WO2010001043A1 - Installation et procédé d'imprégnation d'un matériau poreux par de la poudre - Google Patents

Installation et procédé d'imprégnation d'un matériau poreux par de la poudre Download PDF

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electrode
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Joric Marduel
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Fibroline France SARL
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B15/00—Pretreatment of the material to be shaped, not covered by groups B29B7/00 - B29B13/00
    • B29B15/08—Pretreatment of the material to be shaped, not covered by groups B29B7/00 - B29B13/00 of reinforcements or fillers
    • B29B15/10—Coating or impregnating independently of the moulding or shaping step
    • B29B15/12—Coating or impregnating independently of the moulding or shaping step of reinforcements of indefinite length

Definitions

  • the present invention relates to the field of impregnation by means of an alternating electric field. More specifically, it relates to a method and an installation for impregnating a porous material, such as a fibrous network, with powder.
  • the impregnation of a fibrous or filamentary layer with powder may be a step in the manufacture of a composite material, the matrix of which results from the subsequent melting or other transformation of this powder within the fibers or fibers. filaments of the tablecloth.
  • the impregnation of a fibrous web to produce a composite material is therefore an example of application of the invention.
  • the invention may be used in the manufacture of a bentonite geotextile to penetrate a clay-based powder into a textile structure.
  • Another example of application of the invention is that of the introduction of an antibacterial, anti-fire, superabsorbent or other active ingredient, in the form of a dry powder or a mixture of powders, in a porous sheet.
  • Yet another example of application is that of the introduction of a powder binder within a layer of fibers before melting and hardening the binder so that it unites the fibers on at least a portion the thickness of the web, the final product thus obtained may in particular be a textile coating such as a carpet.
  • EP-I 526 214 there is provided another way of creating the electric field for penetrating powder into a fibrous or filamentary network. More precisely, this field is created between two rows of electrodic tubes, each of which comprises a tubular insulator made of quartz or another dielectric, as well as a conductive layer covering an internal face of this insulator.
  • electrodic tubes each of which comprises a tubular insulator made of quartz or another dielectric, as well as a conductive layer covering an internal face of this insulator.
  • the use of such electrodic tubes has allowed the impregnation of large webs, especially large strips that are treated continuously by scrolling between the two rows of electrodes.
  • each electrodic tube is extremely expensive, which handicaps the solution proposed in the European patent application EP-I 526 214.
  • the invention aims at least to improve, as economically as possible, the longevity of an impregnation installation by implementing an alternating electric field.
  • this object is achieved by means of an installation for impregnating a porous material with powder, comprising at least a first dielectric insulating screen, as well as first and second electrodes opposite which are separated by a passage for the porous material provided with the powder and which are able to produce an alternating electric field in this passage after being connected to an alternating voltage generator.
  • the first dielectric screen electrically isolates the first and second electrodes from each other at said passage.
  • the at least one first electrode comprises at least two conductive strips, each of which has an internal face covered by the first dielectric screen and turned generally towards the second electrode, as well as a longitudinal edge running along a separation slot, which are separated one by one. on the other by this separation slot and which are electrically connected to each other.
  • the dielectric screen covering its internal face has a much better resistance to aging, insofar as no breakdown through this dielectric screen occurs after long operation at high values of the alternating electric field. It has also been found that the heating of the appropriately divided electrode into successive bands is less than in the case of a continuous electrode which covers the same surface as all of these successive bands. It is believed that the slightest heating of the electrode divided into bands is at the origin of the better durability of the dielectric screen, by reducing the thermal stresses to which this screen is subjected during the operation of the installation.
  • the impregnation installation comprises a device for driving the porous material in the said passage, in a direction of progression in which the conductive strips of the first electrode succeed each other.
  • the first dielectric screen forms a support for the conductive strips of the first electrode.
  • the installation comprises a second dielectric screen which electrically isolates the first and second electrodes from each other at said passage, the second electrode comprising at least two conductive strips each having an internal surface covered by the second dielectric screen and turned generally towards the first electrode, as well as a longitudinal edge along a separation slot, which are separated from each other by this separation slot and which are electrically connected to one another .
  • the invention also relates to a process for impregnating a porous material with powder, in which the porous material and the powder are subjected to an alternating electric field produced by first and second electrodes facing each other, at least a first dielectric screen electrically isolating the first and second electrodes from each other between these first and second electrodes.
  • the at least one first electrode comprises at least two conductive strips, each of which has an internal face covered by the first dielectric screen and turned generally towards the second electrode, as well as a longitudinal edge running along a separation slot, which are separated one by one. on the other by this separation slot and which are electrically connected to each other.
  • this method is implemented by means of an installation as defined above.
  • Figure 1 is a diagram of an impregnation installation which is in accordance with the invention and in which a fibrous web, shown in longitudinal section, is impregnated with a powder
  • Figure 2 is a schematic perspective view of a pair of subassemblies facing the impregnation installation of Figure 1
  • FIG. 3 is a graph showing graphically two changes in maximum temperature as a function of time, namely the evolution of the maximum temperature on an electrode of the installation of FIG.
