FR3092347A1 - Nouvel article absorbant pour la retention d’eau - Google Patents
Nouvel article absorbant pour la retention d’eau Download PDFInfo
- Publication number
- FR3092347A1 FR3092347A1 FR1901193A FR1901193A FR3092347A1 FR 3092347 A1 FR3092347 A1 FR 3092347A1 FR 1901193 A FR1901193 A FR 1901193A FR 1901193 A FR1901193 A FR 1901193A FR 3092347 A1 FR3092347 A1 FR 3092347A1
- Authority
- FR
- France
- Prior art keywords
- water
- absorbent article
- superabsorbent polymer
- volume
- absorbent
- 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.)
- Granted
Links
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 title claims abstract description 58
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 title claims abstract description 56
- 229920000247 superabsorbent polymer Polymers 0.000 claims abstract description 36
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 34
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 claims abstract description 12
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims abstract description 11
- 239000008399 tap water Substances 0.000 claims abstract description 7
- 235000020679 tap water Nutrition 0.000 claims abstract description 7
- 239000000178 monomer Substances 0.000 claims description 11
- SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 2-(2-methoxy-5-methylphenyl)ethanamine Chemical compound COC1=CC=C(C)C=C1CCN SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 2-Propenoic acid Natural products OC(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- HRPVXLWXLXDGHG-UHFFFAOYSA-N Acrylamide Chemical compound NC(=O)C=C HRPVXLWXLXDGHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- -1 acrylamido Chemical group 0.000 claims description 5
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 claims description 5
- CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-N Methacrylic acid Chemical compound CC(=C)C(O)=O CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 125000000129 anionic group Chemical group 0.000 claims description 4
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 claims description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 4
- DPBJAVGHACCNRL-UHFFFAOYSA-N 2-(dimethylamino)ethyl prop-2-enoate Chemical compound CN(C)CCOC(=O)C=C DPBJAVGHACCNRL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- WHNWPMSKXPGLAX-UHFFFAOYSA-N N-Vinyl-2-pyrrolidone Chemical compound C=CN1CCCC1=O WHNWPMSKXPGLAX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 125000002091 cationic group Chemical group 0.000 claims description 3
- 125000004985 dialkyl amino alkyl group Chemical group 0.000 claims description 3
- 239000002657 fibrous material Substances 0.000 claims description 3
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims description 3
- UZNHKBFIBYXPDV-UHFFFAOYSA-N trimethyl-[3-(2-methylprop-2-enoylamino)propyl]azanium;chloride Chemical compound [Cl-].CC(=C)C(=O)NCCC[N+](C)(C)C UZNHKBFIBYXPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- XLPJNCYCZORXHG-UHFFFAOYSA-N 1-morpholin-4-ylprop-2-en-1-one Chemical compound C=CC(=O)N1CCOCC1 XLPJNCYCZORXHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- JAHNSTQSQJOJLO-UHFFFAOYSA-N 2-(3-fluorophenyl)-1h-imidazole Chemical compound FC1=CC=CC(C=2NC=CN=2)=C1 JAHNSTQSQJOJLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- JKNCOURZONDCGV-UHFFFAOYSA-N 2-(dimethylamino)ethyl 2-methylprop-2-enoate Chemical compound CN(C)CCOC(=O)C(C)=C JKNCOURZONDCGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M Acrylate Chemical compound [O-]C(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 2
- LVHBHZANLOWSRM-UHFFFAOYSA-N methylenebutanedioic acid Natural products OC(=O)CC(=C)C(O)=O LVHBHZANLOWSRM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- OEIXGLMQZVLOQX-UHFFFAOYSA-N trimethyl-[3-(prop-2-enoylamino)propyl]azanium;chloride Chemical compound [Cl-].C[N+](C)(C)CCCNC(=O)C=C OEIXGLMQZVLOQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- XXROGKLTLUQVRX-UHFFFAOYSA-N allyl alcohol Chemical compound OCC=C XXROGKLTLUQVRX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- VAPQAGMSICPBKJ-UHFFFAOYSA-N 2-nitroacridine Chemical compound C1=CC=CC2=CC3=CC([N+](=O)[O-])=CC=C3N=C21 VAPQAGMSICPBKJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- IMROMDMJAWUWLK-UHFFFAOYSA-N Ethenol Chemical compound OC=C IMROMDMJAWUWLK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 claims 1
- XTXRWKRVRITETP-UHFFFAOYSA-N Vinyl acetate Chemical compound CC(=O)OC=C XTXRWKRVRITETP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 150000001252 acrylic acid derivatives Chemical class 0.000 claims 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 claims 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims 1
- FQPSGWSUVKBHSU-UHFFFAOYSA-N methacrylamide Chemical compound CC(=C)C(N)=O FQPSGWSUVKBHSU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- RQAKESSLMFZVMC-UHFFFAOYSA-N n-ethenylacetamide Chemical compound CC(=O)NC=C RQAKESSLMFZVMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- ZQXSMRAEXCEDJD-UHFFFAOYSA-N n-ethenylformamide Chemical compound C=CNC=O ZQXSMRAEXCEDJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 150000003242 quaternary ammonium salts Chemical class 0.000 claims 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 claims 1
- 229940117958 vinyl acetate Drugs 0.000 claims 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 abstract description 3
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 abstract description 3
- 239000004583 superabsorbent polymers (SAPs) Substances 0.000 description 9
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 8
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 4
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 229920001495 poly(sodium acrylate) polymer Polymers 0.000 description 3
- NNMHYFLPFNGQFZ-UHFFFAOYSA-M sodium polyacrylate Chemical compound [Na+].[O-]C(=O)C=C NNMHYFLPFNGQFZ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 239000003643 water by type Substances 0.000 description 3
