invention a également pour objet le coussin obtenu par application du procédé conforme à l'invention, avec utilisation du mélange moussant conforme à l'invention dans un dispositif conforme à l'invention, caractérisé en ce qu'il est constitué, de l'extérieur vers l'intérieur, par la coiffe de coussin 1 en tissu, par la feuille 6 ou 7 en mousse de polyuréthane dont la face 9 présentant des cellules 10 apparentes, ouvertes, communicantes et perméables, adhère sur la coiffe de coussin 1, et par une mousse de matelassure 17 qui adhère à la face 8 de la feuille 6 ou 7 qui présente la peau -de moulage 5 ayant formée barrière, interdisant de la sorte toute pénétration de mélange moussant dans les cellules 10, et ainsi tout croûtage et condensation, mais néanmoins suffisamment perméable à l'air, aux gaz et à la vapeur d'eau pour permettre au coussin d'absorber l'air et l'humidité lors de son utilisation, lui conférant ainsi un excellent confort thermique (figure 5).
Ainsi, la peau de moulage 5 de la feuille de mousse 6 ou 7 adhérente au tissu forme une barrière suffisamment étanche pour empêcher la pénétration du mélange moussant 12 dans ses cellules 10, évitant ainsi "l'effet carton". De plus, cette peau de moulage 5 est assez perméable à l'air, aux gaz et à la vapeur d'eau pour que le coussin respire.
En outre, et conformément à l'invention, le confort thermique est acquis par le fait que la face 9 de la feuille 6 ou 7 de mousse adhérente au tissu, et donc la plus proche de l'anatomie du passager, présente des cellules 10 totalement ouvertes et communicantes et donc parfaitement perméables à l'air et à l'humidité.
A titre d'exemple, une feuille de mousse 6 ou 7 adhérente à un tissu et répondant aux caractéristiques de l'invention, présente une perméabilité à l'air de 5 à 10 litres/minute sous pression de 30 mm de colonne d'eau et une perméabilité à la vapeur d'eau de 1 200 à 1 600 g par m2 et par 24 heures.
Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et représentés aux dessins annexés. Des modifications restent possibles, notamment du point de vue de la constitution des divers éléments, ou par substitution d'équivalents techniques, sans sortir pour autant du domaine de protection de l'invention.

Claims (10)

-REVENDICATIONS
1. Procédé de fabrication d'un coussin à garnissage intégré par coulée in situ, consistant à couler un mélange moussant de polyuréthane (12) dans une coiffe de coussin (1) en tissu, disposée dans un moule (11), caractérisé en ce qu'il consiste au préalable à refendre par tranchage une feuille (2) en mousse de polyuréthane moulée et souple dont les faces supérieure (3) et inférieure (4) présentent une peau de moulage (5) imperméable au mélange moussant (12), mais perméable à l'air, aux gaz et à la vapeur d'eau, en deux nouvelles feuilles (6 et 7), présentant ainsi chacune, sur une face (8) la peau de moulage (5) et sur l'autre face (9), celle provenant du tranchage, des cellules (10) apparentes, ouvertes, communicantes et totalement perméables à l'air, à appliquer ensuite la feuille de mousse (6 ou 7) ainsi obtenue sur un tissu, de telle sorte que la face (9) de la feuille (6 ou 7) qui adhère au tissu corresponde à la face à cellules (10) apparentes, ouvertes, communicantes et perméables, puis à confectionner une coiffe de coussin (1) à partir de ce composé tissu/môusse, de telle manière que la face (8) qui présente la peau de moulage (5) constitue la face visible, c'est-à-dire la partie interne de la coiffe de coussin (1), à disposer ladite coiffe (1) ainsi confectionnée dans le moule (11) et à couler le mélange moussant d-e polyuréthane (12) qui se répand en glissant sur la peau de moulage (5) de la feuille (6 ou 7) adhérente à la coiffe (1) en tissu, et qui s'expanse en remplissant totalement le moule (11) que l'on ferme avec un couvercle (13), la mousse étant ensuite, de manière connue, gélifiée puis polymérisée avant démoulage du coussin obtenu.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le tranchage de la feuille (2) en mousse de polyuré- thane moulée et souple a lieu horizontalement au milieu de son épaisseur.
3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que la feuille (2) en mousse de polyuréthane moulée présente une épaisseur comprise entre 4 et 30 mm, avantageusement 6 mm, les deux feuilles (6 et 7) issues du tranchage horizontal au milieu de la feuille (2) présentant ainsi une épaisseur comprise entre 2 et 15 mm, avantageusement 3 mm.
4: Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la feuille de mousse (6 ou 7) obtenue est appliquée préférentiellement par collage sur le tissu destiné à confectionner la coiffe de coussin (1).
5. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la feuille de mousse (6 ou 7) obtenue est appliquée préférentiellement par fusion à la flamme sur le tissu destiné à confectionner la coiffe de coussin (1)
6. Mélange moussant utilisé pour la fabrication en continu des feuilles (6 et 7) en mousse de polyuréthane moulée et souple pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une- quel- conque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il est constitué de polyol de type polyoxypropylène et/ou polyoxyéthylène, de stabilisant de type silicone greffé sur polyol, d'agent catalytique de type amine tertiaire et/ou sel organique de métal, d'agent d'expansion de type eau et composé organohalogéné et d'isocyanate de type toluène diisocyanate (TDI) ou méthylphényldiisocyanate (MDI) brut ou purifié ou modifié.
7. Mélange moussant selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il présente avantageusement la composition suivante - 100 parties en poids de polyol de type polyoxypropylène - 1 partie en poids de silicone greffé sur polyol - 0,2 partie en poids d'un premier type d'amine tertiaire - 0,015 partie en poids d'un second type d'amine tertiaire - 3 parties en poids d'eau - 10 parties en poids de composé organohalogéné, - de l'isocyanate de type MDI modifié présentant un indice compris entre 90 et 110.
8. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, principalement constitué par une tête de coulée (20) disposée en amont de deux bandes (15) et coulant le mélange moussant de polyuréthane qui s'expanse et se polymérise entre lesdites bandes (15) entraînées en translation en continu, dispositif caractérisé en ce qu'en aval desdites bandes (15) est disposé un organe de tranchage (16), sous la forme, par exemple, d'une lame de scie à ruban horizontale.
9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'organe de tranchage (16) est disposé en aval des bandes (15), au milieu de l'espace correspondant à celui séparant lesdites bandes (15).
10. Coussin obtenu par application du procédé selon l'-une quelconque des revendications 1 à 5 avec utilisation d'un mélange moussant selon l'une quelconque des revendications 6 et 7, dans un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des rev-endications 8 et 9, caractérisé en ce qu'il est constitué, de l'extérieur vers l'intérieur, par la coiffe de coussin (1) en tissu, par la feuille (6 ou 7) en mousse de polyuréthane dont la face (9) présentant des cellules (10) apparentes, ouvertes, communicantes et perméables, adhère sur la coiffe de coussin (1), et par une mousse de matelassure (17) qui adhère à la face (8) de la feuille (6 ou 7) qui présente la peau de moulage (5) ayantformée barrière, interdisant de la sorte toute pénétration de mélange moussant dans les cellules (10), et ainsi tout croûtage et condensation, mais néanmoins suffisamment perméable à l'air, aux gaz et à la vapeur d'eau pour permettre au coussin d'absorber l'air et l'humidité lors de son utilisation, lui conférant ainsi un excellent confort thermique.
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