| JP2010194818 | METHOD AND DEVICE FOR MANUFACTURING ROLL-LIKE SHEET |
| JP2003011259 | INORGANIC BOARD |
| WO/2000/009321 | COMPOSITE MATERIAL CONSTRUCTION |
CARAMARO, Laurence (Saint Jean de Vaux, Chaleins, F-01480, FR)
MARDUEL, Joric (19 Rue Claude Bernard, Chazay D'azergues, F-69380, FR)
BONIN, Vincent (16 Rue du 8 mai 1945, Saint Germain Au Mont D'or, F-69650, FR)
CARAMARO, Laurence (Saint Jean de Vaux, Chaleins, F-01480, FR)
MARDUEL, Joric (19 Rue Claude Bernard, Chazay D'azergues, F-69380, FR)
REVENDICATIONS
1. Structure composite fonctionnelle multicouche, comportant l'association d'un matériau pulvérulent (3) et d'un complexe (2) contenant ce matériau pulvérulent (3), ledit complexe (2) comprenant au moins une couche poreuse de stockage (4) et des première et deuxième couches (5, 6) de retenue du matériau pulvérulent (3) dans la couche de stockage (4) qui se trouve entre les première et deuxième couches de retenue (5, 6), caractérisée en ce qu'au moins la première couche de retenue (6) est poreuse et perméable au matériau pulvérulent sous l'effet d'une sollicitation extérieure, tout en comportant une perméabilité transversale à l'air inférieure à la perméabilité transversale à l'air de la couche de stockage (4).
2. Structure composite selon la revendication 1, caractérisée en qu'elle comporte des liaisons mécaniques (81, 82) liant les première et deuxième couches de retenue (5, 6) l'une à l'autre à travers la couche de stockage (4).
3. Structure composite selon la revendication 2, caractérisée en que lesdites liaisons mécaniques (81, 82) comprennent des fibres (8) engagées par aiguilletage à travers la couche de stockage (4).
4. Structure composite selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la première couche de retenue (6) comporte des fibres (8) sous la forme d'un non tissé.
5. Structure composite selon les revendications 3 et 4, caractérisée en ce que les fibres
(81) engagées par aiguilletage à travers la couche de stockage (4) prennent naissance dans la première couche de retenue (6).
6. Structure composite selon la revendication 5, caractérisée en ce que, à l'opposé de la première couche de retenue (6), au moins plusieurs des fibres (81) engagées par aiguilletage à travers la couche de stockage (4) possèdent une extrémité fondue en forme de renflement d'arrêt (82) situé d'un côté de la deuxième couche de retenue (5), à savoir de son côté opposé à la couche de stockage (4).
7. Structure composite selon l'une quelconque des revendications 4 à 6, caractérisée en ce que les fibres (8) de la première couche de retenue se présentent sous la forme d'un non tissé cardé (6).
8. Structure composite selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la couche de stockage (4) comporte des fibres sous la forme d'un non tissé.
9. Structure composite selon la revendication 8 et l'une quelconque des revendications 4 à 7, caractérisée en ce que les fibres (8) de la première couche de retenue (6) présentent un titre moyen inférieur à un titre moyen des fibres (7) de la couche de stockage (4).
10. Structure composite selon l'une quelconque des revendications 4 à 7 et l'une quelconque des revendications 8 et 9, caractérisée en ce que des fibres (7) engagées par aiguilletage à travers la première couche de retenue (6) prennent naissance dans la couche de stockage (4) et forment des liaisons mécaniques (80) liant la première couche de retenue (6) et la couche de stockage (4) l'une à l'autre.
11. Structure composite selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'il s'agit d'un géotextile bentonitique dont le matériau pulvérulent est une poudre à base de particules d'argile du type bentonite.
12. Structure composite selon la revendication 11 et l'une quelconque des revendications 4 à 7, caractérisée en ce que les fibres (8) de la première couche de retenue (6) présentent un titre moyen au moins égal 3 dtex.
13. Structure composite selon l'une quelconque des revendications 8 à 10 et selon l'une quelconque des revendications 11 et 12, caractérisée en ce que les fibres (7) de la couche de stockage (4) présentent un titre moyen supérieur à 17 dtex.
14. Structure composite selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que, sur une partie de l'épaisseur de la première couche de retenue (6), cette structure composite est modifiée dans le sens d'une plus grande capacité à retenir le matériau pulvérulent (3).
15. Procédé de fabrication d'une structure composite (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend une étape dans laquelle : b) on fait pénétrer le matériau pulvérulent (3) dans la couche de stockage (4) en faisant passer ce matériau pulvérulent (3) à travers la première couche de retenue (6).
