FR3099712A1

FR3099712A1 - Dispositif de pulvérisation de produit fluide

Info

Publication number: FR3099712A1
Application number: FR1908965A
Authority: FR
Inventors: Frédéric Duquet; Thierry Hondier; Florence ROULLET; Sébastien GOURDON
Original assignee: Aptar France SAS
Current assignee: Aptar France SAS
Priority date: 2019-08-05
Filing date: 2019-08-05
Publication date: 2021-02-12
Anticipated expiration: 2039-08-05
Also published as: WO2021023939A1; ES2997008T3; EP4010126A1; FR3099712B1; EP4010126B1

Abstract

Dispositif de pulvérisation de produit fluide, caractérisé en ce qu’il comprend :- un substrat pliable (S1) définissant deux bords opposés (B) et une zone de pliage (Zp) disposées entre les deux bords opposés (B), les deux bords opposés (B) étant aptes à se rapprocher l’un de l’autre par pliage de la zone de pliage (Zp),- une couche porteuse (C1) appliquée sur la zone de pliage (Zp),- un produit fluide (P) contenu dans la couche porteuse (C1),de telle sorte que le pliage du substrat pliable (S1) entraine une augmentation de la pression du produit fluide (P) contenu dans la couche porteuse (C1), ce qui a pour conséquence d’expulser le produit fluide (P) hors de la couche porteuse (C1) sous forme de fines gouttelettes pulvérisées. « figure pour l’abrégé : figure 1 »

Description

Dispositif de pulvérisation de produit fluide

La présente invention concerne un dispositif de pulvérisation de produit fluide, tel que du parfum, apte à produire un nuage de fines gouttelettes.

Dans l’art antérieur, on connait déjà les pompes et les valves qui permettent de créer une pulvérisation de produit fluide en appuyant sur un poussoir ou en écrasant un réservoir de produit fluide.

On connait aussi le document FR2846306, qui décrit un distributeur de produit fluide comprenant un réservoir de produit fluide de volume variable, définissant une paroi déplaçable de manière à faire varier le volume du réservoir. Le distributeur comprend en outre un orifice de distribution en communication avec le réservoir, de sorte que le produit fluide du réservoir peut être refoulé, lors d’une diminution de volume du réservoir, à travers l’orifice de distribution. Ce distributeur comprend deux parois d’actionnement entre lesquelles le réservoir est disposé. Ces parois d’actionnement permettent, dans un premier temps, d’augmenter le volume du réservoir par entrée d’air dans le réservoir et, dans un second temps, de diminuer le volume du réservoir en refoulant de l’air et du produit fluide à travers l’orifice de distribution. Plus précisément, c’est la courbure différenciée des deux parois d’actionnement qui permet de faire ainsi varier le volume du réservoir.

Le but de la présente invention est de pouvoir réaliser une pulvérisation de produit fluide au moyen de la déformation (courbure pliage, cintrage, etc.) d’une seule paroi supportant le produit fluide, à la manière d’une peau d’orange qui génère des sprays d’essence lorsqu’on la plie. En effet, la peau d’orange comprend une couche appelée « épicarpe » qui contient des glandes à essence. L’épicarpe recouvre une couche profonde appelée « mésocarpe ». Lorsque l’on plie la peau d’orange, les glandes à essence sont mises sous pression et l’épicarpe va se fendre, permettant ainsi à l’essence de s’échapper à travers les fentes de l’épicarpe, qui font office d’orifice de pulvérisation. L’essence est alors distribuée sous forme de fine gouttelettes. Un but de l’invention est de recréer artificiellement la structure de la peau d’orange et plus particulièrement sa capacité à créer des sprays lorsqu’elle est pliée.

