Brevet FR2219002A1 — publié le 19740920

La présente invention concerne un sac pour renfermer des boues résiduaires de pétrole, qui est constitué par un stra tillé cotitu par une nappe fibreuse non tissée et une feuille de renforcement. Tel qu'il est ici utilisé, le terme "boues résiduaires de pétrole" (ou simplement boues résiduaires) désigne les boues résiduaires qui restent avec de l'eau dans le fond dgun réservoir de pétrole brut, situé par exemple dans une raffinerie ou dans un pétrolier après extraction du brut et après lavage du réservoir avec de l'eau. Jusqu'ici, on enlevait les boues résiduaires dans des sacs de paille. Cependant, les sacs de paille présentent un certain nombre d'inconvénients. Par exemple, ils sont volumineux et lourds et leur capacité est faible. En outre, les parois des sacs de piaille ne peuvent être de qualité uniforme et il en résulte souvent une fuite des boues résiduaires, auquel cas les sacs ne peuvent pas conserver les boues résiduaires en ne permettant que le passage de l'eau. La présente invention vise à procurer un sac destiné à contenir des boues résiduaires, qui ne présente pas les inconvénients précités des sacs de paille. La présente invention propose un sac pour boues résiduaires de pétrole, dans lequel la paroi du sac est en un stratifié constitué par une nappe fibreuse non tissée et par une feuille de renforcement perméable à l'eau. Du fait que le sac de cette invention est prévu pour récupérer les boues résiduaires avec une bonne élimination de l'eau et pour y conserver ces boues, la nappe fibreuse non tissée qui constitue la paroi du sac de l'invention doit pouvoir retenir ces boues sans fuite en ne permettant que le passage de l'eau. 'ta nappe fibreuse non tissée utilisée pour réaliser la paroi du sac de la présente invention peut être choisie parmi des matières fibreuses qui présentent une bonne résistance au pétrole et une bonne affinité pour le pétrole et qui, de préférence,gon- flent au contact de celui-ci. En ce qui concerne l'affinité pour le pétrole, il est souhaitable d'utiliser des matières ayant une tension superficielle critique ne dépassant pas 50 dynes/cm, notamment 45 åynes/cm. La tension superficielle critique" est déterminée comme suit : on place des gouttes de liquide ayant des tensions superficielles différentes sur un échantillon plat disposé horizontalement et on mesure l'angle de contact (&commat;) formé entre l'échantil- lon et chacune des gouttes de liquide. On établit ensuite la relation entre la tension superficielle de chacune des gouttes de liquide et cos G . La valeur intrapolée ou extrapolée de la ten- sion superficielle qui satisfait la relation cos 9 = 1 (c'està-dire &commat;= O, qui est le point critique pour lequel la goutte s'étale), est déterminée et définie comme étant la tension superficielle critique.On donne ci-après les valeurs de tensions superficielles critiques de quelques polymères caractéristiques. Polymères Tension superficielle critique (dynes/cm) Polypropylène 25 - 27 Polyéthylbne 31 - 32 Polychlorure de vinyle 34 - 37 Poly(méthacrylate de méthyle) 31 - 36 Téréphtalate de polyéthylène 42 - 43 Nylon 6 42 - 44 Rayonne de viscose 45 - 45 Ainsi, on peut choisir les matières fibreuses parmi une large gamme de matières fibreuses satisfaisant les spécificationss ci-dessus. Comme exemples de matières fibreuses donnant satisfaction, on peut citer : des fibres naturelles telles que le coton ou le jute, des fibres régénérées telles que la rayonne, et des fibres synthétiques en un polymère synthétique tel que polyoléfines, polystyrènes, polyesters et polyamides. Ces fibres peuvent être utilisées, soit seules, soit en mélange de deux ou plusieurs. L'utilisation des fibres synthétiques est particulièrement recommandée. Parmi celles-ci, on peut utiliser avantageusement dans cette invention les fibres de polypropylènes, les fibres de polyesters et les fibres de polyamides, toutes ces fibres ayant une forte affinité pour les pétroles. Le denier de ces fibres n'est pas critique. Cependant, du fait que des fibres ayant un denier trop important ne retiennent que faiblement les boues résiduaires de pétrole et que le tissu préparé à partir de ces fibres doit être plus lourd, on préfère les fibres n'ayant pas plus de 7 deniers, notamment pas plus de 5 deniers. Il n'y a pas de limite inférieure particulière pour le nombre de deniers, celui-ci étant déterminé en fonction