16. Procédé selon la revendication 15, caractérisé en ce qu'avant l'étape b), on transperce au moins la couche de stockage (4) et la première couche de retenue (6) lors d'une étape que comporte ce procédé et dans laquelle : a) on lie mécaniquement la première couche de retenue (6) à l'une au moins des deux autres couches que sont la deuxième couche de retenue (5) et la couche de stockage (4).
17. Procédé selon la revendication 15, caractérisé en qu'il comporte une étape qui précède l'étape b) et dans laquelle : a) on lie mécaniquement les première et deuxième couches de retenue (5, 6) l'une à l'autre à travers la couche de stockage (4).
18. Procédé selon l'une quelconque des revendications 16 et 17, caractérisé en que l'étape a) comporte un aiguilletage qui forme des liaisons mécaniques entre les première et deuxième couches de retenue (5, 6), à partir de fibres (8) de la première couche de retenue (6), en entraînant ces fibres (8) à travers la couche de stockage (4) et la deuxième couche de retenue (5).
19. Procédé selon la revendication 18, caractérisé en ce que l'étape a) comporte un flammage qui forme des renflements d'arrêt (82) d'un côté de la deuxième couche de retenue (5), à savoir de son côté opposé à la première couche de retenue (6), par fusion d'extrémités des liaisons mécaniques (81) formées par l' aiguilletage.
20. Procédé selon l'une quelconque des revendications 18 et 19, caractérisé en ce que l'étape a) comporte un autre aiguilletage, qui forme des liaisons mécaniques (80) entre la couche de stockage (4) et la première couche de retenue (6), à partir de fibres (7) de la couche de stockage (4), en entraînant ces fibres (7) à travers la première couche de retenue (6), et qui a lieu en l'absence de la deuxième couche de retenue (5), avant que cette deuxième couche de retenue (5) soit rapportée.
21. Procédé selon l'une quelconque des revendications 15 à 20, caractérisé en ce qu'il comporte une étape qui suit l'étape b) et dans laquelle : c) on expose une face de la première couche de retenue (6) à un traitement qui, au moins sur une partie de l'épaisseur de cette première couche de retenue (6), accroît un effet barrière s'opposant à une migration du matériau pulvérulent (3) vers l'extérieur du complexe (2).
22. Procédé selon l'une quelconque des revendications 15 à 21, caractérisé en ce que, dans l'étape b), on fait pénétrer le matériau pulvérulent (3) dans la couche de stockage (4), à travers la première couche de retenue (6), en soumettant le matériau pulvérulent (3) et le complexe (2) à une sollicitation vibratoire. |
STRUCTURE COMPOSITE FONCTIONNELLE MULTICOUCHE ET PROCEDE POUR SA FABRICATION
DOMAINE TECHNIQUE
La présente invention concerne une structure composite fonctionnelle multicouche, qui comporte l'association d'un matériau pulvérulent et d'un complexe contenant ce matériau pulvérulent. Elle concerne également un procédé pour fabriquer cette structure, qui peut notamment être un géotextile bentonitique, par exemple du type de ceux conçus pour être employés comme membranes d'étanchéité en génie civil.
Au sens où on l'entend ici, le terme « géotextile bentonitique » désigne l'association d'un matériau pulvérulent à base d'argile gonflable et d'une structure, qui contient ce matériau pulvérulent. Les argiles gonflables sont constituées de particules élémentaires ayant tendance à augmenter de volume en présence d'eau. L'ensemble des argiles susceptibles d'entrer dans la constitution d'un géotextile d'étanchéité ont été rassemblées sous le terme « bentonite » bien que, d'un strict point de vue minéralogique, il faille entendre par ce terme une famille plus large comprenant les montmorillonites, ainsi qu'au moins certaines smectites.
Les géotextiles bentonitiques présentent une flexibilité et une déformabilité qui leur permettent d'épouser aisément des formes variées lors de leur mise en place. De tels géotextiles sont souvent utilisés pour étanchéifier des structures de génie civil, tels que des bassins de rétention d'eau, des chaussées, des ouvrages de protection de nappes phréatiques, voire encore des sites de stockage de déchets.
ETATANTéRIEURDE LATECHNIQUE
Un géotextile bentonitique comporte généralement une couche interne et poreuse, qui contient le matériau pulvérulent et qui est emprisonnée entre deux couches textiles externes ayant au moins pour fonction de former une barrière pour le matériau
pulvérulent. Bien souvent, l'une de ces deux couches externes est une couche de support qui remplit également une fonction de tenue mécanique et qui peut présenter en outre une certaine étanchéité. L'autre couche externe peut être perméable à l'eau afin que de l'eau puisse la traverser et pénétrer dans la couche interne pour provoquer le gonflement du matériau pulvérulent.
