FR3125392A1 - Masque de protection et procédé de fabrication d’un tel masque - Google Patents
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Abstract
L’invention concerne un masque (1) de protection, notamment de type FFP1, FFP2 ou FFP3, comprenant une succession d’au moins trois panneaux (2,3,4) dont un panneau supérieur (2), un panneau central (3) comprenant deux bords principaux (15,16) opposés et deux bords latéraux (17,18) opposés et un panneau inférieur (4), et des moyens de maintien du masque (1) sur l’utilisateur. Selon l’invention, les au moins trois panneaux (2,3,4) se chevauchent deux à deux et sont liés entre eux par au moins une ligne principale (30,31) de points de soudure située vers chacun des bords principaux (15,16) du panneau central et des bords principaux (19,23) des panneaux inférieur (4) et supérieur (2) respectivement adjacents au panneau central (3) et par au moins une ligne latérale (32,33) de points de soudure située vers chaque bord latéral (17,18,21,22,25,26) du panneau central (3) et des panneaux inférieur (4) et supérieur (2).Figure pour l’abrégé : Fig.1
Description
La présente invention concerne le domaine technique des masques de protection et notamment celui des masques de protection de type FFP1, FFP2 ou FFP3.
La désignation FFP1 signifie que le masque filtre au moins 80 % des particules présentes dans l’air. La désignation FFP2 signifie que le masque filtre au moins 94 % des particules présentes dans l'air et la désignation FFP3 signifie que le masque filtre au moins 99 % des particules présentes dans l'air. Les désignations FFP1, FFP2 et FFP3 sont régis notamment par des normes européennes.
Dans le domaine ci-dessus, il est connu des masques comprenant une succession de panneaux avec notamment un panneau supérieur destiné à couvrir le nez de l’utilisateur, un panneau central destiné à couvrir les orifices respiratoires de l’utilisateur et un panneau inférieur destiné à couvrir le menton de l’utilisateur. Lesdits panneaux sont généralement liés entre eux par des points de colle, de couture ou encore de soudure.
De tels masques peuvent présenter des faiblesses d’étanchéité au niveau des coutures ou de collage entre les différents panneaux. De plus, les masques du commerce peuvent également présenter un phénomène de bâillement, c’est-à-dire qu’ils présentent des ouvertures de chaque côté du visage d’un utilisateur. Ces masques ne sont souvent pas adaptés à toutes formes de visage.
Afin de pallier ce problème, l’invention concerne un masque de protection comprenant une succession d’au moins trois panneaux dont un panneau supérieur, un panneau central comprenant deux bords principaux opposés et deux bords latéraux opposés et un panneau inférieur, et des moyens de maintien du masque sur l’utilisateur.
Selon l’invention, les au moins trois panneaux se chevauchent deux à deux et sont liés entre eux par au moins une ligne principale de points de soudure située vers chacun des bords principaux du panneau central et des bords principaux des panneaux inférieur et supérieur respectivement adjacents au panneau central et par au moins une ligne latérale de points de soudure située vers chaque bord latéral du panneau central et des panneaux inférieur et supérieur.
Ainsi, chaque série de lignes de soudure garantit une réelle étanchéité des particules présentes dans l’air au niveau de la liaison entre chaque panneau et le masque selon l’invention épouse parfaitement différentes formes de visage. De plus les panneaux du masque selon l’invention se chevauchent permettant une ouverture plus étroite au niveau des voies respiratoires de l’utilisateur, le masque étant plaqué parfaitement sur le visage de l’utilisateur.
Selon une caractéristique de l’invention, le masque comprend trois lignes principales de points de soudure sensiblement parallèles situées vers chacun des bords principaux du panneau central et des bords principaux des panneaux inférieur et supérieur respectivement adjacents au panneau central. Augmenter le nombre de lignes de points de soudure augmente la résistance du masque.
Selon une autre caractéristique de l’invention, le masque comprend en outre deux lignes secondaires de points de soudure symétriques sensiblement en forme de « V » couché sur les deux bords latéraux opposés du panneau central et en partie sur les bords des panneaux inférieur et supérieur. La mise en œuvre de ces lignes secondaires permet de réduire l’ouverture du masque déplié et ainsi de garantir une parfaite adhérence du masque sur le visage de l’utilisateur.