de la facilité de manipulation ou de la ténacité recherchée. Générale- ment, le nombre de deniers est au moins 1, notamment au moins 2. On se débarasse souvent des sacs pour boues résiduaires en les brtLant après y avoir introduit les boues. En conséquence, il est souhaitable que la matière fibreuse formant la nappe fibreuse non tissée soit combustible et ne dégage pas de gaz nocifs en brtlant. On utilise les matières fibreuses décrites ci-dessus sous forme d'une nappe fibreuse non tissée. Cette nappe est produite par tout procédé connu en soi, par exemple par liaison mécanique telle qu'aiguilletage ou piqûres, par liaison chimique ou par liaison au filage. Pour le but de cette invention, on préfère les tissus on tissés préparés par le procédé de liaison mécanique. Afin que la nappe fibreuse non tissée ainsi préparée ne permette pas la fuite des boues résiduaires, mais permette seule ment le passage sélectif de l'eau, on a trouvé que le poids (P (g/m2)) et l'épaisseur (d (mm)) de la nappe fibreuse non tissée devaient satisfaire les relations suivantes 500 ) P > 100 (1) d ) 0,9 (2) P > 20d + 10 (3) En d'autres termes, la nappe fibreuse non tissée doit avoir une densité apparente de 0,56 à 0,02 -g/cm3, calculée à partir des relations précédentes. Celles ayant une densité faible sont de préférence utilisées sous forme de feuilles épaisses et celles ayant une densité élevée sous forme de feuilles minces. La nappe fibreuse non tissée seule est insuffisante pour supporter la charge des boues résiduaires lors du transport et, en conséquence, elle est utilisée avec une feuille de renforcement appliquée sur elle. En pratique, un sac contient 50 à 60 kg de boues résiduaires et, en conséquence, la feuille de renforcement doit avoir une résistance suffisante pour supporter ce poids. Il est habituellement souhaitable que la feuille de renforcement ait une résistance à la traction (résistance à la traction du tissu par largeur unitaire) d'au moins 3 kg/cm, notamment au moins 5 kg/cm, et de façon plus souhaitable au moi 7 kg/cm. On mesure la résitance à la traction sur un échantillon ayant une longueur de 20 cm et une largeur de 5 cm, à 200C et à 65% d'humidité relative, avec une vitesse de traction de 100%/minute. En outre, la feuille de renforcement doit être perméable à 11 eau. Habituellement, on utilise des feuilles ayant une perméabilité à l'eau d'au moins 10 litres/m2/minute, notamment au moins 30 litres/m2/minute. Du fait que la feuille de renforcement est prévue pour renforcer la nappe fibreuse non tissée, on peut la préparer à partir de diverses matières naturelles, régénérées ou synthétiques, résistant au pétrole. Par exemple, on utilise sous la forme d'un tissu tissé, d'un tissu tricoté, d'une gaze ou dtun film perforé. On peut par exemple utiliser comme feuille de renforcement un tissu de jute, un tissu de rayonne de viscose, un tissu de coton, un tissu dialcool de polyvinyle, un tissu de polyester ou un tissu tissé de polyamide.Ces feuilles ont habituellement un poids unitaire d'au moins 100 g/m2, notent 150 à 350 On utilise la nappe fibreuse non tissée et la feulllede renforcement sous forme dtun ensemble d'une seule pièce. le stratifié peut être obtenu par diverses méthodes, par exemple par aiguilletage, coutures, collage à chaud ou collage par un adhésif. Dans certains cas, on peut les utiliser simplement b tat superposé. De façon générale, on utilise une seule nappe fibreuse non tissée et une seule feuille de renforcement pour obtenir un stratifié donnant satisfaction selon cette invention. On peut également mettre en sandwich une feuille de renforcement entre deux feuilles d'une nappe fibreuse non tissée, ou mettre en sandwich une nappe fibreuse non tissée entre deux feuilles de renforcement, ou laminer deux nappes fibreuses non tissées en les alternant avec au moins deux feuilles de renforcement. De préférence, le poids unitaire du stratifié obtenu et les proportions en poids de la nappe non tissée et de la feuille de renforcement sont compris dans les plages spécifiées dans le tableau ci-après. Poids unitaire d$ Proportion de Proportion de la feuille tratifiée feuille non tissée feuille dè renforcement 200 - 375 40 - 50 60 - 40 375 - 500 50 - 70 50 - 30 500 - 700 70 - 75 30 - 25 le stratifié ainsi obtenu est formé en un sac par des moyens habituels. Au formage, la nappe fibreuse non tissée peut se trouver, soit à l'intérieur, soit