La cohésion du géotextile bentonitique est généralement le fait d'une solidarisation des deux couches externes l'une à l'autre, à travers la couche interne. Cette solidarisation fait que la couche de matériau pulvérulent conserve une épaisseur sensiblement constante lors de la manipulation du géotextile et que sont ainsi évitées des accumulations de poudre ou des appauvrissements en poudre dans certaines zones du géotextile. La solidarisation des deux couches externes du géotextile peut résulter d'un aiguilletage transperçant l'empilement des trois couches du géotextile. Dans les documents DE- 195 40 719, DE-196 49 628, US-5,428,877 et US-5,041,330, on trouvera des exemples de mise en œuvre d'un tel aiguilletage visant à lier les deux couches externes d'un géotextile bentonitique l'une à l'autre. L 'aiguilletage déplace partiellement certains fibres constitutives de l'une des couches externes, jusqu'à l'autre couche externe, à travers la couche interne. Ces fibres créent des pontages entre leur couche d'origine et l'autre couche externe, c'est-à-dire la couche de support, à laquelle l' aiguilletage les a ancrées.
Lors de l' aiguilletage, de nombreuses aiguilles traversent le géotextile chargé de poudre argileuse, ce qui conduit à la génération d'importantes quantités de poussière pour l'aspiration desquelles doivent être prévus des dispositifs conséquents.
Plus le géotextile est épais, plus il comporte une forte quantité de matériau pulvérulent. De ce fait, les quantités de poussière générées lors de l' aiguilletage sont d'autant plus importantes qu'est épais le géotextile soumis à cet aiguilletage.
De manière semblable, d'autres inconvénients de la technique d' aiguilletage sont d'autant plus rédhibitoires que la quantité de matériau pulvérulent présent dans le géotextile est importante. Or, dans les géotextiles bentonitiques, la masse surfacique de bentonite est généralement supérieure ou égale à 4000g/m 2 .
Parmi les autres inconvénients de la technique d'aiguilletage, il y a que les caractéristiques de l'aiguilletage évoluent au fur et à mesure que les aiguilles le réalisant s'usent par frottement à travers la poudre pulvérulente. Les variations des caractéristiques de l'aiguilletage se traduisent par une non homogénéité des propriétés mécaniques du géotextile.
Un autre inconvénient de l'aiguilletage est la fréquence élevée des casses d'aiguilles lorsque, du fait des phénomènes de friction, les aiguilles sont soumises à des contraintes trop importantes lors de leur traversée de la poudre pulvérulente. La fréquence des casses d'aiguilles est d'autant plus importante que les aiguilles employées doivent être suffisamment fines pour ne pas générer de trop gros trous dans les couches du géotextile, en particulier dans la couche de support. Les casses d'aiguille se traduisent par de fréquents arrêts, qui sont employés pour remplacer les aiguilles brisées, mais qui pénalisent la vitesse de production. Dans certains cas, il n'est en outre pas possible de récupérer les morceaux d'aiguilles brisées dans le géotextile produit, qui alors possède de ce fait des défauts d'étanchéité significatifs.
Les difficultés de mise en œuvre d'un aiguilletage à travers un géotextile sont compliquées par le fait qu'un tel aiguilletage provoque une compression de la couche de matériau pulvérulent qui, de ce fait, devient plus compacte et plus difficile à transpercer.
Dans le document EP-O 491 453 est proposée une autre solution, dans laquelle de l'argile bentonitique pulvérulente est saupoudrée sur un mat de fibres. L'ensemble est ensuite soumis à un aiguilletage qui donne une cohésion au mat et le transforme en un non tissé emprisonnant l'argile pulvérulente. Ici encore, il est fait appel à un aiguilletage, dont les inconvénients ont été évoqués ci-dessus.
Dans une variante proposée dans ce même document EP-O 491 453, la consolidation de l'ensemble résulte d'un traitement thermique. Cependant, un tel traitement thermique s'accompagne d'une consommation extrêmement importante d'énergie, du fait de l'inertie thermique de l'argile, tout en étant très long en raison de la durée nécessaire pour vaporiser l'eau contenue dans l'argile avant d'atteindre la température à laquelle peut enfin avoir lieu le ramollissement et le collage des fibres entre elles.
EXPOSE DE L'INVENTION
L'invention a au moins pour but de faciliter la fabrication d'un géotextile bentonitique ou d'une autre structure composite chargée de poudre, sans en réduire de manière rédhibitoire les propriétés mécaniques.