Selon encore une autre caractéristique, le masque comprend une protection nasale.
Selon une variante de réalisation de l’invention, la protection nasale comprend au moins une barrette déformable destinée à épouser les contours du nez de l’utilisateur. La mise en œuvre d’une barrette nasale est une solution bien connue pour plaquer un masque filtrant sur le nez de l’utilisateur.
Selon une autre variante de réalisation de l’invention, la protection nasale comprend une bande de mousse comprenant du polyuréthane et/ou du polyéthylène située sur le panneau central vers le bord principal adjacent au panneau supérieur. La mise en œuvre d’une bande en mousse sur la face intérieur du masque permet d’augmenter le confort de l’utilisateur.
Selon une caractéristique de l’invention, les moyens de maintien comprennent au moins une bande élastique dont chaque extrémité est reliée à un des bords latéraux du panneau central du côté de la surface extérieure du masque. La bande élastique est un moyen de maintien facilement mis en œuvre. De plus la forme plate d’une bande élastique au contraire d’un cordon permet à celle-ci de ne pas rouler sur la tête de l’utilisateur.
Selon une forme de réalisation de l’invention, la bande élastique est liée au panneau central par au moins deux points de soudure. Tout autre moyens de fixation de la bande élastique sur la face extérieure du panneau central est possible.
Selon une forme de réalisation de l’invention, la ou les bandes élastiques comprennent du polypropylène et/ou de l’élasthanne.
L’invention concerne également un procédé de fabrication d’un masque comprenant les étapes suivantes :
- mise en œuvre d’au moins une feuille comprenant un matériau choisi filtrant,
- mise en forme d’un flan prédécoupé dans la feuille comprenant trois parties successives séparées les unes des autres par une ligne de pliage, chacune des parties comprenant respectivement un panneau inférieur, un panneau central et un panneau supérieur,
- sertissage à froid des bords extérieurs du flan prédécoupé,
- découpage du flan,
- pliage des parties extérieure sur la partie centrale,
- application de lignes principale et latérale de points de soudure pour lier les trois panneaux et délimiter la forme finale du panneau central, et
- découpe des trois parties pliées au niveau de la ligne principale de soudure la plus extérieure.
- mise en œuvre d’au moins une feuille comprenant un matériau choisi filtrant,
- mise en forme d’un flan prédécoupé dans la feuille comprenant trois parties successives séparées les unes des autres par une ligne de pliage, chacune des parties comprenant respectivement un panneau inférieur, un panneau central et un panneau supérieur,
- sertissage à froid des bords extérieurs du flan prédécoupé,
- découpage du flan,
- pliage des parties extérieure sur la partie centrale,
- application de lignes principale et latérale de points de soudure pour lier les trois panneaux et délimiter la forme finale du panneau central, et
- découpe des trois parties pliées au niveau de la ligne principale de soudure la plus extérieure.
Selon une caractéristique de l’invention, les lignes de pliage sont serties à froid. Ainsi, le sertissage des lignes de pliage permet de maintenir la feuille et notamment lorsque le matériau comprend plusieurs couches, les couches ne peuvent pas glisser les unes par rapport aux autres.
Selon une forme de réalisation de l’invention, le matériau choisi comprend au moins trois couches dont au moins une couche filtrante. La couche filtrante est choisie selon le type de masque voulu, à savoir FFP1, FFP2 ou encore FFP3.
Selon une autre caractéristique de l’invention, le procédé comprend la disposition d’une barrette nasale dans le matériau choisi vers le bord du panneau supérieur opposé au bord adjacent au panneau central.
Selon encore une autre caractéristique de l’invention le procédé comprend également la fixation d’une bande comprenant du polyuréthane ou du polyéthylène collée sur la surface intérieure vers le bord du panneau supérieur opposé au bord adjacent au panneau central.
Bien entendu, les différentes caractéristiques, variantes et formes de réalisation de l'invention peuvent être associées les unes avec les autres selon diverses combinaisons dans la mesure où elles ne sont pas incompatibles ou exclusives les unes des autres.