à l'extérieur du sac, mais de préférence à l'intérieur. D:ns la fabrication de sacs pour contenir des boues résiduaires de pétrole selon l'invention, les matières constituant la nappe fibreuse non tissée et la feuille de renforcement sont de préférence des matières fibreuses, notamment des fibres synthétiques, présentant une faible imprégnation à l'eau. Toutefois, les fibres synthétiques tendent à se charger statiquement et présentent des inconvénients du point de vue de la sécurité. On peut aisément éliminer cet inconvénient en incorporant des fibres conductrices de l'électricité, telles que des fibres de carbone ou des fibres synthétiques revêtues de fines poudres conductrices, ou des fibres métalliques par des moyens tels que le filage mixte, la torsion, l'intertricotage, l'intertissage ou la couture. Par exemple, on peut rendre antistatique la feuille laminée en cousant la nappe fibreuse non tissée et la feuille de renforcement en utilisant un fil de couture en fibres conductrices de l'électricité, à intervalles de 3 cm. La auantité de fibres conductrices de l'électricité n'est pas limitée, mais du point de vue antistatique et économie, la quantité appropriée est habituellement comprise entre 5 et 100g/m2, notamment 10 à 50 g/m2 et de façon préférable 20 à 40 g/m2, ces valeurs étant rapportées à la feuille laminée. On obtient ainsi un sac pour contenir des boues résiduaires de pétrole, qui ne provoque pas d'accidents dus aux charges statiques, permet une bonne séparation des boues résiduaires de l'eau par comparaison aux sacs de paille classiques,qui sont légers et non volumineux et ont une grande capacité. Les exemples suivants illustrent la présente invention plus en détail. Exemple 1 On prépare un tissu de jute ayant un poids unitaire de 180 g/m2 et une perméabilité à l'eau de 80 l/m2/minute en utilisant un fil de jute tissé (titre coton 4) comme fils de chaîne et fils de trame selon une densité de 55/10 cm. On superpose sur le tissu de jute une feuille de renforcement constituée par une nappe cardée (poids unitaire 180 g/m2; épaisseur 2 mm) de fibres coupées de polyester (2 deniers, 48 mm de longueur) et l'ensemble est aiguilleté. La feuille stratifiée obtenue est formée en un sac avec la feuille de renforcement à l'extérieur du sac. On place dans le sac 60 kg de boues résiduaires contenant de l'eau. L'eau passe à travers la paroi du sac, mais le sac ne permet pas la fuite des boues résiduaires. En outre, le sac ne se rompt pas lors du chargement ou du transport et est facile à manipuler. Exemple 2 Une nappe (poids unitaire 230 g/m2, épaisseur 4,2 mm) constituée par des fibres coupées de rayonne (2 deniers, 48 mm) est superposée sur la même feuille de renforcement que dans l'exem- ple 1, et l'ensemble est aiguilleté. La feuille stratifiée obtenue est formée en un sac de la même manière que dans l'exemple 1. lorsqu'on introduit des boues résiduaires dans le sac, il présente des caractéristiques excellentes similaires à celles du sac de l'exemple 1. Exemple 3 Une feuille de renforcement ayant un poids unitaire de 155 g/m2 et une perméabilité à l'eau de 105 l/m2/minute est obtenue en tissant un fil de téréphtalate de polyéthylène (200 torsions/mètre, 1200 deniers/240 filaments) avec une densité de channe de 55 fils/10 cm et une densité de trame de 50 fils/l0 cm. On plie 8 feuilles d'une nappe cardée en coton (longueur de fibres 25 à 35 mm, denier 1,6 à 2,1) en utilisant un mécanisme alimentaire écossais pour former une nappe ayant un poids unitaire de 320 g/m2 et une épaisseur de 3,5 mm. La nappe est réunie à la feuille de renforcement et l'ensemble est aiguilleté. 'ta feuille stratifiée obtenue est formée en deux sacs, l'un ayant la feuille de renforcement à l'intérieur et l'autre l'ayant à l'extérieur. lorsqu'on introduit dans chacun des sacs 60 kg de boues résiduaires contenant de l'eau, il pressente d'excellentes caractéristiones similaires à celles du sac de ltexemple 1, que la feuille de renforcement soit à l'intérieur ou à l'extérieur. On a constaté que ce ntest que lorsque la feuille de renforcement est solidarisée de la nappe fibreuse non tissée qu'il n'y a pas de différences dans les caractéristiques. Exemple 4 On prépare une feuille de renforcement ayant un poids unitaire de 105 g/m2 et une perméabilité à l'eau de 165 l/m2/minute en tissant un fil de nylon 6 (300 torsions par mètre, 840 deniers/ 240 filaments) avec une