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La présente invention concerne des perfectionnements à l'efficacité et à l'aptitude des milieux filtrants, des appareils destinés à classer et à concentrer les matériaux tels que les appareils de criblage, des garnissages pour calandrage et repas- sage, des tissus pour vêtements, par exemple les chemises, cos- tumes, tapis, gilets de corps, etc... et des corps permettant les divers genres d'absorption (absorption proprement dite, adsorption, résorption), que l'on réalise généralement en accroissant conique- ment les pores des corps perméables, par une modification avec
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influen@es chimiques et physiques, et par un changement des supports rigides au cours du travail.
Ladite porosité accrue des corps perméables, dont la perméabilité augmente progressivement, également dans le sens de la profondeur à partir de l'une de leur face de travail vers l'autre face, au moins pendant leur emploi, diffère essentielle- ment des divers projets présentés sur la base des connaissances tecnniques mécaniques pour réduire l'engorgement à l'aide de tels supports rigides et statiques dont les canaux.rigides ont des diamètres augmentant coniquement, ces supports pouvant sup- porter aus@i bien un corps perméable qui possède des pores dila- tables et augmentant en profondeur.
Les dispositifs mécaniques de compression ont souvent gêné le pouvoir absorbant et la dilatabilité des pores des c@@ps perméables. Des plaques rigides et perforées, ou bien des filets, réseaux ou grillagés rigides, placés au-dessous et à l'intérieur du milieu filtrant proprement dit, et fixés par des vis sur le support, rendaient les corps perméables rigides, bien que méca- niquement plus durables ou fortement imprégnés, et rendaient ainsi les tissus rigides.
La présente invention a une base complètement opposée, elle repose en première ligne sur les connaissances et l'expé= rience des inventeurs en matière de chimie générale et de chimie des colloïdes, ainsi que sur des considérations mécaniques.
Quelques expressions inévitables, qui sont utilisées d'ans la présente description, sont très bien connues des spécialistes en chimie des colloïdes, mais elles peuvent être moins connues des ingénieurs spécialistes de la filtration. C'est pourquoi on expliquera quelques principes généraux et connus et propriétés intrinsèques qui interviennent dans la présente invention.
L'avantage des pores dilatables, c'est-à-dire des espaces intermicellaires, pores, canaux et autres cavités dilatables des filtres, sécheurs, et autres corps perméables, est considérable.
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L'inconvénient de l'épaisseur, par exemple de plusi'eurs couches identiques, a déjà. été bien démontré trente ans au-parafant par l'un des inventeurs, le Docteur L. ZAKARIAS, dans son étude in- titulée "Die Kolloid-Filtration (Druckdialyse und Entquellungs- filtration)", et publiée dans la revue "Kolloid Zeitschrift 37 J.1 (1925)"pages 50 à 58. ,Le Docteur L.
ZAKARIAS a découvert, entre autres, les trois points suivants: 1)- Une mince membrane de cellulose à pores dilatables possède la meilleure perméabilité à l'eau quand elle est placée sur un certain support rigide et poreux;
2) - Mais la perméabilité diminue si une pluralité de membranes identiques est reliés par le solvant, agissant comme milieu dis- persif, à une plaque homogène unique,placée sur le même support rigide ;
3) - Une augmentation de la porosité du support poreux et rigide augmente la perméabilité de la même couche à pores dilatables.
Conformément à la présente invention,la phase suivante des travaux des inventeurs a consisté à étudier sur un support poreux et rigide, une pluralité de telles couches, dont chacune posséderait une porosité différente et des pores dilatables, alors que l'ensemble des couches pourrait constituer une plaque é- .paisse et homogène dans laquelle'les,couches sont reliées entre elles par leur solvant, de façon telle que l'on ne puisse plus dis -tinguer individuellement les couches et que par suite, pour des filtrations assez grossières, on pourrait également et évidemment réaliser/une porosité croissante d',une couche à une autre par fraisage d'une telle plaque épaisse et dilatable au moyen d'un outil conique, jusqu'à ce que la fraisure débouche dans la face opposée.
On sait que le type de garnissage des calandreuses et machines à repasser pour tissus et papiers a une grande influence . sur les couleurs et le séchage. Des bourrages doux en laine ou coton, fraîchement posés et épais, sèchent les tissus humides plus rapidement à basse température qu'au bout d'une semaine d'emploi continu. 'De même, on peut réduire la pression des cylin-
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dres sur le lit de la calandre, si l'on applique un bourrage doux et frais. Cette expérience pratique générale est résumée dans l'article de l'un des inventeurs (Docteur L.
ZAKARIAS) sous le titre : "Un adversaire inconnu : les calandres peuvent être le pire ennemi du blanchisseur", qui a été publié dans la revue "Laundry Record", Londres, Décembre 1939, et a été plus complè- tement exposé dans un article des auteurs 'de' la présente/inventionn, publié dans le "Journal of Detergents" n 1, 1952 p. 13-15 sous le titre "Les principes du séchage et du calandrage". En règle générale on enroule trois ou quatre couches d'un garnissage de calandre'de même texture autour du corps de la calandre. On a également l'habitude, dans les blanchisseries, de placer une toile lâche en laine,coton sous le garnissage proprement dit, en laine, coton, flanelle ou amiante.
Mais des garnissages de ce genre sont complètement écrasés au bout de quelques jours de marche-continue, et leur perméabilité s'égalise. L'absorption dans les espaces intermicellaires des garnissages en coton et en laine, c'est-à-dire leur aptitude au gonflement, diminue rapide- nent; il en résulte que ces garnissages peuvent devenir encore moins économiques qu'un garnissage d'amiante, qui ne peut pas gonfler mais qui- résiste à la chaleur. En conséquence, les gar- nissages habituels en laine et coton gênent l'effet du vide au bout de quelques jours d'emploi, bien que le procédé à dépression soit beaucoup plus éconbmique que l'évaporation de l'eau sous le seul effet de la chaleur.
On sait déjà que, d'une façon analogue aux garnissages de calandres, des tissus sont également employés pour sécher et former des feuilles obtenues à partir de pulpe de papier pour des milieux filtrants et des vêtements en général. On éprouve succes- sivement les mêmes inconvénients que lorsqu'on calandre des tissus.
On sait déjà qu'un métal, du caoutchouc, des matières plastiques, des écrans ou des filets, en tissu ou en matière miné- rale, qui sont poreux et sont utilisés pour la filtration ou
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autres buts de classement et de concentration, sont utilisés dans des montures rigides, sur des supports rigides, qui peuvent posséder également des canaux coniques rigides.
On sait également que les vêtements du corps humain, ont besoin d'avoir les meilleures propriétés possibles d'aération et d'absorption pour être hygiéniques. Mais le tissage et la structure de ces vêtements ne conviennent pas.
La présente invention a pour objet de surmonter les in- convénients de la perméabilité statique de couches qui a accom- pagné jusqu'ici l'emploi des milieux filtrants, des appareils de classement et de concentration de matières telles que les écrans filtrants, des garnissages de calandes et de machines à repasser, des vêtements du corps humain, et de tous autres corps qui sont absorbants de diverses façons (c'est-à-dire absorbants, persor- bants, résorbants et adsorbants).
Un autre objectif de la présente/invention est d'appliquer seulement des moyens de liaison sur les couches des corps perméa-- bles, au cours de la préparation de ceux-ci, et à. éviter des dis- positifs de compression qui pourraient nuire, au moins pendant l'emploi, à la dilatabilité de leurs pores, en tenant convenable- ment compte des-découvertes d'Aubert, publiées dans les Annales 'Chimie Physique 1912, 26, 145-531.
Un autre objectif de la présents invention est d'utiliser au maximum/les influences chimiques et physiques possibles qui agissent sur les corps perméables.
Un autre objectif est d'adapter également les corps per- méables dont les pores ne sont pas dilatables, à un appareil perméabilité variable.
Ayant en vue les objectifs' précédents ainsi que tous autres objectifs et avantages qui pourront apparaître ultérieure- ment, l'invention repose sur les, principes scientifiques mention- nés plus haut de la filtration colloidale et sur des expériences résultantes, effectuées avec plusieurs couches de perméabilités
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différentes et leurs supports.
