GANT A HAUTE PERFORMANCE MECANIQUE, AINSI QU'A HAUTE
RESISTANCE AUX PRODUITS CHIMIQUES ET/OU A LA RADIOLYSE, ET SON PROCEDE DE FABRICATION
La présente invention se rapporte à un gant à haute performance mécanique, ainsi qu'à haute résistance aux produits chimiques et/ou à la radiolyse, et à
Llll procédé de fabrication d'un tel gant.
Pour des applications dans l' industrie nucléaire, différents types de gants ont été décrits.
En particulier, le Brevet US 5 165 114 au nom de SIEMENS A.G.
décrit des gants spécialement adaptés à être montés sur des boîtes à gants contenant du matériel radioactif. Ces gants sont constitués d'une superposition, de la face interne du gant vers la face externe, d'une couche de polyuréthanne, d'une couche de caoutchouc (tel qu'un polyéthylène chlorosulfoné ou un copolymère d'éthylène et de propylène), d'tme couche constituée d'un mélange d'oxyde de plomb et de polychloroprène .(pour la protection contre la radioactivité), puis, à nouveau, d'une couche de caoutchouc et d'une couche de polyuréthanne, les couches de caoutchouc empêchant que le polyuréthanne ne réagisse avec l'oxyde de plomb. Ces gants, s'ils sont adaptés à la protection contre les rayonnements radioactifs, ne présentent toutefois pas de performances mécaniques satisfaisantes.
D'autre part, la Demande de Brevet FR 2 777 163 au nom de PIERCAN S.A. décrit des gants comprenant une couche de caoutchouc (par exemple un caoutchouc butyle), destinée à venir au contact de la main; et une couche de polyuréthanne. Cette dernière assure la tenue mécanique du gant, alors que la couche de caoutchouc présente sur la face interne du gant prévient l'hydrolyse du polyuréthanne lors du contact avec la main de l'utilisateur. De tels gants sont utilisables dans des boîtes à gants, notamment pour la manipulation de produits radioactifs. Ils présentent une résistance à la déchirure de 24 N et une résistance à la perforation de 55 N selon la norme NF EN 388.
Toutefois, les gants adaptés à la manipulation de produits radioactifs décrits ci-dessus ne présentent pas des performances mécaniques suffisantes.
En particulier, leurs résistances à la perforation et à la déchirure ne permettent pas d'assurer une protection optimale de l'utilisateur.
Des gants de haute protection contre les risques de coupure ont par ailleurs été décrits dans le Brevet EP 0 716 817 au nom de la société
HUTCHINSON.
3~ Ces gants comprennent, sur la face du gant destinée à couvrir la patune dé
la main, un matériau de haute résistance à la coupure (tel qu'un tricot de fibres para-aramides), tandis que la face du gant destinée à couvrir le dos de la main est constituéé
par tui textile élastique de fibres organiques naturelles ou synthétiques (tel qu'un tricot de fibres de coton). Stlr tout ou partie de sa surface externe, le gant peut également être enduit d'un élastomère, par trempages successifs du gant dans~une dispersion aqueuse dudit élastomère, de façon à imperméabiliser les fibres décrites ci-dessus vis-à-vis de certains agents, tels que les ht111eS OLl les produits aqueux, ainsi qu'à
éviter l'usure précoce ou la détérioration de ces fibres lors de la manipulation d'objets présentant des aspérités.
Afin de protéger efficacement les mains de l'utilisateur, il serait souhaitable d'utiliser des élastomères qui, outre leur rôle d'imperméabilisation et de protection du textile du milieu extérieur, présentent de bonnes propriétés mécaniques, notamment du point de vue de la résistance à la perforation et à la déchirure.
Dans cette optique, il serait plus avantageux d'utiliser des élastomères issus de solutions, qui peuvent présenter de meilleures propriétés mécaniques que lorsqu'ils sont issus de dispersions aqueuses (par exemple dans le cas de certains polyuréthannes). Par ailleurs, certains élastomères ne peuvent être mis en oeuvre que sous forme de solutions et ne sont donc pas disponibles sous forme de dispersions aqueuses, comme c'est le cas par exemple des caoutchoucs butyles.
Or, le Brevet EP 0 716 817 ne décrit l'enduction d'un textile que par des élastomères sous forme de dispersions aqueuses, par trempages successifs du textile dans ces dispersions aqueuses. Comme cela est connu de l'Homme de l'art. le trempage direct d'un textile dans une solution d'élastomère est en effet à
prohiber, puisqu'il impliquerait, eu égard au fort pouvoir pénétrant des solutions d'élastomère, une inclusion complète du textile (sur toute son épaisseur) dans l'ëlastomère.
Ceci résulterait en une perte de la souplesse du textile. Les gants ainsi obtenus seraient d'un port particulièrement inconfortable pour l'utilisateur, leur manque de souplesse les rendant impropres à suivre les mouvements de la main et des doigts.
De même, le brevet américain n°4,742,578 décrit des gants chirurgicaux constitués d'une couche d'un latex de caoutchouc synthétique sur laquelle est collé un revêtement textile. La fabrication de ces gants se fait en deux étapes 1) trempage d'une forme dans un latex puis séchage et vulcanisation, puis, GLOVES WITH HIGH MECHANICAL PERFORMANCE, AS WELL AS HIGH
RESISTANCE TO CHEMICALS AND / OR RADIOLYSIS, AND ITS MANUFACTURING METHOD
The present invention relates to a high performance glove mechanical, as well as high resistance to chemicals and / or radiolysis, and The method of manufacturing such a glove.
For applications in the nuclear industry, different types of gloves have been described.
In particular, US Patent 5,165,114 to SIEMENS AG
describes gloves specially adapted for mounting on glove boxes containing radioactive material. These gloves consist of an overlay, of the face internal glove to the outer side, a layer of polyurethane, a layer of rubber (such as chlorosulphonated polyethylene or a copolymer of ethylene and propylene), of a layer consisting of a mixture of lead oxide and polychloroprene .(for protection against radioactivity), then, again, a layer of rubber and a layer of polyurethane, the rubber layers preventing the Polyurethane does not react with lead oxide. These gloves, if they are adapted to the protection against radioactive radiation, however, do not present any satisfactory mechanical performance.