- MYRTYDVEIRVNKP-UHFFFAOYSA-N 1,2-Divinylbenzene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1C=C MYRTYDVEIRVNKP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000006424 Flood reaction Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 235000013580 sausages Nutrition 0.000 description 2
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 2
- 230000008961 swelling Effects 0.000 description 2
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 2
- 101100439208 Caenorhabditis elegans cex-1 gene Proteins 0.000 description 1
- 101100439211 Caenorhabditis elegans cex-2 gene Proteins 0.000 description 1
- 229920002134 Carboxymethyl cellulose Polymers 0.000 description 1
- 229920000742 Cotton Polymers 0.000 description 1
- 239000004971 Cross linker Substances 0.000 description 1
- 229920002307 Dextran Polymers 0.000 description 1
- 229920002907 Guar gum Polymers 0.000 description 1
- 150000003926 acrylamides Chemical class 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 235000010443 alginic acid Nutrition 0.000 description 1
- 229920000615 alginic acid Polymers 0.000 description 1
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052784 alkaline earth metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001342 alkaline earth metals Chemical class 0.000 description 1
- 125000000746 allylic group Chemical group 0.000 description 1
- 150000003863 ammonium salts Chemical class 0.000 description 1
- QDHFHIQKOVNCNC-UHFFFAOYSA-N butane-1-sulfonic acid Chemical compound CCCCS(O)(=O)=O QDHFHIQKOVNCNC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000001768 carboxy methyl cellulose Substances 0.000 description 1
- 235000010948 carboxy methyl cellulose Nutrition 0.000 description 1
- 239000008112 carboxymethyl-cellulose Substances 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 229920006037 cross link polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000003431 cross linking reagent Substances 0.000 description 1
- 229920006035 cross-linked graft co-polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000007720 emulsion polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 150000004676 glycans Chemical class 0.000 description 1
- 239000000665 guar gum Substances 0.000 description 1
- 235000010417 guar gum Nutrition 0.000 description 1
- 229960002154 guar gum Drugs 0.000 description 1
- 229920001519 homopolymer Polymers 0.000 description 1
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000009940 knitting Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- ZIUHHBKFKCYYJD-UHFFFAOYSA-N n,n'-methylenebisacrylamide Chemical compound C=CC(=O)NCNC(=O)C=C ZIUHHBKFKCYYJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920001282 polysaccharide Polymers 0.000 description 1
- 239000005017 polysaccharide Substances 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 238000012673 precipitation polymerization Methods 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- MLGWTHRHHANFCC-UHFFFAOYSA-N prop-2-en-1-amine;hydrochloride Chemical compound Cl.NCC=C MLGWTHRHHANFCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000001453 quaternary ammonium group Chemical class 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 238000010557 suspension polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 229920001897 terpolymer Polymers 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 description 1
- 125000000391 vinyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])[H] 0.000 description 1
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 description 1
- 229920003169 water-soluble polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000009941 weaving Methods 0.000 description 1
- 239000000230 xanthan gum Substances 0.000 description 1
- 229920001285 xanthan gum Polymers 0.000 description 1
- 235000010493 xanthan gum Nutrition 0.000 description 1
- 229940082509 xanthan gum Drugs 0.000 description 1
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02B—HYDRAULIC ENGINEERING
- E02B3/00—Engineering works in connection with control or use of streams, rivers, coasts, or other marine sites; Sealings or joints for engineering works in general
- E02B3/04—Structures or apparatus for, or methods of, protecting banks, coasts, or harbours
- E02B3/10—Dams; Dykes; Sluice ways or other structures for dykes, dams, or the like
- E02B3/106—Temporary dykes
- E02B3/108—Temporary dykes with a filling, e.g. filled by water or sand
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02B—HYDRAULIC ENGINEERING
- E02B3/00—Engineering works in connection with control or use of streams, rivers, coasts, or other marine sites; Sealings or joints for engineering works in general
- E02B3/04—Structures or apparatus for, or methods of, protecting banks, coasts, or harbours
- E02B3/12—Revetment of banks, dams, watercourses, or the like, e.g. the sea-floor
- E02B3/122—Flexible prefabricated covering elements, e.g. mats, strips
- E02B3/127—Flexible prefabricated covering elements, e.g. mats, strips bags filled at the side
Abstract
La présente invention concerne de manière générale les dispositifs d’absorption ou de rétention de liquide et plus particulièrement les dispositifs de rétention d’eau pour le contrôle des inondations ou lors de fuites d’eau importantes. Il a été découvert, de manière surprenante, qu’il est possible d’évaluer de manière très précise la quantité spécifique de polymère superabsorbant qu’il est nécessaire d’utiliser dans un article absorbant afin d’optimiser ses propriétés. L’invention est caractérisée en ce que le ratio (volume (en litres) d’absorption d’eau de ville (robinet) de la masse totale du polymère superabsorbant présent dans l’article absorbant) divisé par (volume final de l’article absorbant (en litre(s)) est compris entre 2,5 et 4,5, de préférence entre 3 et 4. Les articles absorbants selon l’invention permettent à l'humidité de pénétrer à l'intérieur de façon extrêmement rapide et, une fois gorgés d’eau, présentent une forme homogène idéale pour former des barrières de confinement, des murs, des digues parfaitement imperméables. Ils se présentent sous la forme de sacs légers, dans un état compact de petit volume, de sorte qu’ils puissent être facilement transportés, stockés et mis en place.