  • FIG. 1 is a diagram similar to Figure 1 and shows a pair of subassemblies facing which can replace those of Figure 2, according to a first embodiment of the invention
  • FIG. 5 is a view from above of a subassembly, one pair of which can replace the two subassemblies of FIG. 2, according to a second variant embodiment of the invention.
  • FIG. 1 shows an impregnation installation 1, which a fibrous sheet 2 passes through in the direction indicated by the arrow F and where this fibrous sheet 2 is impregnated with powder 3.
  • the impregnation installation 1 comprises a pair of facing electrodes each of which is connected to one of the two terminals of an alternating voltage source or generator 6 and which are a lower electrode 4 and an upper electrode 5.
  • Each of these two electrodes 4 and 5 is carried by a plate which is made of a dielectric material and which forms an insulating screen 7.
  • the screens 7 are placed between the electrodes 4 and 5, so as to electrically isolate one of them. the other. They delimit between them a plane passage 8 for the fibrous web 2.
  • a device for driving the fibrous web 2 in the passage 8, in the direction of progression F comprises two belt conveyors 9, which are arranged one above the other so as to be substantially parallel to each other.
  • the respective strips 10 of these two conveyors 9 pass through the passage 8, where they progress in parallel and in the same direction F. After having grasped between them the fibrous web 2, these strips can pull it together along the passage 8. that this is possible for fibrous webs 2 of different thicknesses, the vertical spacing of the conveyors 9 is adjustable, in a manner known per se.
  • Each of the electrodes 4 and 5 is discontinuous and consists of a row of conductive strips 11, which succeed one another in being separated from each other by slot-shaped discontinuities or hiatuses 12 without conducting material.
  • the strips 11 extend from the left side of the passage 8 to its right side, over the entire width of this passage 8, being non-parallel to the direction of progression F While passing along each other, the conductive strips 11 of the same electrode 4 or 5 may have various shapes. In the example of Figures 1 and 2, they are rectilinear and parallel to each other.
  • Each conductive strip 11 has two longitudinal edges 13 and two opposite main faces, these longitudinal edges 13 connect to each other and which are an inner face 14 generally facing the passage 8 and an outer face 15.
  • Each slot 12 is delimited by two edges longitudinal members 13, each of which is on one of two successive strips 11.
  • Each conductive strip 11 has a longitudinal edge 13 along one of the slots 12, which separates it from another conductive strip 11.
  • the width of the slots 12, that is to say the spacing e between two consecutive conductive strips 11, is preferably greater than 20 mm.
  • the spacing e is also less than 200 mm. It is advantageously between 25 and 50 mm.
  • each conductive strip 11 is advantageously between 10 mm and 1000 mm and is preferably between 20 mm and 100 mm.
  • each conductive strip 11 has a width t of the order of 50 mm, while the slots 12 have a width e of the order of 25 mm.
  • each conductive strip 11 can be made in various ways.
  • each conductive strip 11 may have the form of a metal coating, which is deposited locally on one of the dielectrics 7 by implementing a metallization technique.
  • Each conductive strip 11 may also consist of a resin layer heavily loaded with metal particles, such as a silver lacquer.
  • no air space is between the conductive strips 11 and their support. The absence of such air gaps means that, during the production of the electric field between the electrodes, no plasma is produced between a screen 7 and the conductive strips 11 that this screen 7 carries. This is advantageous in terms of aging.
  • the electrodes 4 and 5 are designed to generate an alternating electric field between them, at the passage 8.
  • each conductive strip 11 of the lower electrode 4 is opposite a conductive strip 11 of the upper electrode 5.
  • the dielectric screens 7 electrically isolate the electrodes 4 and 5 from each other, so as to oppose the formation of an electric arc between these two electrodes 4 and 5. For this purpose, they are arranged between the electrodes 4 and 5, on either side of the passage 8.
  • the dielectric material of the screens 7 may in particular be glass.
  • each electrode 4 or 5 is provided with an insulating screen 7.
  • a fibrous web is impregnated with powder 3, which has been sprinkled on its upper face. Sprinkling is generally performed on the entire surface of the web to be impregnated. In some cases, however, it is also possible to perform a spot dusting, for example by means of a stencil. In addition, at least a portion of the powder 3 may not be deposited on the top of the fibrous web 2, but be introduced below this fibrous web 2, before the passage between the electrodes 4 and 5, for example by being deposited on the lower conveyor 9 modified accordingly.
  • the powder 3 may consist of polymer particles intended to be melted so as, after cooling, to form the matrix of a composite material reinforced by the fibers of the sheet 2 or to ensure the cohesion of a textile coating such as a carpet, by uniting the fibers of this textile coating for example at a possible bonding zone that may comprise the sheet 2 over a portion of its thickness and where the fibers are integrated in a tight entanglement.
  • the powder 3 may be a powder material other than polymer particles intended to be melted once inside the sheet 2. For example, it may also be a clay of the family of bentonites or of an active ingredient.
  • the fibers of the web 2 may be in the form of a mat or be bonded together by needling or in any other way.