On the other hand, Patent Application FR 2 777 163 in the name of PIERCAN SA describes gloves with a layer of rubber (eg a butyl rubber) intended to come into contact with the hand; and a layer of polyurethane. The latter ensures the mechanical strength of the glove, while the layer rubber on the inside of the glove prevents the hydrolysis of the polyurethane when in contact with the user's hand. Such gloves are can be used in glove boxes, especially for the handling of products radioactive. They have a tear strength of 24 N and a resistance to perforation of 55 N according to standard NF EN 388.
However, gloves adapted to the handling of radioactive products described above do not exhibit sufficient mechanical performance.
In In particular, their resistance to perforation and tearing not allow to ensure optimal protection of the user.
High protection gloves against the risk of cuts have have been described in patent EP 0 716 817 in the name of the company.
HUTCHINSON.
3 ~ These gloves include, on the face of the glove intended to cover the pat the hand, a material of high resistance to cutting (such as a fiber knit para-aramids), while the glove face intended to cover the back of the hand is formed by tui elastic textile of natural or synthetic organic fibers (such as knit cotton fibers). Stlr all or part of its outer surface, the glove can also be coated with an elastomer, by successive dipping of the glove in ~ a dispersion aqueous said elastomer, so as to waterproof the fibers described above about certain agents, such as aqueous products and aqueous products, as well as avoid wear or deterioration of these fibers when handling objects with asperities.
In order to effectively protect the user's hands, it would be desirable to use elastomers which, in addition to their role waterproofing and textile protection of the external environment, have good properties mechanical, especially from the point of view of resistance to perforation and tearing.
In this view, it would be more advantageous to use elastomers from solutions which may have better mechanical properties than when they are from aqueous dispersions (for example in the case of certain polyurethanes). By Moreover, some elastomers can be used only in the form of solutions and therefore are not available as aqueous dispersions, as this is the case, for example, with butyl rubbers.
However, patent EP 0 716 817 describes the coating of a textile only by elastomers in the form of aqueous dispersions, by successive dipping of textile in these aqueous dispersions. As is known to man from art. the Direct dipping of a textile into an elastomer solution is indeed prohibit, since it would imply, given the strong penetrating power of the solutions elastomer, a complete inclusion of the textile (over its entire thickness) in the elastomer.
This result in a loss of flexibility of the textile. The gloves thus obtained would be of a particularly uncomfortable for the user, their lack of flexibility making it improper to follow the movements of the hand and fingers.
Similarly, US Pat. No. 4,742,578 discloses gloves made of a layer of a synthetic rubber latex on which is glued a textile coating. The manufacture of these gloves is done in two steps 1) soaking a shape in a latex then drying and vulcanization, then,
2) collage des morceaux de textile sur les parties sensibles.
Le gant ainsi obtenu peut être. à nouveau trempé dans un latex. Il peut aussi être retourné. Ces gants présentent une résistance mécanique et tme résistance chimique insuffisantes. En outre, la résistance aux rayonnements radioactifs n'est ni mentionnée ni suggérée dans ce document.
Enfin, le brevet américain n°5,259,069 décrit des gants chirurgicaux constitués d'un gant interne en matériau élastique. Ce gant interne étant recouvert d'un second gant en matériau élastique scellé par endroits au gant interne, des morceaux de textile étant placés entre les deux gants élastiques, ces morceaux de textile étant susceptibles de se déplacer entre les deux gants. Le document enseigne la préparation des gants par trempage d'une forme dans'un bain de latex. Ces gants présentent des propriétés de résistance chimique et mécanique insuffisantes et la résistance aux rayonnements radioactifs n'est ni mentionnée ni suggérée dans ce document.
Au vu des inconvénients des gants décrits dans l'art antérieur, le but de l'invention est de pourvoir à un gant qui présente de hautes performances mécaniques, en particulier en ce qui concerne la résistance à la perforation et à la déchirure, tout en étant adapté à la manipulation de produits radioactifs et/ou de produits chimiques.
Ces buts sont atteints par l'association d'une couche de textile à
haute résistance mécanique avec une ou plusieurs couches d'élastomères sélectionnés pour leur haute résistance chimique et/ou pour leur résistance à la radiolyse.
A cet effet, on utilise, de façon surprenante, des élastomères sous forme de solutions dans un ou plusieurs solvants organiques ou dans l'eau, types d'élastomères que l'Homme de l'art ne savait pas, jusqu'à présent, associer à un textile.
L'invention a donc pour objet un gant à haute performance mécanique, ainsi qu'à haute résistance aux produits chïmiques et/ou à la radiolyse, caractërisé en ce qu'il comprend - une ou plusieurs couches d'élastomères, identiques ou différents, obtenues à partir de solutions desdits élastomères dans un ou plusieurs solvants organiques ou dans l'eau, - ces couches étant renforcées, sur une ou plusieurs parties ou sur la totalité de la surface interne du gant, par un textile à haute résistance mécanique.
Au sens de la présente invention, on entend par « gant résistant à la radiolyse » tm gant dans lequel on ne détecte, de façon visuelle et après plusieurs mois d'utilisation (au minimum après 3 mois, avantageusement après 12 à 36 mois ou au-delà), aucune dégradation sous l'action de rayonnements radioactifs, à
savoir aucune apparition de craquelures dans la structure du gant.
Par « gant résistant aux produits chimiques », on entend un gant qui permet la manipulation de produits avec lesquels l'utilisateur doit éviter tous contacts, par exemple des produits agressifs pour la peau ou dont le contact est dangereux (préparations virales, agents chimiques corrosifs par exemple).
On entend par ci solution d'élastomère » .un élastomère sous forme liquide se présentant en une seule phase continue, par opposition aux dispersions aqueuses d'élastomère (ou latex).
