Baignoire

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Contexte

Bien que les humains se soient baignés depuis la préhistoire, les bains remplissaient une fonction principalement religieuse, sociale ou agréable bien plus souvent qu'une fonction hygiénique. Les Grecs avaient des salles de bains, équipées d'un approvisionnement en eau et d'un drainage, dès 1700 av. Les Romains ont développé la baignade comme une habitude sociale centrale au troisième siècle BC. , construisant des bâtiments publics élaborés de taille énorme avec plusieurs salles pour se déshabiller, faire de l'exercice et se baigner.

Après la chute de l'Empire romain, le bain a perdu de sa popularité en Europe, bien qu'il ait survécu dans le cadre de la routine monastique, et dans les pays musulmans. Le bain public musulman comprenait un dressing, un bain froid et un bain chaud regroupés autour d'une chambre à vapeur centrale en forme de dôme. Les bains publics ont retrouvé leur popularité en Europe aux XIe et XIIe siècles.

Dans les maisons privées, la baignade se faisait dans des baignoires en bois installées dans les chambres, mais certains châteaux et palais avaient des salles de bains permanentes. En fait, Henry m d'Angleterre a fait installer de l'eau courante chaude et froide dans les bains publics de son palais de Westminster.

Au 18ème siècle, il est devenu à la mode de passer une saison à un point d'eau (comme Bath en Angleterre) mais seules les recherches du 19ème siècle sur l'hygiène ont fait du bain une vertu. La baignade avait lieu dans des bains froids primitifs et généralement portables dans les écoles et les institutions. Bien que des baignoires permanentes aient été installées dans les chambres au milieu du XIXe siècle, la plomberie était inexistante et les baignoires devaient être vidées à la main. Ce n'est qu'après la Première Guerre mondiale que la plomberie et la production de baignoires ont permis au bain à l'eau courante de devenir une installation permanente dans la maison.

Les baignoires font désormais partie de l'industrie des appareils et accessoires de plomberie, qui totalisait environ 5,7 milliards de dollars aux États-Unis en 1994. Ce marché est partagé à peu près également entre les appareils et les accessoires. Plus de trois millions de baignoires, y compris des bains à remous et des bains à remous, sont expédiées chaque année. Les appareils de plomberie sont classés en trois industries selon les matériaux à partir desquels ils sont fabriqués :vitreux, métal et plastique. Ces dernières années, les goûts changeants des consommateurs ont déplacé d'autres matériaux en faveur des plastiques pour les baignoires, les bains à remous et les lavabos. Soixante-deux pour cent des baignoires, 92 % des bains à remous et 28 % des toilettes sont en plastique. Outre le plastique, le matériau standard des baignoires est la fonte émaillée ou en acier. Les baignoires doivent être fabriquées selon les normes établies par l'American National Standards Institute.

Le processus de fabrication
:Baignoires émaillées

Matières premières

La base métallique des baignoires est en fonte grise (contenant du carbone, du silicium, du manganèse, du phosphore et du soufre), en acier au titane, en acier zéro carbone ou en acier partiellement décarburé. Ces compositions ont été spécialement conçues pour l'émaillage. L'émail est fabriqué à partir d'une fritte ou d'un verre composé d'une variété de matières premières, à la fois des produits chimiques manufacturés et des minéraux naturels. Ceux-ci comprennent l'argile, le feldspath, le baryum La base métallique des baignoires est en fonte grise, en acier au titane, en acier zéro carbone ou en acier partiellement décarburé . Ces compositions ont été spécialement conçues pour l'émaillage. carbonate, acide borique, calcaire, spath fluor, sable et autres oxydes.

Préparation du métal

• 1 Le métal est soit coulé dans des moules (fonte grise) soit étiré en tôle et mis en forme (acier). Avant l'émaillage, il doit ensuite être nettoyé. Le nettoyage des pièces moulées est effectué en grenaillant la surface avec des grains de fer refroidis, parfois après un recuit préliminaire (chauffage à 1350-1500°F [730-820°C]). Le grain, ou « grenaille », est projeté à travers des buses à l'aide d'air comprimé ou projeté contre la surface par la force centrifuge à l'aide d'une machine spéciale. Une combinaison des deux méthodes peut être utilisée. Ce sablage enlève toute saleté ou particules de sable du moule de la surface métallique.