Suivant la présente invention, le corps ' perméabilité variable est constitué, ou bien choisi et préparé, pour fonction- her en cours d'emploi, et sera ensuite employé de telle façon qu'au moins trois membranes, tissus, réseaux, filets ou grillages perméables, ou bien des matériaux perforés ou moussées, du genre du caoutchouc et des.matières plastiques ou de leurs combi- naisons, qui possèdent une porosité variable, sont placés l'un sur'l'autre et ensuite reliés entre eux. Les filets, réseaux ou villages, ou lames ou toiles perforées qui possèdent une per- méabilité variable, sont enroulés au moins en trois couches.
Au moins trois couches convenablement choisies et préparées/sont tis. sées ou filées ou disposées en treillis ouibien tassées, grâce à quoi, en cours d'emploi, chaque couche possède une perméabilité plus élevée, formant des pores coniques dilatables de diamètres croissants. En dessous ouà l'intérieur du corps perméable à porosité variable, les supports eux-mêmes acquièrent une perméa- bilité variable pendant l'opération.
On obtient la possibilité de variation de la perméabilité par une variation des influences chimiques et physiques. Les avantages de cette perméabilité coniquement dilatable des supports décrits ci-dessous et des influences physiques et chimiques sont ,les suivants t en cours d'emploi, l'engorgement est réduit au minimum; l'élimination du liquide- ou des dissolvants ou leur circulation, l'absorption sous ses formes diverses et l'évapora- tion avec ou sans -vacuum -- ou ---pression se trouvent accélérées;
le classement et la concentration des matières 'sont facilitées, les vêtements ont de meilleures propriétés d'aération, d'absorp- tion et sont' plus chauds ou plus frais suivant le cas, même après-imprégnation, et le nettoyage de ce corps perméable et son retour à 'son efficacité originale, sont simplifiés . dans la plus large mesure possible.
Le terme "Perméable" utilisé dans cette désertion et dans le résuma comprend tous les types de corps avec espaces
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intermicellaires des colloïdes avec capillaires, pores, canaux, mailles, trous, fentes et toutes autres formes débités e@ @@ver- tures dans le but de retenir, ou absorber, ou laisser passer des matièrespouvant être à l'état de gaz ou de liquide ou de parti- cules solides ou d'un mélange de ces trois formes.
Le terme"tissu", employé dans cette description et dans le résumé englobe d'une façon générale les vêtements, par exemple les vêtements proprement dits, les filets, feutres, tapis, gilets de corps, fabriqués avec des produits naturels, synthétiques ou minéraux, par exemple en coton, laine, nylon, amiante, ou leurs mélanges et membranes. Le,terme "séchage" comprend l'évaporation, le calandrage, l'aplatissement, l'extraction et le repassage.
Les termes "filtre" et "filtration" englobent la séparation d'un solide ou liquide ou gaz et d'un autre solide au liquide ou gaz. L'expression "faces de travail" ou "faces actives" englua be les faces supérieure et inférieure ou droite et gauche du corps perméable,'par lesquelles la masse des particules solides, du liquide ou du gaz entre et peut sortir dudit corps perméable,
L'expression "croissant d'une façon conique" est évidem- ment employée pour servir d'illustration schématique.
En réalité, 'les cavités, etc... du corps perméable ne prendront que rarement la forme de cônes circulaires (ce sera le cas par exemple avec un fraisage, mais elles prendmnt plutôt des formes complexes à interactions plus ou moins marquées, et par suite exerceront une interaction, ou bien seront reliées, avec d'autres formes de cavités, etc...,
Les influences de nature physique, chimique ou physico- chimique, qui changent continuellement ou périodiquement et qui agissent, sur le corps à perméabilité variable comprennent la pression, la dépression, le frottement, les agitations ou secou,, -ses,,le brossage, le changement d'orientation, la rotation, les chocs) les charges électriques et l'omet de'.matières choi- sies sur le groupe constitué par des agents de gonflement,
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de coagulation et d' impr u2latioll.
Il existe divers dispositifs actuellement utilisables pour effectuer périodiquement des interruptions, des change rien[-, des réglages de temps et des distributions.
Les couches du/corps perméable conforme à la présente invention peuvent être renforcées, et ainsi protégées contre une compression et un aplatissement par des matières plus dures, soit tissées entre elles, filées ou disposées en treillis, déplacées, dilatées ou entraînées en rotation à l'intérieur ou en dessous.
.La couche la plus robuste peut être un support actif. Autrement dit, contrairement à.des suggestions déjà faites, ces supports ne gênent pas mais au contraire contribuent à la modification de la porosité dans le corps perméable dans les conditions habituelles de travail.
La préparation des couches précitées, de façon qu'elles fonctionnent en cours d'emploi, signifie que les couches peuvent avoir des prosités identiques au début du travail, mais qu'ensuite ces porosités changent en cours d'emploi conformément aux pres- criptions de la présente invention, et que les couches peuvent également être choisies dans un approvisionnement existant qui n'a pas été spécialement fait pour appliquer la présente inven- tion.
Le tissu sélectionné et possédant une porosité variable et croissant de façon/conique peut être utilisé avec avantage comme garnissage de calandre,comme milieu filtrant, comme sac collecteur de poussières dans les aspirateurs et meules à grande vitesse, ainsi que comme vêtements-en général, grâce à quoi les propriétés d'aération, de protection contre les poussières et d'absorption seront améliorées conformément aux besoins respectifs des diverses applications.
On peut préparer les couches pour leur fonctionnement en cours d'emploi en les perçant ou bien en rendant la matière per- méable par les procédés habituels, par exemple en perforant
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une feuille de caoutchouc ou en imprégnant d'avance le tissu et les couches de filet jusqu'à des porosités graduées, ou bien en versant et coagulant des solutions de cellulose de diverses concentrations en couches successives, sur au-moins une'pierre filtrante rigide, par les procédés connus. Une même concentration de cellulose dissoute dans des dissolvants différents donne des perméabilités différentes.
Un filet textile peut être enroulé sur un tambour perforé,
Chaque couche de filet placée sur le tambour possède théoriquement une même perméabilité. Mais la pression, la chaleur et le gonfle- ment, par exemple, tranforment ce corps perméable, pendant le calandrage et la filtration, de manière décroissant progressive- ment depuis la surface jusqu'au fond par suite de la diminu-tion de l'effet direct de la chaleur, de la pression et --- des pro- duits chimiques, en sorte que les corps perméables de ce genre satisfont en cours d'emploi aux prescriptions et limitations de la présente invention,
à l'inverse des tissus ordinaires qui ne comportent pas d'intervalles visibles entre leurs fils et dont les fils ne sont pas spécialement renforcés pour absorber la dé- formation ou contrainte imposée par ledit emploi comme on l'a décrit .plus haut.
Le corps perméable et les processus qui s'y rapportent peuvent être grandement modifiés en ce qui concerne la construc- tion et le fonctionnement. Avant ou pendant l'opération, le corps perméable peut être modifié par imprégnation par des produits chimiques, qui peuvent être solubles ou insolubles, ou bien floc- culants, ou bien durcis à l'intérieur des pores, pour produire une thermo-osmose, un gonflement, ou bien resserrer et enduire les pores ou -coaguler d'une façon limitée les tissus et doter ain- si de propriétés spéciales, -les corps à perméabilité variable, comme il le faut par exemple pour préparer ou simplement choisir des couches de filet différemment imprégnées pour appliquer la présente/invention, ou encore diminuer ou accroître le pouvoir adsorbant des parois capillaires.
Une solution à 5% de carbonate
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de sedium, de benzène ou d'anhydride carbonique peut servir comme produit de gonflement pour les couches perméables, et les matières coagulantes peuvent être constituées par exemple par des produits tanants ou des sels, en plus de'la température. L'emploi d'un plastifiant (par exemple des phtalates de glycol) est utile.
On prépare un ensemble à perméabilité variable conforme à la présente invention en projetant en couches minces sur un support perméable, un certain nombre de couches dont la perméabi- lité augmente ou diminue d'une couche à la suivante, au moyen d'une variation de la pression ou température de projection ou d'une addition d'autres matières ou de solvants, ou encore en modifiant la pression dans le local dé projection. Le liquide de projection peut être constitué par un produit dissous, émul- sionné, mis en suspension ou fondu, ou bien par un mélange de produits de ces divers genres. Les couches et supports sont bien reliés entre eux. On peut également imprégner de cette façon un filet en tissu, ou bien plusieurs filets en tissu.