De plus, diverses autres caractéristiques de l'invention ressortent de la description annexée effectuée en référence aux dessins qui illustrent des formes, non limitatives, de réalisation de l'invention et où :
Il est à noter que sur ces figures les éléments structurels et/ou fonctionnels communs aux différentes variantes peuvent présenter les mêmes références.
Un masque de protection selon l’invention, tel qu’illustré à la et désigné dans son ensemble par la référence 1. Le masque est destiné à être porté par un utilisateur pour toutes formes de visage.
Selon la protection voulue, le masque selon l’invention vise une protection de type FFP1, FFP2 ou FFP3.
La désignation FFP2 signifie que le masque filtre au moins 94 % des particules présentes dans l'air et la désignation FFP3 signifie que le masque filtre au moins 99 % des particules présentes dans l'air (voir Tableau 1 portant sur la pénétration des aérosols selon le type de masque).
| Classification | Types d’essais | |
| Essai au chlorure de sodium 95 l/min %max |
Essai à l’huile de parafine 95 l/min %max |
|
| FFP1 | 20 | 20 |
| FFP2 | 6 | 6 |
| FFP3 | 1 | 1 |
A ces fins, selon une forme de réalisation non limitante, le masque 1 comprend trois couches de matière superposées : une couche intérieure, une membrane filtrante et une couche extérieure. La couche intérieure est définie comme étant du côté de la surface intérieure du masque 1 destinée à être placée du côté du visage d’un utilisateur et la couche extérieure est à l’opposé de la couche intérieure.
Les couches intérieure et extérieure peuvent par exemple comprendre un tissu non tissé à base de polypropylène (PP) de type Spunbond PP. La membrane filtrante peut comprendre plusieurs couches dont au moins une apte filtrer correctement les particules présentes dans l’air. Les couches intérieure et extérieure et la membrane filtrante peuvent par exemple comprendre un SMS qui est un tissu non-tissé constitué de filaments continus 100% PP, disposés au hasard et soudés thermiquement grâce à un procédé de calandrage, ou par méthode Spunlaid Termobonded, doublé d’une couche de Meltblown et d’une autre de Spunbonded polypropylène. D’autres matériaux garantissant un masque de type FFP2 peuvent être utilisés.
Le masque 1 selon l’invention comprend une succession d’au moins trois panneaux 2,3,4 définissant une surface extérieure et à l’opposée une surface intérieure destinée à être placée du côté du visage d’un utilisateur, lesdits panneaux 2,3,4 comprenant un panneau supérieur 2 destiné à couvrir le nez de l’utilisateur, un panneau central 3 destiné à couvrir les orifices respiratoires de l’utilisateur et comprenant deux bords principaux 15,16 opposés et deux bords latéraux 17,18 opposés et un panneau inférieur 4 destiné à couvrir le menton de l’utilisateur.
Selon l’exemple de réalisation illustré notamment , le panneau central 3 est de forme sensiblement hexagonale. En effet, le panneau central 3 comprend, d’une part, deux bords principaux 15,16 opposés sensiblement en forme de « V » et « V inversé », et, d’autre part, deux bord latéraux 17,18 sensiblement droits, formant ainsi un hexagone. Cette forme hexagonale n’est toutefois pas limitante pour l’invention et d’autres formes sont compatibles, par exemple le panneau central peut être de forme rectangulaire ou encore ovale.
Le panneau supérieur 2 comprend un premier bord principal supérieur 19 qui correspond sensiblement au bord principal 16 adjacent au panneau central 3 et à l’opposé, un second bord principal 20.
Le panneau supérieur 2 comprend également deux bords latéraux 21,22 qui correspondent sensiblement aux bords latéraux 17,18 du panneau central 3.
Le panneau inférieur 4 comprend un premier bord principal supérieur 23 qui correspond sensiblement au bord principal 15 adjacent au panneau central 3 et à l’opposé, un second bord principal 24.
Le panneau inférieur 4 comprend également deux bords latéraux 25,26 qui correspondent sensiblement aux bords latéraux 17,18 du panneau central 3.