Par « surface interne du gant », on entend la surface du gant destinée à venir en contact avec la main de l'utilisateur.
Par « textile à haute résistance mécanique », on entend un textile présentant de bonnes résistances à la perforation et à la déchirure, appréciées selon la norme NF EN 388. En ce qui concerne le niveau de résistance à la coupure, il dépend de la nature du textile choisi, du diamètre des fibres et de la taille des mailles du textile, dans le cas où les fibres du textile sont tricotées.
Selon la norme NF EN 388, les niveaux de résistance à la perforation, à la coupure et à la déchirure font intervenir des caractéristiques mécaniques distinctes, puisqu'ils correspondent à la résistance à des sollicitations mécaniques de différents types, à savoir, respectivement, la résistance au contact avec un objet pointu, la résistance au contact avec un objet tranchant, et la capacité d'un échantillon présentant une entaille à ne pas se déchirer plus encore à partir de cette entaille.
Dans le gant conforme à l'invention, ledit textile à haute résistance mécanique consiste avantageusement en des fibres naturelles ou synthétiques, tissées ou tricotées, sélectionnées parmi les fibres de polyéthylène haute ténacité, de polyester haute ténacité, de polyararnide (tel que le KEVLAR~), de polyamide, de viscose et leurs mélanges.
Quant aux élastomères, ils peuvent être sélectionnés dans le groupe constitué par les polyuréthannes, les polyéthylènes chlorosulfonés (par exemple le produit commercialisé sous la marque HYPALON" par Du Pont De Nemours, France), les polychloroprènes (par exemple le produit commercialisé sous la marque NEOPRENE " par Du Pont De Nemours, France), les caoutchoucs butyles, les polyisoprènes synthétiques ou naturels, les alcools polyvinyliques et leurs mélanges.
Ces exemples ne sont toutefois pas limitatifs : de façon générale, tout élastomère apte à être mis en solution dans un solvant organique ou dans l'eau et à former un film après évaporation du solvant pourrait être utilisé.
Le fait d'utiliser des élastomères sous forme de solutions permet avantageusement de sélectionner des ëlastomères qui présentent de meilleures propriétés mécaniques que s'ils provenaient de dispersions aqueuses (dans le cas de certains polyuréthannes par exemple), ou d'ûtiliser des élastomères appartenant à la même famille chimique mais de structures différentes que ceux qui existent sous forme de dispersions aqueuses (par exemple dans le cas des polychloroprènes).
Par ailleurs, certains élastomères ne sont pas disponibles sous forme de dispersions aqueuses mais ne peuvent être mis en ceuvre que sous forme de solutions, par éxemple dans le cas des caoutchoucs butyles.
5 Selon la nature de l'élastomère choisi, ~le gant conforme à l'invention peut prësenter, outre une haute performance mécanique, une haute résistance atix produits chimiques et/ou à la radiolyse. A titre d'exemples, parmi les élastomères cités ci-dessus, l'utilisation des polyuréthannes, des polyéthylènes chlorosulfonés et des polychloroprènes permet d'obtenir un gant résistant à la radiolyse. Les polyéthylènes chlorosulfonés, les alcools polyvinyliques et les polyisoprènes (y compris le caoutchouc naturel) confèrent également au gant conforme à l'invention une excellente résistance chimique aux liquides (eau, huiles, solvants). Si une résistance chimique aux gaz est recherchée, alors l'utilisation des caoutchoucs butyles est recommandée.
Selon un mode de réalisation avantageux du gant conforme à
l'invention, ce dernier comprend - une ou plusieurs couches de polyuréthanne, obtenues à partir d'tme solution dudit polyuréthanne dans un ou plusieurs solvants organiques, - ces couches étant renforcées, sur une ou plusieurs parties ou sur la totalité de la surface interne du gant, par un textile à haute résistance mécanique.
De préférence, ladite solution de polyuréthanne comprend au moins un solvant polaire.
Un tel gant est résistant à la radiolyse et peut donc être utilisé dans un environnement radioactif.
Dans les gants conformes à l'invention, l'épaisseur totale des couches d'élastomères est de préférence comprise entre 0,3 et 1 mm.
Les gants selon l'invention, quelle que soit la nature des couches élastomériques, présentent avantageusement une résistance à la perforation d'au moins 150 N et une résistance à la déchirure pantalon d'au moins 75 N, mesurées selon la norme NF EN 388 (soit, selon cette norme, un niveau 4 de résistance à la perforation et à la déchirure pantalon).
Les gants selon l'invention présentent, en outre, une excellente tenue au vieillissement thermique et sont parfaitement étanches, au sens de la norme NF
EN 3 74-2.
La présente invention a également pour objet un procédé de fabrication d'un gant tel que défini ci-dessus, caractérisé en ce qu'il comprend les G
étapes suivantes a) trempage d'un moule, au moins une fois, dans une ou plusieurs solutions, identiques ou différentes, d'un ou de plusieurs élastomères dans un ou plusieurs solvants organiques ou dans l'eau, b) application, sur une ou plusieurs parties ou sttr la totalité de la surface desdites couches d'élastomères, telles qu'obtenues à l'issue de l'étape précédente, d'une couche de textile à haute résistance mécanique, puis c) retrait du gant par retournement.
Dans ce procédé, les solvants organiques et le textile à . haute rësistance mécanique sont tels que définis ci-dessus en rapport avec le gant conforme à l'invention.
En fonction de l'épaisseur finale souhaitée pour les couches d'élastomères, l'étape a) de trempage du moule dans des solutions d'élastomères peut être réitérée jusqu'à 20 fois, par exemple de 6 à 20 fois. Auquel cas, chaque couche d'élastomère est séchée, au moins partiellement, avant de tremper à nouveau le moule dans une solution d'élastomère.
Le procédé conforme à l'invention peut comprendre, préalablement à l'étape b), ttne étape a') de séchage de chaque couche d'élastomère obtenue, sur ledit moule lors de l'étape a).