Description
Un objet de la présente invention est de proposer un article absorbant optimisé, en particulier pour la retenue des eaux de crue utilisé seul, ou plus généralement, en combinaison avec une pluralité d’articles identiques, placé en position pour former une barrière de confinement des eaux. L'intérieur de l’article absorbant comprend un polymère superabsorbant qui augmente fortement en volume lorsqu'il est en présence d’eau de sorte que les articles prennent un volume maximal pour former un mur de confinement. Les articles absorbants selon l’invention permettent à l'humidité de pénétrer à l'intérieur de façon extrêmement rapide et, une fois gorgés d’eau, présentent une forme homogène idéale pour former des barrières de confinement, des murs, des digues parfaitement imperméables.
Domaine technique de l’invention
Parmi les domaines d’applications possibles, la présente invention concerne de manière générale les dispositifs d’absorption ou de rétention de liquide et plus particulièrement les dispositifs de rétention d’eau pour faire barrage aux entrées d’eau lors d’inondations ou pour assécher lors de fuites d’eau. Ils se présentent sous la forme de sacs légers, dans un état compact de petit volume, de sorte qu’ils puissent être facilement transportés, stockés et mis en place.
DÉFINITIONS
Dans la présente invention, les termes ci-dessous sont définis de la manière suivante :
« intissé » : produit manufacturé, constitué d'un voile, d'une nappe ou d'un matelas de fibres réparties directionnellement ou aléatoirement, ayant une cohésion interne, à l'exclusion du tissage et du tricotage,
« soudure » : une zone de l'espace où sont fixés irréversiblement deux feuillets d’intissé.
Arrière-plan technique
Lorsqu’une inondation se produit, pour contenir plus efficacement les eaux et boues de crues, la procédure conventionnellement utilisée consiste à déployer des sacs de sable en les plaçant manuellement pour former des barrières de confinement, des murs, des digues... Pour ce faire, les sacs et le sable sont acheminés séparément au site d'utilisation, après quoi les sacs sont remplis et mis en place. Ces procédures exigent des installations de camionnage adéquates et sont assez laborieuses dans la mesure où elles requièrent beaucoup de temps pour la manutention des sacs de sable (remplissage, transport, stockage, mise en place…).
De nombreux efforts ont été déployés pour surmonter les problèmes susmentionnés, notamment en ce qui concerne les barrières anti-inondations. Cependant, un barrage de protection contre les inondations pose un problème particulier, car le temps peut être essentiel pour empêcher la pénétration de l'eau et
prévenir les dommages matériels, etc…
On citera en particulier le brevet US4650368, qui propose d’utiliser un sac contenant un polymère superabsorbant. Un tel système offre des avantages par rapport à l'utilisation de sacs de sable conventionnels. Par exemple, ils sont faciles et légers à transporter et peuvent être stockés facilement. Le polymère superabsorbant est généralement faiblement chargé dans le sac (15,5g de polymère pour un volume final de 12,29 litres) afin de lui permettre une expansion maximum une fois qu'il est mouillé. Des unités pré humidifiées sont alors empilées pour faire office de joint étanche à l'eau. Cependant, il présente un inconvénient majeur : le polymère superabsorbant humidifié peut se trouver à une extrémité du sac empêchant la formation d’un joint étanche à l'eau, lorsque des unités sont empilées.
Pour remédier à ce problème plusieurs solutions ont depuis été proposées. Parmi elles, on citera la demande de brevet EP1947247 qui décrit le produit Floodsax, leader sur le marché. Il s’agit de sacs comprenant, à la manière des couches culottes pour bébé, des strates alternées d’un polymère superabsorbant et d'un matériau fibreux absorbant, comme par exemple de la
pulpe de coton, représentant de 40% à 80% en poids du cœur du sac.
Présentation de l’invention
Toutes ces solutions, alternatives au sac de sable, à base de polymère superabsorbant, conservent malgré tout un désavantage qui leur est inhérent : pendant leur utilisation, les sacs perdent très rapidement au moins 15% de leur volume en eau, ce qui affecte grandement leur performance d’étanchéité.
Selon la présente invention, il a été trouvé que des articles absorbants particulièrement efficaces, de faible encombrement et très rapides à mettre en œuvre, peuvent être obtenus de façon inattendue dès lors qu’un ratio très spécifique entre le volume de l’article absorbant et la quantité de polymère superabsorbant est utilisé, ce ratio étant très supérieur à ceux décrits.