L'auxiliaire de filtraticnqui consiste en particules de diverses grosseurs, la grosseur des particules augmentant avec @@ densité, est combiné avec des tissus textiles naturels et synthétiques par sédimentation ou bien en imprégnant les tissus. successivement avec des particules qui sont de plus en plus pe- tites. On peut faire varier la perméabilité en faisant varier la pression qui agit sur cet appareil, ou bien par une dilatation mécanique, ou bien par un changement du support pendant l'opéra- -Lion.
Tout type d'accessoire de filtre est placé dans un sac posé à plat, la perméabilité de la couche supérieure du sac étant in- férieure à la perméabilité de l'accessoire de filtre, mais la pe@ méabilité de la couche de fond du sac est la plus forte. La poro- sité varie comme indiqué plus haut. L'accessoire de filtre préci- té est agité dans une solution plastique de cellulose qu'on laisse déposer pour former des couches perméables interconnectées, placé dans un moule, après quoi le solvant est évaporé et refroidi pour
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former un seul ensemble dans lequel le support est la cellulose souple intérieure.
L'accessoire de filtre, suspendu dans une solution plastique, peut également être employé en combinaison avec des tissus textiles de nature organique ou minérale (amiante) ou bien des filets souples en'fils métalliques et des ressorts, les tissus ou les filets métalliques constituant le support.
Les filets métalliques ou plastiques dilatables et ayant une perméabilité qui augmente d'une couche à l'autre sont reliés ensemble. La couche de filet qui est la plus basse et est en même temps la plus perméable, est aussi la plus robuste et constitue le support variable et souple. On peut préparer les filets mé- talliques dilatables avec des maillons de chaîne tissés comme du tricot ou bien à partir de ressorts engagés horizontalement les uns dans les autres, puis des ressorts de plus en plus gros enfilés dans les premiers (les plus petits) et d'autres ressorts également dans le sens vertical. Le support variable peut égale- ment être connecté d'une façon telle que l'ensenble perméable repose sur ' une plaque mince et perforée, et le changement de support en cours' d'emploi, c'est-à-dire pendant l'opération, s'ef- fectue sous cette plaque mince.
D'une façon générale, un filet ou grillage élastique, plus 'particulièrement un filet.composé'de ressorts de forme conique, peut être incorporé dans ou sous un corps perméable quelconque 'à perméabilité variable. Même par le bas, on interviendra dans le corps perméable en cours de préparation et d'emploi, non seule- ment pour réaliser un bloc compact., mais également pour'maintenir l'épaisseur et la perméabilité variable du corps perméable et souple.
Lesplastiques moussants et les couches de mousse qui se solidifient conviennent également pour préparer un corps à perméabilité variable. Les études de mousses de l'un des inven- teurs, le Docteur L. ZAKARIAS, sont résumées dans le Manuel "Colloid Chemistry", volume IV, p. 653-666 publié par Jerome
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Alexander et édité par The Chemical Catalogues Company Inc, N@@-York 1932, ainsi que dans un mémoire présente au 24ière Congrès de Chimie Internationale à. Paris, 1951, et publié dans le "Jour- nal of Detergents" 1952, n 1- p. 4-13, et 1953, n 2, accompagné des explications essentielles sur la Chimie générale.
L'inventeur a constaté que les couches qui contiennent les bulles les plus petites et les plus nombreuses sont les plus robustes et également celles qui sont le plus gonflées, soit entre les fibres textiles, soit à l'intérieur de ces fibres, soit immédiatement au-dessus de leur solution de savon et de polysaccharides résistants à partir desquelles la mousse a été produite.
Plus on s'éloigne de la sur- face du liquide, plus les bulles deviennent grosses et plus elles perdent rapidement leur eau, jusqu'à ce qu'elles sèchent en quel- ques minutes et disparaissent. La mousse de'polysaccharide 1 sis- tait le plus longtemps, et était en conséquence constituée par des billes nombreuses, petites et très glissantes, mais qui augmen- taient encore de grosseur dans le sens ascendant. ---- On a con- staté qu'en produisant une mousse plastique au-dessus d'une solu- tion plastique, par exemple au-dessus d'une solution de viscose, nylon, de dérivés polyvinyliques, etc...
ou bien une moussé dans des tissus textiles ou minéraux, la formation de couches est analogue à celle du savon et des polysaccharides résistants, mais les couches subsistaient d'une façon durable après que le liquide était retiré de dessous la couche de mousse, le solvant évaporé et que la mousse sèche se contractait d'une façon telle que les parois des bulles n'adhéraient plus les unes aux autres ou bien adhéraient seulement à un moindre degré. choisie dans
Si l'on introduisait une matière/le groupe constitué par les agents moussants, on pouvait soit la laisser, soit l'éliminer par rinçage sous pression avant emploi. On pouvait également in- troduire un support variable pendant la préparation de cet te de mousse masse/dontla perméabilité augmentait du haut en bas .
On pouvait placer l'une au-dessus de l'autre au moins trois
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couches de mousse solidifiée, chaque couche ayant une perméabili- té de plus en plus forte depuis une face active jusqu'à l'autre.
De préférence, il fallait perturber la ----------pellicule de ces couches au sommet et au fond avant emploi.
Mais, même si ces couches de mousse conservent leurs pellicules supérieure et inférieure, elles sont néanmoins inter- connectées d'une façon quelconque, la pellicule est perturbée et un ensemble est formé avant emploi sous une pression convenable et'par l'adsorption de particules provenant du liquide de filtrage.
En pressant de telles couches à une certaine température, on les constitue également en un ensemble.
On peut réaliser une mousse plastique solidifiée en partant de solutions plastiques, dans lesquelles on introduit un gaz à diverses pressions et diverses hauteurs dans un réservoir ou bien à la même pression et à des hauteurs différentes. On/mélange la solution plastique à des vitesses différentes, ou bien on fait varier la température de réchauffage ou bien le refroidissement, ou bien l'on combine ces divers facteurs physiques. Des facteurs chimiques tels que l'injection à divers niveaux d'une substance appropriée, ayant des propriétés gonflantes, ou coagulantes, ou d'imprégnation,peut également produire des effets analogues.
.On peut également incorporer à la'matière plastique liquide, des filets ou des particules de tissu ou de fibres d'origine organique ' 'ou inorganique.
Si les parois de mousse de la masse de mousse perméable n'ont pas une perméabilité satisfaisante, on peut appliquer une pression f orte/préalable, qui fait éclater au moins les parois de mousse les plus faibles, ou encore, on peut frotter, dilater, etc... la masse de mousse, jusqu'à ce que l'éclatement désiré soit réalisé.
La perforation de la masse de mousse par des aiguilles chauffées ou de petits tubes contenant des solvants de la matière plastique et reposant sur une plaque rigide donne également des résultats satisfaisants. On peut laisser les aiguilles de perforation dans la masse de mousse solidifiée, avec ou sans support constitué par
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leur base perforée.
Les couches perméables individuelles peuvent être reliées entre elles suivant la présente invention, pour constituer un corps ou un@@emble, avant ou pendant l'emploi, et cela de manières été très variées, qui'ont/déjà mentionnées en partie. Parmi les moy ens permettant d'obtenir un ensemble, on peut citer l'assemblage par gonflement et feutrage, par tissage, par torsadage, par in- troduction et.adhérence mutuelles, par fusion ou soudure, ou par projection d'une matière sur une autre. Une autre façon d'obtenir un ensemble perméable avec des couches de perméabilités diffé- rentes consiste à réaliser par perça'ge ou fonte , des canaux ver- . ticaux, obliques et horizontaux, places au-dessus, sur les côtés et au-dessous dans une plaque épaisse.
Il existe divers types de supports actifs et perméables, et divers moyens pour faire vrier leur perméabilité en cours de fonctionnement. Le support perméable peut être plus ou moins rigine, et peut être obtenu à partir de matières dilatables ou rigides.
Une façon de faire varier la perméabilité consiste à remplacer périodiquement le support avec ses dimensions de plus en plus per- méables, en cours d'emploi pendant l'opération. Une autre méthode consiste à dilateur ou contracter de façon continue ou périodique- -ment le support perméable en-dessous'ou à l'intérieur du corps perméable proprement dit, par exemple dans un tourteau avec ac- cessoire de filtre ou bien dans un milieu filtrant en cours d'em- ploi pendant la durée de l'opération. Dans ce dernier cas, une interruption de l'effort de traitement n'est pas nécessaire pen- dant la variation de la perméabilité.