Pour ce faire, la présente invention propose un dispositif de pulvérisation de produit fluide comprenant :
- un substrat pliable définissant deux bords opposés et une zone de pliage disposées entre les deux bords opposés, les deux bords opposés étant aptes à se rapprocher l’un de l’autre par pliage de la zone de pliage,
- une couche porteuse appliquée sur la zone de pliage,
- un produit fluide contenu dans la couche porteuse,
de telle sorte que le pliage du substrat pliable entraine une augmentation de la pression du produit fluide contenu dans la couche porteuse, ce qui a pour conséquence d’expulser le produit fluide hors de la couche porteuse sous forme de fines gouttelettes pulvérisées.

L’analogie avec la structure de la peau d’orange peut être faite : le substrat pliable correspond au mésocarpe et la couche porteuse renfermant le produit fluide correspond à l’épicarpe. Le pliage de l’ensemble génère des petits sprays de produit fluide.

Selon une caractéristique avantageuse de l’invention, le dispositif de pulvérisation peut en outre comprendre une paroi de pulvérisation qui est disposée sur la couche porteuse, la paroi de pulvérisation formant des orifices de pulvérisation. Selon une réalisation possible, les orifices de pulvérisation sont créés au moment du pliage du substrat pliable, avantageusement à partir d’amorces de rupture.

Selon une autre caractéristique avantageuse de l’invention, le dispositif de pulvérisation peut en outre comprendre un film disposé sur la couche porteuse ou sur la paroi de pulvérisation, ce film étant retiré avant pliage du substrat pliable. On peut également qualifier ce film d’opercule pelable. C’est à l’utilisateur de le retirer avant de plier le substrat.

Selon un mode de réalisation avantageux, le produit fluide est conditionné dans des microcapsules éclatables qui sont noyées dans la couche porteuse. Les microcapsules peuvent être intégrées à la couche porteuse avant de déposer la couche porteuse sur le substrat pliable. En variante, les microcapsules peuvent être intégrées à couche porteuse, alors que cette dernière est déjà déposée sur le substrat pliable. La couche porteuse peut être souple de manière à permettre son pliage, mais peut présenter une résistance à l’écrasement. Elle peut être réalisée à partir d’un thermoplastique, avantageusement élastomère. Avantageusement, la couche porteuse définit une surface externe, les microcapsules éclatables affleurant la surface externe. Ainsi, la couche porteuse présente une épaisseur réduite, voire nulle, aux endroits où les microcapsules affleurent. Cela permet de définir des zones de moindre résistance qui vont facilement rompre, créant ainsi des orifices de pulvérisation. En variante, on peut toutefois imaginer que les microcapsules soient profondément noyées dans la couche porteuse, qui devra alors présenter des propriétés telles qu’elle puisse de fendre facilement par pliage pour créer des orifices de pulvérisation. Quoi qu’il en soit, la couche porteuse est déformable et contribue à l’éclatement des microcapsules éclatables.

Selon un autre mode de réalisation avantageux, la couche porteuse peut être poreuse et écrasable et imprégnée de produit fluide. Elle peut alors se présenter sous la forme d’une mousse ou d’une éponge.

Selon encore un autre mode de réalisation avantageux, la couche porteuse forme des cuvettes remplies de produit fluide et scellées par la paroi de pulvérisation. Elle peut alors se présenter sous la forme d’une mousse à cellules fermées, dont la face supérieure définit des cavités, dépressions, reliefs, cuvettes, etc. permettant de recueillir du produit fluide.

Selon un aspect intéressant de l’invention, le substrat pliable peut présenter une légère courbure à l’état de repos, afin d’induire le sens du pliage.

Le film peut par exemple contraindre le substrat pliable dans un état plan, de sorte qu’après retrait du film, le substrat pliable revient dans état de repos légèrement courbé. On peut aussi envisager que la face inférieure du substrat pliable soit courbée ou concave.

En variante, le substrat pliable peut présenter au moins une amorce de pliage, afin d’induire le sens du pliage. Cette amorce de pliage peut être prévu au niveau de la face inférieure du substrat pliable, par exemple sous la forme d’une rainure.

