WO2008087339A2 - Nappe textile presentant des proprietes depolluantes par photocatalyse - Google Patents
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Abstract
Nappe textile (1) comprenant des fibres optiques (2) en chaîne et/ou en trame tissées avec des fils de liage (3) en chaîne et en trame, lesdites fibres optiques (2) étant aptes à émettre latéralement la lumière caractérisée en ce que les fils de liage (3) comportent à leur surface des particules photo-catalytiques (4), et en ce que lesdites fibres optiques (2) comprennent des altérations invasives (5), les extrémités libres (6) desdites fibres optiques (2) étant aptes à être agencées en regard d'une source lumineuse (7) pour transmettre la lumière et émettre latéralement la lumière au niveau des altérations (5) pour activer lesdites particules photo-catalytiques (4).
Description
NAPPE TEXTILE PRESENTANT DES PROPRIETES DEPOLLUANTES PAR PHOTOCATALYSE.
DOMAINE TECHNIQUE L'invention se rapporte au domaine de la dépollution de fluides tels que de l'air vicié ou des eaux usées. En effet, une nappe textile dépolluante peut être utilisée à la fois dans un espace ouvert chargé en dioxyde de carbone ou d'autres particules organiques en suspension dans l'air. Il peut également être utilisé dans une centrale d'épuration ou de traitement des eaux usées pour dépolluer de l'eau circulant tangentiellement par rapport à la nappe textile et/ou au travers des interstices de la nappe textile au niveau des entrecroisements des fils la constituant.
Elle vise plus particulièrement une nappe textile pourvue de fibres optiques pour véhiculer la lumière.
ART ANTERIEUR
De façon générale, tel que décrit dans le document EP-I 008 565, les nappes textiles permettant de dépolluer un fluide au moyen de tissus de verre ou de guides optiques, sont éclairées latéralement par la lumière naturelle du soleil. En effet, les fibres de verre utilisées conformément aux enseignements de ce document permettent de capter la lumière émise par le soleil et de la véhiculer pour activer des particules photo-catalytiques présentes dans le tissu.
Ainsi un premier objectif de l'invention est d'améliorer le rendement de la réaction de photo- catalyse en utilisant une source lumineuse annexe et apte à activer les particules photo-catalytiques rapportées sur la nappe textile.
Par ailleurs, et tel que décrit dans le document EP 0 823 280, il est également connu d'éclairer avec une source de lumière annexe l'extrémité de fibres optiques regroupées selon une nappe de fibres optiques tissées entre elles. Ces fibres optiques sont traitées et présentent des altérations invasives, telles des encoches ou de petites fentes, de manière à
émettre la lumière latéralement en activant des particules photo-catalytiques déposées sur la surface externe de ces fibres.
Cependant, le dépôt et l'accroche des particules photo-catalytiques à la surface des fibres optiques est complexe à réaliser de part leur matériau. Par conséquent, très peu de particules peuvent être déposées sur chaque fibre optique. Il est donc nécessaire de dimensionner la nappe avec un nombre important de fibres optiques pour obtenir un niveau de dépollution satisfaisant.
Ainsi, un second objectif est de limiter le nombre de fibres optiques de manière à réduire le coût de fabrication et l'encombrement d'un système de dépollution.
De plus, les particules peuvent être déposées au niveau des altérations invasives des fibres optiques et refléter la lumière sans pour autant être activées au contact du milieu environnant à dépolluer.
Un autre but de l'invention est donc de positionner les particules photo-catalytiques au plus près des altérations invasives sans pour autant nuire à l'émission latérale de la lumière par les fibres optiques.
EXPOSE DE L'INVENTION
L'invention concerne donc une nappe textile comprenant des fibres optiques en chaîne et/ou en trame tissées avec des fils de liage en chaîne et en trame, les fibres optiques étant aptes à émettre latéralement la lumière.
Conformément à l'invention, la nappe textile se caractérise en ce que les fils de liages comportent à leur surface des particules photo-catalytiques, et en ce que les fibres optiques comprennent des altérations invasives, les extrémités libres des fibres optiques étant aptes à être agencées en regard d'une source lumineuse pour transmettre la lumière et émettre latéralement la lumière au niveau des altérations pour activer les particules photo-catalytiques.
Autrement dit, les particules photo-catalytiques sont activées par un rayonnement qui peut être du type ultraviolet, par l'intermédiaire des fibres optiques aptes à guider de façon répartie la lumière à l'intérieur de la nappe textile. Grâce au tissage des fibres optiques avec des fils de liage, la nappe textile ainsi formée présente une homogénéité et est facilement manipulable pour être solidarisée dans un support ou un châssis. Une simple découpe de la nappe textile aux dimensions du châssis permet de réaliser des dispositifs de dépollution de toutes dimensions.