A cet effet, l'invention a pour objet une structure composite fonctionnelle multicouche, comportant l'association d'un matériau pulvérulent et d'un complexe contenant ce matériau pulvérulent. Le complexe comprend au moins une couche poreuse de stockage et des première et deuxième couches de retenue du matériau pulvérulent dans la couche de stockage, qui se trouve entre les première et deuxième couches de retenue. Au moins la première couche de retenue est poreuse et perméable au matériau pulvérulent sous l'effet d'une sollicitation extérieure, tout en comportant une perméabilité transversale à l'air inférieure à la perméabilité transversale à l'air de la couche de stockage.
La première couche de retenue est suffisamment perméable pour pouvoir être traversée par le matériau pulvérulent lorsqu'on imprègne la couche de stockage avec ce matériau pulvérulent en soumettant l'ensemble à de fortes vibrations. L'imprégnation de la couche de stockage avec du matériau pulvérulent peut donc se faire à travers la première couche de retenue. Grâce à cela, la solidarisation de cette première couche avec l'une au moins des deux autres couches, notamment par un ou plusieurs aiguilletages, peut avoir lieu avant l'imprégnation de la couche de stockage avec du matériau pulvérulent et non après cette imprégnation. Après l'imprégnation, la première couche de retenue peut également contenir du matériau pulvérulent et participer au stockage de ce matériau pulvérulent, comme la couche de stockage elle-même.
Avantageusement, la structure composite comporte des liaisons mécaniques liant les première et deuxième couches de retenue l'une à l'autre à travers la couche de stockage.
Avantageusement, lesdites liaisons mécaniques comprennent des fibres engagées par aiguilletage à travers la couche de stockage.
Avantageusement, la première couche de retenue comporte des fibres sous la forme d'un non tissé.
Avantageusement, les fibres engagées par aiguilletage à travers la couche de stockage prennent naissance dans la première couche de retenue.
Avantageusement, à l'opposé de la première couche de retenue, au moins plusieurs des fibres engagées par aiguilletage à travers la couche de stockage possèdent une extrémité fondue en forme de renflement d'arrêt situé d'un côté de la deuxième couche de retenue, à savoir de son côté opposé à la couche de stockage.
Avantageusement, les fibres de la première couche de retenue se présentent sous la forme d'un non tissé cardé, dont la cohésion peut résulter de liens obtenus mécaniquement, thermiquement et/ou chimiquement.
Avantageusement, la couche de stockage comporte des fibres sous la forme d'un non tissé.
Avantageusement, les fibres de la première couche de retenue présentent un titre moyen inférieur à un titre moyen des fibres de la couche de stockage.
Avantageusement, des fibres engagées par aiguilletage à travers la première couche de retenue prennent naissance dans la couche de stockage et forment des liaisons mécaniques liant la première couche de retenue et la couche de stockage l'une à l'autre.
La structure composite fonctionnelle peut avantageusement être un géotextile bentonitique dont le matériau pulvérulent est une poudre à base de particules d'argile du type bentonite. Cette poudre peut ne pas contenir que de l'argile du type bentonite. Par exemple, elle peut contenir une poudre super absorbante, également désignée par l'acronyme SAP (Super Absorbant Powder).
Avantageusement, les fibres de la première couche de retenue présentent un titre moyen au moins égal à 3 dtex.
Avantageusement, les fibres de la couche de stockage présentent un titre moyen supérieur à 17 dtex.
Avantageusement, sur une partie de l'épaisseur de la première couche de retenue, la structure composite est modifiée dans le sens d'une plus grande capacité à retenir le matériau pulvérulent.
L'invention a également pour objet un procédé de fabrication d'une structure composite fonctionnelle multicouche telle que définie ci-dessus. Ce procédé comprend une étape dans laquelle : b) on fait pénétrer le matériau pulvérulent dans la couche de stockage en faisant passer ce matériau pulvérulent à travers la première couche de retenue.
Avantageusement, avant l'étape b), on transperce au moins la couche de stockage et la première couche de retenue lors d'une étape dans laquelle : a) on lie mécaniquement la première couche de retenue à l'une au moins des deux autres couches que sont la deuxième couche de retenue et la couche de stockage.
Avantageusement, le procédé comporte une étape qui précède l'étape b) et dans laquelle : a) on lie mécaniquement les première et deuxième couches de retenue l'une à l'autre à travers la couche de stockage.
Avantageusement, l'étape a) comporte un aiguilletage qui forme des liaisons mécaniques entre les première et deuxième couches de retenue, à partir de fibres de la première couche de retenue, en entraînant ces fibres à travers la couche de stockage et la deuxième couche de retenue.
Avantageusement, l'étape a) comporte un flammage qui forme des renflements d'arrêt d'un côté de la deuxième couche de retenue, à savoir de son côté opposé à la première
couche de retenue, par fusion d'extrémités des liaisons mécaniques formées par l'aiguilletage.