  La tôle doit subir un processus de nettoyage plus complexe. Tout d'abord, la surface est nettoyée par grenaillage après recuit pour libérer les contraintes et éliminer les dépôts de graisse. Le dégraissage se fait avec des nettoyants chimiques, d'abord avec un solvant organique, suivi d'une solution alcaline chaude. Le solvant organique élimine la majeure partie de la graisse et de l'huile de la surface métallique. La solution alcaline enlève le film d'huile restant et laisse une surface prête pour le décapage à l'acide.

  Le décapage à l'acide utilise de l'acide chlorhydrique ou sulfurique ou une combinaison de ces acides. Ce processus détartre la surface, ce qui aide à former une liaison solide entre le fer et l'émail de la couche de sol. Le décapage est suivi d'un rinçage à l'eau courante. L'étape suivante est parfois un bain de nickel, qui utilise une solution de sulfate de nickel et d'acide borique pour recouvrir le métal d'une couche de nickel. Cette couche aide également à former une bonne liaison avec l'émail. Le trempage au nickel est suivi d'un rinçage abondant de la vaisselle et d'un autre trempage dans une solution neutralisante. Cette solution composée de carbonate de sodium et de borax dans de l'eau élimine toute trace d'acide et prévient la rouille. Après neutralisation, le métal est séché le plus rapidement possible pour éviter la rouille.

Préparation de l'émail

• 2 Après avoir soigneusement pesé et mélangé les matières premières en quantités précises, la fritte d'émail est préparée par fusion de la charge dans des fours de type rotatif ou continu, alimentés au pétrole ou au gaz. Lorsque la fusion est terminée, l'émail fondu est coulé hors du four en un mince filet dans un réservoir d'eau froide, ce qui produit de petits fragments. Pour les fours continus, la fritte fondue passe entre des rouleaux refroidis à l'eau, qui refroidissent la fritte. La fritte est ensuite séchée et stockée dans des sacs. Avant d'appliquer l'émail, il doit être réduit en poudre à l'aide d'un broyeur à boulets, avec des blocs d'émail comme support de broyage. S'il est appliqué humide, l'émail est broyé avec des ajouts d'argile et d'eau pour faire une barbotine ou une suspension.

Le processus d'émaillage

• 3 L'émail sec est saupoudré sur la surface métallique, qui a été préalablement chauffée à une température supérieure au point de fusion de l'émail. La poudre fond au contact de l'article chaud, formant un revêtement continu. La cuisson dans un four produit une surface lisse semblable à de la porcelaine.

  L'émail humide est appliqué par trempage à l'aide d'un grand réservoir ouvert. Après trempage, la pièce revêtue peut s'égoutter, produisant un revêtement mince et uniforme. La cuve de trempage utilise un système de recalcul pour recycler l'émail. L'émail humide peut également être appliqué à l'aide d'un équipement de pulvérisation automatique.

  Après émaillage, les pièces revêtues sont séchées à l'aide de séchoirs à armoire ou à convoyeur chauffés par des brûleurs à gaz, de la vapeur ou de la chaleur résiduelle des fours d'émaillage ou des lampes infrarouges. La cuisson a lieu dans des fours chauffés par des éléments chauffants métalliques. Deux couches d'émail sont normalement appliquées, une couche de fond suivie d'une couche de couverture. La couche de couverture prend plus de temps à tirer.

Le processus de fabrication
 :Baignoires en plastique

Matières premières

Les baignoires en plastique sont fabriquées à partir d'un certain nombre de matériaux polymères différents, notamment l'ABS (acrylonitrile-butadiène-styrène), les résines acryliques ou le polyester renforcé de fibres de verre. Le type verre-polyester domine le marché des baignoires-douches. Des additifs spéciaux peuvent être incorporés dans le matériau polymère pour améliorer la résistance au feu. Pour donner un aspect de marbre de culture, des copeaux ou de la poussière de marbre peuvent également être ajoutés.