De plus, la présence des fils de liages permet de former un filtre dont la finesse de filtration est fonction directement du mode de tissage de la nappe textile comprenant les fils de liage et non pas seulement du nombre de fibres optiques utilisées. En effet, le fluide à filtrer peut passer au travers de cette nappe en empêchant, par exemple, le passage de macro-particules.
Par ailleurs, les altérations invasives réalisées dans les fibres optiques pour émettre la lumière latéralement peuvent être réalisées de diverses manières, et notamment par des procédés de sablage, d'attaque chimique ou de fusion au moyen d'un rayonnement lumineux de forte intensité tel qu'un laser. Bien évidemment, de telles altérations invasives peuvent également être réalisées par de nombreux autres procédés mécaniques ou chimiques.
Les sources lumineuses destinées à éclairer les extrémités libres des fibres optiques peuvent être de différentes natures, et notamment se présenter sous la forme de diodes électroluminescentes ou de sources étendues tel que des lampes à incandescence, de tubes fluorescents ou de tubes à décharge incorporant un gaz tel que du néon.
Par ailleurs, selon un mode de réalisation particulier, la source lumineuse peut comporter un collecteur apte à focaliser de manière ponctuelle ou linéique la lumière naturelle solaire en direction d'au moins une extrémité libre de fibre optique.
Avantageusement, les altérations invasives des fibres optiques peuvent être réparties de façon progressive sur la surface de la nappe textile.
En effet, de manière à réaliser un éclairage homogène de la nappe textile, et donc une activation homogène des particules photo-catalytiques uniforme sur toute la superficie du textile, la densité surfacique ou la dimension des altérations peuvent varier d'une zone à l'autre de la nappe. De manière générale, à proximité de la source lumineuse, la densité surfacique des altérations est faible, tandis qu'elle augmente plus on s'éloigne de la source.
Par ailleurs, les particules photo-catalytiques peuvent être rapportées de différentes manières sur les différents composants de la nappe textile.
Selon une première variante, une couche d'enduction intégrant des particules photo- catalytiques peut être déposée sur les fils de liage avant que ces fils ne soient tissés avec les fibres optiques. Dans ce cas, les fibres optiques sont dépourvues de particules photo- catalytiques et permettent uniquement de véhiculer de la lumière au niveau des fils de liage sur lesquels sont rapportées les particules photo-catalytiques.
Selon une seconde variante, une couche d'enduction intégrant des particules photo- catalytiques peut être déposée sur le tissu formé par les fibres optiques associées avec les fils de liage. Dans ce cas, les particules photo-catalytiques sont noyées dans la couche d'enduction de la nappe textile enduite, présentant une perméabilité aux gaz ou aux liquides à dépolluer. Cette couche d'enduction peut être déposée de différentes manières, et notamment par bain, foulardage, émulsion, pulvérisation, impression, encapsulation, électrodéposition.
Dans ce cas, les fibres optiques peuvent être ponctuellement tissées avec les fils de liage, les fibres optiques étant sensiblement positionnées dans un plan parallèle au plan défini par les fils de liage sur lesquels la couche d'enduction est déposée. Ainsi, la couche d'enduction n'est pas déposée sur les fibres optiques, mais uniquement sur l'une des faces de la nappe formée par les fils de liage. De cette manière, les fils de liage recouvrent la couche d'enduction permettent de réaliser un écran protecteur pour les fibres optiques situées dans un plan parallèle décalé.
En pratique, les fils de liage peuvent être tissés selon une armure de type toile. En effet, ce type d'armure procure à la nappe textile une tenue mécanique et une uniformité de surface optimums
Selon un premier mode de réalisation, les fibres optiques peuvent comprendre une âme formée dans un matériau choisi parmi le groupe comprenant le polyméthacrylate de méthyle (PMMA), le polycarbonate (PC) et les cyclo-oléfmes (COP).
Dans ce cas, les fibres optiques sont réalisées en deux matériaux et présentent une âme recouverte d'une gaine qui peut être de différente nature.
Selon un second mode de réalisation, les fibres optiques peuvent être formées dans un matériau choisi parmi le groupe comprenant le verre, le quartz et la silice. Dans ce cas, une gaine peut venir recouvrir les fibres optiques pour les protéger ou pour rapporter les particules photo-catalytiques sur la nappe textile.
Avantageusement, les fils de liage peuvent être formés dans un matériau choisi parmi le groupe comprenant le polyamide, le polyester, le polyéthylène et le polypropylène.
Par ailleurs, les particules photo-catalytiques peuvent être formées dans un matériau choisi parmi le groupe comprenant des substances semi-conductrices sous forme d'oxydes de titane, de silice, de zinc, de césium, de zirconium, d'étain et de sulfides de cadmium et de zinc.