Avantageusement, l'étape a) comporte un autre aiguilletage, qui forme des liaisons mécaniques entre la couche de stockage et la première couche de retenue, à partir de fibres de la couche de stockage, en entraînant ces fibres à travers la première couche de retenue, et qui a lieu en l'absence de la deuxième couche de retenue, avant que cette deuxième couche de retenue soit rapportée.
Avantageusement, le procédé comporte une étape qui suit l'étape b) et dans laquelle : c) on expose une face de la première couche de retenue à un traitement qui, au moins sur une partie de l'épaisseur de cette première couche de retenue, accroît un effet barrière s'opposant à une migration du matériau pulvérulent vers l'extérieur du complexe.
Dans l'étape c), il s'agit de soumettre la première couche de retenue à un traitement ayant pour fonction d'en accroître la capacité à retenir le matériau pulvérulent dans la couche de stockage. Ce traitement peut avantageusement être choisi parmi une pulvérisation de liquide, un vaporisage et un traitement thermique. Il peut donc comprendre une opération dans laquelle, sur une face de la première couche de retenue, on pulvérise un liquide tel que de l'eau à même d'humidifier une fraction superficielle du matériau pulvérulent présent dans le complexe. Ce matériau pulvérulent peut notamment être de l'argile du type bentonite qu'une humidification fait classiquement gonfler. Le gonflement d'une fraction superficielle de l'argile présente dans le complexe accroît la capacité de la première couche de retenue à retenir cette argile. L'humidification d'une fraction superficielle du matériau pulvérulent présent dans le complexe peut également résulter d'un vaporisage, dans lequel on expose une face de la première couche de retenue à de la vapeur d'eau.
Le liquide pulvérisé à l'étape c) peut contenir une colle à même de se disperser dans l'eau, auquel cas le gonflement de la bentonite superficielle est complété par un collage. A cet égard, l'eau et la colle peuvent être pulvérisées séparément.
On peut également effectuer une pulvérisation de liquide sur une face de la deuxième couche de retenue.
Le traitement prévu à l'étape c) peut comprendre une opération dans laquelle on expose une face de la première couche de retenue à une température supérieure à la température de ramollissement de fibres ou d'autres constituants de cette première couche de retenue.
Avantageusement, dans l'étape b), on fait pénétrer le matériau pulvérulent dans la couche de stockage, à travers la première couche de retenue, en soumettant le matériau pulvérulent et le complexe à une sollicitation vibratoire, qui peut être une vibration mécanique ou bien résulter de l'application d'un champ électrique alternatif.
BREVE DESCRIPTION DES DESSINS
L'invention sera bien comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins annexés, parmi lesquels : la figure 1 est une vue schématique, en coupe transversale, d'un géotextile bentonitique conforme à l'invention ; et - la figure 2 est une vue schématique, de côté, d'une installation de fabrication du géotextile de la figure 1 selon un procédé conforme à l'invention.
MANIERE POSSIBLE DE REALISER L'INVENTION
Sur la figure 1 est représentée une structure composite fonctionnelle multicouche, qui est plus précisément un géotextile bentonitique 1 destiné à être utilisé comme membrane d'étanchéité en génie civil. Elle est souple et comprend un complexe 2 contenant des particules 3 d'un matériau pulvérulent. Ce complexe 2 est formé de différentes couches. Sa portion supérieure est poreuse et constituée de deux couches superposées, à savoir une couche interne 4 de stockage du matériau pulvérulent 3 et une couche externe 6.
Sous sa portion supérieure, le complexe 2 comprend une autre couche externe, qui est référencée 5. La couche de stockage 4 est emprisonnée entre les deux couches externes 5 et 6, qui sont plus précisément des couches de retenue du matériau pulvérulent 3 à l'intérieur du complexe 2, dans cette couche de stockage 4, même si la couche de retenue 6 peut également contenir du matériau pulvérulent 3 et participer à son stockage, comme la couche 4 elle-même.
Outre sa fonction de retenue, la couche 5 assure une fonction de tenue mécanique du géotextile 1, notamment à l' encontre de contraintes de cisaillement et/ou de tractions selon les deux plus grandes dimensions du complexe 2, dont elle limite l'allongement sous charge. Il s'agit donc d'une couche de support, qui porte les deux autres couches 4 et
6, tout en formant le dessous du complexe 2.
Cette couche de support 5 peut être réalisée de différentes manières. Dans l'exemple représenté, il s'agit d'un assemblage de bandelettes qui sont tissées ensemble, à plat et de manière à être sensiblement jointives. Chaque bandelette de la couche de support 5 peut être faite d'un matériau à base de polymère et, avantageusement, de polypropylène, dont on tire alors avantage des propriétés d'hydrophobie et de résistance à différents types d'agression chimique. La couche de support 5 peut, par exemple, être un tissu du type de ceux employés comme élément de paillage dans le domaine agricole.