Selon un mode de mise en oeuvre avantageux du procédé conforme à
l'invention, ladite couche de textile à haute résistance mécanique appliquée lors de l'étape b) est préalablement imprégnée d'eau comprenant éventuellement un tensioactif non-ionique, ou bien d'au moins un solvant de l'élastomère qui est directement en contact avec ladite couche de textile.
En variante, le procédé conforme à l'invention peut comprendre, entre les étapes b) et c), une étape b') d'imprégnation de la couche de textile à haute résistance mécanique par au moins un solvant de l'élastomère qui est directement en contact avec ladite couche de textile.
L'imprégnation du textile par le solvant peut par exemple être effectuée par application à la brosse ou au pinceau, ou bien par pulvérisation du solvant sur la couche de textile. Cette imprégnation peut également être effectuëe par immersion dans au moins un solvant dudit élastomère soit de l'ensemble moule / élastomère / textile à haute résistance mécanique, dans le cas où l'imprégnation du textile par un solvant est effectuée entre les étapes b) et c), ' - soit du textile seul, dans le cas où l'imprégnation du textile par un solvant est effectuée préalablement à l'étape b.
Le solvant utilisé pour imprégner le textile permet de rendre ce dernier solidaire des couches d'élastomère : il permet en effet de dissoudre partiellement la surface de l'élastomère au contact du textile, aboutissant à
une adhésion à l'interface entre l'élastomère et le textile.
Le procédé conforme à l'invention comprend de préférence, immédiatement avant l'étape c) de retrait du gant par retournement, une étape c') de séchage de l'ensemble moule l élastomère / textile à haute résistance mécanique.
Au vu des différentes caractéristiques du procédé confozme à
l'invention, telles que décrites cï-dessus, ce dernier peut donc comprendre la succession d'étapes suivantes a) trempage d'un moule, au moins une fois, dans une ou plusieurs solutions, identiques ou différentes, d'un ou de plusieurs élastomères dans un ou plusieurs solvants organiques ou dans l'eau, a') séchage de chaque couche d'élastomère obtenue sur le moule lors de l'étape a), b) application, sur une ou plusieurs parties ou sur la totalité de la surface desdites couches d'élastomères, telles qu'obtenues à l'issue de l'étape prëcédente, d'une couche de textile à haute résistance mécanique, ledit textile pouvant être imbibé d'eau comprenant éventuellement un tensioactif non-ionique, b') imprégnation de la couche de textile à haute résistance mécanique par au moins un solvant de l'élastomère qui est directement en contact avec ladite couche de textile, c') séchage de l'ensemble moule / ëlastomère / textile à haute résistance mécanique obtenu à l'issue de l'étape précédente, puis c) retrait du gant par retournement.
Le procédé conforme à l' invention peut également comprendre la succession d'étapes suivantes a) trempage d'un moule, au moins une fois, dans une ou plusieurs solutions, identiques ou différentes, d'un ou de plusieurs élastomères dans un ou plusieurs solvants organiques ou dans l'eau, a') séchage de chaque couche d'élastomère obtenue sur le moule lors de l' étape a), ~ ' b) application, sur tme ou plusieurs parties ou sur la totalité de la surface desdites couches d'élastomères, telles qu'obtenues à l'issue de l'étape précëdente, d'une couche de textile à haute résistance mécanique, ce textile étant imprégnë par au moins un solvant de l'élastomère qui est directement en contact avec ladite couche de textile, c') séchage de l'ensemble moule / élastomère / textile à haute résistance mécanique obtenu à l'issue de l'étape précédente, puis c) retrait du gant par retournement.
Les élastomères mis en oeuvre dans le procédé conforme à
l' invention peuvent être sélectionnés dans le groupe constitué par les polyuréthannes, les polyéthylènes chlorosulfonés, les polychloroprènes, les caoutchoucs butyles, les polyisoprènes synthétiques ou naturels, les alcools polyvinyliques et leurs mélanges.
Le procédé conforme à l'invention permet de renforcer, par un textile, une ou plusieurs couches d'élastomères provenant de solutions desdits élastomères dans un solvant organique ou dans l'eau. Un tel procédé pallie les carences des procédés de fabrication de gants connus jusqu'à présent.
En effet, aucune méthode qui permette de renforcer, par un textile, une couche d'élastomère provenant d'une solution dudit élastomère dans un solvant organique ou dans l' eau, et ce sans enrober la totalité des fibres du textile (ce qui résulterait en une perte de souplesse du textile), n'est décrite dans l'art antérieur : les mëthodes proposées consistent à imbiber un textile, placé sur un moule de forme désirée, d'une solution coagulante, puis à tremper le textile dans une dispersion aqueuse d'élastomère, qui va coaguler à la surface du textile sans pénétrer dans toute son épaisseur, comme décrit par exemple dans le Brevet EP 0 716 817. Une étape d'ëlimination de la solution coagulante est ensuite nécessaire avant de vulcaniser le gant et de l'extraire du moule.
D'autres méthodes, qui consistent à fabriquer le gant « à l'envers », c'est-à-dire à former les couches d'élastomères, puis à faire adhérer un textile à leur surface à l'aide d'un adhésif et d'un agent lubrifiant, nécessitent également l'utilisation d'élastomères en dispersions aqueuses, comme décrit dans le Brevet US 4 283 244.
De façon particulièrement avantageuse, le procédé conforme à
l'invention permet donc de réaliser, par la technique du trempage, des gants comprenant des couches d'élastomères provenant de solutions desdits élastomères, renforcées par une couche de textile. La succession originale des étapes selon le procédé conforme à l'invention perniet de limiter l'interpénétration entre l'élastomère et ie textile lorsque ces deux matériaux sont mis en contact, lors de l'étape b) du procédé. L'élastomère ne pénètre que partiellement dans l'épaisseur de la couche de textile à haute résistance mëcanique, prévenant l'enrobage de la totalité des mailles du textile par l'élastomère. Le textile reste donc souple et conserve ses propriétés mécaniques. Ceci permet d'obtenir un gant d'une grande souplesse et d'un port confortable, propriétés indispensables pour que l'utilisateur puisse effectuer des tâches minutieuses tout en conservant des gestes d'une grande précision.