L'invention concerne également un complexe comprenant une nappe textile telle que précédemment décrite. Un tel complexe se caractérise en ce que la nappe textile est rapportée sur un support non-tissé apte à réfléchir la lumière émise par les fibres optiques de la nappe textile.
Autrement dit, un non tissé permet de générer un écran pour réfléchir et diffuser la lumière émise par les fibres optiques et dévier les rayons lumineux en direction des particules photo-catalytiques. De cette manière, il est possible d'augmenter le rendement d'activation des particules photo-catalytiques.
Selon un mode de réalisation particulier, le support non tissé du complexe peut comprendre une couche d'enduction intégrant également des particules photo-catalytiques agencées sur au moins une face du support en regard des fibres optiques de la nappe textile.
Ainsi, il est possible de positionner les fibres optiques entre, d'une part, le support non tissé et, d'autre part, des fils de liage décalés dans un plan parallèle, ces deux éléments étant tous deux recouverts, sur au moins leur face en regard des fibres optiques, d'une couche d'enduction présentant des particules photo-catalytiques.
DESCRIPTION SOMMAIRE DES FIGURES
La manière de réaliser l'invention et les avantages qui en découlent, ressortiront bien de la description du mode de réalisation qui suit, donné à titre indicatif mais non limitatif, à l'appui des figures annexées dans lesquelles : • la figure 1 est une vue en perspective d'une nappe textile conforme à l'invention ;
• les figures 2 à 4 représentent en coupe différentes variantes de réalisation d'une telle nappe textile, conformément à l'invention ;
• la figure 5 est une vue en coupe d'un complexe incorporant une nappe textile, conformément à l'invention.
MANIERE DE REALISER L'INVENTION
Comme déjà évoqué, l'invention concerne une nappe textile telle que représentée à la figure 1. Cette nappe textile (1) intègre des fibres optiques (2) agencées en chaîne et/ou trame tissées avec des fils de liage (3) agencés en chaîne et trame. Une telle nappe textile permet de répartir de façon uniforme les fibres optiques (2) dans un plan, parallèlement les unes par rapport aux autres. Ces fibres optiques (2) sont traitées de manière à
transmettre la lumière et émettre latéralement au niveau de leur surface extérieure cylindrique. Ce traitement des fibres optiques (2) génèrent alors à leur surface une pluralité d'altérations invasives.
Par ailleurs, on positionne une ou plusieurs sources lumineuses (7) en regard des extrémités libres (6) des fibres optiques (2) regroupées ou non en faisceaux. Ainsi, la lumière émise latéralement par les fibres optiques (1) peut être transmise de part et d'autre de la nappe textile (1) perpendiculairement à chacune de ces faces, mais également à l'intérieur de la nappe textile.
Cet agencement permet d'activer des particules photo-catalytiques rapportées sur l'un des composants de la nappe textile.
Tel que représenté à la figure 2, les fibres optiques (2) présentent des altérations invasives (5) permettant de modifier l'angle de réflexion des rayons lumineux à l'intérieur de la fibre et de transmettre latéralement la lumière à l'extérieur de la fibre.
Tel que représenté à cette figure, les particules photo-catalytiques (4) sont rapportées dans une couche d'enduction (23) au niveau des fils de liage (13) avant d'être tissés avec les fibres optiques. Les fibres optiques (3) permettent ainsi d'acheminer la lumière jusqu'aux fils de liage (13).
Tel que représenté à la figure 3, les particules photo-catalytiques (4) peuvent également être rapportées dans une couche d'enduction (14) rapportée sur le tissu formé par les fibres optiques (12) tissées avec les fils de liage (3). Dans ce mode de réalisation, la couche d'enduction est rapportée après l'opération de tissage sur les deux composants du tissu.
Tel que représenté à la figure 4, la couche d'enduction (14) incorporant les particules photo-catalytiques peut être positionnée uniquement sur les fils de liage (3) lorsque que ceux-ci sont décalés dans un plan parallèle au plan défini par les fibres optiques (2). Les fibres optiques (2) sont alors ponctuellement liées par des fils de liage
(33) de manière à permettre le décalage entre des fils de fond (33) incorporant les fils de liage et les fibres optiques (2). De cette manière, il est possible de positionner la couche d'enduction (14) après l'opération de tissage uniquement sur l'un des composants de la nappe textile.
Tel que représenté à la figure 5, l'invention concerne également un complexe présentant la nappe textile précédemment décrite à la figure 4, rapportée sur un support non tissé (11) qui peut présenter une couche d'enduction (21) dans laquelle des particules photo-catalytiques (24) sont noyées. Ainsi, une quantité importante de particules photo- catalytiques sont éclairées par les fibres optiques (2), ce qui permet d'augmenter considérablement le rendement de dépollution du fluide traversant un tel complexe.