Les produits commercialisés par la société belge BONAR TF sous la référence Bontec SG40/40 et sous la référence Bontec SG30/30 ont donné de bons résultats comme couche de support 5. Il en est de même du produit commercialisé par la société française TENCATE/BIDIM sous la référence Geolon PP40.
La couche de support 5 peut posséder une structure et une composition différentes de celle décrite ci-dessus. En particulier, elle peut comprendre un film, tel qu'un film de polyéthylène, en plus de l'assemblage de bandelettes tissées ensemble de manière jointive.
Chacune des couches 4 et 6 présente la forme d'un non tissé fibreux. Les fibres 7 constituant la couche de stockage 4 sont toutefois sensiblement plus grosses que les fibres
8 de la couche de retenue 6. Grâce à la grosseur de ses fibres 7, la couche de stockage 4 présente une porosité élevée qui lui permet d'accueillir une grande quantité de particules de matériau pulvérulent 3.
Du fait de la finesse de ses fibres 8, la couche de retenue 6 est moins poreuse que la couche de stockage 4 et présente une perméabilité transversale à l'air sensiblement inférieure à celle de la couche de stockage 4.
La couche de retenue 6 est suffisamment perméable pour pouvoir être traversée par le matériau pulvérulent 3 lorsqu'on imprègne la couche de stockage 4 avec ce matériau pulvérulent en soumettant l'ensemble à une sollicitation extérieure appropriée, par exemple à des vibrations. La couche de retenue 6 présente toutefois une faible perméabilité transversale à l'air, par comparaison à la perméabilité transversale à l'air de la couche de stockage 4, de manière à retenir efficacement le matériau pulvérulent 3 dans cette couche de stockage 4 en l'absence d'une telle sollicitation extérieure.
Outre qu'elle forme une barrière suffisamment efficace pour le matériau pulvérulent
3 lors du stockage, du transport et de la pose du géotextile 1, la couche 6 s'oppose à la formation d'une couche de boue argileuse à la surface de ce géotextile 1, du côté de l'eau, une fois que le géotextile 1 en utilisation sert à retenir une telle eau. Or, une telle couche de boue est préjudiciable aux propriétés mécaniques et hydrauliques du géotextile.
La couche de stockage 4 contient le matériau pulvérulent 3 sans le laisser libre de s'écouler entre les deux couches de retenue 5 et 6. Plus précisément, ses fibres 7 s'opposent à des migrations du matériau pulvérulent 3 de manière que la répartition de celui-ci demeure sensiblement homogène au moins selon les deux directions principales du géotextile 1.
Dans l'exemple représenté, les fibres 7 de la couche de stockage 4 sont faites d'un matériau hydrophobe, à savoir de polypropylène, et possèdent un titre moyen de l'ordre de 1 lOdtex. Des fibres 7 ayant donné des résultats satisfaisants comme fibres constitutives de la couche de stockage 4 sont commercialisées par la société allemande ZIEGLER sous la référence HACOLOFT PP.
Toujours dans l'exemple représenté, la couche de stockage 4 présente une masse surfacique de l'ordre de 250 g/m et une épaisseur de l'ordre de 5 mm, telle que mesurée selon la norme NF EN964-1. De bons résultats ont été obtenus avec une couche de stockage 4 présentant une perméabilité transversale de l'ordre de 8440L/m 2 /s telle que mesurée selon la norme EN ISO 9237 pour une épaisseur de 4,9mm.
La couche de retenue 6 peut être de différents types et de différentes structures. Par exemple, ce peut être un voile de carde fibreux ou bien un non tissé cardé et aiguilleté. Dans l'exemple représenté, la couche de retenue 6 est constituée de fibres 8 formant ensemble un non tissé cardé et thermolié. Sa masse surfacique est avantageusement comprise entre 10 et 100 g/m 2 , de préférence comprise entre 20 et 60 g/m 2 et, par exemple, de l'ordre de 50 g/m 2 . L'épaisseur de la couche de retenue 6 peut être de l'ordre de 1 mm, telle que mesurée selon la norme NF EN964-1.
Les fibres 8 de la couche de retenue 6 possèdent un titre moyen compris avantageusement entre 3 et 70 dtex et, de préférence, entre 5 et 30 dtex. Dans l'exemple représenté, il s'agit de fibres bi-composants, dont chacune est constituée d'une âme en polypropylène (PP) et d'une gaine en polyéthylène (PE) fondant à plus basse température que le polypropylène de l'âme. La fusion de la gaine permet de souder les fibres 8 entre elles et de donner de la cohésion et donc de la résistance mécanique à la couche de retenue 6.