L’inventeur a découvert, de manière surprenante, qu’il est possible d’évaluer de manière très précise la quantité spécifique de polymère superabsorbant qu’il est nécessaire d’utiliser dans un article absorbant afin d’optimiser ses propriétés. L’invention
est
caractérisée en ce que le ratio (volume (en litres) d’absorption d’eau de ville (robinet) de la masse totale du polymère superabsorbant présent dans l’article absorbant) divisé par (volume final de l’article absorbant (en litre(s)) est compris entre 2,5 et 4,5, de préférence entre 3 et 4. Les articles absorbants selon l’invention permettent à l'humidité de pénétrer à l'intérieur de façon extrêmement rapide et, une fois gorgés d’eau, présentent une forme homogène idéale pour former des barrières de confinement, des murs, des digues parfaitement imperméables et sans relargage d’eau lors de leur usage. L’invention permet donc de s’affranchir d’un problème technique majeur.
Description détaillée de l’invention
Un but de l'invention est de proposer un nouvel article absorbant présentant des propriétés optimisées
pour faire barrage aux entrées d’eau lors d’inondations ou pour assécher lors de fuites d’eau. Ils se présentent sous la forme de sacs légers, dans un état compact de petit volume, de sorte qu’ils puissent être facilement transportés, stockés et mis en place.
La présente invention concerne donc l’utilisation d’une quantité spécifique de polymère superabsorbant dans un article absorbant afin d’optimiser ses propriétés et est caractérisée en ce que le ratio (volume (en litres) d’absorption d’eau de ville (robinet) de la masse totale du polymère superabsorbant présent dans l’article absorbant) / (volume final de l’article absorbant (en litre(s)) est compris entre 2,5 et 4,5, de préférence entre 3 et 4. La quantité de polymère superabsorbant qu’il est nécessaire d’utiliser pour optimiser les propriétés de l’article absorbant est déterminée très simplement
- En multipliant :
- Le volume final de l’article absorbant (en litres) à savoir sa longueur x sa largeur x sa hauteur
- Par un facteur compris entre 2,5 et 4,5
- Puis en divisant :
- La valeur obtenue en a)
- Par le volume (en litres) d’absorption d’eau de ville (robinet) de d’un gramme de polymère superabsorbant.
Cette dernière opération nous donne une masse optimale, exprimée en grammes, de polymère superabsorbant à utiliser dans l’article absorbant pour lui conférer des performances d’étanchéité inégalées.
Les articles absorbants réalisés selon l’invention, se présentant sous la forme d’un tapis, d’un sac ou d’un boudin, comprennent deux couches contiguës d’intissé, les couches étant laminées ensemble par une combinaison de soudures permanentes assurant la stabilité tridimensionnelle de l'article avant et après l'absorption du liquide.
L'article est de préférence constitué d'au moins deux couches contiguës d’intissé qui sont liées entre elles par une pluralité de soudures sur les bords permettant de former une poche. Ces soudures sont généralement mais pas nécessairement formées comme une ligne droite s'étendant sur la largeur ou sur la longueur de l'article. Les poches ainsi formées empêchent les particules de matériau absorbant de se déplacer librement en dehors de l’article avant et après emploi.
Les articles absorbants de l’invention, tapis, sacs ou boudins…, pourront être conditionnés sous la forme de rouleau. Dans ce cas, les rouleaux comprendront une pluralité de soudures parallèles formées avec des perforations le long de la ligne de soudure pour faciliter la séparation des articles dans les tailles prédéfinies.
Selon l’invention, lors de la fabrication de l’article absorbant, les polymères superabsorbants peuvent être déposés sur la bande inférieure avant l'application de la bande supérieure suivi des soudures. Les soudures peuvent être commodément formées en soudant les couches, e. g., par la chaleur, la pression, les ultrasons, un rayonnement laser ou toute combinaison de ceux-ci. Le résultat de la soudure est que les fibres sont complètement fusionnées au niveau de la liaison, l'identité des fibres individuelles n'étant pas perceptible dans la liaison. Des adhésifs peuvent également être utilisés pour former les liaisons permanentes bien qu'ils ne soient pas préférés car des équipements de fabrication plus complexes sont nécessaires. Lors de l'expansion du matériau absorbant, la pression exercée par son gonflement sera suffisante pour faire en sorte que l’article absorbant atteigne sa taille maximale définie au moment de sa conception par les dimensions externes (hauteur, largeur, longueur) des couches contiguës d’intissé.