  • the material to be impregnated with the powder 3 may not be fibrous, while being porous so that it can be impregnated.
  • the conveyors 9 bring the fibrous web 2 and the powder 3 together between the electrodes 4 and 5, in the passage 8 and makes them progress in a substantially continuous manner.
  • the alternating electric field generated by the electrodes 4 and 5 makes the powder 3 penetrate into the fibrous web 2.
  • the field generated between the electrodes 4 and 5 has a maximum, the value of which is chosen according to the application, particularly according to the particularities of the sheet 2 and / or those of the powder 3. Values of this maximum of between 0.10 and 20 kV / mm have been agreed in a number of applications.
  • the supply voltage of the electrodes 4 and 5 may have various shapes.
  • the generator 6 can produce a sinusoidal, or square, or even triangular voltage.
  • the frequency of the electric field generated between the electrodes 4 and 5 is chosen according to the application. Frequencies between 50 and 60 Hz have been agreed in many applications.
  • Proper impregnation is obtained only after the fibrous web 2 and the powder 3 have been exposed to the alternating electric field for a sufficient time. This depends on the application and other process parameters. It can be easily determined experimentally. In general, it is more than one second.
  • discontinuous electrodes 4 and 5 have also been noted.
  • One of these advantages is to obtain a more homogeneous impregnation, especially when increases the electrical conductivity of the powder 3.
  • powder concentrations 3 are formed between continuous electrodes of the prior art. They elongate in the direction perpendicular to these electrodes and follow the fibrous web in its progression. Such concentrations of powder did not appear during impregnation with the installation 1.
  • each conductive strip 11 of the lower electrode may not be opposite a conductive strip 11 of the upper electrode. 5.
  • These electrodes 104 and 105 are equivalent to the electrodes 4 and 5, which they can replace in the installation 1.
  • Each of them consists of a row of conductive strips 111.
  • the conductive strips 111 of the electrode 104 and those of the electrode 105 are offset from each other parallel to the direction of progression F, so as to be staggered. Of course, they can also be less offset from each other.
  • a conductive strip of an electrode may be partly opposite a conductive strip of the other electrode and partly opposite a slot separating two consecutive conductive strips of this other electrode.
  • the conductive strips 11 or 111 of one of the electrodes may be directed in non-parallel directions to the conductive strips 11 or 111 of the other electrode.
  • the conductive strips of the electrodes opposite may also have various forms. In particular, they may not be rectilinear, which is the case of the conductive strips 211 shown in FIG. 5. These conductive strips 211 form one of the two electrodes facing an impregnation installation according to a second variant embodiment. of the invention. They perform the same function as the conductive strips 11 and 111, while being corrugated, as the slots 212 which separate them from each other. Each conductive strip 211 extends in a corrugation which may have many other forms than that shown in Figure 5 and which may, for example, be a square or triangular corrugation.
  • the conductive strips 11, 111 or 211 of the same impregnation installation 1 may not have the same width L
  • wide conductive strips 11, 111 or 211 may alternate with conductive strips 11, 111 or 211 narrower.
  • the conductive strips 11, 111 or 211 of one of the two electrodes opposite may not have the same width as the conductive strips 11, 111 or 211 of the other electrode of the pair of electrodes opposite. More generally, the conductive strips of the two electrodes opposite may not have the same shape.
  • At least one of the conductive strips 11, 111 or 211 may not have a constant width t.
  • it may thin towards one of its two ends and have a generally trapezoidal shape.

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Abstract

Cette installation d'imprégnation comprend au moins un premier écran isolant de diélectrique (7), ainsi que des première et deuxième électrodes en regard (4,5) qui sont séparées par un passage (8) pour le matériau poreux à imprégner (2) pourvu de poudre (3) et qui sont à même de produire un champ électrique alternatif dans ce passage (8) après avoir été connectées à un générateur de tension alternative (6). La première électrode (4,5) au moins comporte au moins deux bandes conductrices (11) dont chacune possède une face interne (14) recouverte par le premier écran de diélectrique (7) et tournée globalement vers la deuxième électrode (4,5), ainsi qu'un bord longitudinal (13) longeant une fente de séparation (12), qui sont séparées l'une de l'autre par cette fente de séparation (12) et qui sont connectées électriquement l'une à l'autre.

Description

INSTALLATION ET PROCEDE D'IMPREGNATION D'UN MATERIAU POREUX PAR DE LA POUDRE.
DOMAINE TECHNIQUE
La présente invention se rapporte au domaine de l'imprégnation au moyen d'un champ électrique alternatif. Plus précisément, elle concerne un procédé et une installation d'imprégnation d'un matériau poreux, tel qu'un réseau fibreux, par de la poudre.
L'imprégnation d'une nappe fibreuse ou filamenteuse par de la poudre peut être une étape de la fabrication d'un matériau composite, dont la matrice résulte de la fusion ultérieure ou d'une autre transformation de cette poudre au sein des fibres ou des filaments de la nappe. L'imprégnation d'une nappe fibreuse en vue de produire un matériau composite constitue donc un exemple d'application de l'invention.