Selon l’invention, les trois panneaux 2,3,4 se chevauchent deux à deux. Cette configuration permet d’obtenir une ouverture restreinte sur le visage de l’utilisateur et le masque est ainsi sécurisé sur le visage de l’utilisateur, garantissant ainsi une parfaite étanchéité. Pour obtenir cet effet, les panneaux 2,3,4 sont liés entre eux, d’une part, par au moins une première 30 et une deuxième 31 ligne de soudure principale situées vers les bords principaux 15,16,19,23 du panneau central 3 et des panneaux inférieur 4 et supérieur 2, et, d’autre part, par deux lignes de points de soudure latérales 32,33 situées vers les bords latéraux 17,18,21,22,25,26 des panneaux 2,3,4.
Selon la forme de réalisation illustrée aux figures 1 à 5, trois lignes principales 30, 31 sensiblement parallèles de points de soudure sont prévues sur les bords principaux 15,16,19,23 et une ligne latérale 32,33 de points de soudure est prévue sur chaque bord latéral 17,18,21,22,25,26. En association avec d’autres caractéristiques de l’invention, une ou plusieurs lignes principales et latérales 30,31,32,33 de points de soudure peuvent être prévues pour les bords du masque. Selon une forme de réalisation de l’invention visible à la , les bords principaux 15,16 du panneau central 3 coïncident avec la ligne principale 30,31 de points de soudure la plus extérieure de la série.
Selon la forme de réalisation illustrée, la panneau central 3 comprend également deux lignes secondaires 35,36 de points de soudure sensiblement symétrique situées respectivement vers les deux bord latéraux opposés. Ces lignes secondaires 35,36 épousent sensiblement la forme du panneau central 3, c’est-à-dire que les lignes secondaires 35,36 comprennent chacune trois parties, une partie centrale sensiblement parallèle aux bords latéraux 17,18 du panneau central 3 et de part et d’autre de la partie centrale, deux parties d’extrémité qui suivent sensiblement les bords principaux 15,16 du panneau central 3.
Selon une forme de réalisation non limitante, le masque comprend également deux lignes supplémentaires 37,38 de points de soudure parallèles aux lignes latérales 32,33. Ces lignes supplémentaires 37,38 viennent renforcer la structure finale du masque 1.
La illustre une forme de réalisation non limitante d’un panneau central 3 comprenant différentes lignes de points de soudure.
Selon la forme de réalisation illustrée, les panneaux supérieur 2 et inférieur 4 comprennent chacun une ligne finale 38,39 de points de soudure destinée notamment à sécuriser les couches du matériau utilisé pour former le masque. Cette forme de réalisation n’est pas limitative.
Le masque 1 selon l’invention comprend également des moyens de maintien du masque 1 sur l’utilisateur.
Selon une forme de réalisation du masque, les moyens de maintien comprennent une bande élastique 40 fixée sur la surface extérieure du panneau central 3 et facilitent ainsi la mise en place du masque sur l’utilisateur, l’utilisation étant décrite ci-après.
L’élastique 40 peut comprendre du polypropylène et/ou de l’élasthanne.
Selon la forme de réalisation illustrée, deux bandes élastiques 40 sont liées à la surface extérieure au panneau central 3. Par exemple, les bandes élastiques 40 peuvent être collées ou soudées sur la surface extérieure du panneau central 3, selon un procédé de fabrication décrit ci-après. La illustrant une forme de réalisation du panneau central 3 fait apparaitre quatre points de soudure 41 pour lier les quatre extrémités de deux bandes élastiques 40 à la surface extérieure du panneau central 3.
Avantageusement, selon la forme de réalisation illustrée, les bandes élastiques 40 sont sensiblement plates et ainsi ne roulent pas autour de la tête de l’utilisateur.
Selon une forme de réalisation de l’invention, le masque 1 comprend également une protection nasale. Selon la , la protection nasale comprend deux barrettes 50 disposées derrière une couche du matériau formant le masque 1. Une seule barrette 50 peut être mise en œuvre. La barrette 50 permet de plaquer parfaitement le panneau supérieur 2 au nez de l’utilisateur, l’utilisation d’un masque 1 est décrite ci-après. Chaque barrette 50 tient dans le matériau constitutif du masque 1 au moyen de lignes de points de soudure 42.