En pratique, le polymère superabsorbant utilisé est un polymère hydrorétenteur, d'origine naturelle ou synthétique qui présente une capacité de rétention d'eau supérieure ou égale à 30 fois son poids en eau déminéralisée, de préférence supérieure ou égale à 50 fois, avantageusement supérieure ou égale à 100 fois. Ce type de polymère est généralement connu sous l'abréviation : SAP ("superabsorbent polymer"). Il se présente généralement sous la forme de poudre, agglomérée ou non. Leur structure basée sur un réseau tridimensionnel assimilable à une multitude de petites cavités ayant chacune d'elles la capacité de se déformer et d'absorber de l'eau leur confère la propriété d'absorber de très grandes quantités d'eau et donc de gonfler. Les polymères superabsorbants d'origine naturelle, utilisables dans le cadre de la présente invention, sont par exemple ceux décrits dans les brevets US358364, US1693890, US3846404, US3935099 ou US3661815... On citera de façon non limitative : la gomme guar, les alginates, la carboxyméthyle cellulose, le dextran, la gomme xanthane... Les SAPs d'origine synthétique utilisables dans le cadre de la présente invention, sont par exemple, des polymères hydrosolubles réticulés, ou pouvant être réticulés. Il en existe de nombreux types. De tels polymères sont par exemple décrits dans le brevet FR 2559158 dans lequel il est décrit des polymères réticulés de l'acide acrylique ou méthacrylique, des copolymères greffés réticulés du type polysaccharide / acide acrylique ou méthacrylique, des terpolymères réticulés du type acide acrylique ou méthacrylique / acrylamide / acrylamide sulfoné et leurs sels de métaux alcalino -terreux ou alcalins. Dans un mode de réalisation préféré, les monomères utilisés pour la préparation des polymères superabsorbants sont choisis parmi l'acrylamide et/ou d'acide acrylique partiellement ou totalement salifié et/ou d'ATBS (acrylamido tertio butylsufonate) partiellement ou totalement salifié et/ou de NVP (N vinylpyrrolidone) et/ou d'acryloylmorpholine et/ou d'acide itaconique partiellement ou totalement salifié. Dans un mode de réalisation préféré, les polymères superaborbants sont des homopolymères ou des copolymères réticulés à base d'acide acrylique partiellement ou totalement salifié. D'autres monomères hydrophiles, comme par exemple les monomères cationiques, mais aussi des monomères à caractères hydrophobes, pourront être utilisés pour produire les polymères superabsorbants. Parmi les monomères cationiques, on citera à titre d'exemple les sels de diallyldialkyl ammonium et les monomères de type dialkylaminoalkyl (meth)acrylate, dialkylaminoalkyl (meth)acrylamide ainsi que leurs sels d'ammonium quaternaire ou d'acides. On citera en particulier l'acrylate de dimethylaminoethyl (ADAME) et/ou le methacrylate de dimethylaminoethyle (MADAME) quaternisés ou salifiés, le chlorure d'acrylamidopropyltrimethylammonium (APTAC) et/ou le chlorure de methacrylamidopropyltrimethylammonium (MAPTAC). Les polymères superabsorbants synthétiques sont généralement réticulés avec 100 à 6000 ppm (parties par millions) d'au moins un agent réticulant choisi dans le groupe comprenant les composés acryliques comme par exemple le méthylène bis acrylamide, allyliques comme par exemple le chlorure de tertra allylammonium, vinyliques comme par exemple le divinyl benzène, diepoxy, sels métalliques... Certains peuvent également avoir une double réticulation comme par exemple par un réticulant acrylique. Les polymères superabsorbants de l’invention pourront également être post traités par une post-réticulation de la surface des particules de polymère ceci afin d’accroître leur capacité d'absorption sous l'effet de la pression comme cela est décrit par exemple dans les demandes de brevet DE 4020780 C1, DE 19909653 A1 et DE 199098838 A1.
On préférera, pour des raisons de coût, les polymères superabsorbants d'origine synthétique de type polyacrylate de sodium réticulé avec ou sans post réticulation.
Le SAP peut être obtenu par toutes les techniques de polymérisation bien connues par l'homme de métier : polymérisation en gel, polymérisation par précipitation, polymérisation en émulsion (aqueuse ou inverse) suivie ou non d'une étape distillation, polymérisation en suspension, polymérisation en solution, ces polymérisations étant suivies ou non d'une étape permettant d'isoler une forme sèche du (co)polymère par tous types de moyens bien connus de l'homme de métier.
Les polymères superabsorbants mentionnés ci-dessus peuvent également être combinés entre eux.
Dans un mode de réalisation de l'invention, un article absorbant déployé sous la forme d’un sac après avoir absorbé de l'eau, présentera un poids maximal inférieur à 30kg et de préférence inférieur à 25kg, ceci afin qu’il soit facilement manipulable une fois gonflé. Les articles absorbants, non activés à savoir non gonflés, peuvent être expédiés et stockés à plat ou en rouleau et facilement transportés et déplacés selon les besoins afin de les placer en position efficace, éliminant ainsi la nécessité d’utiliser des sacs de sable remplis à la main, beaucoup trop lourds et encombrants.
Pour aider à retenir verticalement les articles de l’invention lors de leur utilisation, des éléments de fixation pourront y être ajoutés telles que par exemple des attaches type "Velcro" avec une (ou plusieurs) bande mâle et une (ou plusieurs) bande femelle fixées aux surfaces supérieures et inférieures de chaque article, ou sur les côtés.
L’article absorbant selon l’invention sera de préférence, avant emploi, stocké à l’abri de l’humidité pour éviter qu’il ne se pré-active en présence d’humidité dans l’air.