En particulier, il est à noter que selon l'invention, il est possible de fabriquer des gants sans qu'aucun produit de type adhésif n'intervienne dans la fixation du textile sur l'élastomère. C'est un avantage important dans le cas où le gant est utilisé pour la manipulation de produits radioactifs, car les produits de type adhésifs sont généralement sensibles à la radiolyse. Lorsqu'un gant est constitué d'un textile et d'un élastomère associés par l'intermédiaire d'un adhésif, la dégradation de l'adhésif par radiolyse est susceptible de faire perdre au gant ses propriétés protectrices.
En outre, les gants selon l'invention permettent d'obtenir une protection de la totalité de la main et sont dotés d'une souplesse permettant de conserver à la main toute sa dextérité lors de la manipulation d'objets.
L'invention a également pour objet l'utilisation du gant tel que défini précédemment pour la manipulation de matériaux radioactifs ou de produits chimiques dangereux, tels que des produits chimiques agressifs ou du matériel biologique.
L'invention a, en outre, pour objet une boîte à gants, c'est-à-dire une enceinte close pour la manipulation de produits nëcessitant d'être isolés du milieu extérieur, ou de produits avec lesquels l'utilisateur ou le manipulateur ne doit pas se trouver en contact, caractérisée en ce qu'elle comprend au moins un gant tel que défini précédemment.
Outre les dispositions qui précèdent, l' invention comprend encore d'autres dispositions qui ressortiront de la description qui va suivre, qui se réfère à des exemples détaillés de fabrication de gants conformes à l'invention. Il doit être bien entendu, toutefois, que ces exemples sont donnés uniquement à titre d'illustration de l'objet de l'invention, dont ils ne constituent en aucune manière une limitation.
EXEMPLE : Fabrication d'un gant conforme à l'invention résistant à la _ radiolyse.
Un gant conforme à l'invention comprenant une couche de polyuréthamie renforcée par une couche de textile, à savoir le DYNEEMA~
(textile de polyéthylène haute ténacité commercialisé par la société DSM), est obtenu par le procédé décrit ci-dessous.
On effectue d'abord une étape de trempage d'un moule, de la forme et aux dimensions d'une main, dans une solution de polyuréthanne dans un solvant organique, tel que le N,N-diméthylacétamide, la diméthylformamide ou le tétrahydrofuranne, ou dans un mélange de plusieurs solvants organiques.
Tout polyuréthanne connu d'un Homme de l'art apte à être mis en solution dans un solvant organique et à former un filin après évaporation du solvant 5 pourrait être utilisé. A titre d'exemples, on peut citer un polyuréthanne de type polyester ou polyéther, aromatique ou aliphatique. Ces exemples ne sont toutefois pas limitatifs et, outre les caractéristiques de solubilité et les propriétés filmogènes décrites ci-dessus, tout polyuréthanne présentant un module à 20%
d'allongement inférieur à 3 MPa, un module à 100% d'allongement inférieur à 7 MPa, une résistance 10 à la rupture supérieure à 20 MPa et un allongement à la rupture supérieur à
400%
pourrait être utilisé.
Quant au moule, il est, de façon classique, réalisé en céramique ou en métal.
Le trempage du moule dans la solution de polyuréthanne est réitéré 6 à 20 fois, chaque couche de polyuréthanne obtenue sur le moule étant partiellement séchée, par exemple dans une étuve à une température comprise entre 20 et 130°C, de préférence de 60°C, pendant un temps compris entre 1 et 300 minutes, de préférence de 60 minutes, avant de tremper à nouveau le moule dans la solution de polyuréthanne. Les températures et durées indiquées ici sont fonction du solvant du polyuréthanne et du type de polyuréthanne utilisés.
Lors de chaque opération de trempage, le moule est maintenu entre 3 et 30 minutes, de préférence 10 minutes, dans la solution de polyuréthanne.
La couche de polyurëthanne ainsi obtenue sur le moule, après un ou plusieurs trempages du moule dans la solution de pôlyuréthanne, est ensuite complètement séchée, par exemple dans une étuve à une tempërature comprise entre 20 et 130°C (de préférence de 80°C) et pendant un temps compris entre 2 et 24 heures (de préférence pendant 5 heures), la température et la durée choisies étant fonction du solvant et du type de polyuréthanne utilisés.
Un textile à haute résistance mécanique, en l'occurrence le DYNEEMAc~, est imbibé d'eau, l'eau comprenant éventuellement jusqu'à 50% d'un tensioactif non-ionique, par exemple éthoxylé. Ce textile est appliqué sur une ou plusieurs parties ou sur la totalité de la surface de la couche de polyuréthanne telle qu'obtenue ci-dessus, l'application du textile sur le polyuréthanne étant facilitée par la présence d'eau dans le textile et; éventuellement, par la présence du tensioactif.
Il est possible, par exemple, d'appliquer le textile uniquement sur la partie de la couche de polyuréthanne correspondant, â la 'main de l'utilisateur, sans recouvrir la partie de la couche de polyuréthanne correspondant à l'avant-bras de l'utilisateur. Il est également possible d'appliquer le textile en une pluralité de régions bien définies sur la couche de polyuréthanne, par exemple sur la région correspondant à la face interne de la main, au niveau de la paume de la main et le long des régions correspondant aux doigts de l'utilisateur.
Un solvant dudit polyuréthanne est ensuite appliqué au contact de la couche de DYNEEMA~', par exemple par immersion, dans au moins un solvant dudit polyuréthanne (tel que le N,N-diméthyl-acétamide, la diméthylformamide ou le tétrahydrofilranne), de l'ensemble moule / polyuréthanne / textile à haute résistance mécanique.