Chaque barrette 50 comprend au moins un fil de d’acier et/ou un autre matériau déformable compatible. Selon l’exemple illustré, la barrette 50 comprend deux fils d’acier de dimension environ égale à 0,7 mm chacun.
Une protection nasale du masque 1 peut également comprendre une bande en mousse (non représentée) permettant un meilleur confort de port du masque 1. Cette protection se situe sur la face interne du panneau supérieur 2. Si le masque 1 comprend également une barrette 50, la bande en mousse se situe sensiblement au même endroit. La bande en mousse comprend donc un matériau confortable pour l’utilisateur, par exemple du polyuréthane et/ou du polyéthylène.
Pour fabriquer un masque 1 selon l’invention, une bobine comprenant les matériaux souhaités est en premier lieu mise en œuvre. Par exemple, la bobine est une feuille enroulée comprenant trois couches de matériaux tels que décrits ci-avant, la couche centrale comprenant une matière filtrante apte à qualifier le masque de type FFP1, FFP2 ou FFP3.
La bobine est ensuite déroulée et enfin découpée de manière à obtenir un flan prédécoupé F tel qu’il apparait à la . Pour un masque 1 comprenant une barrette nasale 50, cette dernière est disposée entre deux couches de la feuille et elle est maintenue en place grâce à des moyens extérieurs. Le flan F comprend deux premiers bords 60,61 opposés parallèles et deux seconds bords 62,63 sensiblement arrondis destinés à correspondre à chacun des bords 20,24 appartenant respectivement aux panneaux supérieur 2 et inférieur 4.
La illustre un flan prédécoupé F pour la formation d’un masque 1 tel qu’il apparaît à la . A ces fins, le flan prédécoupé F comprend trois parties successives 65,66,67 séparées les unes des autres par respectivement une ligne de pliage 68,69. Les lignes de pliages 68,69 sont alors serties à froid de manière à maintenir ensemble les couches composant la feuille. Chaque partie 65,66,67 comprend un panneau 2,3,4 constitutif du masque 1 selon l’invention. Les lignes de pliage 68,69 sont sensiblement éloignées du bord des panneaux 2,3,4. Le flan prédécoupé F comprend une surface extérieure et une surface intérieure telles que définies auparavant en fonction du matériau utilisé.
Les bords 20 et 24 du flan F sont ensuite sertis à froid selon les lignes 38 et 39. La ligne 42 délimitant la ou les barrettes nasale est également sertis à froid.
Afin de former le masque 1, la partie 67 comprenant le panneau inférieur 4 est en premier pliée sur la partie centrale 66 comprenant le panneau central 3 du côté de la surface intérieure du panneau central 3. Puis, la partie 65 comprenant le panneau supérieur 2 est pliée sur la partie 67 comprenant le panneau inférieur 4, donc sur sa surface extérieure.
Les lignes de points de soudure 30,31,32,33,35,36,37 sont ensuite appliquées par exemple au moyen d’un procédé de soudure par ultrasons. Chaque ligne principale 30,31 et latérale 32,33 de points de soudure suit sensiblement la forme des bords principaux 15,16 et des bords latéraux 17,18 du panneau central 3.
Et le flan prédécoupé F et plié est ensuite découpé au niveau de la ligne la plus extérieure des lignes de points de soudure de manière à obtenir un masque plié tel qu’il apparait aux figures 4 et 6.
Ces étapes successives peuvent être faites de manière industrielle au moyen d’une machine dédiée.
Pour mettre le masque 1 plié tel qu’il apparait aux figures 4 et 6, l’utilisateur ouvre en premier le masque 1. Ensuite l’utilisateur place le masque sur son visage et rabat l’a au moins une bande élastique 40 située sur la surface extérieure du masque 1 derrière sa tête.
Si le masque 1 est muni de barrette nasale 40, l’utilisateur peut les mettre en forme autour de son nez, soit au moment où il place le masque 1sur son visage, soit après avoir rabattu les élastiques 40 derrière sa tête.
Bien entendu, diverses autres modifications peuvent être apportées à l’invention dans le cadre des revendications annexées.
