Brevet FR2674143A1 — publié le 19920925

La présente invention concerne un procédé pour la fabrication d'éléments filtrants à partir d'une matière filtrante en feuille, comme du papier filtre, du genre dans lequel on superpose des volets de la feuille, par exemple par pliage en accordéon. Elle concerne également un élément filtrant obtenu au moyen de ce procédé. Les cartouches filtrantes utilisées notamment dans l'industrie aéronautique pour purifier des gaz comme de l'air ou des liquides comme de l'huile ou du kérosène, sont réalisées à partir de feuilles qui sont constituées le plus souvent par du papier cellulosique, mais aussi par du papier en fibres de verre ou par d'autres matériaux appropriés, que l'on plie par exemple en accordéon suivant une couronne. De tels éléments filtrants laissent passer le fluide, par exemple de l'extérieur vers l'intérieur, en retenant les impuretés. Dès que la pression extérieure croit par rapport à la pression qui règne à l'intérieur du filtre, le fluide tend à appliquer l'une contre l'autre les parois de deux plis successifs, ce qui diminue le passage disponible pour l'éva- cuation du fluide filtré, ou va même jusqu'à le supprimer. Pour éliminer cet inconvénient, il a déjà été proposé de placer entre les plis, du côté interne, des écarteurs ou séparateurs qui maintiennent un certain espace entre les parois internes successives des plis de l'élément filtrant. Grâce à cet espace, le fluide épuré peut facilement s'écouler le long des parois du filtre. Toutefois, les écarteurs utilisés, comme des fils en coton, des cales en carton ou des grilles, engendrent des difficultés de fabrication, alourdissent l'ensemble de la cartouche filtrante et augmentent souvent le coût de sa fabrication. En outre, les écarteurs en coton sont très facilement combustibles, ce qui est un grave inconvénient dans le domaine aéronautique. D'autre part, il est connu par le brevet français no 1.562.037 de remplacer de tels écarteurs par des bossages formés dans le papier filtre en le soumettant à un gaufrage ou à un estampage. Un tel traitement n'est toutefois pas applicable aux papiers, par exemple en fibres de verre, dont l'épaisseur est très faible, car il est impossible de toucher à la structure de telles feuilles. Aussi, le but de la présente invention est de proposer un procédé du genre spécifié plus haut qui soit simple, peu motteux, efficace et applicable à toutes les sortes de feuilles de matière filtrante. Selon l'invention, ce but, et d'autres qui apparaî- tront par la suite, comme celui qui vise à proposer un procédé facile à mettre en oeuvre au moyen de techniques connues, est caractérisé par le fait que l'on applique sur la feuille de matière filtrante, avant son pliage, un marquage réalisé au moyen d'une encre qui est susceptible d'augmenter de volume et de durcir au cours d'un traitement ultérieur. On comprend que l'on obtient ainsi sur la feuille, après l'augmentation du volume de l'encre par gonflement ou moussage par réaction physique et/ou chimique, des éléments d'écartement qui empêchent les plis successifs du filtre de s'appliquer les uns contre les autres sous l'effet de la pression du fluide, comme cela était souhaité. En outre, l'encre peut être appliquée sur la matière filtrante en feuille par des procédés qui sont classiques dans le domaine de l'impression, comme la sérigraphie mise en oeuvre au moyen d'un tambour rotatif ou l'héliographie. On obtient ainsi un marquage d'une haute précision qui peut être réalisé avec des vitesses d'application élevées et une grande souplesse de fonctionnement. L'encre utilisée est connue en elle-même, par exemple pour donner du volume dans le domaine de la décoration, et elle ne fait pas partie de la présente invention. Il s'agit d'un produit qui se présente sous la forme d'un liquide visqueux et qui augmente de volume par réaction physique ou chimique lorsqu'il est soumis à un traitement approprié. La nature de ce dernier dépend bien évidemment du produit utilisé, et, selon les cas, il peut consister par exemple en un chauffage que l'on prolonge jusqu'à ce que le gonflement voulu soit obtenu, ou encore en une irradiation par des rayons ultraviolets ou par un rayonnement gamma. Ce traitement sera généralement appliqué avant le pliage de la matière filtrante, mais, dans certains cas, il peut être avantageux de ne le mettre en oeuvre qu'après le pliage, notamment lorsque le calibrage du filtre est contraignant. Un exemple d'une telle encre est une dispersion aqueuse d'un polymère acrylique comme celle vendue par la société Fôlmann sous le nom commercial "Folco Foamcoat". Dans ce cas, une séquence d'opérations préférée comprend l'application du produit suivie d'un séchage à une température comprise entre 30 et 6Q C environ, puis le pliage en accordéon de la feuille de matière filtrante, et enfin le gonflement et le durcissement à une température allant de 120 à 1400 environ pendant une durée de l'ordre de quelques dizaines de secondes. Quoiqutil en soit, de telles encres présentent la propriété supplémentaire de bien résister aux températures élevées, contrairement aux écarteurs en coton que l'on utilisait jusqu'alors, ce qui est un avantage précieux dans le domaine de l'aéronautique, comme on l'a déjà indiqué plus haut. Selon l'invention, l'encre utilisée peut être appliquée sur une seule face de la matière filtrante ou sur les deux, mais, dans les deux cas, il est avantageux que les marques appliquées sur la feuille de matière filtrante de part et d'autre d'une ligne de pliage viennent se superposer après le pliage. En effet, cette disposition permet de doubler facilement l'épaisseur de l'écarteur ou de l'entre toise réalisée selon l'invention. L'encre peut être appliquée sous la forme d'un réseau de traits continus ou, de préférence, discontinus, et avantageusement parallèles entre