Le séchage, à une température comprise entre 20 et 100°C (de préférence de 70°C), de l'ensemble moule l polyuréthanne / textile à
haute résistance mécanique obtenu ci-dessus permet l'adhésion du textile au polyuréthanne, à
l'interface entre ces deux matériaux. Le solvant du polyuréthanne appliqué au contact de la couche de DYNEEMA~ induit en effet une dissolution partielle de la surface de cet élastomère, qui devient ainsi apte à adhérer avec le textile, les couches de textile et de polyuréthanne adhérant intimement l'une à l'autre après évaporation totale du solvant.
Le gant est enfin retiré du moule par simple retournement. On obtient un gant qui résiste à la radiolyse pendant au moins 24 mois.
Dans l'exemple de fabrication d'un gant résistant à la radiolyse qui vient d'être décrit ci-dessus, il serait également possible de tremper le moule, en premier lieu, dans une solution d'un élastomère choisi pour ses propriétés de résistance aux produits chimiques, selon le même protocole que celui décrit ci-dessus en rapport avec le polyuréthanne, puis de tremper le moule dans une solution de polyuréthanne ou d'un autre élastomère résistant à la radiolyse, avant d'appliquer un textile à haute résistance mécanique sur la couche de polyuréthanne. On obtiendrait ainsi un gant conforme à l'invention comprenant deux couches d'élastomères différents, le gant étant à la fois résistant à la radiolyse et aux produits chimiques.
Ainsi que cela ressort de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à ceux de ses modes de mise en oeuvre, de réalisation et d'application qui viennent d'être décrits de façon plus explicite ; elle en embrasse au contraire toutes les variantes qlil peuvent venir à l'esprit du technicien en la matière, sans s'écarter du cadre, ni de la portée, de la prësente invention. 2) gluing pieces of textile on the sensitive parts.
The glove thus obtained can be. again dipped in a latex. he can also be returned. These gloves have a mechanical resistance and tme insufficient chemical resistance. In addition, radiation resistance radioactive is neither mentioned nor suggested in this document.
Finally, US Patent No. 5,259,069 discloses gloves surgical consisting of an inner glove of elastic material. This inner glove being covered with a second glove of elastic material locally sealed to the inner glove, pieces of textile being placed between the two elastic gloves, these pieces of textile being likely to move between the two gloves. The document teaches preparation gloves by soaking a shape in a latex bath. These gloves present of the insufficient chemical and mechanical resistance properties and resistance to the radioactive radiation is neither mentioned nor suggested in this document.
In view of the disadvantages of the gloves described in the prior art, the purpose of the invention is to provide a glove that has high performance mechanical, particularly with regard to the resistance to perforation and at the tear, while being adapted to the handling of radioactive products and / or chemical products.
These goals are achieved by combining a textile layer with high mechanical strength with one or more layers of elastomers selected for their high chemical resistance and / or resistance to radiolysis.
In this surprisingly, elastomers in the form of solutions in a or more organic solvents or in water, types of elastomers that the Man of Until now, art did not know how to associate with a textile.
The subject of the invention is therefore a high-performance glove mechanical, as well as high resistance to chemicals and / or radiolysis characterized in that it comprises one or more layers of elastomers, identical or different, obtained from solutions of said elastomers in one or more solvents organic or in water, - these layers being reinforced, on one or more parts or on the entire inner surface of the glove, by a high-strength textile mechanical.
For the purposes of the present invention, the term "glove resistant to radiolysis "glove in which one does not detect, visually and after several months of use (at least after 3 months, preferably after 12 to 36 months or beyond), no degradation under the influence of radioactive know no appearance of cracks in the glove structure.
"Chemical resistant glove" means a glove that allows the manipulation of products with which the user must avoid all contacts, for example, products that are aggressive to the skin or whose contact is dangerous (viral preparations, corrosive chemical agents for example).
By the term "elastomer solution" is meant an elastomer in the form of liquid occurring in a single continuous phase, as opposed to dispersions aqueous elastomer (or latex).
"Internal surface of the glove" means the surface of the glove intended to to come into contact with the user's hand.
"Textile with high mechanical strength" means a textile having good resistance to puncture and tear, appreciated according to the NF EN 388. As far as the level of cut resistance is concerned, it depends the nature of the chosen textile, the diameter of the fibers and the size of the mesh of textile, in the case where the textile fibers are knitted.
According to standard NF EN 388, resistance levels to perforation, cutting and tearing involve characteristics different mechanical properties, since they correspond to resistance to stresses of different types, namely, respectively, resistance to contact with a sharp object, resistance to contact with a sharp object, and the ability of a sample presenting a notch to not tear more still from of this notch.
In the glove according to the invention, said high-strength textile mechanically consists advantageously of natural or synthetic fibers, woven or knitted, selected from high tenacity polyethylene fibers, polyester high toughness, polyaramide (such as KEVLAR ~), polyamide, viscose and their mixtures.
As for the elastomers, they can be selected in the group consisting of polyurethanes, chlorosulphonated polyethylenes (by example the product marketed under the trademark HYPALON "by Du Pont De Nemours, France), polychloroprenes (for example the product marketed under Mark NEOPRENE "by Du Pont De Nemours, France), butyl rubbers, synthetic or natural polyisoprenes, polyvinyl alcohols and their mixtures.
These examples are not, however, limiting: in general, any elastomer capable of being dissolved in an organic solvent or in water and to form a film after evaporation of the solvent could be used.
Using elastomers in the form of solutions allows advantageously to select elastomers which present better mechanical properties as if they originated from aqueous dispersions (in the case of certain polyurethanes for example), or to use elastomers belonging to the same chemical family but different structures than those that exist under form of aqueous dispersions (for example in the case of polychloroprenes).
By Moreover, some elastomers are not available in the form of dispersions aqueous solutions but can only be used as solutions, for example example in the case of butyl rubbers.