Il ressort de ce qui précède qu'une nappe textile conforme à l'invention présente de multiples avantages, et notamment : • elle permet de faciliter la préhension et la confection de filtres photo- catalytiques grâce à une structure dans laquelle les fibres optiques sont liées les unes par rapport aux autres ;
• elle permet de réduire le nombre de fibres optiques et donc le coût d'un système de dépollution ; • elle permet d'améliorer le rendement de dépollution des fluides circulant à proximité ou au travers de sa structure.
APPLICATIONS INDUSTRIELLES
Une nappe textile conforme à l'invention présente de nombreuses applications industrielles parmi lesquelles on peut notamment citer :
• la dépollution de l'air et des systèmes de climatisation dans un espace clos pouvant accueillir un nombre important de personne tel qu'un hôpital, un aéroport, un centre commercial, une station de train ou de métro
• la dépollution de l'air et des systèmes de climatisation dans un petit espace confiné tel qu'une salle d'opération, un moyen de transport particulier ou en commun ;
• la dépollution d'eaux usées dans un bassin d'une station d'épuration ; dans les systèmes de canalisations et d'approvisionnements en eaux ;
• destruction des odeurs.
Elle peut également avoir une double fonction et permettre en plus de la dépollution de réaliser un éclairage d'ambiance ou encore un rétro éclairage pour une affiche notamment.
Claims
1. Nappe textile (1) comprenant des fibres optiques (2) en chaîne et/ou en trame tissées avec des fils de liage (3) en chaîne et en trame, lesdites fibres optiques (2) étant aptes à émettre latéralement la lumière caractérisée en ce que les fils de liage (3) comportent à leur surface des particules photo-catalytiques (4), et en ce que lesdites fibres optiques (2) comprennent des altérations invasives (5), les extrémités libres (6) desdites fibres optiques (2) étant aptes à être agencées en regard d'une source lumineuse (7) pour transmettre la lumière et émettre latéralement la lumière au niveau des altérations (5) pour activer lesdites particules photo-catalytiques (4).
2. Nappe textile selon la revendication 1, caractérisée en ce que les altérations invasives (5) des fibres optiques (2) sont réparties de façon progressive sur la surface de la nappe textile (1).
3. Nappe textile selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'une couche d'enduction (23) intégrant des particules photo-catalytiques (4) est déposée sur les fils de liage (13) avant d'être tissées avec les fibres optiques (2).
4. Nappe textile selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'une couche d'enduction (14) intégrant des particules photo-catalytiques (4) est déposée sur le tissu formé par les fibres optiques (2) associées avec les fils de liage (3).
5. Nappe textile selon la revendication 4, caractérisée en ce que les fibres optiques (2) sont ponctuellement tissées avec les fils de liages (3), les fibres optiques (2) étant sensiblement positionnées dans un plan parallèle au plan défini par les fils de liage (3) sur lesquels la couche d'enduction (14) est déposée.
6. Nappe textile selon la revendication 1, caractérisée en ce que les fils de liages (3) sont tissés selon une armure de type toile.
7. Nappe textile selon la revendication 1, caractérisée en ce que les fibres optiques (2) comprennent une âme formée dans un matériau choisi parmi le groupe comprenant le polyméthacrylate de méthyle (PMMA), le polycarbonate (PC) et les cyclo-oléfines (COP).
8. Nappe textile selon la revendication 1, caractérisée en ce que les fibres optiques (2) sont formées dans un matériau choisi parmi le groupe comprenant le verre, le quartz et la silice.
9. Nappe textile selon la revendication 1, caractérisée en ce que les fils de liage (3) sont formés dans un matériau choisi parmi le groupe comprenant le polyamide, le polyester, le polyéthylène et le polypropylène.
10. Nappe textile selon la revendication 1, caractérisée en ce que les particules photo- catalytiques (4) sont formées dans un matériau choisi parmi le groupe comprenant des substances semi-conductrices sous forme d'oxydes de titane, de silice, de zinc, de césium, de zirconium, d'étain et de sulfides de cadmium et de zinc.
11. Complexe (10) comprenant la nappe textile selon la revendication 1, caractérisé en ce que la nappe textile (1) est rapportée sur un support non tissé (11) apte à réfléchir la lumière émise par les fibres optiques (2) de la nappe textile (1).
12. Complexe selon la revendication 11, caractérisé en ce que le support non tissé (11) comprend une couche d'enduction (21) intégrant des particules photo-catalytiques (4) agencée sur au moins une face du support (11) en regard des fibres optiques (2) de la nappe textile (1).
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