En variante, certaines des fibres 8 peuvent être faites de polypropylène (PP) alors que les autres fibres 8 de la couche de retenue 6 sont faites de polyéthylène (PE) ou de copolyester (PES). Dans ce cas, les fibres 7 de polyéthylène ou de copolyester sont des fibres thermo liantes, qui se sont soudées à d'autres fibres 7 après avoir été soumises à une élévation de température et qui participent ainsi à la cohésion de la couche de retenue 6.
Dans un cas comme dans l'autre, une première et une deuxième partie des fibres 8 de la couche de retenue 6 sont respectivement faites d'un premier polymère et d'un deuxième polymère fondant à plus basse température que ce premier polymère et réalisant des soudures entre fibres de manière à réaliser une cohésion de la couche de retenue 6.
Une couche de retenue 6 ayant donné des résultats satisfaisants est un non tissé cardé et thermolié présentant une masse surfacique de l'ordre de 50g/m 2 et une perméabilité transversale de l'ordre de 8300L/m /s telle que mesurée selon la norme EN ISO 9237 pour une épaisseur de 0,93mm.
Le matériau pulvérulent 3 est à base de particules d'argile, telles que des particules de bentonite. De bons résultats ont été obtenus avec de la poudre faite de bentonite sodique activée et, notamment, avec la bentonite commercialisée sous la référence Impersol S par la société française BENTOFRANCE du groupe SUD-CHIMIE. La distribution granulométrique de cette bentonite est de préférence inférieure à 600μm. Bien entendu, d'autres argiles peuvent être employées, en fonction de l'application visée. En particulier, des bentonites sodiques naturelles peuvent être utilisées comme matériau pulvérulent 3.
Dans l'exemple représenté, la masse surfacique de bentonite comme matériau pulvérulent 3 dans le géotextile 1 est de l'ordre de 4000 g/m 2 .
Un procédé de fabrication du géotextile 1 peut-être mis en œuvre par l'installation 50 représentée à la figure 2, où des flèches indiquent le sens de progression le long de cette installation.
En entrée de l'installation 50, la couche de retenue 6 est déroulée sur un premier convoyeur à bande sans fin 51, puis reçoit une nappe de fibres 7 déposées par un poste de nappage 52.
Ensuite, la nappe de fibres 7 et la couche de retenue 6 passent ensemble sous une première aiguilleteuse 53, où elles sont aiguilletées ensemble. L'aiguilletage ainsi réalisé est un premier aiguilletage qui forme la couche de stockage 4 à partir des fibres 7 en vrac, en les solidarisant entre elles, et qui, en même temps, lie cette couche de stockage 4 à la couche de retenue 6.
La couche de stockage 4 et la couche de retenue 6 aiguilletées ensemble s'acheminent ensuite vers un deuxième convoyeur à bande sans fin 54, en entrée duquel est déroulée la couche de support 5.
La couche de stockage 4 et la couche de retenue 6 sont déposées ensemble sur la couche de support 5 reposant sur le convoyeur 34, qui entraîne l'ensemble vers une deuxième aiguilleteuse 55. Au niveau de cette dernière a lieu un deuxième aiguilletage, qui est effectué à travers les trois couches 4 à 6, depuis la couche de retenue 6, alors que le premier aiguilletage au niveau de l' aiguilleteuse 53 s'effectue dans le sens inverse, vers cette couche de retenue 6.
En aval de l' aiguilleteuse 55, une rampe de brûleurs 56 effectue un flammage sur le dessous du complexe 2, c'est-à-dire sur une face de la couche de support 5.
Après le flammage par la rampe de brûleurs 56, le complexe 2 passe sous une première trémie 57, qui dépose une première quantité de matériau pulvérulent 3 sur la couche de retenue 6.
Au niveau d'une première table vibrante 58, l'ensemble est ensuite soumis à de fortes vibrations mécaniques, qui font passer la première quantité de matériau pulvérulent 3 à travers la couche de retenue 6, jusque dans la couche de stockage 4.
En aval de la première table vibrante 58, une deuxième trémie 59 dépose une deuxième quantité de poudre pulvérulente sur la face supérieure de la couche de retenue 6. Les fortes vibrations générées par une deuxième table vibrante 60 font pénétrer cette deuxième quantité de matériau pulvérulent 3 dans la couche de stockage 4, encore en la faisant passer à travers la couche de retenue 6.
Comme on l'aura compris, l'imprégnation de la couche de stockage 4 par le matériau pulvérulent 3 se fait à travers la couche de retenue 6.