Une fois gonflé, l’eau conférera un poids supplémentaire et une stabilisation supplémentaire à l’article absorbant qui pourra ainsi former une barrière, un mur, un barrage, une digue, un bouche-trou ou analogue facilitant grandement la construction d'une barrière imperméable au franchissement d'eau. Par exemple, si l'eau monte et se dirige vers une maison, une usine ou un autre endroit d'où il faut l’empêcher de s’écouler, une barrière ou un mur pourra être construit rapidement en disposant judicieusement des articles absorbants pré-gonflés d’eau autour de cette installation avant que les eaux de crue ne l’atteignent.
L'utilisation d’articles absorbants relativement limités en volume et donc plus légers une fois gonflés permet aux personnes moins fortes physiquement de pouvoir les manipuler efficacement. Le placement de sacs réalisés selon l’invention nécessite en particulier beaucoup moins d'énergie et de main-d'œuvre que les sacs de sable et ils sont, de plus, assemblés plus facilement et avec plus de précision.
Par ailleurs, nous avons pu observer que, de façon surprenante, les articles absorbants réalisés selon l’invention, à savoir présentant un ratio (volume (en litres) d’absorption d’eau de ville (robinet) de la masse totale du polymère superabsorbant présent dans l’article absorbant) / (volume final de l’article absorbant (en litre(s)) compris entre 2,5 et 4,5, de préférence entre 3 et 4, gonflent en absorbant l’eau de façon beaucoup plus rapide comparativement à un article tel comportant des matériaux fibreux. Ceci leur procure un avantage majeur en réduisant de façon importante le temps nécessaire à leur mise en place, limitant ainsi au maximum les risques de dégâts additionnels. Les articles absorbants selon l’invention sont, de plus, bien moins encombrants que ceux décrits dans la demande EP1947247.
Ce qui précède n'est considéré qu'à titre d'illustration de l'invention. Des modifications et changements apparaîtront facilement à l'homme du métier. De fait, la portée de l’invention ne se limite pas aux seuls exemples montrés et elle englobe également toutes les modifications et tous les équivalents appropriés qui pourraient être utilisés pour la reproduire.
Exemples
Tous les essais comparatifs ont été réalisés dans des conditions strictement identiques à partir d’un intissé M1542 commercialisé par la société Freudenberg.
Ils ont été conduits selon le protocole ci-après :
- Tout d’abord nous avons fait gonfler les différents articles absorbants à leur capacité maximale pendant 30 min dans une cuve d’eau de ville à 16°C
- Nous les avons alors immédiatement pesés (M1)
- Puis nous avons stocké les articles absorbants chacun dans un bac pendant 2 heures
- Nous les avons ensuite immédiatement repesés (M2)
La perte en eau (relargage) est exprimée en %.
Ce pourcentage est calculé selon la formule (M1 – M2)/M1
La mesure du ratio selon l’invention ([b] dans le tableau) a été effectuée en divisant :
- Le volume maximal (en litres) d’absorption d’eau de ville (robinet) de la masse totale du polymère superabsorbant présent dans l’article absorbant
- Par le volume final de l’article absorbant (en litres) à savoir sa longueur x sa largeur x sa hauteur ([a] dans le tableau)
Nature des polymères utilisés commercialisés par la société Aprotek :
- Apromud G300 : Polyacrylate de sodium - 100% anionique
- Apromud P150 XL : Polyacrylate de sodium - 100% anionique
- Aprodev 03 : Copolymère acrylamide-acrylate de potassium - 30 % anionique
| Volume en litres de l’article absorbant [a] / (L x l x h) en dm | Polymère Superabsorbant / quantité | Ratio selon l’invention [b] | Perte en eau en % | |
| Cex1 | 21,6 / (6 x 4 x 0,9) | Apromud G300 / 127 g | 1,24 | 15,2% |
| Cex2 | 21,6 / (6 x 4 x 0,9) | Apromud P150 XL / 864 g | 6 | 5,8% |
| CEx3 | 12,24 / (6,8 x 3,6 x 0,5) | Aprodev 03 / 15,5 g | 1 | 18,4% |
| Ex1 | 21,6 / (60 x 40 x 9) | Apromud G300 / 308 g | 3 | 0,8% |
| EX2 | 21,6 / (60 x 40 x 9) | Apromud P150 XL / 504 g | 3,5 | 1,8% |
| EX3 | 21,6 / (60 x 40 x 9) | Apromud G300 / 432 g | 4,2 | 1,2% |
| EX4 | 21,6 / (60 x 40 x 9) | Aprodev 03 / 67,5 g | 2,5 | 1,3% |
Les exemples décrits dans le tableau 1 (annotés Ex) montrent que les articles absorbants réalisés selon les caractéristiques de l’invention font l’objet de très peu de relargage d’eau (< à 2% en poids) lors de leur usage comparativement aux contre-exemples (Cex), et cela quel que soit la nature du SAP utilisé
.
