Brevet FR2775616A1 — publié le 19990910

La présente Invention concerne un dispositif de filtration permettant d'éliminer les particules en suspension dans l'air. Les particules sont éliminées sous l'action des forces de sédimentation, d'inertie, électriques et de diffusion .Les caracténstiques d'un filtre sont : I'efficacité, sa résistance au mouvement de l'air et surtout son pouvoir de colmatage. On sait qu'il est d'autant plus difficile de capter les particules en suspension dans l'air que celles-ci sont de dimension microniques ou sub-microniques .I1 faut diminuer les dimensions des microdépoussiéreurs constituant le filtre proprement dit. La méthode traditionnelle pour capter les particules microniques et sub-microniques qui constituent l'essentiel des particules en suspension dans l'air est d'utiliser un papier en fibre de verre constitué de microfibres de verre et de plisser ce papier pour augmenter la surface de passage de l'air à traiter. Le problème des papiers en fibre de verre qui sont neutres électriquement est que ces fibres sont d'une part cassantes et d'autre part peuvent être ré-émises lors de la mise en route de l'installation de traitement d'air .On sait de plus que , plus les fibres de verre sont courtes et de dimensions sub-microniques ,plus elles présentent un nsque cancérigène. En outre les filtres en fibre de verre sont excessivement fragiles et peuvent être détériorés facilement. Une autre méthode consiste à utiliser un non tissé constitué de fibres synthétiques de constitué de microfibres de dimensions microniques et sub-microniques de polypropylène obtenue par soufflage à chaud associé ou non à un support de fibres de particules de fibres de polyester conductrices de dimensions super-microniques. L'avantage d'utiliser des fibres synthétiques est de pouvoir obtenir un non tissé de porosité supérieure, à efficacité égale, à celles des non tissés en fibre de verre de porosité plus faible. L'inconvénient des non tissés constitué de fibres synthétiques est lié aux phénomènes de polarisation des fibres qui limitent l'efficacité des filtres. Le dispositif selon l'invention permet d'obtenir des filtres en mat constitué d'un agencement très lâche de fibres, de porosité de l'ordre de 100%, d'épaisseur bien plus grande (plusieurs cm) que les filtres non tissés, ,de grande efficacité, de faible résistance au mouvement de l'air et de pouvoir de colmatage pratiquement nul. Le dispositif selon l'invention, rend inactif les phénomènes d'interaction électriques entre les fibres sub-microniques de polypropylène chargées électriquement et permet de faire varier l'efficacité du filtre par augmentation du poids relatif des micro-fibres par rapport au poids des fibres supermicroniques de chlorofibre. Ce dispositif consiste à inclure au sein d'un ensemble de fibres synthétiques très lâche constitué par exemple de chlorofibres de dimensions super-microniques 10-15 microns) des particules de dimensions microniques. Avantageusement, afin d'augmenter la tenue mécanique du filtre, il est inclus un pourcentage faible de 10-15 % de fibres en polyester fusibles de dimensions 10-15 microns ou d'autres fibres thermo-fixantes. A)Les micro- particules sont constituées de fibres de polypropylène obtenues par soufflage à chaud de dimensions de 0,5 à 2 microns. Elles sont introduites: 1)soit au moment de leur fabrication au niveau du voile de cardage des fibres de chlorofibre de 10-15 microns constituant l'armature du mat, 2)soit sous forme de voile de polypropylène de 10-20 g/m2 au niveau du voile de cardage des fibres de chlorofibre de 10-15 microns constituant l'armature du mat, 3)soit sous forme de non tissé dans le séparateur de fibre en même temps que les fibres de chlorofibres de dimensions 10-15 microns. Avantageusement, on met en série plusieurs séparateurs de fibre de façon à, augmenter la séparation des fibres de polypropylène de façon à augmenter l'efficacité du mat. On peut incorporer sur une partie du voile de carde seulement des fibres sub-microniques de façon à ce que la couche supérieure du filtre soit exempte de fibres sub-microniques pour éliminer -. en premier les grosses particules. 4) soit sous forme d'un non tissé constitué de fibres de polypropylène de diamètre de 0,5 à 2 microns et introduites à l'intérieur du mat grâce à une aiguilleteuse à plus de 1000 coups par minute et avec des aiguilles à feutrer permettant l'inclusion à l'intérieur du mat des fibres de polypropylène. Selon les modes particuliers de fabrication :une tension continue de quelques milliers de volts peut être appliquée aux bornes du filtres de façon à augmenter l'efficacité de celui-ci. B) Avantageusement, les particules sub-microniques sont remplacées par des particules de forme sphérique ou non afin d'augmenter les effets électriques et réagissant chimiquement avec les gaz à capter. Avantageusement, ces particules sont des particules de charbon actif pour éliminer les odeurs. Ces particules sont incorporées au moment de la fabrication du voile de carde constituées de fibre de chlorofibre de dimensions 10-15 microns de façon à inclue en profondeur ces particules dans le mat sans augmenter la perte de charge Selon les modes de fabrication: Une tension continue de quelques milliers de volts peut être appliquée aux bornes du filtre afin d'augmenter l'efficacité de celui-ci . REVENDICATIONS l)Dispositif de filtration de l'air caractérisé en ce qu'il est constitué d'un support à fibres très lâches constitué de fibres de chlorofibres de dimensions 10-15 microns refermant des fibres de dimensions 0,5 à 2 microns de polypropylène. 2)Dispositif suivant la revendication 1 caractérisé en ce qu'on y a introduit un faible pourcentage de fibres de polyester de 10-15 microns de diamètre fusibles permettant d'augmenter la tenue mécanique du filtre. 3)Dispositif suivant la revendication 1 caractérisé en ce qu'il comporte des moyens pour appliquer une tension continue permettant de polariser de façon continue, plus active et constante dans le temps les micro-fibres. 4)Dispositif suivant la revendication 1 caractérisé en ce qu'il comporte en outre une poudre de dimensions submicroniques de forme sphérique ou non chargé ou non électriquement qui peut réagir chimiquement sur les gaz à traiter. 5)Dispositif suivant la revendication 4 caractérisé en ce qu'il comporte une poudre constituée de charbon actif permettant d'éliminer les gaz sous forme d'odeurs. 6) Procédé de fabrication de filtre à air caractérisé en ce qu'il consiste à introduire dans un support de fibres très lâches constituées des fines particules de dimensions égale ou inférieure au micron. 7)Procédé suivant la revendication 6 caractérisé en ce qu'il consiste à introduire dans un support de fibres très lâche des particules de charbon actif. 8) Procédé de fabrication selon l'une des revendications 6 à 7 caractérisé en ce qu'il consiste à introduire par aiguilletage des fibres de dimensions microniques et submicroniques à travers un support de fibres lâches. 9) Procédé de fabrication du dispositif selon la revendication 2 caractérisé en ce qu'il consiste à introduire des fibres de polypropylène de dimensions 0,5 à 2 microns à l'intérieur d'une ouate composée de fibres de chlorofibres de diamètre 10-15 microns et de fibres de polyester de diamètres 10-15 microns