Bien d'autres applications de l'invention sont également envisageables. Par exemple, l'invention peut être utilisée lors de la fabrication d'un géotextile bentonitique, afin de faire pénétrer une poudre à base d'argile dans une structure textile. Un autre exemple d'application de l'invention est celui de l'introduction d'un principe actif antibactérien, anti-feu, super-absorbant ou autre, sous forme d'une poudre sèche ou d'un mélange de poudres, dans une nappe poreuse. Encore un autre exemple d'application est celui de l'introduction d'un liant en poudre au sein d'une nappe de fibres avant de faire fondre puis durcir ce liant de manière à ce qu'il unisse les fibres sur au moins une partie de l'épaisseur de la nappe, le produit final ainsi obtenu pouvant notamment être un revêtement textile tel qu'un tapis.
TECHNIQUES ANTÉRIEURES
Dans la demande internationale WO 99/22920, il est décrit un procédé d'imprégnation d'un réseau fibreux ou filamenteux par de la poudre, notamment pour produire un matériau composite. Dans ce procédé, on soumet ensemble la poudre et le réseau de fibres ou de filaments à un champ électrique alternatif, que deux électrodes connectées à un même générateur de tension produisent entre elles. Chaque électrode présente la forme d'une plaque métallique. Des plaques de diélectrique ont pour fonction d'empêcher la formation d'un arc électrique entre les électrodes. On a constaté que, notamment lors de fonctionnements à des niveaux élevés du champ électrique entre les électrodes, les plaques de diélectrique tendaient à vieillir rapidement jusqu'à ne plus pouvoir remplir leur fonction d'isolation, d'où il s'ensuivait un claquage résultant d'un arc électrique à travers l'une au moins des plaques de diélectrique. Dans la demande de brevet européen EP-I 526 214, il est proposé une autre manière de créer le champ électrique destiné à faire pénétrer de la poudre dans un réseau fibreux ou filamenteux. Plus précisément, ce champ est créé entre deux rangées de tubes électrodiques, dont chacun comporte un isolant tubulaire fait de quartz ou d'un autre diélectrique, ainsi qu'une couche conductrice recouvrant une face interne de cet isolant. L'emploi de tels tubes électrodiques a permis l'imprégnation de nappes de grandes dimensions, en particulier de larges bandes que l'on traite en continu en les faisant défiler entre les deux rangées de tubes électrodiques. Toutefois, chaque tube électrodique est extrêmement coûteux, ce qui handicape la solution proposée dans la demande de brevet européen EP-I 526 214.
L'invention a au moins pour but d'améliorer, d'une manière aussi économique que possible, la longévité d'une installation d'imprégnation par mise en œuvre d'un champ électrique alternatif.
RÉSUME DE L'INVENTION
Selon l'invention, ce but est atteint grâce à une installation d'imprégnation d'un matériau poreux par de la poudre, comprenant au moins un premier écran isolant de diélectrique, ainsi que des première et deuxième électrodes en regard qui sont séparées par un passage pour le matériau poreux pourvu de la poudre et qui sont à même de produire un champ électrique alternatif dans ce passage après avoir été connectées à un générateur de tension alternative. Le premier écran de diélectrique isole électriquement les première et deuxième électrodes l'une de l'autre au niveau dudit passage. La première électrode au moins comporte au moins deux bandes conductrices dont chacune possède une face interne recouverte par le premier écran de diélectrique et tournée globalement vers la deuxième électrode, ainsi qu'un bord longitudinal longeant une fente de séparation, qui sont séparées l'une de l'autre par cette fente de séparation et qui sont connectées électriquement l'une à l'autre.
On a constaté que, lorsque l'une ou chacune des électrodes à l'origine du champ électrique alternatif est discontinue en étant divisée de manière appropriée en bandes successives, l'écran de diélectrique recouvrant sa face interne présente une bien meilleure tenue au vieillissement, dans la mesure où aucun claquage à travers cet écran de diélectrique n'a lieu après un long fonctionnement à des valeurs élevées du champ électrique alternatif. On a également constaté que réchauffement de l'électrode divisée de manière appropriée en bandes successives était moindre que dans le cas d'une électrode continue qui couvre la même surface que l'ensemble de ces bandes successives. On pense que le moindre échauffement de l'électrode divisée en bandes est à l'origine de la meilleure tenue dans le temps de l'écran de diélectrique, en réduisant les contraintes thermiques auxquelles cet écran est soumis durant le fonctionnement de l'installation.
Avantageusement, l'installation d'imprégnation comprend un dispositif d'entraînement du matériau poreux dans ledit passage, selon une direction de progression selon laquelle se succèdent les bandes conductrices de la première électrode.
Avantageusement, le premier écran de diélectrique forme un support pour les bandes conductrices de la première électrode.
Avantageusement, l'installation comprend un deuxième écran de diélectrique qui isole électriquement les première et deuxième électrodes l'une de l'autre au niveau dudit passage, la deuxième électrode comportant au moins deux bandes conductrices dont chacune possède une face interne recouverte par le deuxième écran de diélectrique et tournée globalement vers la première électrode, ainsi qu'un bord longitudinal longeant une fente de séparation, qui sont séparées l'une de l'autre par cette fente de séparation et qui sont connectées électriquement l'une à l'autre.