Cette baignoire des années 1920 s'est repliée pour économiser de l'espace et était livrée avec son propre chauffe-eau. (Des collections du Henry Ford Museum &Greenfield Villege.)

La salle de bain n'est généralement pas le lieu auquel on pense pour illustrer les principes de la mécanisation. Pourtant, la transformation des installations balnéaires illustre bien l'obsession de la société occidentale pour l'efficacité et la mécanisation. Les thermes de la Grèce antique et en particulier de l'Empire romain étaient beaucoup plus élaborés et technologiquement sophistiqués - et moins privés - que les simples « toilettes extérieures » de la rura du 20e siècle ! Amérique. L'attention évidente accordée à la conception, à la construction et à l'entretien des installations de dénigrement indique à quel point les activités du bain font partie intégrante de l'identité culturelle depuis des siècles.

Dans Amérique du XIXe siècle, la baignade n'était pas monnaie courante. Dans les années 1880, probablement cinq citadins sur six n'avaient pas d'installations de bain appropriées, juste l'utilisation d'un seau et d'une éponge. Au cours de la seconde moitié du siècle, de nombreux efforts ont été déployés pour encourager les installations de baignade en commun. Les réformateurs ont également préconisé l'utilisation de douches dans les maisons privées également ! comme des équipements publics avec un succès modeste. Essentiellement, les Américains n'ont pas envisagé de se baigner ! celle nécessaire à la santé générale et ne l'associent pas non plus aux séances de thérapie mentale et physique plus complètes (bains à air chaud ou à vapeur, massage, gymnastique) courantes dans d'autres cultures. Pour les Américains de la classe supérieure, un voyage dans un spa peut avoir lieu une fois par an, mais certainement pas une fois faible.

La baignoire était considérée comme un luxe jusqu'au 20e siècle. L'augmentation réelle de l'apparition des baignoires n'est survenue que dans les années 1920, avec l'extension des systèmes d'eau centrale. Suivant la forme des bâtiments hôteliers développés dans les années 1380, les maisons, les immeubles et les appartements étaient de plus en plus construits avec des pièces séparées consacrées au bain. La production d'appareils sanitaires émaillés pour le bain (toilettes, lavabos et baignoires) a été mise en doute entre 1921 et 1923. La baignoire relativement standardisée, produite en série, destinée à un usage privé et familial s'est rapidement imposée.

William S. Pretzer

Les matières premières de la plupart des plastiques sont des produits pétrochimiques, des produits chimiques à base de pétrole et de gaz naturel. Ces produits chimiques sont mélangés avec d'autres produits chimiques spéciaux (stabilisants, charges, colorants ou pigments et plastifiants) dans des réservoirs en acier, puis chauffés pour provoquer une réaction chimique qui convertit le mélange en la composition polymère souhaitée. Le matériau polymère résultant est refroidi et séché pour former une poudre, des billes ou des pastilles, en fonction du processus et du matériau spécifiques.

Les plastiques se divisent en deux groupes :les thermoplastiques et les thermodurcissables. Les thermoplastiques se ramollissent ou fondent lors du chauffage et comprennent les polymères de vinyle et de styrène. Les plastiques thermodurcissables, bien que moulables lorsqu'ils sont produits sous forme de polymères simples, sont convertis par la chaleur et la pression, parfois à l'aide d'un durcisseur, en une forme infusible réticulée. Les plastiques qui entrent dans cette catégorie comprennent les résines époxy et les polyesters.

Processus de formation

Un certain nombre de procédés sont utilisés pour façonner les plastiques en formes, y compris le calandrage (pressage entre les rouleaux pour former des films), le moulage, le moulage par compression et le moulage par injection (fusion et forçage dans un moule refroidi).