Le changement périodique du support peut s'effectuer en plaçant le corps perméable sur une couche rigide, mince, perforée, et en poussant les supports de perméabilités/diverses sous elle, 'dans une fente, ou bien en les faisant tourner sous la forme d'un disque, et en supprimant en même temps la force active ou de traitement (la pression par exemple) jusqu'à ce que le prochain support soit correctement placé.
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Onpcut utiliser un support rotatif composéde zones ayant des porosités croissantes, ou bien d'autres combinaisons analogues, sans/supprimer l'effort de traitement pendant l'opération. Le support peut être dilaté ou contracté en-'dessous ou à l'intérieur de l'ensemble à perméabilité variable, par exemple si un filet élastique du genre décrit plus haut est incorpore dans ou en- dessous des couches perméables. De même, une couche de ressorts, sur un support perforé, sans être enfilés les uns dans les autres, mais comportant des ressorts régulièrement ou irrégulière- ment en forme de cônes, constitue un support variable utile.
Suivant la description précédente, le corps perméable à porosité croissant coniquement aura besoin d'influences physiques et chimiques variant moins pendant l'opération, ou bien il aura hesoin d'un temps moindre qu'un autre corps perméable'-ayant la même épaisseur et des sous-couches aussi noueuses mais identiques . Il entre elles et à la couche supérieure du corps perméable de la présente' invention. De plus, chaque couche du corps perméable de la présente invention peut être réalisée à l'aide de diverses substances et sous diverses formes.
Il est bien connu en chimie des colloïdes,'que, non seulement, la porosité elle-même, mais égale- ment les affinités des matières pour les diverses couches du corps perméable lors de leur traversée de ce corps, peuvent- mo- difier fortement les résultats desdits influences physiques et chimiques. Mais, pour chaque application, on choisit des couches qui, en cours d'emploi, se conforment aux conditions et limitations de la présente invention. En conséquence, des corps perméables possédant des couches supérieures identiques peuvent au cours de l'opération, par exemple au c'ours d'un filtrage, donner des produits finaux différents, suivant les affinités intrinsèques des couches successives de compositions diverses.
Il est évident alors que l'on peut 'créer une grande variété de procédés nouveaux avec l'aide du corps de perméabilité variable) de la présente invention.
En outre, la perméabilité à croissance progressive peint
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être interrompus pour des buts spéciaux, mais seulement après la troisième couche conforme à l'invention, à l'aide de couches de porosité inférieure ou supérieure; leur perméabilité peut être in- versée et les substances décrites ci-dessus peuvent, conformément à l'invention, être réunies de façon que la variation soit diffé- rente, par exemple sous la forme d'un ensemble filtrant pour ef- fectuer un filtrage fractionné dans lequel la.base d'un ensemble est placée au sommet de l'ensemble suivant. La couche la plus forte peut également devenir le support.
Une autre façon de réa- liser des variantes consiste à placer entre les couches d'un en- semble,mais seulement après la troisième couche, une couche moins poreuse que la couche supérieure ou bien une couche plus poreuse que la couche suivante. Le corps perméable utilisé en position inversée ou bien des ensembles groupés en ordre inversé, peuvent servir par exemple lorsqu'on veut éliminer d'abord les grosses particules dans les premières couches de base, qui sont les plus perméables, et arrêter, immédiatement après, les matières les plus fines sur la couche supérieure.
On décrira plus complètement la présente invention à l'aide des exemples de réalisation choisis, en se référant aux figures jointes, qui sont des coupes transversales schématiques et dans 'lesquelles : la figure 1 représente un tissu épais conforme à l'inven- tion ; la figure 2 représente une modification de tissu épais; la figure 3 représente une autre modification de' tissu; la figure 4 représente un filet à ressorts, qui est une modification de l'invention; la.figure 5 représente une' feuille de mousse, qui est une autre modification; la figure 6 est encore une autre modification de l'invention qui a la forme d'un disque horizontal.
Dans les modifications, on a utilisé les mêmes nombres et
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lettres de référence que dans la figure 1 pour désigner les par- ties analogue et correspondantes des corps perméables, mais on a ajouté les lettres de référence a, b, c, d et e aux nombres de référence des dispositifs modifiés.
La figure 1 représente un tissu perfectionne, comprenant trois tissus ordinaires, ouverts et classiques de coton, et deux filets à mailles @arrées possédant des nombres de fils différents par 10 cm de longueur, qui sont superposés et légèrement assemblés par'couture, pour servir comme milieux filtrants, tissus, pour vêtements épais (par exemple manteaux d'hiver), garnissages de calandes et, d'une façon générale, comme matières absorbantes.
La coupe transversale est perpendiculaire au plan du tissu perfec- tionné ainsi qu'à une série de fils dudit tissu. La première toile supérieure 1 comporte dix fils par 10 cm de longueur,'la deuxième, 2, n'en possède que neuf, la troisième, 3, n'en possède que sept ; le quatrième filet 4 possède six fils, et le cinquième, 5, possède seulement cinq fils par cm de longueurs De robustes réseaux gril- lagés S1 et S2 qui sont en nylon et comportent individuellement cinq mailles, sont placés entre la toile 3. et le filet 4, ainsi qu'entre le filet 1+ et le filet 5. Le réseau S1 est immergé dans un plastifiant puis rapidement séché avec une toile. Il sert de -renfort. Le réseau S2 est plus robuste et sert de support actif.
Ce corps à perméabilité variable peut alors être placé sur un support rigide et classique possédant de nombreuses ouvertures ayant un diamètre individuel d'au moins 3 mm (ouvertures non re- présentées).
En cours de fonctionnement, le dispositif se comporte con- formément à la description de la présente/invention concernant les tissus.
La figure 2 représente un robuste filet en coton enroulé sur un tambour perforé, avec ou sans imprégnation localisée., du genre de celle qui se produisait en cours d'emploi comme garnis- sage de calandre, soit uniquement sous l'effet du choc continu
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des produits chimiques gonflants, provenant des produits humi@es calandrés (tissus, feuilles de papier, etc...) et qui s'accumulent, ou sous l'action de la chaleur, de la pression et.du frottement du lit de la calandre, ou encore également par préimprégnation.
te figure 2 représente une coupe transversale à travers une longueur de 25 mm des six couches de filets superposés la à 6a., qui reposent sur le tambour, perforé (non représenté), les coupes étant faites perpendiculairement au plan du 'filet et perpendicu- lairement à une série des fils du filet. Chaque troisième couche repose sur un réseau de matière plastique 51a, qui est robuste mais dilatable.
Le gonflement et le feutrage des fils diminuent quand on se rapproche du tambour perforé en 51b.
L'imprégnation par un composé quaternaire d'ammonium employ -é couramment s'effectue dans diverses zones du filet. L'une de ces zones est une couche et a la longueur de la circonférence du tambour. En général, une solution à 5% donnera une diminution satisfaisante du gonflement. Pour cette raison, la couche supé- rieure ne doit pas être imprégnée, mais les cinq couches suivante seront imprégnées par des solutions aqueuses contenant 1%, 2%,3%, 4% et 5% du composé quaternaire d'ammonium choisi.
En cours de fonctionnement, ce ,garnissage de filet procl le même effet que le tissu décrit ci-dessus et représenté figura en 1,/particulier en qualité de garnissage pour calandres et de milieux filtrants.
La figure 3 représente encore une forme de tissu légèrement modifiée, c'est encore une coupé transversale, comme la figure 1.
Le corps à perméabilité variable comprend trois toiles de laine tissée ordinaires et minces 1b, 2b, et 3b,ayant chacune 10 mm de largeur et 0,5 mm d'épaisseur, et respectivement onze fils, neuf fils et sept fils. La quatrième- couche est un filet en nylon qui comporte quatre fils et constitue l'e support actif.
Ce corps à perméabilité variable est utilisé comme un tissu
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pour chemises chaudes, mais 'il est encore capable d'évaporer ra- pidement l'humidité du corps humain en transpiration, si on l'u- tilise de façon que la couche la plus serrée soit au contact du corps, et il laisse passer l'air sous pression* Avec des couches plus épaisses, il convient également pour des pardessus, des cou- vertures de lit, couvertures de cheval', etc...