L'invention a également pour objet un procédé d'imprégnation d'un matériau poreux par de la poudre, dans lequel on soumet ensemble le matériau poreux et la poudre à un champ électrique alternatif produit par des première et deuxième électrodes en regard, au moins un premier écran de diélectrique isolant électriquement les première et deuxième électrodes l'une de l'autre, entre ces première et deuxième électrodes. La première électrode au moins comporte au moins deux bandes conductrices dont chacune possède une face interne recouverte par le premier écran de diélectrique et tournée globalement vers la deuxième électrode, ainsi qu'un bord longitudinal longeant une fente de séparation, qui sont séparées l'une de l'autre par cette fente de séparation et qui sont connectées électriquement l'une à l'autre.
Avantageusement, ce procédé est mis en œuvre au moyen d'une installation telle que définie précédemment.
DESCRIPTION SOMMAIRE DES FIGURES
L'invention sera bien comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée à titre d'exemple non limitatif et faite en se référant aux dessins annexés, parmi lesquels : Ia figure 1 est un schéma d'une installation d'imprégnation qui est conforme à l'invention et dans laquelle une nappe fibreuse, représentée en coupe longitudinale, est imprégnée d'une poudre ; la figure 2 est une vue schématique, en perspective, d'une paire de sous- ensembles en regard de l'installation d'imprégnation de la figure 1 ; la figure 3 est un graphique où sont représentées graphiquement deux évolutions de température maximale en fonction du temps, à savoir l'évolution de la température maximale sur une électrode de l'installation de la figure 1 et l'évolution de la température maximale sur une électrode d'une installation d'imprégnation de l'art antérieur ; la figure 4 est un schéma analogue à la figure 1 et représente une paire de sous- ensembles en regard qui peuvent remplacer ceux de la figure 2, selon une première variante de réalisation de l'invention ; et la figure 5 est une vue de dessus d'un sous-ensemble dont une paire peut remplacer les deux sous-ensembles de la figure 2, selon une deuxième variante de réalisation de l'invention.
MANIERES POSSIBLES DE REALISER L'INVENTION
Sur la figure 1 est représentée une installation d'imprégnation 1, qu'une nappe fibreuse 2 traverse en progressant dans le sens matérialisé par la flèche F et où cette nappe fibreuse 2 est imprégnée par de la poudre 3.
L'installation d'imprégnation 1 comporte une paire d'électrodes en regard, dont chacune est connectée à l'une des deux bornes d'une source ou générateur de tension alternative 6 et qui sont une électrode inférieure 4 et une électrode supérieure 5. Chacune de ces deux électrodes 4 et 5 est portée par une plaque qui est faite d'un matériau diélectrique et qui forme un écran isolant 7. Les écrans 7 sont placés entre les électrodes 4 et 5, de manière à les isoler électriquement l'une de l'autre. Ils délimitent entre eux un passage plan 8 pour la nappe fibreuse 2.
Dans l'exemple représenté, un dispositif d'entraînement de la nappe fibreuse 2 dans le passage 8, selon le sens de progression F, comporte deux convoyeurs à bande 9, qui sont disposés l'un au dessus de l'autre de manière à être sensiblement parallèles entre eux. Les bandes 10 respectives de ces deux convoyeurs 9 passent dans le passage 8, où elles progressent parallèlement et dans le même sens F. Après avoir saisi entre elles la nappe fibreuse 2, ces bandes peuvent l'entraîner ensemble le long du passage 8. Afin que cela soit possible pour des nappes fibreuses 2 de différentes épaisseurs, l'écartement vertical des convoyeurs 9 est réglable, d'une manière connue en soi. Chacune des électrodes 4 et 5 est discontinue et constituée d'une rangée de bandes conductrices 11, qui se succèdent en étant séparées les unes des autres par des discontinuités ou hiatus en forme de fentes 12 sans matériau conducteur. Ainsi qu'on peut bien le voir à la figure 2, les bandes 11 s'étendent du côté gauche du passage 8 jusqu'à son côté droit, sur toute la largeur de ce passage 8, en étant non parallèles au sens de progression F. Tout en se longeant mutuellement, les bandes conductrices 11 d'une même électrode 4 ou 5 peuvent posséder diverses formes. Dans l'exemple des figures 1 et 2, elles sont rectilignes et parallèles entre elles.
Chaque bande conductrice 11 comporte deux bords longitudinaux 13 et deux faces principales opposées, que ces bords longitudinaux 13 relient entre elles et qui sont une face interne 14 globalement tournée vers le passage 8 et une face externe 15. Chaque fente 12 est délimitée par deux bords longitudinaux 13, dont chacun se trouve sur l'une de deux bandes 11 successives. Chaque bande conductrice 11 possède un bord longitudinal 13 longeant une des fentes 12, qui la sépare d'une autre bande conductrice 11.