Dans le moulage par injection, une machine à vis alternative est généralement utilisée, qui fait fondre le plastique, pressurise la masse fondue pour l'injecter dans un moule fermé, ferme le moule pour que le plastique puisse se solidifier et ouvre le moule pour permettre le retrait de la pièce. L'injection se produit lorsque la vis est forcée hydrauliquement vers l'avant dans le canon. Pendant la période de refroidissement et de solidification, la vis commence à tourner et à fondre un nouveau matériau pour la pièce suivante.

Le moulage par compression est utilisé pour fabriquer des baignoires en plastique et renforcées de fibres. Pour les baignoires renforcées, un mélange de fibres, de résine polyester et de pigments, charges et autres additifs est mélangé et formé en une feuille. Dans ce processus, une quantité spécifiée de pâte de remplissage de résine est placée sur un film de support en plastique à l'aide d'une machine spéciale. Le film support est passé sous un hachoir, qui coupe les mèches de verre en petites longueurs. Une fois que le verre est tombé sur le lit de résine, un autre film support avec une autre couche de pâte est ajouté sur le dessus, prenant en sandwich le verre entre les deux couches. Cette structure sandwich est passée à travers une série de rouleaux de compactage pour bien mélanger les fibres et la résine.

Une fois que le matériau - appelé composé de moulage en feuille - s'épaissit, le film support est retiré et le matériau en feuille est découpé en charges, qui sont placées dans des moules métalliques appariés en acier usiné. Une haute pression est appliquée, ce qui chauffe le matériau afin qu'il s'écoule dans toutes les zones du moule. La chaleur du moule active le catalyseur, ce qui permet de durcir. Une fois durcie, la pièce est ensuite démoulée.

Deux procédés appelés drapage à la main et drapage par pulvérisation sont utilisés pour fabriquer la fibre de verre baignoires. Le drapage à la main est une méthode dans laquelle des couches successives de matériau de renfort ou de renfort imprégné de résine sont positionnées dans un moule à la main. Le durcissement se produit à température ambiante sans pression appliquée. Des outils spéciaux sont utilisés pour éliminer les bulles d'air et assurer un mouillage complet de la fibre, si le polymère est ajouté séparément. Le processus de stratification par pulvérisation est plus rapide que la stratification manuelle et consiste à alimenter un flux de fibres coupées dans un jet de plastique liquide dans une cavité de moule. La direction des fibres est aléatoire et le processus est généralement automatisé. Une fois le drapage terminé, le plastique doit se solidifier ou durcir dans un délai raisonnable à température ambiante, ce qui se produit via des réactions chimiques.

Le futur

Étant donné que la construction de logements neufs est la principale source de demande de produits de plomberie, le moment et l'ampleur de la reprise de l'activité de construction et l'économie globale sont des facteurs essentiels pour déterminer la direction des expéditions de baignoires. Au cours de la dernière décennie, la proportion de nouvelles maisons unifamiliales avec 2,5 salles de bain ou plus a doublé pour atteindre environ 44 %. Cela a évidemment accru la demande de baignoires, qui devrait se poursuivre tant que l'économie en général et l'activité de construction s'amélioreront.

La conception de la baignoire est également en pleine évolution. Avec l'adoption des American Disabilities Acts, les baignoires qui accueillent les personnes handicapées sont brevetées, et cette tendance devrait se poursuivre. Profitant des capacités de moulage du plastique, les fabricants conçoivent également une baignoire et une douche à une unité. La sécurité est un autre facteur de conception important et des revêtements de surface antidérapants préfabriqués ont été développés.

D'autres améliorations de conception se poursuivront dans le domaine de la prévention des fuites. De telles conceptions comprennent la fourniture d'une unité de barrière contre l'humidité entre la baignoire et le sous-plancher, ou la conception de la baignoire de sorte que le mur et la base fassent partie intégrante de la baignoire. Cette dernière approche déplace toutes les lignes de contact entre la baignoire et les surfaces adjacentes environnantes afin qu'elles soient couvertes et protégées de la pénétration de l'eau.