De manière inattendue, il a été trouvé que des articles absorbants particulièrement efficaces, de faible encombrement et très rapides à mettre en œuvre, peuvent être obtenus dès lors qu’un ratio très spécifique entre la quantité de polymère superabsorbant et le volume de l’article absorbant est utilisé. Il était en effet contre intuitif pour l’homme de métier de penser pouvoir s’affranchir d’un relargage d’eau, qui est un problème technique majeur, en augmentant la quantité de polymère superabsorbant et donc par ricochet l’espace libre entre les grains de polymère qui est source de ce relargage.
Les articles absorbants selon l’invention permettent à l'humidité de pénétrer à l'intérieur de façon extrêmement rapide et, une fois gorgés d’eau, présentent une forme homogène idéale pour former des barrières de confinement, des murs, des digues parfaitement imperméables et sans relargage d’eau lors de leur usage.
Claims (7)
- Article absorbant d’eau se présentant sous la forme d’un tapis, d’un sac ou d’un boudin, ledit article étant constitué de deux couches contiguës d’intissé laminées ensemble par une combinaison de soudures permanentes, qui enferme au moins un polymère superabsorbant, caractérisée en ce que le ratio (volume (en litres) d’absorption d’eau de ville de la masse totale du polymère superabsorbant présent dans l’article absorbant) divisé par (volume final de l’article absorbant (en litre(s)) est compris entre 2,5 et 4,5, de préférence entre 3 et 4.
- Article absorbant d’eau selon la revendication 1, caractérisé en ce qu’il est de faible épaisseur avant usage, à savoir inférieure à 1 cm, préférentiellement inférieure à 5 mm.
- Article absorbant d’eau selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé par le fait qu’il ne renferme pas de matériau fibreux.
- - Article absorbant d’eau selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ledit polymère superabsorbant est à base d'un (co)polymère synthétique réticulé comprenant un, ou plusieurs monomères, choisi dans le groupe constitué - des monomères anioniques, tel que l'acide acrylique partiellement ou totalement salifié, l'acide méthacrylique partiellement ou totalement salifié, l'acrylamido tertio butylsufonate partiellement ou totalement salifié, et/ou l'acide itaconique partiellement ou totalement salifié - et/ou des monomères non ioniques, tel que l'acrylamide, le méthacrylamide, la N-vinyl pyrrolidone, le vinylacétate, l'alcool vinylique, les esters acrylate, l'alcool allylique, le N-vinyl acétamide, l'acryloylmorpholine et/ou la N-vinylformamide, - et/ou des monomères cationiques tels que le dialkylaminoalkyl (méth)acrylate, le diallylaminoallyl (méth)acrylamide, leurs sels d'ammonium quaternaire ou leurs sels d'acides, comme par exemple l'acrylate de diméthylaminoéthyle, du méthacrylate de diméthylaminoéthyle, quaternisés ou salifiés, du chlorure d'acrylamidopropyltriméthylammonium et du chlorure de méthacrylamidopropyltriméthylammonium.
- - Article absorbant d’eau selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que ledit polymère superabsorbant comporte des charges anioniques portées par des monomères d'acide acrylique partiellement ou totalement salifiés de type (co)polymère d’acrylate de sodium ou de potassium réticulé avec ou sans post réticulation.
- Procédé de formation d'une barrière contre l'eau comprenant les étapes consistant à mettre une pluralité d’articles absorbants d’eau selon l'une des revendications 1 à 5 en contact avec de l’eau afin d'augmenter le volume du polymère superabsorbant jusqu'à un volume proche du volume maximal des articles absorbants puis à ces derniers positionner afin de former une barrière imperméable à l’eau.
- Utilisation d’un ou de plusieurs a rticle(s) absorbant(s) selon l'une quelconque des revendications 1 à 5 pour faire barrage aux entrées d’eau lors d’inondations ou pour assécher lors de fuites d’eau.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR1901193A FR3092347B1 (fr) | 2019-02-06 | 2019-02-06 | Nouvel article absorbant pour la retention d’eau |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR1901193 | 2019-02-06 | ||
| FR1901193A FR3092347B1 (fr) | 2019-02-06 | 2019-02-06 | Nouvel article absorbant pour la retention d’eau |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR3092347A1 true FR3092347A1 (fr) | 2020-08-07 |
| FR3092347B1 FR3092347B1 (fr) | 2022-12-16 |
Family
ID=66867491
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR1901193A Active FR3092347B1 (fr) | 2019-02-06 | 2019-02-06 | Nouvel article absorbant pour la retention d’eau |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR3092347B1 (fr) |
Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US358364A (en) | 1887-02-22 | Pitman | ||
| US1693890A (en) | 1922-09-11 | 1928-12-04 | Duclaux Jacques | Ultrafilter membrane |
| US3661815A (en) | 1970-05-18 | 1972-05-09 | Grain Processing Corp | Water-absorbing alkali metal carboxylate salts of starch-polyacrylonitrile graft copolymers |