eux, ou encore d'un réseau de points destinés à former des sortes de picots après le gonflement. Il est facile de déposer de tels points d'encre sur la feuille de matière filtrante de telle manière que l'on obtienne après pliage des picots se faisant face par paires et répartis selon un dessin prédéterminé, par exemple grâce à un réseau de points symétriques par rapport à la ligne de pliage. De même, on peut déposer sur la feuille des alignements de traits d'encre discontinus disposés obliquement par rapport à la ligne de pliage de façon à obtenir après pliage des paires de traits superposés en croix. La description qui va suivre, et qui ne présente aucun caractère limitatif, permettra de bien comprendre comment la présente invention peut être mise en pratique. Elle doit être lue en regard des dessins annexés qui sont hautement schématiques et parmi lesquels Les figures la à lc montrent, sur une vue en coupe prise perpendiculairement à une feuille de matière filtrante, trois étapes du procédé selon l'invention ; La figure 2a représente une vue de dessus avant pliage d'une feuille de matière filtrante traitée selon la présente invention La figure 2b montre une vue en coupe prise selon la ligne II-II de la figure 2a après un pliage partiel de la feuille de matière filtrante La figure 3a est identique à la figure 2a, mais elle représente un autre mode de réalisation de l'invention ; et La figure 3b montre une vue de dessus d'un pli réalisé à partir de la feuille de la figure 3a. Comme on le voit sur les figures la à lc, on part d'une feuille de papier filtre 1 d'une épaisseur de 0, à 0,2 mm environ, et on applique, au moins sur l'une de ses faces, des marques 2 d'une encre vinylique gonflante qui peut être le produit spécifié plus haut et commercialisé par la société Fôlmann. L'application peut avoir lieu avec une haute précision et selon les techniques d'impression classiques au moyen d'un tambour rotatif indiqué de manière schématique en 3 sur la figure lb. Après séchage à 600C et gonflement par chauffage à 140 C, on obtient des écarteurs 4 qui, après pliage du filtre en accordéon, servent de séparateurs entre deux volets superposés de papier filtre en laissant entre eux des passages libres pour le fluide épuré. Si les marques d'encre sont des points 5 disposés sur la feuille de matière filtrante 1 selon les mailles d'un réseau carré ou rectangulaire, comme le montre la figure 2a, et si on plie la feuille 1 en suivant une ligne de pliage 6 équidistante de deux lignes parallèles voisines du réseau, on obtient la disposition de la figure 2b selon laquelle, à l'intérieur du pli formé par des volets de feuille consécutifs la et lb, des paires de picots Sa, 5b se font face en appartenant respectivement aux volets la et lb. Il est clair que cette solution double l'épaisseur des espaces libres ménagés par les picots Sa, 5b entre les volets la, lb. Dans la forme de réalisation selon la figure 3a, les marques d'encre sont des traits discontinus parallèles 7 et équidistants d'une largeur comprise entre 2 à 3 mm environ qui présentent après gonflement une épaisseur de 2 mm environ. La distance entre ces traits dépend du but visé, mais elle doit être suffisamment importante pour que la surface de la feuille de matière filtrante ne soit pas trop obturée par l'encre appliquée. En outre, les traits d'encre parallèles 7 sont inclinés d'un angle voisin de 450 par rapport à la ligne de pliage 8, ils sont alignés perpendiculairement à cette ligne et leurs centres sont symétriques par rapport à elle. Comme le montre la figure 3b, il en résulte après pliage des traits qui se font face en se croisant à angle droit. Par rapport aux picots de la figure 2, cette disposition offre l'avantage que les écarteurs appartenant à deux volets consécutifs de feuille de matière filtrante se font face, en doublant la distance d'écartement, même si le pliage n'est pas réalisé avec une grande précision. - REVENDICATIONS 1. Procédé pour la fabrication d'éléments filtrants à partir d'une matière filtrante en feuille du genre dans lequel on superpose des volets de la feuille, notamment par pliage en accordéon, caractérisé par le fait que l'on applique sur ladite feuille, avant son pliage, un marquage réalisé au moyen d'une encre qui est susceptible d'augmenter de volume et de durcir au cours d'un traitement ultérieur. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que ledit marquage est appliqué au moyen d'une technique d'impression. 3. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que les marques appliquées sur la feuille de matière filtrante de part et d'autre d'une ligne de pliage viennent se superposer après le pliage. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que ledit marquage est constitué par un réseau de points. 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 3 et 4, caractérisé par le fait que ledit réseau de points est symétrique par rapport à la ligne de pliage. 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que ledit marquage est constitué par un réseau de lignes parallèles discontinues. 7. Procédé selon l'une quelconque des revendications 3 et 6, caractérisé par le fait que ledit réseau de lignes est disposé obliquement par rapport à la ligne de pliage. 8. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé par le fait que ledit traitement comprend un séchage à une température comprise entre 30 et 600C environ et un chauffage à une température allant de 120 à 1400 environ pendant une durée de l'ordre de quelques dizaines de secondes. 9. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé par le fait que ledit marquage est appliqué sur une seule face de ladite feuille de matière filtrante et que ledit traitement est réalisé avant le pliage de celle-ci. 10. Elément filtrant fabriqué par un procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 9.