Brevet FR2134031A1 — publié le 19721201

La présente invention concerne une structure feuilletée de filtration. Il existe actuellement des matières filtrantes capables de retenir les particules de diamètre inférieur au micron contenues 5 dans un fluide, mais ces matières sont cassantes, peu résistantes et peuvent se fissurer ou se casser lorsqu'elles sont soumises à des contraintes même modérées, ce qui les rend impropres à l'usage auxquelles elles sont destinées. Il est donc très souhaitable d'accroître leur résistance sans diminuer sensible-10 ment leur pouvoir filtrant de façon qu'elles puissent être utilisées dans une large gamme d'applications. Par exemple, on réalise un ensemble filtrant intéressant en enroulant en spirale, autour d'un noyau plein,une bande multicouche comportant une couche filtrante de manière à former un filtre spirale. Dans ce 15 genre de filtre, on monte la bande multicouche de façon étanche en des emplacements choisis de façon à obliger le fluide qui pénètre dans le filtre par l'une de ses surfaces spiralées extrêmes à traverser une couche filtrante avant de. sortir par l'autre de ces surfaces. Ce type de structure augmente beaucoup 20 la surface de filtration efficace par rapport au volume global du filtre, mais les matières filtrantes microporeuses actuellement utilisées sont cassantes et ne peuvent être enroulées en spirales ni subir des pressions que le filtre doit supporter en cours d'utilisation sans se fissurer, ou se briser. 25 La présente invention concerne une structure feuilletée cons tituée d'une couche filtrante dont l'une des faces au moins est collée à un tissu poreux par l'intermédiaire d'un adhésif fibreux réticulaire. L'adhésif utilisé comporte un réseau de fibres thermoplastiques entrelacées au hasard qui se ramollissent à des tem-30 pêratures modérées auxquelles la matière filtrante ne subit aucune dégradation. La structure feuilletée est réalisée par mise en contact de deux couches de tissu et d'une couche filtrante entre lesquelles on interpose l'adhésif réticulaire, puis application à ces couches de pressions et températures modérées pour 35 les faire adhérer les unes aux autres. La structure feuilletée selon l'invention est beaucoup plus souple et résistante que les matières filtrantes non feuilletées. Les couches de tissu supportent la matière filtrante pendant sa 72 14225 2134031 flexion sans pratiquement réduire la proportion de pores exposés au fluide dans cette matière, pas plus du reste que ne le fait l'adhésif du fait de sa grande porosité. L'invention sera décrite plus en détail en regard du dessin 5 annexé à titre d'exemple nullement limitatif et sur lequel : la figure 1 est une vue en perspective de la structure feuilletée selon l'invention ; et la figure 2 représente schématiquement un procédé de réalisation de cette structure. 10 On voit sur la figure 1 que la structure feuilletée 1 selon l'invention est constituée de deux couches de tissu extérieures 7 et 2 dont les interstices entre mailles sont désignés par la référence 3. La couche interne de la structure feuilletée est constituée d'une matière filtrante 4 dont les pores peuvent avoir 15 une largeur quelconque, le cas échéant inférieure au micron. La couche filtrante 4 et les couches de tissu 7 et 2 sont collées au moyen de deux couches 5 et 6jdrun adhésif fibreux réticulaire en matière thermoplastique. Les fibres constituant les couches d'adhésif 5 et 6 ont une section transversale sensiblement cir-20 culaire que le procédé de formation de la structure feuilletée 1 permet de conserver même une fois que ces couches adhèrent aux couches 7, 2. et 4, grâce à un réglage approprié de la température et de la pression auxquelles sont soumises les couches lorsqu'on les fait entrer en contact. On parvient ainsi à rê-25 duire au minimum l'obstruction des pores de la couche filtrante 4. La figure 2 représente schématiquement le procédé de formation de la structure feuilletée 1 : on déroule simultanément à partir de dévidoirs 9 et 10, 11 et 1-2, et 13 deux couches 7 et 2 30 de tissu, deux couches 5 et 6 d'adhésif réticulaire et une couche 4 de matière filtrante. Les couches de tissu 2 et 7 et les couches d'adhésif 6 et 5 passent sur des rouleaux chauffés 15 et 16 maintenus à une température approchant 163°C de façon à ramollir quelque peu sans changer leur forme les fibres d'adhé-35 sif réticulaire en contact avec les couches de tissu 2 et 7 et à les faire adhérer à elles. On fait ensuite passer les couches 2, 4, 5, 6 et 7 entre deux rouleaux chauffés 17 maintenus à une température comprise entre 93 et 121°C environ, ce qui colle 72 14225 2134031 les cinq couches les unes aux autres pour former la structure feuilletée 1. L'intervalle séparant les rouleaux 17 est réglé de façon à maintenir la forme sensiblement circulaire de la section transversale des fibres de l'adhésif pour les raisons 5 déjà exposées ci-dessus. On fait varier les conditions particulières de température et de pression en fonction de la forme de l'adhésif réticulaire utilisé et de son point de fusion de façon à assurer un collage efficace sans obstruer de façon sensible les pores de la matière filtrante. Une fois formée