La figure 4 représente une coupe transversale d'un disposi- tif modifié du corps à: perméabilité variable comme celui de la figure 2, en une largeur de 25 mm. Les couches dilatables 1c, 2c et 3c sont des ressorts métalliques reposant sur le support en matière plastique 51c. La couche lc possède six ressorts, la cou- . che 2c possède quatre ressorts et la couche 3c ne possède que trois ressorts et ils sont tous torsadés ensemble.
Dans une opération de classement, la hauteur et avec elle, la perméabilité, sont périodiquement modifiées par/la pression ou par le fonctionnement accompagné de secousses continuelles, ce qui a pour effet d'éviter l'engorgement et d'accélérer l'opération.
La figure 5 représente une autre variante du. corps à per- méabilité variable, dans laquelle la pluralité de couches comprend une mousse d'une solution plastifiée et une plastique moussante de matière plastique.
La solution est placée dans un récipient comportant un fond (non représenté), et ce fond peut être/remplacé par la feuille perforée d.. La feuille supérieure (non représentée) peut également être remplacée par la feuille perforée 51d.
Le récipient e'est secoué énergiquement dans le sens ver- tical pendant 15 minutes, on le laisse ensuite reposer pendant une ou deux minutes, puis on replace lentement la feuille inférieure sur un récipient ouvert'; la feuille' perforée .9. dont les trous ont
1 mm de diamètre est capable -de retenir la mous,se tout en laissant passer le liquide résiduel s'il en existe. Après évaporât!on du solvant, il se forme une épaisse couche* de mou'sse comportant des des bulles ,couches 1d, 2d, 3d, 4d et 5d, dans lesquelles la grosseur/va en
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augmentant vers le haut.
On remplace ensuite la feuille supérieure par la feuille perforée 51d/qui possède de larges ouvertures, et l'on perfore la feuille de mousse, soit par pression, soit par des étampes perforatrices à-aiguille. Pour le fonctionnement, on place le récipient la tête en bas.
En cours de fonctionnement, la filtration des colloides or- ganiques se trouve plus spécialement accélérée (clarification du vin et de la bière)
La figure 6 représente le corps 4/perméabilité variable, avec débouchés' connectées horizontalement. Les pierres filtrantes
2e; 3e, 4e et sont fixées sur un disque qui tourne horizonta- lement et périodiquement dans le sens 'des aiguilles d'une montre (comme indiqué par la flèche). Les grandeurs des perforations schématiques des pierres filtrantes rigides montrent clairement que chaque pierre possède des capillaires de largeur croissante.
Le récipient de la'matière qu'on veut filtrer contient l'accessoi- re de filtre le, qui possède les capillaires les plus étroits entre ses particules. Le fond comporte un support plastique perforé des- tiné au tourteau. Le support est placé tout contre le disque. Lors- que le disque tourne, la pierre filtrante suivante vient se placer sous le support.
En cours de fonctionnement', même sous une pression constan- te, la perméabilité de cet appareil filtrant augmente progressi- vement pendant l'opération et par conséquent, grâce aux disposi- tions convenables d'un opérateur compétent, l'engorgement du filtre se trouve éliminé le mieux.possible..
On ne revendique pas les dispositifs dans lesquels des tissus filtrants, de calandrage, et des tissus pour le corps hu- main, des tissus pour filtrage d'air et des tissus absorbants d'une façon générale sont feutrés' sur le mauvais côté ou feutrés identiquement sur les deux fàces ou sur la face intérieure des sacs, ou bien reposent sur une matière à texture lâche telle que non de la laine/serrée ou du coton et de la laine, mais peuvent avoir des supports rigides et non variables, avec canaux coniques, les
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tissus ôtant rigidement fixés aux supports.
Ainsi donc, en Accord avec la description et les plans précédents et d'après l'invention, le corps à perméabilité va- riable comprend au moins trois couches perméables, par exemple tissu, membranes en mousse, pierres filtrantes rigides et poreuses filets métalliques, et les combinaisons de ces divers types. Ces couches possèdent, au mdns en cours d'emploi, des perméabilités différentes, et, lorsque ces couches ont été préparées pour un corps déterminé, elles deviennent'au moins en cours d'emploi de plus en plus perméables vers l'une des surfaces actives ou surfa- ces de travail. Les couches comprises dans ledit corps sont pré- parées conformément aux exigences de chaque cas dans diverses po- sitions;.par exemple les couches sont posées verticalement l'une sur l'autre.
Les couches sont connectées ensemble à un disque mo- bile horizontalement, etc... La couche la plus robuste est égale- ment un support actif desdites couches. Une modification de la po- rosité n'est pas gênée par les moyens de conn-exion et de renfort faire desdites couches, et l'on peut/varier la perméabilité dudit corps par des moyens qui peuvent varier au cours de l'opération, par exemple'par un accroissement des influences physiques et chimiques sur ledit corps-et, dans une autre version, en interposant pério- diquement sous la matière traitée. un'dis'que rotatif qui comporte plusieurs zones, dont chacune possède une perméabilité plus forte que celle qui la précède.
Bien que l'on ait décrit les fonctions et les modes de réa- lisation préférés de l'invention en les particularisant très étroitement, il est entendu que la présente invention'n'est pas limitée aux dispositifs et opérations particulières qui ont été ainsi décrits, et que l'on peut lui apporter des modifications et variantes sans s'écarter de son esprit et de sa portée.
La présente description comprend les nouvelles améliorations apportées au brevet principal. simultanément, les inventeurs dé- clarent renoncer par la présente, à toutes les revendications
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du brevet précité qtii ne limitent pas le corps perméable selon l'invention à des couches qui constituent un ensemble à per- méabilité expansible, au moins en cours d'emploi, et à un en- semble constitué par au moins trois couches perméables. C'est ainsi qu'ils renoncent dans ledit brevet, à l'exemple 5 (pierre filtrante rigide) et à l'exemple 10 (ébonite perforée). En outre, les erreurs de traduction existant dans le brevet principal doivent être corrigées et expliquées par la présente description de l'invention perfectionnée.
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The present invention relates to improvements in the efficiency and suitability of filter media, apparatus for classifying and concentrating materials such as screening apparatus, linings for calendering and ironing, fabrics for clothing, etc. for example shirts, costumes, carpets, body vests, etc ... and bodies allowing the various kinds of absorption (absorption proper, adsorption, resorption), which is generally achieved by increasing conically the pores of permeable bodies, by modification with
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chemical and physical influences, and by changing the rigid substrates during work.
Said increased porosity of permeable bodies, the permeability of which increases gradually, also in the direction of depth from one of their working face towards the other face, at least during their use, differs essentially from the various projects. presented on the basis of mechanical technical knowledge to reduce congestion using such rigid and static supports whose rigid channels have conically increasing diameters, these supports also being able to support a permeable body which has pores dilating and increasing in depth.
Mechanical compression devices have often hampered the absorbency and pore expandability of permeable cuffs. Rigid and perforated plates, or even rigid nets, networks or grids, placed below and inside the filtering medium itself, and fixed by screws on the support, made the permeable bodies rigid, although mechanical. significantly more durable or heavily impregnated, and thus made the fabrics stiff.
The present invention has a completely opposite basis, it relies primarily on the knowledge and experience of the inventors in the general chemistry and chemistry of colloids, as well as on mechanical considerations.
Some unavoidable terms, which are used throughout this specification, are very well known to those skilled in colloid chemistry, but they may be less known to engineers skilled in filtration. This is why some general and known principles and intrinsic properties which are involved in the present invention will be explained.
The advantage of expandable pores, i.e., intermicellar spaces, pores, channels and other expandable cavities of filters, dryers, and other permeable bodies, is considerable.
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The disadvantage of the thickness, for example of several identical layers, already has. been well demonstrated thirty years earlier by one of the inventors, Doctor L. ZAKARIAS, in his study entitled "Die Kolloid-Filtration (Druckdialyse und Entquellungs-filtration)", and published in the journal "Kolloid Zeitschrift 37 J.1 (1925) "pages 50 to 58., Doctor L.
ZAKARIAS discovered, among others, the following three points: 1) - A thin cellulose membrane with expandable pores has the best water permeability when placed on a certain rigid and porous support;
2) - But the permeability decreases if a plurality of identical membranes are connected by the solvent, acting as a dispersive medium, to a single homogeneous plate, placed on the same rigid support;
3) - An increase in the porosity of the porous and rigid support increases the permeability of the same layer with expandable pores.