La largeur des fentes 12, c'est-à-dire l'espacement e entre deux bandes conductrices 11 consécutives, est de préférence supérieure à 20 mm. De préférence, l'espacement e est également inférieur à 200 mm. Il est avantageusement compris entre 25 et 50 mm.
La largeur t de chaque bande conductrice 11 est avantageusement comprise entre 10 mm et 1000 mm et elle est de préférence comprise entre 20 mm et 100 mm.
Dans un exemple ayant donné de bons résultats, chaque bande conductrice 11 possède une largeur t de l'ordre de 50 mm, tandis que les fentes 12 possèdent une largeur e de l'ordre de 25 mm.
Les bandes conductrices 11 peuvent être réalisées de diverses manières. Par exemple, chaque bande conductrice 11 peut présenter la forme d'un revêtement métallique, qui est déposé localement sur l'un des diélectriques 7 par mise en œuvre d'une technique de métallisation. Chaque bande conductrice 11 peut également être constituée d'une couche de résine fortement chargée en particules métalliques, telle qu'une laque à l'argent. Dans un cas comme dans l'autre, aucune lame d'air ne se trouve entre les bandes conductrices 11 et leur support. L'absence de telles lames d'air fait que, lors de la production du champ électrique entre les électrodes, aucun plasma n'est produit entre un écran 7 et les bandes conductrices 11 que porte cet écran 7. Ceci est avantageux en termes de tenue au vieillissement. Les électrodes 4 et 5 sont prévues pour générer un champ électrique alternatif entre elles, au niveau du passage 8. Pour ce faire, les bandes conductrices 11 de l'une de ces deux électrodes 4 et 5 peuvent être disposées de plusieurs manières par rapport aux bandes conductrices 11 de l'autre électrode. Dans l'exemple de la figure 1, chaque bande conductrice 11 de l'électrode inférieure 4 est en vis-à-vis d'une bande conductrice 11 de l'électrode supérieure 5.
Les écrans de diélectrique 7 isolent électriquement les électrodes 4 et 5 l'une de l'autre, de manière à s'opposer à la formation d'un arc électrique entre ces deux électrodes 4 et 5. A cet effet, ils sont disposés entre les électrodes 4 et 5, de part et d'autre du passage 8. Le matériau diélectrique des écrans 7 peut en particulier être du verre.
Notamment lorsque l'application choisie autorise l'emploi de niveaux de champs électriques parmi les moins élevés, il est possible de ne recouvrir d'un écran 7 qu'une seule des deux électrodes 4 et 5. De préférence toutefois, chaque électrode 4 ou 5 est pourvue d'un écran isolant 7.
Sur la figure 1, une nappe fibreuse est imprégnée de poudre 3, qui a été préalablement saupoudrée sur sa face supérieure. Le saupoudrage est généralement réalisé sur l'ensemble de la surface de la nappe à imprégner. Dans certains cas toutefois, il est également possible d'effectuer un saupoudrage localisé, par exemple au moyen d'un pochoir. En outre, au moins une partie de la poudre 3 peut ne pas être déposée sur le dessus de la nappe fibreuse 2, mais être introduite en dessous de cette nappe fibreuse 2, avant le passage entre les électrodes 4 et 5, par exemple en étant déposée sur le convoyeur 9 inférieur modifié en conséquence.
La poudre 3 peut être constituée de particules de polymère destinées à être fondues pour, après refroidissement, former la matrice d'un matériau composite renforcé par les fibres de la nappe 2 ou assurer la cohésion d'un revêtement textile tel qu'un tapis, en unissant les fibres de ce revêtement textile par exemple au niveau d'une éventuelle zone de liaison que peut comporter la nappe 2 sur une partie de son épaisseur et où les fibres s'intègrent dans un enchevêtrement serré. La poudre 3 peut être un matériau pulvérulent autre que des particules de polymère destinées à être fondues une fois à l'intérieur de la nappe 2. Par exemple, il peut également s'agir d'une argile de la famille des bentonites ou d'un principe actif. Les fibres de la nappe 2 peuvent se présenter sous la forme d'un mat ou bien être liées entre elles par aiguilletage ou de toute autre manière. Par ailleurs, le matériau destiné à être imprégné par la poudre 3 peut ne pas être fibreux, tout en étant poreux de manière à pouvoir être imprégné. Les convoyeurs 9 amènent la nappe fibreuse 2 et la poudre 3 ensemble entre les électrodes 4 et 5, dans le passage 8 et les y fait progresser d'une manière sensiblement continue. Au niveau du passage 8, le champ électrique alternatif généré par les électrodes 4 et 5 fait pénétrer la poudre 3 dans la nappe fibreuse 2. Comme il est alternatif, le champ généré entre les électrodes 4 et 5 possède un maximum, dont la valeur est choisie selon l'application, notamment selon les particularités de la nappe 2 et/ou celles de la poudre 3. Des valeurs de ce maximum comprises entre 0,10 et 20 kV/mm ont convenu dans nombre d'applications. Par ailleurs, la tension d'alimentation des électrodes 4 et 5 peut présenter diverses formes. Par exemple, le générateur 6 peut produire une tension sinusoïdale, ou carrée, ou bien encore triangulaire.