Par ailleurs, le substrat pliable peut être réalisé à base de matériaux cellulosiques compatibles avec le parfum.

L’esprit de l’invention réside dans le fait de reproduire la structure et la dynamique de la peau d’orange avec des moyens industriels, notamment en terme de matériaux, procédés et assemblage.

L’invention sera maintenant plus amplement décrite en référence aux dessins joints, donnant à titre d’exemples non limitatifs, plusieurs modes de réalisation de l’invention.

Sur les figures :

La figure 1a est une vue en coupe transversale verticale à travers un dispositif de pulvérisation de produit fluide selon un premier mode de réalisation à l’état initial de repos,

La figure 1b est une vue agrandie du détail A de la figure 1a,

La figure 2a est une coupe transversale verticale à travers le dispositif de pulvérisation de la figure 1a en utilisation,

La figure 2b est une vue agrandie du détail B de la figure 2a,

La figure 3 est une vue similaire à la figure 1a pour un second mode de réalisation de l’invention,

La figure 4 est une vue similaire aux figures 1a et 3 pour un troisième de réalisation de l’invention,

La figure 5a est une vue en plan de la paroi de pulvérisation mise en œuvre dans le mode de réalisation de la figure 3,

La figure 5b est une vue en plan de la paroi de pulvérisation mise en œuvre dans le mode de réalisation de la figure 4,

La figure 6a est une vue similaire aux figures 1a, 3 et 4 pour un quatrième mode de réalisation de l’invention, et

La figure 6b est une vue agrandie du détail C de la figure 6a.

On se référera tout d’abord aux figures 1a et 1b pour décrire en détail la structure du dispositif de pulvérisation selon un premier mode de réalisation de l’invention. Il comprend trois éléments constitutifs essentiels, à savoir un substrat S1, des microcapsules M remplies de produit fluide P et une couche porteuse C1. Optionnellement, le dispositif de pulvérisation comprend également un film F qui recouvre les microcapsules M et la couche porteuse C1.

Le substrat S1 se présente sous la forme d’une plaque d’épaisseur sensiblement constante. La forme de cette plaque n’est pas critique pour l’invention. Toutefois, le substrat S1 comprend deux bords opposés B ainsi qu’une zone de pliage Zp qui est située entre les deux bords opposés B. Avantageusement, la zone de pliage Zp est située à mi-distance entre les deux bords opposés B. Selon l’invention, le substrat S1 est pliable au niveau de la zone de pliage Zp, comme on le verra ci-après. Afin de favoriser le pliage, la zone de pliage Zp peut être pourvue d’une amorce de pliage Sp, visible sur la figure 1b. Cette amorce de pliage Sp impose la localisation du pliage ainsi que le sens du pliage. Le substrat pliable S1 peut être réalisé à partir de n’importe quel matériau approprié, comme par exemple un matériau cellulosique. Sa face inférieure peut servir de support de communication.

Les microcapsules M se présentent sous la forme de petites sphères contenant du produit fluide P. Les microcapsules M sont écrasables de manière à pouvoir en extraire le produit fluide P. Le diamètre des microcapsules peut varier de quelques μm à 100 μm.

Le produit fluide P contenu dans les microcapsules M peut être de toute nature, comme par exemple du parfum, une lotion, un sérum, etc. Le produit fluide P peut être alcoolique ou aqueux.

La couche porteuse C1 sert tout d’abord de liant pour les microcapsules M, de manière à pouvoir les maintenir sur une face du substrat pliable S1. Cette couche porteuse C1 peut être réalisée avec n’importe quel matériau approprié, comme par exemple un matériau plastique. La couche porteuse C1 peut être sensiblement rigide, mais toutefois pliable, ou encore relativement souple ou molle de manière à pouvoir être écrasée dans son épaisseur. Les microcapsules M sont noyées dans la couche porteuse C1. Avantageusement, la couche porteuse C1 définit une surface externe C11, visible sur la figure 2b, et les microcapsules M viennent en affleurement avec cette surface externe C11. En variante, les microcapsules M peuvent être complètement noyées à l’intérieur de la couche porteuse C1. Les microcapsules M peuvent venir en contact avec le substrat pliable S1, ou au contraire en être séparées par la couche porteuse C1. La couche porteuse C1 et ses microcapsules noyées M recouvrent sensiblement la totalité de la zone de pliage Zp. Les microcapsules M sont de préférence disposées à plat sur le substrat pliable S1 en formant une couche unique. Les microcapsules M peuvent être disposées de manière jointive, ou au contraire être espacées les unes des autres par la couche porteuse C1.