| US3846404A (en) | 1973-05-23 | 1974-11-05 | Moleculon Res Corp | Process of preparing gelled cellulose triacetate products and the products produced thereby |
| US3935099A (en) | 1974-04-03 | 1976-01-27 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of Agriculture | Method of reducing water content of emulsions, suspensions, and dispersions with highly absorbent starch-containing polymeric compositions |
| FR2559158A1 (fr) | 1984-02-04 | 1985-08-09 | Arakawa Chem Ind | Procede de preparation de resines absorbant l'eau et possedant des proprietes ameliorees a cet egard |
| US4650368A (en) | 1985-05-10 | 1987-03-17 | American Threshold Industries, Inc. | Flood water containment bag |
| DE4020780C1 (fr) | 1990-06-29 | 1991-08-29 | Chemische Fabrik Stockhausen Gmbh, 4150 Krefeld, De | |
| DE19909653A1 (de) | 1999-03-05 | 2000-09-07 | Stockhausen Chem Fab Gmbh | Pulverförmige, vernetzte, wässrige Flüssigkeiten sowie Blut absorbierende Polymere, Verfahren zu ihrer Herstellung und ihre Verwendung |
| EP1947247A2 (fr) | 2007-01-19 | 2008-07-23 | Environmental Defence Systems Limited | Système de défense |
| FR3029195A1 (fr) * | 2014-11-27 | 2016-06-03 | Stephane Delheur | Nouvelle composition pour faciliter le transport des boues |
-
2019
- 2019-02-06 FR FR1901193A patent/FR3092347B1/fr active Active
Patent Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US358364A (en) | 1887-02-22 | Pitman | ||
| US1693890A (en) | 1922-09-11 | 1928-12-04 | Duclaux Jacques | Ultrafilter membrane |
| US3661815A (en) | 1970-05-18 | 1972-05-09 | Grain Processing Corp | Water-absorbing alkali metal carboxylate salts of starch-polyacrylonitrile graft copolymers |
| US3846404A (en) | 1973-05-23 | 1974-11-05 | Moleculon Res Corp | Process of preparing gelled cellulose triacetate products and the products produced thereby |
| US3935099A (en) | 1974-04-03 | 1976-01-27 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of Agriculture | Method of reducing water content of emulsions, suspensions, and dispersions with highly absorbent starch-containing polymeric compositions |
| FR2559158A1 (fr) | 1984-02-04 | 1985-08-09 | Arakawa Chem Ind | Procede de preparation de resines absorbant l'eau et possedant des proprietes ameliorees a cet egard |
| US4650368A (en) | 1985-05-10 | 1987-03-17 | American Threshold Industries, Inc. | Flood water containment bag |
| DE4020780C1 (fr) | 1990-06-29 | 1991-08-29 | Chemische Fabrik Stockhausen Gmbh, 4150 Krefeld, De | |
| DE19909653A1 (de) | 1999-03-05 | 2000-09-07 | Stockhausen Chem Fab Gmbh | Pulverförmige, vernetzte, wässrige Flüssigkeiten sowie Blut absorbierende Polymere, Verfahren zu ihrer Herstellung und ihre Verwendung |
| EP1947247A2 (fr) | 2007-01-19 | 2008-07-23 | Environmental Defence Systems Limited | Système de défense |
| FR3029195A1 (fr) * | 2014-11-27 | 2016-06-03 | Stephane Delheur | Nouvelle composition pour faciliter le transport des boues |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR3092347B1 (fr) | 2022-12-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| TWI363061B (en) | Absorbent composite material and method for manufacturing the same | |
| FR2966039A3 (fr) | Structure absorbante pour un systeme de gestion des fluides integre | |
| US20190039021A1 (en) | Forward osmosis draw material | |
| US20070125568A1 (en) | Water-swellable waterproof sealant | |
| FR3092347A1 (fr) | Nouvel article absorbant pour la retention d’eau | |
| US9297134B1 (en) | Self-expanding barrier for control of surface water flow | |
| CN108882999A (zh) | 吸收性物品 | |
| Jung et al. | A topology map for novel vesicle–polymer hybrid architectures | |
| US20090103981A1 (en) | Expansion Device For Containing Overflows | |
| WO2019043977A1 (fr) | Matériau d'absorption d'humidité | |
| US20150018594A1 (en) | Clay/polymer blend as high ph or ionic liquid barrier | |
| EP3947820A1 (fr) | Dispositif d'absorption d'un liquide présent sur un sol, lors d'un dégât des eaux ou d'une inondation | |
| JP5364421B2 (ja) | 大比重防洪袋 | |
| US20120071609A1 (en) | Dew and Rain Harvesting with Superabsorbent Polymers | |
| JPH0423926B2 (fr) | ||
| JPH034686B2 (fr) | ||
| FR3113553A1 (fr) | Nouvel article absorbant et drainant utilisé comme support de culture | |
| FR3048380A1 (fr) | ||
| JPH10147919A (ja) | 消火用水用簡易堤防 | |
| EP1764445A1 (fr) | Dispositif d'expansion pour contenir le débordement d'eau | |
| JPS6375208A (ja) | 土のうの積載方法 | |
| JP3202357U (ja) | 土のう | |
| KR101389122B1 (ko) | 홍수 침수 방어용 자루 | |
| CN114392518B (zh) | 一种高吸水性树脂复合填充袋及其制造方法 | |
| JP2003129439A (ja) | 水のう |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 2 |
|
| PLSC | Publication of the preliminary search report |
Effective date: 20200807 |
|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 3 |
|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 4 |
|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 5 |
|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 6 |
|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 7 |