La fréquence du champ électrique généré entre les électrodes 4 et 5 est choisie en fonction de l'application. Des fréquences comprises entre 50 et 60 Hz ont convenu dans nombre d'applications.
Une imprégnation convenable n'est obtenue qu'après que la nappe fibreuse 2 et la poudre 3 ont été exposées au champ électrique alternatif pendant un temps suffisant. Celui-ci dépend de l'application et d'autres paramètres de procédé. Il peut être aisément déterminé expérimentalement. En général, il est de plus d'une seconde.
A l'aide d'une caméra infrarouge, on a relevé la température maximale au niveau de l'une des électrodes 4 et 5, dans le cas où la largeur t des bandes 11 et l'espacement e entre ces bandes 11 sont respectivement de 50 mm et de 25 mm. L'évolution de cette température en fonction du temps, à partir d'un démarrage de l'installation 1 et en l'absence de tout refroidissement, a pour représentation graphique la courbe Ci à la figure 3. Sur cette même figure 3, la courbe C2 est également une représentation graphique de l'évolution d'une température maximale mesurée par une caméra infrarouge, au niveau d'électrodes, en l'absence de tout refroidissement de ces électrodes. Elle a été obtenue avec des électrodes continues, comparables à celles de l'art antérieur mentionné dans la demande précitée WO 99/22920, toutes choses étant égales par ailleurs. Plus précisément, chacune de ces électrodes continues, sur lesquelles ont été mesurées les températures maximales employées pour tracer la courbe C2, présente la forme d'un rectangle dont la largeur est de l'ordre de la longueur d'une bande 11.
Ainsi que cela ressort clairement d'une comparaison des courbes Ci et C2, les électrodes discontinues 4 et 5 s'échauffent notablement moins que des électrodes continues, toutes choses étant égales par ailleurs. Parallèlement, on a constaté que les écrans isolants 7 associés aux électrodes 4 et 5 présentaient une bien meilleure tenue dans Ie temps que des écrans isolants semblables associés à des électrodes continues. En particulier, aucun claquage à travers les écrans 7 n'a été observé après plusieurs heures d'utilisation de l'installation de la figure 1. Tel ne fut pas le cas après l'utilisation pendant plusieurs heures consécutives, dans les mêmes conditions, de l'installation d'imprégnation dont proviennent les mesures utilisées pour tracer la courbe C2.
D'autres avantages consécutifs à l'utilisation des électrodes discontinues 4 et 5 ont également été constatés. L'un de ces avantages est l'obtention d'une imprégnation plus homogène, notamment lorsque augmente la conductivité électrique de la poudre 3. En particulier, des concentrations de poudre 3 se forment entre des électrodes continues de l'art antérieur. Elles s'allongent dans la direction perpendiculaire à ces électrodes et suivent la nappe fibreuse dans sa progression. De telles concentrations de poudre ne sont pas apparues lors d'imprégnations au moyen de l'installation 1.
Une plus grande efficacité de l'imprégnation a également été constatée dans le cas où elle résulte de l'emploi des électrodes 4 et 5. Cette plus grande efficacité peut s'expliquer par l'existence de plusieurs variations brutales du champ selon la direction parallèle au sens de progression F, du fait de la discontinuité des électrodes 4 et 5. La meilleure efficacité d'imprégnation résultant de l'emploi de ces électrodes 4 et 5 peut également avoir pour cause le nombre de bords transversaux que possède chacune de ces électrodes 4 et 5. Or, le champ électrique généré au niveau du bord d'une électrode est plus intense, ce qu'on appelle « l'effet de bord ». Dans le cas de l'utilisation des électrodes 4 et 5, la nappe fibreuse 2 et la poudre 3 sont soumises à de multiples effets de bord durant leur progression le long du passage 8.
L'invention ne se limite pas au mode de réalisation des figures 1 à 3. En particulier, chaque bande conductrice 11 de l'électrode inférieure peut ne pas être en vis-à-vis d'une bande conductrice 11 de l'électrode supérieure 5. Tel est par exemple le cas à la figure 4, où sont représentées une paire d'électrodes en regard 104 et 105 selon une première variante de réalisation de l'invention. Ces électrodes 104 et 105 sont équivalentes aux électrodes 4 et 5, qu'elles peuvent remplacer dans l'installation 1. Chacune d'elles est constituée d'une rangée de bandes conductrices 111. Les bandes conductrices 111 de l'électrode 104 et celles de l'électrode 105 sont décalées les unes des autres parallèlement au sens de progression F, de manière à être en quinconce. Bien entendu, elles peuvent également être moins décalées les unes des autres. En outre, une bande conductrice d'une électrode peut être en partie en regard d'une bande conductrice de l'autre électrode et en partie en regard d'une fente séparant deux bandes conductrices consécutives de cette autre électrode. Par ailleurs, les bandes conductrices 11 ou 111 de l'une des électrodes peuvent être dirigées selon des directions non parallèles aux bandes conductrices 11 ou 111 de l'autre électrode.