Le film F recouvre la couche porteuse C1 et ses microcapsules noyées M de manière à entourer la zone de pliage Zp. La périphérie extérieure du film F peut être scellée au substrat pliable S1. Le film F peut comprendre une languette de préhension F1 par laquelle un utilisateur peut saisir le film F pour le retirer du substrat pliable S1 et de la couche porteuse C1, de manière à la découvrir. L’utilisateur peut ensuite saisir le substrat pliable S1 par ses deux bords opposés B et exercer une pression de manière à les rapprocher, ce qui génère un pliage au niveau de la zone de pliage Zp, initié par l’amorce de pliage Sp, comme visible sur la figure 2a. Le pliage de la zone Zp génère des contraintes dans le substrat pliable S1, ces contraintes s’exerçant ensuite sur la couche porteuse C1 et ses microcapsules M. Les microcapsules M vont ainsi être mises sous pression ou tension jusqu’à ce qu’elles éclatent au niveau de la surface externe C11 de la couche porteuse C1, comme on peut le voir sur la figure 2b. Le produit fluide P mis sous pression dans les microcapsules trouve ainsi des passages de sortie à travers lesquels le produit fluide est pulvérisé sous forme de fines gouttelettes. En d’autres termes, chaque microcapsule M est contrainte jusqu’à ce qu’elle éclate en formant un passage de sortie pour le produit fluide sous pression. Etant donné que les microcapsules M viennent avantageusement en affleurement de la surface externe C11 de la couche porteuse C1, le passage de sortie est ainsi imposé au niveau où la microcapsule M n’est pas complètement entourée par la couche porteuse C1.

L’angle de pliage de la zone Zp peut aller de l’ordre de 60° à 180°. Les deux bords opposés B peuvent même venir en contact l’un de l’autre.

Avantageusement, l’éclatement des microcapsules M résulte des contraintes exercées par le substrat pliable S1 sur la couche porteuse C1, qui ensuite exerce une contrainte sur les microcapsules M. La contrainte exercée par la couche porteuse C1 peut être une contrainte d’écrasement, ou au contraire une contrainte d’étirement. La contrainte exercée par la zone de pliage Zp peut également s’exercer directement sur les microcapsules M, de sorte que leur éclatement résulte de la combinaison des contraintes exercées par la zone Zp et la couche porteuse C1. La contrainte exercée par la couche porteuse C1 peut également être une contrainte d’écrasement dans le sens de l’épaisseur de la couche porteuse C1.

La figure 3 illustre une variante de réalisation dans laquelle le substrat pliable S2 présente une face inférieure Sc qui est concave, mais peut toutefois servir de support de communication. Du fait de cette concavité, l’épaisseur de paroi du substrat pliable S2 est plus faible au niveau de sa zone de pliage Zp qu’au niveau de ses bords opposés B. Ainsi, la localisation et le sens du pliage est imposé au niveau où le substrat pliable S2 présente son épaisseur minimum. Dans ce second mode de réalisation, le film pelable F a été remplacé par une paroi de pulvérisation W1 qui recouvre la couche porteuse C1 et ses microcapsules M remplies de produit fluide P. Contrairement au film pelable F, la paroi de pulvérisation W1 est montée à demeure et n’a pas vocation à être retirée pour pouvoir utiliser le dispositif de pulvérisation. La paroi de pulvérisation W1 peut par exemple être formée avec des amorces de rupture W11, qui sont visibles sur la figure 5a. Ainsi, à l’état initial de repos comme représenté sur la figure 3, la paroi de pulvérisation W1 est intacte et ne présente aucun trou. A l’usage, le pliage du substrat S2 va générer une contrainte d’étirement sur la paroi de pulvérisation W1 qui va ainsi rompre au niveau des amorces de rupture W11. En variante, il est également possible que la paroi W1 ne comprenne pas d’amorce de rupture et se fende lors du pliage de manière aléatoire ou régulière. La paroi de pulvérisation W1 peut par exemple présenter une épaisseur variable de sorte que des ouvertures de pulvérisation se forment au niveau où elles présentent la moindre épaisseur.