According to the nature of the chosen elastomer, the glove according to the invention can present, besides a high mechanical performance, a high resistance ATIX
chemicals and / or radiolysis. As examples, among the elastomers mentioned above, the use of polyurethanes, chlorosulfonated polyethylenes and polychloroprenes makes it possible to obtain a glove resistant to radiolysis. The polyethylenes chlorosulphonates, polyvinyl alcohols and polyisoprenes (including natural rubber) also give the glove according to the invention a excellent chemical resistance to liquids (water, oils, solvents). If a resistance chemical gas is sought, then the use of butyl rubbers is recommended.
According to an advantageous embodiment of the glove according to invention, the latter includes one or more polyurethane layers, obtained from tme solution of said polyurethane in one or more organic solvents, - these layers being reinforced, on one or more parts or on the entire inner surface of the glove, by a high-strength textile mechanical.
Preferably, said polyurethane solution comprises at least a polar solvent.
Such a glove is resistant to radiolysis and can therefore be used in a radioactive environment.
In the gloves according to the invention, the total thickness of the Elastomer layers are preferably between 0.3 and 1 mm.
Gloves according to the invention, whatever the nature of the layers elastomers, advantageously have a resistance to perforation at least 150 N and a pantile tear resistance of at least 75 N, measured according to standard NF EN 388 (that is, according to this standard, a level 4 of resistance to perforation and tearing pants).
Gloves according to the invention have, in addition, excellent performance thermal aging and are perfectly waterproof, in the sense of the standard NF
EN 3 74-2.
The present invention also relates to a method of manufacture of a glove as defined above, characterized in that includes BOY WUT
following steps a) dipping a mold, at least once, in one or more identical or different solutions of one or more elastomers in a or several organic solvents or in water, (b) application to one or more parts or to all of the surface of said elastomer layers, as obtained at the end of step previous, a layer of textile with high mechanical strength, then c) removal of the glove by reversal.
In this process, the organic solvents and the textile. high mechanical strength are as defined above in connection with the glove true to the invention.
Depending on the desired final thickness for the layers of elastomers, the step a) of dipping the mold in solutions of elastomers can be repeated up to 20 times, for example 6 to 20 times. In which case, each layer elastomer is dried, at least partially, before re-dipping.
mold in an elastomer solution.
The process according to the invention may comprise, in advance in step b), all step a ') of drying each elastomer layer obtained, on said mold during step a).
According to an advantageous embodiment of the method according to the invention, said layer of textile with high mechanical strength applied during step b) is previously impregnated with water optionally comprising a nonionic surfactant, or at least one solvent of the elastomer which is directly in contact with said textile layer.
In a variant, the process according to the invention may comprise between steps b) and c), a step b ') of impregnating the layer of textile high mechanical resistance by at least one solvent of the elastomer which is directly contact with said textile layer.
The impregnation of the textile with the solvent can for example be performed by brush or brush application, or by spraying of solvent on the textile layer. This impregnation can also be done by immersion in at least one solvent of said elastomer either of the mold / elastomer / high strength textile in the case where the impregnation of the textile with a solvent is performed between steps b) and c), - or textile alone, in the case where the impregnation of the textile by a solvent is carried out prior to step b.
The solvent used to impregnate the textile makes it possible to last solidarity of the elastomer layers: it allows to dissolve partially the surface of the elastomer in contact with the textile, resulting in a adhesion to the interface between the elastomer and the textile.
The process according to the invention preferably comprises immediately before step c) of removing the glove by inversion, a step c ') drying of the mold assembly elastomer / high-strength textile mechanical.
In view of the different characteristics of the process confozme to the invention, as described above, the latter can therefore comprise the succession of following steps a) dipping a mold, at least once, in one or more identical or different solutions of one or more elastomers in a or several organic solvents or in water, a ') drying of each layer of elastomer obtained on the mold during step a), (b) application, on one or more parts or on the whole of the surface of said elastomer layers, as obtained at the end of step preceding, a layer of textile with high mechanical strength, said textile that can be imbibed with water optionally comprising a nonionic surfactant, b ') Impregnation of the high strength textile layer mechanically by at least one solvent of the elastomer which is directly in contact with said textile layer, c ') drying of the mold / elastomer / high-textile assembly mechanical strength obtained at the end of the previous step, then c) removal of the glove by reversal.
The method according to the invention may also comprise the succession of following steps a) dipping a mold, at least once, in one or more identical or different solutions of one or more elastomers in a or several organic solvents or in water, a ') drying of each layer of elastomer obtained on the mold during step a), ~ ' (b) application, on one or more parts or on the whole of the surface of said elastomer layers, as obtained at the end of step a textile layer of high mechanical strength, this textile being impregnated with at least one solvent of the elastomer which is directly contact with said textile layer, c ') drying of the mold / elastomer / high-textile assembly mechanical strength obtained at the end of the previous step, then c) removal of the glove by reversal.
The elastomers used in the process according to the invention may be selected from the group consisting of polyurethanes, chlorosulphonated polyethylenes, polychloroprenes, rubbers butyls, synthetic or natural polyisoprenes, polyvinyl alcohols and their mixtures.
The process according to the invention makes it possible to reinforce textile, one or more layers of elastomers from solutions of said elastomers in an organic solvent or in water. Such a method overcomes deficiencies in glove manufacturing processes known to date.
Indeed, no method that allows to reinforce, by a textile, an elastomer layer from a solution of said elastomer in a solvent organic or in water, without coating all the textile fibers (what result in a loss of flexibility of the textile), is not described in the art previous:
proposed methods consist in soaking a textile, placed on a mold of form desired, a coagulating solution, then to soak the textile in a dispersion aqueous elastomer, which will coagulate on the surface of the textile without penetrating in all its thickness, as described for example in patent EP 0 716 817. A step removal of the coagulant solution is then necessary before vulcanize the glove and extract it from the mold.
Other methods, which consist of manufacturing the glove "in reverse", that is to say to form the elastomer layers, then to adhere a textile to their surface using an adhesive and a lubricating agent, also require the use of elastomers in aqueous dispersions, as described in Patent US 4,283,244.