In accordance with the present invention, the next phase of the work of the inventors consisted in studying, on a porous and rigid support, a plurality of such layers, each of which would have a different porosity and expandable pores, while all the layers could constitute a thick and homogeneous plate in which the layers are connected to each other by their solvent, in such a way that it is no longer possible to separate the layers individually and that consequently, for rather coarse filtrations, one could also and obviously achieve / an increasing porosity of, one layer to another by milling such a thick and expandable plate by means of a conical tool, until the countersink opens into the opposite face.
It is known that the type of lining of calenders and ironing machines for fabrics and papers has a great influence. on colors and drying. Soft, heavyweight wool or cotton fillings dry damp fabrics faster at low heat than after a week of continuous use. 'Likewise, the pressure of the cylinders can be reduced.
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dres on the bed of the calender, if a soft and cool packing is applied. This general practical experience is summarized in the article by one of the inventors (Doctor L.
ZAKARIAS) under the title: "An Unknown Adversary: Calenders May Be a Laundromat's Worst Enemy", which was published in the journal "Laundry Record", London, December 1939, and was more fully discussed in an article of the authors of the present invention, published in the "Journal of Detergents" No. 1, 1952 p. 13-15 under the title "The principles of drying and calendering". As a rule, three or four layers of a grille lining of the same texture are wrapped around the body of the grille. It is also customary, in laundries, to place a loose canvas of wool, cotton under the actual filling, of wool, cotton, flannel or asbestos.
But fillings of this kind are completely crushed after a few days of continuous operation, and their permeability becomes equal. The absorption in the intermicellar spaces of cotton and wool fillings, that is to say their ability to swell, decreases rapidly; As a result, these fillings can become even less economical than asbestos lining, which cannot swell but which is heat resistant. As a consequence, the usual wool and cotton fillings interfere with the vacuum effect after a few days of use, although the vacuum process is much more economical than the evaporation of water under the sole effect of the vacuum. the heat.
It is already known that, analogously to calendar linings, fabrics are also used to dry and form sheets obtained from paper pulp for filter media and clothing in general. The same disadvantages are successively experienced as when calender fabrics.
It is already known that a metal, rubber, plastics, screens or nets, of fabric or of mineral material, which are porous and are used for filtration or
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other purposes of classification and concentration, are used in rigid frames, on rigid supports, which may also have rigid conical channels.
It is also known that clothing for the human body needs to have the best possible ventilation and absorption properties in order to be hygienic. But the weave and structure of such clothes is not suitable.
The object of the present invention is to overcome the drawbacks of static permeability of layers which heretofore has accompanied the use of filter media, apparatus for classifying and concentrating materials such as filter screens, linings. from calenders and ironing machines, clothing of the human body, and all other bodies which are absorbent in various ways (ie absorbents, persorbents, absorbents and adsorbents).
Another object of the present / invention is to apply only binding means to the layers of the permeable bodies, during the preparation thereof, and to. avoid compression devices which could harm, at least during use, the dilatability of their pores, taking due account of Aubert's discoveries, published in the Annales' Chimie Physique 1912, 26, 145 -531.
Another object of the present invention is to make maximum use of the possible chemical and physical influences which act on permeable bodies.
Another objective is to also adapt the permeable bodies whose pores cannot be dilated, to a variable permeability apparatus.
Bearing in mind the foregoing objects as well as all other objects and advantages which may appear subsequently, the invention is based on the scientific principles mentioned above of colloidal filtration and on the resulting experiments carried out with several layers of permeabilities
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different and their supports.
According to the present invention, the variable permeability body is made up, or alternatively selected and prepared, to function in use, and will then be employed such that at least three membranes, fabrics, nets, nets or screens. permeable, or perforated or foamed materials, such as rubber and plastics or their combinations, which have varying porosity, are placed one on top of the other and then bonded together. The nets, networks or villages, or slats or perforated canvases which have variable permeability, are wound up in at least three layers.
At least three suitably selected and prepared layers are woven. Seated or spun or arranged in a packed oribien mesh, whereby, in use, each layer has a higher permeability, forming expandable conical pores of increasing diameters. Below or inside the permeable body of varying porosity, the supports themselves acquire varying permeability during operation.
The possibility of variation of permeability is obtained by variation of chemical and physical influences. The advantages of this conically expandable permeability of the substrates described below and of the physical and chemical influences are, as follows: in use, clogging is minimized; the elimination of the liquid- or solvents or their circulation, the absorption in its various forms and the evaporation with or without -vacuum- or --- pressure are accelerated;
the classification and the concentration of the materials 'are facilitated, the clothes have better properties of ventilation, absorption and are' warmer or cooler as the case may be, even after impregnation, and the cleaning of this permeable body and its return to its original efficiency are simplified. to the greatest extent possible.
The term "permeable" used in this desertion and in the summary includes all body types with spaces
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intermicellar colloids with capillaries, pores, channels, meshes, holes, slits and all other forms debited e @ @@ ver- tures for the purpose of retaining, or absorbing, or allowing to pass through substances which may be in the state of gas or liquid or solid particles or a mixture of these three forms.
The term "fabric" used in this description and in the summary generally encompasses clothing, for example clothing proper, nets, felts, rugs, undershirts, made with natural, synthetic or mineral products. , for example cotton, wool, nylon, asbestos, or their blends and membranes. The term "drying" includes evaporation, calendering, flattening, extracting and ironing.
The terms "filter" and "filtration" include the separation of a solid or liquid or gas and another solid from the liquid or gas. The expression "working faces" or "active faces" includes the upper and lower or right and left faces of the permeable body, through which the mass of solid particles, liquid or gas enters and can leave said permeable body,
The expression "growing in a conical fashion" is of course used for the purpose of schematic illustration.
In reality, 'the cavities, etc ... of the permeable body will only rarely take the form of circular cones (this will be the case for example with a milling, but they rather take complex forms with more or less marked interactions, and by will interact, or will be linked, with other forms of cavities, etc ...,
Influences of a physical, chemical or physico-chemical nature which change continuously or periodically and which act on the body of varying permeability include pressure, depression, friction, agitation or shaking ,, -ses ,, brushing, change of orientation, rotation, shocks) electric charges and the omission of materials chosen from the group consisting of swelling agents,
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coagulation and impr u2latioll.
There are various devices currently in use for periodically performing interruptions, changes nothing [-, time adjustments and distributions.
The layers of the permeable body according to the present invention can be reinforced, and thus protected against compression and flattening by harder materials, either woven together, spun or meshed, displaced, expanded or rotated in the air. inside or below.
The strongest layer can be an active support. In other words, contrary to suggestions already made, these supports do not interfere but on the contrary contribute to the modification of the porosity in the permeable body under usual working conditions.
The preparation of the aforementioned layers so that they function in use means that the layers can have identical prosities at the beginning of the work, but that then these porosities change during use according to the prescriptions of. the present invention, and that the layers may also be selected from an existing supply which has not been specially made to apply the present invention.
The selected fabric having variable porosity and growing / conically increasing can be used with advantage as a calender lining, as a filter medium, as a dust bag in vacuum cleaners and high speed grinders, as well as as clothing - in general, whereby the ventilation, dust protection and absorption properties will be improved according to the respective requirements of the various applications.
The layers can be prepared for their operation in the course of use by piercing them or by making the material permeable by the usual methods, for example by perforating.
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a sheet of rubber or by pre-impregnating the fabric and the layers of mesh up to graduated porosities, or by pouring and coagulating cellulose solutions of various concentrations in successive layers, on at least one rigid filter stone , by known methods. The same concentration of cellulose dissolved in different solvents gives different permeabilities.
A textile net can be wound on a perforated drum,
Each layer of net placed on the drum theoretically has the same permeability. But pressure, heat and swelling, for example, transform this permeable body, during calendering and filtration, progressively decreasing from the surface to the bottom as a result of the decrease in water content. direct effect of heat, pressure and --- chemicals, so that such permeable bodies meet in use the requirements and limitations of the present invention,
unlike ordinary fabrics which do not have visible gaps between their threads and whose threads are not specially reinforced to absorb the deformation or stress imposed by said use as described above.
The permeable body and the processes related to it can be greatly altered in construction and operation. Before or during the operation, the permeable body can be changed by impregnation with chemicals, which can be soluble or insoluble, or flocculent, or hardened inside the pores, to produce thermo-osmosis, swelling, or to tighten and coat the pores or -coagulate in a limited way the tissues and thus endow special properties, -bodies with variable permeability, as is necessary for example to prepare or simply choose layers of differently impregnated net to apply the present / invention, or to reduce or increase the adsorbing power of the capillary walls.