Les bandes conductrices des électrodes en regard peuvent en outre posséder diverses formes. Notamment, elles peuvent ne pas être rectilignes, ce qui est le cas des bandes conductrices 211 représentées à la figure 5. Ces bandes conductrices 211 forment l'une des deux électrodes en regard d'une installation d'imprégnation selon une deuxième variante de réalisation de l'invention. Elles remplissent la même fonction que les bandes conductrices 11 et 111, tout en étant ondulées, comme les fentes 212 qui les séparent les unes des autres. Chaque bande conductrice 211 s'étend selon une ondulation qui peut présenter bien d'autres formes que celle représentée à la figure 5 et qui peut, par exemple, être une ondulation carrée ou triangulaire.
Par ailleurs, les bandes conductrices 11, 111 ou 211 d'une même installation d'imprégnation 1 peuvent ne pas avoir toute la même largeur L Par exemple, des bandes conductrices 11, 111 ou 211 larges peuvent alterner avec des bandes conductrices 11, 111 ou 211 plus étroites. De même, les bandes conductrices 11, 111 ou 211 de l'une des deux électrodes en regard peuvent ne pas avoir la même largeur que les bandes conductrices 11, 111 ou 211 de l'autre électrode de la paire d'électrodes en regard. Plus généralement, les bandes conductrices des deux électrodes en regard peuvent ne pas avoir la même forme.
Egalement, au moins l'une des bandes conductrices 11, 111 ou 211 peut ne pas posséder une largeur t constante. Par exemple, elle peut s'amincir vers l'une de ses deux extrémités et présenter une forme globalement trapézoïdale.

Claims

REVENDICATIONS
1/ Installation d'imprégnation d'un matériau poreux (2) par de la poudre (3), comprenant au moins un premier écran isolant de diélectrique (7), ainsi que des première et deuxième électrodes en regard (4,5 ; 104,105) qui sont séparées par un passage (8) pour le matériau poreux (2) pourvu de la poudre (3) et qui sont à même de produire un champ électrique alternatif dans ce passage (8) après avoir été connectées à un générateur de tension alternative (6), le premier écran de diélectrique (7) isolant électriquement les première et deuxième électrodes (4,5 ; 104,105) l'une de l'autre au niveau dudit passage (8), caractérisée en ce que la première électrode (4,5 ; 104,105) au moins comporte au moins deux bandes conductrices (11 ; 111 ; 211) dont chacune possède une face interne (14) recouverte par le premier écran de diélectrique (7) et tournée globalement vers la deuxième électrode (4,5 ; 104,105), ainsi qu'un bord longitudinal (13) longeant une fente de séparation (12 ; 212), qui sont séparées l'une de l'autre par cette fente de séparation (12) et qui sont connectées électriquement l'une à l'autre.
2/ Installation d'imprégnation selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comprend un dispositif (9) d'entraînement du matériau poreux (2) dans ledit passage (8), selon une direction de progression (F) selon laquelle se succèdent les bandes conductrices (11 ; 111 ; 211) de la première électrode (4,5 ; 104,105).
3/ Installation d'imprégnation selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que le premier écran de diélectrique (7) forme un support pour les bandes conductrices (11 ; 111 ; 211) de la première électrode (4,5 ; 104,105).
4/ Installation d'imprégnation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comprend un deuxième écran de diélectrique (7) qui isole électriquement les première et deuxième électrodes (4,5 ; 104,105) l'une de l'autre au niveau dudit passage (8), la deuxième électrode comportant au moins deux bandes conductrices (11 ; 111 ; 211) dont chacune possède une face interne (14) recouverte par le deuxième écran de diélectrique (7) et tournée globalement vers la première électrode (4,5 ; 104,105), ainsi qu'un bord longitudinal (13) longeant une fente de séparation (12 ; 212), qui sont séparées l'une de l'autre par cette fente de séparation (12 ; 212) et qui sont connectées électriquement l'une à l'autre.
5/ Procédé d'imprégnation d'un matériau poreux (2) par de la poudre (3), dans lequel on soumet ensemble le matériau poreux (2) et la poudre (3) à un champ électrique alternatif produit par des première et deuxième électrodes en regard (4,5 ; 104,105), au moins un premier écran de diélectrique (7) isolant électriquement les première et deuxième électrodes (4,5 ; 104,105) l'une de l'autre, entre ces première et deuxième électrodes, caractérisée en ce que la première électrode (4,5 ; 104,105) au moins comporte au moins deux bandes conductrices (11 ; 111 ; 211) dont chacune possède une face interne (14) recouverte par le premier écran de diélectrique (7) et tournée globalement vers la deuxième électrode (4,5 ; 104,105), ainsi qu'un bord longitudinal (13) longeant une fente de séparation (12 ; 112), qui sont séparées l'une de l'autre par cette fente de séparation (12 ; 112) et qui sont connectées électriquement l'une à l'autre.
6/ Procédé d'imprégnation selon la revendication 5, caractérisée en ce qu'il est mis en œuvre au moyen d'une installation selon l'une quelconque des revendications 1 à 4.
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