In a particularly advantageous way, the method according to the invention thus makes it possible to achieve, by the technique of soaking, gloves comprising elastomer layers from solutions of said elastomers, reinforced by a layer of textile. The original sequence of steps according to the method according to the invention perniet to limit interpenetration between elastomer and textile when these two materials are brought into contact, during the step b) process. The elastomer penetrates only partially in the thickness of the layer of textile with high mechanical strength, preventing the coating of all mesh of textile by the elastomer. The textile therefore remains flexible and retains its properties mechanical. This provides a glove of great flexibility and a port comfortable, essential properties for the user to perform stain careful while maintaining gestures of great precision.
In particular, it should be noted that according to the invention, it is possible to manufacture gloves without any adhesive-type products fixation textile on the elastomer. This is an important advantage in case the glove is used for the handling of radioactive products because the products of type adhesives are generally sensitive to radiolysis. When a glove is made of textile and of an elastomer associated via an adhesive, the degradation of adhesive radiolysis is likely to cause the glove to lose its properties protective.
In addition, the gloves according to the invention make it possible to obtain a protection of the entire hand and have flexibility to of keep all your dexterity at hand when handling objects.
The invention also relates to the use of the glove as previously defined for the handling of radioactive materials or products hazardous chemicals, such as aggressive chemicals or equipment organic.
The invention further relates to a glove box, that is to say a closed enclosure for the handling of products which need to be isolated from middle outside, or products with which the user or the manipulator does not must not be to find in contact, characterized in that it comprises at least one glove such that defined previously.
In addition to the foregoing, the invention further comprises other provisions which will emerge from the description which follows, which refers to detailed examples of manufacture of gloves according to the invention. He must be well understood, however, that these examples are given solely for the purpose of Illustration of subject of the invention, of which they do not in any way constitute a limitation.
EXAMPLE: Manufacture of a glove according to the invention resistant to radiolysis.
A glove according to the invention comprising a layer of polyurethane reinforced with a textile layer, namely DYNEEMA ~
(textile of high tenacity polyethylene marketed by DSM), is obtained by the method described below.
First, a step of dipping a mold, of the form and the dimensions of a hand, in a solution of polyurethane in a solvent organic, such as N, N-dimethylacetamide, dimethylformamide or tetrahydrofuran, or in a mixture of several organic solvents.
Any polyurethane known to a person skilled in the art capable of being solution in an organic solvent and to form a rope after evaporation of the solvent 5 could be used. By way of examples, mention may be made of a polyurethane type polyester or polyether, aromatic or aliphatic. These examples are not however not in addition to the solubility characteristics and properties forming described above, any polyurethane having a 20% modulus extension less than 3 MPa, a module with a 100% elongation of less than 7 MPa, a resistance At break greater than 20 MPa and an elongation at break greater than 400%
could be used.
As for the mold, it is conventionally made of ceramic or made of metal.
Soaking the mold in the polyurethane solution is repeated 6 20 times, each layer of polyurethane obtained on the mold being partially dried, for example in an oven at a temperature between 20 and 130 ° C, preferably 60 ° C, for a time of between 1 and 300 minutes, of preference 60 minutes, before dipping the mold again in the solution of polyurethane. Temperatures and times given here depend on the solvent from polyurethane and the type of polyurethane used.
During each dipping operation, the mold is maintained between 3 and 30 minutes, preferably 10 minutes, in the polyurethane solution.
The polyurethane layer thus obtained on the mold, after one or several dipping of the mold in the polyurethane solution, is then completely dried, for example in an oven at a temperature of enter 20 and 130 ° C (preferably 80 ° C) and for a period of time between 2 and 24 hours (preferably 5 hours), the chosen temperature and duration being function of solvent and the type of polyurethane used.
A textile with high mechanical strength, in this case the DYNEEMAc ~, is impregnated with water, the water optionally comprising up to 50% of a nonionic surfactant, for example ethoxylated. This textile is applied on a or several parts or over the entire surface of the layer of polyurethane such than obtained above, the application of the textile on the polyurethane being facilitated by presence of water in the textile and; possibly by the presence of surfactant.
It is possible, for example, to apply the textile only to the part of the corresponding polyurethane layer, by hand the user without cover the part of the polyurethane layer corresponding to the forearm of the user. It is also possible to apply the textile in one plurality of regions well defined on the polyurethane layer, for example on the region corresponding on the inside of the hand, at the level of the palm of the hand and along the regions corresponding to the fingers of the user.
A solvent of said polyurethane is then applied in contact with the DYNEEMA ~ 'layer, for example by immersion, in at least one solvent of said polyurethane (such as N, N-dimethylacetamide, dimethylformamide or tetrahydrofilan), all mold / polyurethane / high-grade textile resistance mechanical.
Drying at a temperature between 20 and 100 ° C ( preferably 70 ° C), of the polyurethane / textile mold high strength obtained above allows the adhesion of the textile to the polyurethane, to the interface between these two materials. The solvent of the polyurethane applied to the contact of the layer of DYNEEMA ~ induces indeed a partial dissolution of the surface of this elastomer, which thus becomes able to adhere with the textile, the layers Textile and of polyurethane intimately adhering to one another after total evaporation of solvent.
The glove is finally removed from the mold by simply reversing. We obtains a glove that is resistant to radiolysis for at least 24 months.
In the example of manufacturing a glove resistant to radiolysis which just described above, it would also be possible to soak the mold, in first, in a solution of an elastomer chosen for its properties of chemical resistance, according to the same protocol as described above.
above related to the polyurethane, then to dip the mold in a solution of polyurethane or other radiolysis-resistant elastomer, before to apply a textile with high mechanical strength on the polyurethane layer. We get thus a glove according to the invention comprising two layers of elastomers different, the glove being both resistant to radiolysis and to the products chemical.
As is apparent from the foregoing, the invention is not limited to in no way to those of its modes of implementation, of realization and application that have been described more explicitly; she embraces it at contrary all variants which may come to the mind of the technician depart from framework, nor of the scope, of the present invention.