Le dispositif de pulvérisation de la figure 4 peut comprendre un substrat pliable S1, qui est avantageusement compatible avec l’alcool. Il peut par exemple être réalisé à base d’un matériau cellulosique. En revanche, ce dispositif de pulvérisation ne comprend pas de microcapsules M, mais une couche porteuse C2 qui est poreuse, écrasable et imprégnée de produit fluide. La couche porteuse C2 peut par exemple se présenter sous la forme d’une mousse écrasable à pores ouverts. La couche porteuse C2 peut être entièrement ou partiellement remplie de produit fluide. On peut par exemple envisager que les cavités de la couche porteuse soient à moitié remplies par des produits fluides et de l’air, de manière à produire un spray biphasique. La couche porteuse C2 est recouverte par une paroi de pulvérisation W2 qui peut être formée avec des orifices de pulvérisation W21, comme on peut le voir sur la figure 5b. En variante, il est également possible de remplacer la paroi de pulvérisation W2 par la paroi de pulvérisation W1 des figures 3 et 5a. On peut également envisager que la paroi de pulvérisation ne comprenne ni d’orifice de pulvérisation, ni d’amorce de rupture et se fende au moment du pliage. La paroi de pulvérisation W2 est ici recouverte avec un film pelable F, similaire ou identique à celui du premier mode de réalisation.

La paroi de pulvérisation W2 peut par exemple comprendre de 10 à 500 orifices de pulvérisation présentant un diamètre allant de 5 µm à 100 µm. Il est également envisageable de prévoir des trous des orifices de pulvérisation de taille différente sur une même paroi de pulvérisation W2.

Dans le quatrième mode de réalisation des figures 6a et 6b, le substrat pliable S3 est laminé et comprend deux couches S31 et S32. La couche supérieure S31 peut par exemple être réalisée avec un film à base d’un matériau cellulosique compatible avec l’alcool. Quant à la couche inférieure S32, elle peut être réalisée à partir d’une plaque de carton de cellulose et peut définir une amorce de pliage Sp. La face inférieure de la couche inférieure S32 peut servir de support de communication. La couche porteuse C3 se présente ici sous la forme d’une galette souple formant des petites cuvettes C31. La couche porteuse C3 peut par exemple être réalisée à partir d’une mousse à cellule fermée ou d’un élastomère. Les petites cuvettes C31 sont partiellement ou totalement remplies de produit fluide P, comme on peut le voir sur la figure 6b. Les cuvettes C31 contenant le produit fluide P sont ensuite scellées à l’aide d’une paroi de pulvérisation W1, qui peut être identique ou similaire à celle des figures 3 et 5a. En utilisation, le substrat S3 est plié de manière à déformer la couche porteuse C3 et à faire rompre les amorces de rupture de la paroi de pulvérisation W1. Le produit fluide P mis sous pression dans les cuvettes C31 est ainsi refoulé à travers la paroi de pulvérisation W1 sous la forme d’un spray constitué de fines gouttelettes. A la place de la paroi de pulvérisation W1, on peut également utiliser la paroi de pulvérisation W2 en association avec un film pelable F.