A 5% carbonate solution
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sedium, benzene or carbon dioxide can serve as a swelling product for the permeable layers, and the coagulating materials can consist of, for example, tanning products or salts, in addition to temperature. The use of a plasticizer (eg, glycol phthalates) is useful.
An assembly with variable permeability in accordance with the present invention is prepared by spraying in thin layers onto a permeable support, a certain number of layers whose permeability increases or decreases from one layer to the next, by means of a variation of the pressure or temperature of projection or of an addition of other materials or solvents, or by modifying the pressure in the room of projection. The spray liquid can be constituted by a dissolved, emulsified, suspended or melted product, or else by a mixture of products of these various kinds. The layers and supports are well connected to each other. One can also impregnate in this way a fabric net, or several fabric nets.
The filter aid, which consists of particles of various sizes, the particle size increasing with density, is combined with natural and synthetic textile fabrics by sedimentation or by impregnating the fabrics. successively with particles which are smaller and smaller. The permeability can be varied by varying the pressure acting on this apparatus, or by mechanical expansion, or by changing the support during the operation.
Any type of filter accessory is placed in a bag lying flat, the permeability of the top layer of the bag being less than the permeability of the filter accessory, but the permeability of the bottom layer of the bag. is the strongest. The porosity varies as indicated above. The aforementioned filter accessory is stirred in a plastic cellulose solution which is allowed to deposit to form interconnected permeable layers, placed in a mold, after which the solvent is evaporated and cooled to
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form a single assembly in which the support is the inner flexible cellulose.
The filter accessory, suspended in a plastic solution, can also be used in combination with textile fabrics of an organic or mineral nature (asbestos) or flexible nets made of metal threads and springs, the fabrics or metal nets constituting the support.
The metallic or plastic nets which can expand and have a permeability which increases from one layer to another are connected together. The layer of mesh which is the lowest and at the same time the most permeable, is also the most robust and constitutes the variable and flexible support. We can prepare the expandable metal nets with chain links woven like knitting or else from springs engaged horizontally one in the other, then larger and larger springs threaded into the first (smaller) and other springs also in the vertical direction. The variable support can also be connected in such a way that the permeable assembly rests on a thin, perforated plate, and the change of support during use, i.e. during operation. operation is carried out under this thin plate.
In general, an elastic net or mesh, more particularly a net composed of conically shaped springs, may be incorporated in or under any permeable body of variable permeability. Even from below, one will intervene in the permeable body during preparation and use, not only to make a compact block, but also to maintain the thickness and the variable permeability of the permeable and flexible body.
Foaming plastics and layers of foam which solidify are also suitable for preparing a body of varying permeability. The studies of foams by one of the inventors, Doctor L. ZAKARIAS, are summarized in the Manual "Colloid Chemistry", volume IV, p. 653-666 posted by Jerome
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Alexander and edited by The Chemical Catalogs Company Inc, N @@ - York 1932, as well as in a paper presented to the 24th Congress of International Chemistry at. Paris, 1951, and published in the "Journal of Detergents" 1952, n 1- p. 4-13, and 1953, n 2, accompanied by essential explanations on general chemistry.
The inventor has found that the layers which contain the smallest and most numerous bubbles are the most robust and also those which are the most swollen, either between the textile fibers, or within these fibers, or immediately at the bottom. -above their solution of soap and resistant polysaccharides from which the foam was produced.
The farther away from the surface of the liquid, the larger the bubbles become and the faster they lose their water, until they dry in a few minutes and disappear. The polysaccharide foam 1 sat the longest, and therefore consisted of numerous beads, small and very slippery, but which increased further in size in the upward direction. ---- It has been found that by producing a plastic foam over a plastic solution, for example over a solution of viscose, nylon, polyvinyl derivatives, etc.
or a foamed in textile or mineral fabrics, the layer formation is analogous to that of soap and resistant polysaccharides, but the layers remained in a lasting way after the liquid was removed from under the layer of foam, the solvent evaporated and the dry foam contracted in such a way that the walls of the bubbles no longer adhered to each other or else only adhered to a lesser degree. chosen in
If a material / the foaming agent group was introduced, it could either be left or removed by pressure rinsing before use. It was also possible to introduce a variable support during the preparation of this bulk foam, the permeability of which increased from top to bottom.
We could place one above the other at least three
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layers of solidified foam, each layer having an increasing permeability from one active face to the other.
Preferably, it was necessary to disturb the ---------- film of these layers at the top and at the bottom before use.
But, even though these foam layers retain their top and bottom films, they are nevertheless interconnected in some way, the film is disturbed and a whole is formed before use under suitable pressure and by adsorption of particles. from the filter liquid.
By pressing such layers at a certain temperature, they are also formed into a whole.
A solidified plastic foam can be produced by starting from plastic solutions, in which a gas is introduced at various pressures and various heights into a tank or at the same pressure and at different heights. The plastic solution is / mixed at different speeds, or the heating temperature or the cooling is varied, or these various physical factors are combined. Chemical factors such as the injection at various levels of an appropriate substance, having swelling, or coagulating, or impregnating properties, can also produce similar effects.
It is also possible to incorporate in the 'liquid plastic material, nets or particles of fabric or fibers of organic' or inorganic origin.
If the foam walls of the permeable foam mass do not have a satisfactory permeability, strong / preliminary pressure can be applied, which bursts at least the weaker foam walls, or alternatively, it is possible to rub, expand. , etc ... the foam mass, until the desired bursting is achieved.
Perforation of the foam mass by heated needles or small tubes containing solvents for the plastic and resting on a rigid plate also gives satisfactory results. The perforation needles can be left in the mass of solidified foam, with or without a support consisting of
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their perforated base.
The individual permeable layers can be interconnected according to the present invention, to form a body or a body, before or during use, and this in a wide variety of ways, which have already been mentioned in part. Among the means making it possible to obtain an assembly, mention may be made of assembly by swelling and felting, by weaving, by twisting, by mutual introduction and adhesion, by fusion or welding, or by projection of a material onto another. Another way of obtaining a permeable assembly with layers of different permeabilities consists in producing, by piercing or melting, worm channels. tical, oblique and horizontal, placed above, on the sides and below in a thick plate.
There are various types of active and permeable media, and various means of controlling their permeability during operation. The permeable support can be more or less rigid, and can be obtained from expandable or rigid materials.
One way to vary the permeability is to periodically replace the backing with its increasingly permeable dimensions while in use during operation. Another method is to expand or contract continuously or periodically the permeable support below or inside the permeable body itself, for example in a cake with filter accessory or in a medium. filter during use for the duration of the operation. In the latter case, an interruption of the treatment effort is not necessary during the variation of the patency.
The periodic change of the support can be accomplished by placing the permeable body on a rigid, thin, perforated layer, and pushing the supports of permeabilities / miscellaneous under it, into a slot, or by rotating them in the form of a slit. 'a disc, and simultaneously removing the active or processing force (pressure for example) until the next medium is correctly placed.
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Onpcut to use a rotating support composed of zones having increasing porosities, or other similar combinations, without removing the processing effort during the operation. The backing can be expanded or contracted below or within the variable permeability assembly, for example if an elastic net of the kind described above is incorporated into or below the permeable layers. Likewise, a layer of springs, on a perforated support, without being threaded into one another, but comprising springs regularly or irregularly in the form of cones, constitutes a useful variable support.
As described above, the conically increasing porosity permeable body will need less varying physical and chemical influences during operation, or it will need less time than another permeable body having the same thickness and thickness. equally knotty but identical underlays. It between them and to the top layer of the permeable body of the present invention. In addition, each layer of the permeable body of the present invention can be made using various substances and in various forms.
It is well known in colloid chemistry, 'that not only the porosity itself, but also the affinities of the materials for the various layers of the permeable body as they pass through this body, can- change greatly the results of said physical and chemical influences. However, for each application, layers are chosen which, in use, comply with the conditions and limitations of the present invention. Consequently, permeable bodies having identical top layers may during operation, for example during filtering, give different end products, depending on the intrinsic affinities of successive layers of various compositions.
It is obvious then that a wide variety of novel methods can be created with the aid of the variable permeability body) of the present invention.