densité de chalne de 55 fils/10 cm et une densité de trame de 50 fils/l0 cm. On met en sandwich une nappe cardée ayant un poids unitaire de 240 g/m2 constitué par des fibres coupées de polypropylène (4 deniers/filament, longueur de fibres 5 mm) entre deux feuilles de renforcement ci-dessus, et l'ensemble est aiguilleté, la densité d'aiguilletage par surface unitaire variant. La structure stratifiée ainsi obtenue est formée en sacs à-boues résiduaires de la même manière que dans l'exemple -1. On règle la perméabilité à l'eau et la perméabilité au pétrole des 4 sacs à boues résiduaires obtenus en faisant varier le nombre d'aiguilletages entre 20 000/m2 et 2 000 000/m2 et les résultats sont indiqués sur le tableau 1 ci-après. Tableau 1 Echantillons Epaisseur de la nappe Remarques NO non tissée (mm) l 0,8 Ne convient pas du fait que le pétrole et liteau ont tous deux des difficultés de passage 2 1,2 Permet un bon passage de l'eau tout en retenant les boues résiduaires dans le sac 3 8,0 Ditto 4 12,0 Ne convient pas du fait que les boues résiduaires et l'eau traversent toutes deux aisément. On voit sur le tableau 1 que la nappe non tissée doit avoir une épaisseur de 0,9 à 11,5 mm. Exemple 5 On met en sandwich une nappe cardée (poids unitaire 230 g/m2, épaisseur 4,2 mm) constituée par des fibres coupées de polychlorure de vinyle entre deux feuilles de renforcement en nylon, comme dans ltexemple 4, et on coud les feuilles et la nappe ensemble avec un fil de couture contenant des fibres conductrices de l'électricité à intervalles de 25 mm dans le sens de la channe. les fibres conductrices de l'électricité sont des filaments d'acier inoxydable (diamètre 25 microns) et le fil de couture est obtenu en tordant ces filaments d'acier inoxydable avec trois filaments de nylon 150 deniers/30 filaments. On forme la feuille stratifiée en un sac de la même manière que dans ltexemple 1. le sac à boues résiduaires obtenu présente l'avantage de supprimer les risques d'incendie résultant de la charge statique et a également d'excellentes propriétés comme le sac de l'exemple 1. Exemple 6 On superpose une nappe cardée (poids unitaire 170 g/m2, épaisseur 2 mm) constituée par des fibres coupées de polyester sur le même tissu de jute que dans ltexemple 1, et on pulvérise des fibres d'acier inoxydable (diambtre 25 microns, longueur 38 ms) sur la surface de la nappe cardée au taux de 30 vS . ?út ltem- semble est alors aiguilleté pour former un stratifié dtume seule pièce. On forme le stratifié en sac de la m8me manière que dans l'exemple 1. Le sac à boues résiduaires ainsi obtenu empêche l'établissement de eharges statiques et permet de conserver en sécurité les boues résiduaires. vVaDG AXIONS 1 ac uour boues résiduaires de pétrole, caractérisé par le fait que sa paroi est un stratifié constitué par une nappe fibreuse non tissée et par une feuille de renforcement perméable a l'eau. 2.- Sac pour boues résiduaires selon la revendication 1, dans lequel le poids unitaire (P en g/m) et l'épaisseur (d en de la nappe fibreuse non tissée satisfont les relations suivantes: 500 ) P > 100 d > 0,9 P ) 20 d+ 10 3.- Sac pour boues résiduaires selon la revendication 1, dans lequel la nappe fibreuse non tissée est constituée par des fibres ayant une tension superficielle critique inférieure à 50 dynes/cm. 4.- Sac pour boues résiduaires selon la revendication 1, dans lequel la nappe fibreuse non tissée est constituée par des fils d'un denier au plus égal à 7. 5.- Sac pour boues résiduaires selon la revendication 1, dans lequel la nappe fibreuse non tissée est constituée par des fibres choisies dans le groupe comprenant : coton, jute, fibres de rayonne, fibres oléfiniques, fibres de polystyrène, fibres de polyesters et fibres de polyamides. 6.- Sac pour boues résiduaires selon la revendication 1, dans lequel la feuille de renforcement a une résistance à la traction d'au moins 3 kg/cm. 7.- Sac pour boues résiduaires selon la revendication 1, dans lequel la feuille de renforcement est un tissu tricoté, un tissu tissé, une gaze ou un film perforé. 8.- Sac pour boues résiduaires selon la revendication 1, dans lequel la feuille de renforcement a une perméabilité à l'eau d'au moins 10 litres/m/minute. 9.- Sac pour boues résiduaires selon-la revendication 1, dans lequel au moins l'une dé la nappe fibreuse non tissée et de la feuille de renforcement contient des fibres conductrices de l'électricité.