Quel que soit le mode de réalisation, le produit fluide P est supporté par ou contenu dans une couche porteuse qui est mise sous contrainte à l’aide d’un substrat pliable. Le produit fluide P est ainsi mis sous pression dans la couche porteuse jusqu’à ce qu’il trouve un passage de sortie à travers lequel il est pulvérisé en fines gouttelettes. Les passages de sortie pour le produit fluide peuvent être créés par l’éclatement de microcapsules ou la mise en œuvre d’une paroi de pulvérisation pré-percée ou qui va se rompre sous l’action combinée de la pression du produit fluide et des contraintes exercées sur elle.

Claims

Dispositif de pulvérisation de produit fluide, caractérisé en ce qu’il comprend :
un substrat pliable (S1 ; S2 ; S3) définissant deux bords opposés (B) et une zone de pliage (Zp) disposées entre les deux bords opposés (B), les deux bords opposés (B) étant aptes à se rapprocher l’un de l’autre par pliage de la zone de pliage (Zp),

une couche porteuse (C1 ; C2 ; C3) appliquée sur la zone de pliage (Zp),

un produit fluide (P) contenu dans la couche porteuse (C1 ; C2 ; C3),
de telle sorte que le pliage du substrat pliable (S1 ; S2 ; S3) entraine une augmentation de la pression du produit fluide (P) contenu dans la couche porteuse (C1 ; C2 ; C3), ce qui a pour conséquence d’expulser le produit fluide (P) hors de la couche porteuse (C1 ; C2 ; C3) sous forme de fines gouttelettes pulvérisées.
Dispositif de pulvérisation de produit fluide selon la revendication 1, comprenant en outre une paroi de pulvérisation (W1 ; W2) qui est disposée sur la couche porteuse (C1 ; C2 ; C3), la paroi de pulvérisation (W1 ; W2) formant des orifices de pulvérisation (W21).
Dispositif de pulvérisation de produit fluide selon la revendication 2, dans lequel les orifices de pulvérisation (W21) sont créés au moment du pliage du substrat pliable (S1 ; S2 ; S3), avantageusement à partir d’amorces de rupture (W11).
Dispositif de pulvérisation de produit fluide selon la revendication 1, 2 ou 3, comprenant en outre un film (F) disposé sur la couche porteuse (C1 ; C2 ; C3) ou sur la paroi de pulvérisation (W1 ; W2), ce film (F) étant retiré avant pliage du substrat pliable (S1 ; S2 ; S3).
Dispositif de pulvérisation de produit fluide selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le produit fluide (P) est conditionné dans des microcapsules éclatables (M) qui sont noyées dans la couche porteuse (C1).
Dispositif de pulvérisation de produit fluide selon la revendication 5, dans lequel la couche porteuse (C1) définit une surface externe (C11), les microcapsules éclatables (M) affleurant la surface externe (C11).
Dispositif de pulvérisation de produit fluide selon la revendications 5 ou 6, dans lequel la couche porteuse (C1) est déformable et contribue à l’éclatement des microcapsules éclatables (M).
Dispositif de pulvérisation de produit fluide selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel la couche porteuse (C2) est poreuse et écrasable et imprégnée de produit fluide (P).
Dispositif de pulvérisation de produit fluide selon la revendication 4 ou 5, dans lequel la couche porteuse (C3) forme des cuvettes (C31) remplies de produit fluide (P) et scellées par la paroi de pulvérisation (W1 ; W2).
Dispositif de pulvérisation de produit fluide selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le substrat pliable (S2) présente une légère courbure à l’état de repos, afin d’induire le sens du pliage.
Dispositif de pulvérisation de produit fluide selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le substrat pliable (S1 ; S3) présente au moins une amorce de pliage (Sp), afin d’induire le sens du pliage.
Dispositif de pulvérisation de produit fluide selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le substrat pliable (S1 ; S2 ; S3) est réalisé à base de matériaux cellulosiques compatibles avec le parfum.
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