CeIa permet que la solidarisation des trois couches 4 à 6 par deux aiguilletages consécutifs ait lieu avant l'imprégnation de la couche de stockage 4 avec du matériau pulvérulent 3 et non après cette imprégnation, ce qui est avantageux.
Du côté de la face supérieure du géotextile 1 , une fraction superficielle du matériau pulvérulent 3 peut ensuite être soumise à un traitement qui augmente l'efficacité de la couche 6 comme barrière pour le matériau pulvérulent 3 présent dans le complexe 2. Ce traitement comporte une pulvérisation d'eau 61 sur la face supérieure du géotextile 1, au moyen d'une rampe de buses 62. L'eau 61 fait gonfler la fraction superficielle de la couche de matériau pulvérulent 3. Elle est ensuite évacuée par évaporation, au niveau d'un four de séchage 63 dans lequel passe le géotextile 1 avant d'être enroulé ou autrement conditionné. Le four 63 peut également avoir pour fonction de soumettre au moins la face externe de la couche 6 à un traitement thermique visant à faire fondre ses fibres 8 et à ainsi accroître les liaisons et la densité dans cette couche 6, au moins sur une partie de son épaisseur.
Sur la figure 1, la référence 80 désigne des liaisons mécaniques réalisées par des fibres 7 partiellement déplacées par le premier aiguilletage, celui effectué par l'aiguilleteuse 53. Les fibres de ces liaisons 80 prennent naissance dans la couche de stockage 4, qu'elles traversent avant de traverser également la couche de retenue 6. Les liaisons 80 participent à la cohésion de la couche de stockage 4, tout en solidarisant celle- ci à la couche de retenue 6.
Toujours sur la figure 1 , les références 81 désignent des liaisons mécaniques que des fibres 8 déplacées par l'aiguilleteuse 55 réalisent entre la couche de retenue 6 et la couche de support 5, à travers la couche de stockage 4. Les extrémités inférieures des liaisons 81 ont été repoussées jusqu'à l'extérieur du complexe 2 et présentent la forme de renflements d'arrêt 82, qui proviennent de la fusion d'extrémités libres de fibres 8 du fait du flammage effectué par la rampe de brûleurs 56. Ces renflements d'arrêt 82 participent à la robustesse du géotextile 1, en s'opposant à un glissement des liaisons 81 en dehors de la couche de support 5.
Les liaisons 81 contribuent largement à la tenue mécanique du géotextile 1, en particulier lorsque ce dernier est installé dans une pente et que ses deux couches de retenues 5 et 6 sont sollicitées en sens opposés, selon la direction de cette pente.
Le géotextile 1 a été comparé à un géotextile bentonitique de référence qui est représentatif de l'art antérieur, qui est disponible dans le commerce et dont la fabrication met en œuvre, de manière connue, une technique d'aiguilletage classique à travers la bentonite. Les caractéristiques du géotextile 1 utilisé pour la comparaison et celles données par le fabricant du géotextile de référence pour son produit sont présentées dans le tableau suivant :
Plusieurs propriétés du géotextile 1 conforme à l'invention et du géotextile de référence ont été mesurées. Les mesures ainsi obtenues sont regroupées dans le tableau suivant :
L'invention ne se limite pas à l'exemple de réalisation et à l'application décrits précédemment. En particulier, elle peut être mise en œuvre sous la forme d'une structure composite fonctionnelle autre que le géotextile bentonitique 1. Par exemple, cette structure composite peut être un filtre ou analogue, tandis que son matériau pulvérulent peut être principalement constitué de charbon actif ou bien d'un autre actif adsorbant ou non, tel qu'un réactif en poudre opérant par catalyse.
En outre, la fabrication du géotextile 1 ou, plus généralement, de la structure composite fonctionnelle multicouche peut comprendre seulement un aiguilletage et non deux.
Egalement, la rampe de buses 62 et le four 63 peuvent être omis dans le cas où aucune pulvérisation d'eau 61 n'est prévue. En outre, la rampe de buses 62 peut être utilisée sans être associée à un traitement thermique. De plus, l'imprégnation par le matériau pulvérulent peut être obtenue en soumettant le complexe et ce matériau
pulvérulent à un champ électrique alternatif, comme décrit dans la demande de brevet internationale WO 99/22920, ou moyennant la mise en œuvre d'une autre technique appropriée.
Par ailleurs, la couche de retenue 6 et la couche de stockage 4 peuvent ne pas être rapportées l'une sur l'autre, mais provenir d'une même nappe dont une portion supérieure ou inférieure est modifiée de manière à former la couche de retenue 6.
De plus, l'installation 50 peut être décomposée en plusieurs sous-ensembles séparés, même si le rassemblement de ces sous-ensembles autorise un fonctionnement continu.