la 10 structure feuilletée 1, on peut la découper à la longueur et selon la forme désirée. Parmi les couches, filtrantes appropriées à la réalisation du filtre figurent les matières obtenues à partir d'esters cellulosiques, par exemple l'acétate et le nitrate de cellulose, 15 la largeur moyenne des. pores de ces matières étant inférieure au micron et pouvant atteindre la valeur de 0,025 micron. Des matières filtraiites.de ce genre sont vendues par la "Millipore Corporation" sous les références "MF-Millipore(R)"Celotate(R) ", "Duralon(R)"Mitex(R)", "Polyvic(R)", "Solvinert(R)" et 20 "Microweb(R)". La couche de tissu doit être suffisamment poreuse pour permettre au fluide de s'écouler facilement mais pas assez pour diminuer la résistance et la souplesse de la matière filtrante. On réalise des tissus convenant particulièrement bien à là réa-25 lisation des filtres selon l'invention à partir de fibres de polyester, de polyamide, de polypropylène ou à partir de fibres . acryliques. L'adhésif utilisé est constitué de fibres en matière thermoplastique entrelacées au hasard, car ce type d'adhésif n'endom-30 .mage pas la couche filtrante lors de son application et ne bouche qu'une proportion insignifiante des pores de cette couche exposés au fluide. "L'USM Chemical'Company" vend 'dés adhésifs fibreux réticulaires de ce genre sous la désignation "Thermogrip" ou fibres de polyvinyle. En revanche, d'autres adhésifs réalisés 35 â partir de solvants courants présentent l'inconvénient de détruire beaucoup des matières filtrantes actuellement disponibles en les dissolvant. Il est possible de faire adhérer le tissu â la couche filtrante en posant l'adhésif en des points déterminés 72 14225 2T34031 de cette dernière de façon à en conserver intacte la plus grande partie, mais ce procédé n'est pas à recommander car le tissu ne supporte pas bien la couche filtrante en dehors des points de collage et les risques de rupture de cette dernière au moment de 5 son fléchissement sont beaucoup plus grands. Les éléments ci-après donnent un exemple de la présente invention, cet exemple n'ayant aucun caractère limitatif : on a réalisé une structure feuilletée selon 11 invention avec deux couches extérieures de fibres de polyester, tissées et collées au 10 moyen d'un adhésif réticulaire en fibres de polyester à une couche filtrante intérieure en ester cellulosique blanc ordinaire dont la largeur moyenne des pores était de 0,65 micron [cette matière filtrante est vendue sous la désignation "MF-Millipore(R)"]. L'adhésif était constitué de polyester "Thermogrip 5030C" pesant 15 environ 36 g/m2. Les couches de tissu pesaient environ 1240 g/m2 et leur épaisseur était d'environ 0,2 mm. Chacun des composants se déroulait à partir d'un dévidoir de la manière représentée sur la figure 2. Les rouleaux 15, 16 et 17 étaient maintenus à la température d'environ 163°C. L'intervalle séparant les rouleaux 20 17 était maintenu à une valeur telle que la pression exercée sur la bande multicouche passant entre eux était environ de 45 kg. ' Chaque bande passait entre les rouleaux 17 à la vitesse d'environ 7,6 cm/s et s'enroulait ensuite sur un rouleau de stockage. La description ci-dessus met en évidence que la structure 25 filtrante feuilletée selon l'invention permet de mettre en forme des matières filtrantes relativement peu résistantes et de les utiliser dans une large gamme d'installations de filtration. Elle présente par rapport aux réalisations de la technique antérieure un avantage marqué, car elle permet de combiner les 30 avantages respectifs d'une matière filtrante spéciale et d'une forme de filtre spéciale. Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées au dispositif décrit et représenté sans sortir du cadre de l'invention. 72 14225 2134031 REVENDICATIONS 1.- Structure feuilletée de filtration, caractérisée en ce qu'une couche d'adhésif poreux interposée entre une couche filtrante plane et une ou deux couches extérieures poreuses colle 5 au moins une des surfaces de la première à l'une et/ou l'autre des secondes, la quantité dradhésif utilisée assurant ce collage de façon définitive en n'obstruant qu'une proportion insignifiante des pores de la couche filtrante. 2.- Structure feuilletée de filtration, caractérisée en ce 10 qu'une couche réticulaire d'adhésif poreux, constituée de fibres thermoplastiques et interposée entre une couche filtrante plane et une ou deux couches extérieures poreuses en tissu, colle au moins une des surfaces de la première à l'une et/ou l'autre des secondes. 15 3.- Structure feuilletée selon la revendication 2r caracté risée en ce que chacune des surfaces de la couche filtrante est collée à l'une des couches extérieures. 4.- Structure feuilletée selon la revendication 2, caractérisée en ce que les fibres de l'adhésif sont constituées d'un 20 polyester thermoplastique. 5.- Structure feuilletée selon la revendication 2, caractérisée en ce que la couche filtrante est constituée d'un ester cellulosique dont le diamètre moyen des pores est inférieur à 8 microns environ. 25 6.- Structure feuilletée selon la revendication 4, caracté risée en ce que la section droite des fibres est sensiblement circulaire.