Claims (14)
- Masque (1) de protection, de type FFP1, FFP2 ou FFP3, comprenant une succession d’au moins trois panneaux (2,3,4) dont un panneau supérieur (2), un panneau central (3) comprenant deux bords principaux (15,16) opposés et deux bords latéraux (17,18) opposés et un panneau inférieur (4), et des moyens de maintien du masque (1) sur l’utilisateur, caractérisé en ce que les au moins trois panneaux (2,3,4) se chevauchent deux à deux et sont liés entre eux par au moins une ligne principale (30,31) de points de soudure située vers chacun des bords principaux (15,16) du panneau central et des bords principaux (19,23) des panneaux inférieur (4) et supérieur (2) respectivement adjacents au panneau central (3) et par au moins une ligne latérale (32,33) de points de soudure située vers chaque bord latéral (17,18,21,22,25,26) du panneau central (3) et des panneaux inférieur (4) et supérieur (2).
- Masque (1) selon la revendication précédente, comprenant trois lignes principales (30,31) de points de soudure sensiblement parallèles situées vers chacun des bords principaux (15,16) du panneau central (3) et des bords principaux (19,23) des panneaux inférieur (4) et supérieur (2) respectivement adjacents au panneau central (3).
- Masque (1) selon l’une des revendications précédentes comprenant en outre deux lignes secondaires (35,36) de points de soudure symétriques sensiblement en forme de « V » couché sur les deux bords latéraux (17,18) opposés du panneau central (3) et en partie sur les bords des panneaux inférieur (4) et supérieur (2).
- Masque selon l’une des revendications précédentes, comprenant en outre une protection nasale.
- Masque (1) selon la revendication précédente, dans lequel la protection nasale comprend au moins une barrette déformable (50) destinée à épouser les contours du nez de l’utilisateur.
- Masque (1) selon l’une des revendication 4 ou 5, dans lequel la protection nasale comprend une bande de mousse comprenant du polyuréthane et/ou du polyéthylène située sur le panneau supérieur (2) vers le bord principal (20) opposé au bord (19) adjacent au panneau central (3).
- Masque (1) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel les moyens de maintien comprennent au moins une bande élastique (40) dont chaque extrémité est reliée à un des bords latéraux (17,18) du panneau central (3) du côté de la surface extérieure du masque.
- Masque (1) selon la revendication précédente, dans lequel la bande élastique (40) est liée au panneau central (3) par au moins deux points de soudure (41).
- Masque (1) selon l’une des revendications 7 ou 8 dans lequel la ou les bandes élastiques (40 comprennent du polypropylène et/ou de l’élasthanne.
- Procédé de fabrication d’un masque selon l’une des revendications précédentes comprenant les étapes suivantes :
- mise en œuvre d’au moins une feuille comprenant un matériau choisi,
- mise en forme d’un flan prédécoupé (F) dans la feuille comprenant trois parties successives (65,66,67) séparées les unes des autres par une ligne de pliage (68,69), chacune des parties (65,66,67) comprenant respectivement un panneau supérieur (2), un panneau central (3) et un panneau inférieur (4),
- sertissage à froid des bords extérieurs (60,61,62,63) du flan prédécoupé (F),
- découpage du flan (F),
- pliage des parties extérieures (65,67) sur la partie centrale (66),
- application de lignes principale (30,31) et latérale (32,33) de points de soudure pour lier les trois panneaux et délimiter la forme finale du panneau central (3), et
- découpe des trois parties (65,66,67) pliées au niveau de la ligne principale et latérale de points de soudure la plus extérieure. - Procédé de fabrication selon la revendication précédente, dans lequel les lignes de pliage (68,69) sont serties à froid.
- Procédé selon l’une des revendications 10 ou 11, dans lequel le matériau choisi comprend au moins trois couches dont au moins une couche filtrante.
- Procédé selon l’une des revendications 10 à 12, comprenant en outre la disposition d’au moins une barrette nasale (50) dans un matériau choisi vers le bord du panneau supérieur (2) opposé au bord adjacent au panneau central (3) et le sertissage à froid des contours de la ou des barrettes (50).
- Procédé selon l’une des revendications 10 à 13, comprenant la fixation d’une bande de mousse comprenant du polyuréthane ou du polyéthylène collée sur la surface intérieure vers le bord du panneau supérieur opposé au bord adjacent au panneau central (3).
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