In addition, the gradually growing permeability painted
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be interrupted for special purposes, but only after the third layer according to the invention, using layers of lower or higher porosity; their permeability can be reversed and the substances described above can, according to the invention, be combined so that the variation is different, for example in the form of a filter assembly for effecting filtering. split where the base of one set is placed on top of the next set. The strongest layer can also become the support.
Another way of carrying out variations is to place between the layers of an assembly, but only after the third layer, a layer less porous than the top layer or a layer more porous than the following layer. The permeable body used in the inverted position or alternatively groups grouped in inverted order, can be used for example when one wants to first remove the large particles in the first base layers, which are the most permeable, and stop immediately after the finest materials on the top layer.
The present invention will be described more fully with the aid of the selected embodiments, with reference to the accompanying figures, which are schematic cross-sections and in which: Figure 1 shows a thick fabric according to the invention; Figure 2 shows a modification of thick fabric; Figure 3 shows another modification of the tissue; Figure 4 shows a spring net, which is a modification of the invention; Figure 5 shows a foam sheet, which is a further modification; Figure 6 is yet another modification of the invention which is in the form of a horizontal disc.
In the modifications, we used the same numbers and
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reference letters as in Figure 1 to denote the like and corresponding parts of the permeable bodies, but the reference letters a, b, c, d and e have been added to the reference numbers of the modified devices.
Figure 1 shows an improved fabric, comprising three plain, open, and classic cotton fabrics, and two stitches with different numbers of threads per 10cm of length, which are superimposed and lightly stitched together for use. as filter media, fabrics, for thick clothing (eg winter coats), calender linings and, in general, as absorbent materials.
The cross section is perpendicular to the plane of the perfected fabric as well as to a series of threads of said fabric. The first upper fabric 1 has ten threads by 10 cm in length, the second, 2, has only nine, the third, 3, has only seven; the fourth net 4 has six threads, and the fifth, 5, has only five threads per cm of length Robust mesh networks S1 and S2 which are made of nylon and have individually five stitches, are placed between the web 3. and the net 4, as well as between net 1+ and net 5. The network S1 is immersed in a plasticizer and then quickly dried with a cloth. It serves as a reinforcement. The S2 network is more robust and serves as an active support.
This body with variable permeability can then be placed on a rigid and conventional support having numerous openings having an individual diameter of at least 3 mm (openings not shown).
In operation, the device behaves in accordance with the description of the present invention relating to tissues.
Figure 2 shows a sturdy cotton net wound on a perforated drum, with or without localized impregnation., Of the kind which occurs during use as a calender lining, ie only under the effect of continuous shock.
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swelling chemicals, coming from calendered wet products (fabrics, sheets of paper, etc.) and which accumulate, or under the action of heat, pressure and friction of the bed of the calender, or also by pre-impregnation.
Figure 2 shows a cross section through a length of 25 mm of the six layers of superimposed nets 1a to 6a., which rest on the perforated drum (not shown), the cuts being made perpendicular to the plane of the net and perpendicular to the net. stretch to a series of threads of the net. Each third layer rests on a network of plastic material 51a, which is robust but expandable.
The swelling and the felting of the threads decrease as one approaches the perforated drum at 51b.
Impregnation with a commonly used quaternary ammonium compound is carried out in various areas of the net. One of these areas is a layer and is the length of the circumference of the drum. In general, a 5% solution will give a satisfactory decrease in swelling. For this reason, the top layer should not be impregnated, but the next five layers will be impregnated with aqueous solutions containing 1%, 2%, 3%, 4% and 5% of the selected ammonium quaternary compound.
In operation, this net lining procl the same effect as the fabric described above and shown in 1, / particularly as a lining for calenders and filter media.
Figure 3 still shows a slightly modified form of fabric, it is still a cross section, like Figure 1.
The variable permeability body comprises three ordinary and thin woven woolen fabrics 1b, 2b, and 3b, each 10mm wide and 0.5mm thick, and eleven threads, nine threads and seven threads, respectively. The fourth layer is a nylon net which has four threads and is the active support.
This variable permeability body is used as a fabric
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for warm shirts, but it is still able to rapidly evaporate moisture from the perspiring human body, if used so that the tightest layer is in contact with the body, and it allows air under pressure * With thicker layers it is also suitable for overcoats, bed covers, horse blankets, etc ...
Figure 4 shows a cross section of a modified body device with variable permeability like that of Figure 2, 25mm wide. The expandable layers 1c, 2c and 3c are metal springs resting on the plastic support 51c. The layer lc has six springs, the neck-. che 2c has four springs and layer 3c has only three springs and they are all twisted together.
In a grading operation, the height, and with it, the permeability, are periodically changed by / pressure or by operation accompanied by continual jerking, which has the effect of avoiding clogging and speeding up the operation.
FIG. 5 shows another variant of the. A variable permeability body, wherein the plurality of layers comprises a foam of a plasticized solution and a foaming plastic of plastics.
The solution is placed in a container having a bottom (not shown), and this bottom can be / replaced by the perforated sheet d. The top sheet (not shown) can also be replaced by the perforated sheet 51d.
The container is shaken vigorously in a vertical direction for 15 minutes, then allowed to stand for one or two minutes, then the bottom sheet is slowly replaced on an open container; the perforated sheet. 9. whose holes have
1 mm in diameter is able to retain the soft, while letting the residual liquid pass if it exists. After the solvent evaporates, a thick layer * of slush forms, comprising bubbles, layers 1d, 2d, 3d, 4d and 5d, in which the size / goes into
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increasing upwards.
The topsheet is then replaced by the perforated sheet 51d / which has large openings, and the foam sheet is perforated, either by pressure or by punching needle stamps. For operation, the container is placed upside down.
During operation, the filtration of organic colloids is more specifically accelerated (clarification of wine and beer).
Figure 6 shows the body 4 / variable permeability, with outlets' connected horizontally. Filter stones
2nd; 3e, 4e and are fixed on a disc which rotates horizontally and periodically in a clockwise direction (as indicated by the arrow). The sizes of the schematic perforations of the rigid filter stones clearly show that each stone has capillaries of increasing width.
The container of the material to be filtered contains the filter accessory Ic, which has the narrowest capillaries between its particles. The bottom has a perforated plastic support for the cake. The support is placed right up against the disc. When the disc rotates, the next filter stone is placed under the support.
In operation, even under constant pressure, the permeability of this filter apparatus gradually increases during operation and therefore, with the proper arrangements of a competent operator, clogging of the filter occurs. find eliminated as best.possible ..
Devices are not claimed in which filter fabrics, calendering fabrics, and human body fabrics, air filter fabrics and absorbent fabrics in general are felted on the wrong side or felted. identically on both sides or on the inside of the bags, or rest on a loose textured material such as non-wool / tight or cotton and wool, but may have rigid and non-variable supports, with channels conical
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removing fabrics rigidly attached to the supports.
Thus, in accordance with the foregoing description and plans and according to the invention, the variable permeability body comprises at least three permeable layers, for example fabric, foam membranes, rigid filter stones and porous metal nets, and combinations of these various types. These layers have different permeabilities during use, and when these layers have been prepared for a specific body, they become at least during use more and more permeable to one of the surfaces. active or work surfaces. The layers included in said body are prepared according to the requirements of each case in various positions, for example the layers are laid vertically one on top of the other.
The layers are connected together to a horizontally movable disc, etc. The strongest layer is also an active support for said layers. A modification of the porosity is not hampered by the means of connection and reinforcement of said layers, and the permeability of said body can be / varied by means which may vary during the operation, for example 'by an increase in the physical and chemical influences on said body - and, in another version, by periodically interposing under the treated material. a rotating disc which comprises several zones, each of which has a greater permeability than that which precedes it.
Although the functions and preferred embodiments of the invention have been described very narrowly, it is understood that the present invention is not limited to the particular devices and operations which have been so described. , and that we can make modifications and variations without departing from its spirit and scope.
This description includes new improvements to the main patent. simultaneously, the inventors hereby disclaim all claims
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of the aforementioned patent which does not limit the permeable body according to the invention to layers which constitute an assembly with expandable permeability, at least in use, and to an assembly constituted by at least three permeable layers. Thus, in said patent, they renounce Example 5 (rigid filter stone) and Example 10 (perforated ebonite). In addition, the translation errors existing in the main patent should be corrected and explained by the present description of the improved invention.