WO2009115654A1 - Structure composite fonctionnelle multicouche et procédé pour sa fabrication - Google Patents

Structure composite fonctionnelle multicouche et procédé pour sa fabrication Download PDF

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WO2009115654A1
WO2009115654A1 PCT/FR2008/050457 FR2008050457W WO2009115654A1 WO 2009115654 A1 WO2009115654 A1 WO 2009115654A1 FR 2008050457 W FR2008050457 W FR 2008050457W WO 2009115654 A1 WO2009115654 A1 WO 2009115654A1
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WO
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layer
retaining
fibers
storage layer
composite structure
Prior art date
Application number
PCT/FR2008/050457
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English (en)
Inventor
Vincent Bonin
Laurence Caramaro
Joric Marduel
Original Assignee
Fibroline France
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Publication date
Application filed by Fibroline France filed Critical Fibroline France
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D31/00—Protective arrangements for foundations or foundation structures; Ground foundation measures for protecting the soil or the subsoil water, e.g. preventing or counteracting oil pollution
    • E02D31/002—Ground foundation measures for protecting the soil or subsoil water, e.g. preventing or counteracting oil pollution
    • E02D31/004—Sealing liners

Definitions

  • the present invention relates to a multilayer functional composite structure, which comprises the combination of a powder material and a complex containing this powdery material. It also relates to a method for manufacturing this structure, which may in particular be a bentonite geotextile, for example of the type designed to be used as sealing membranes in civil engineering.
  • bentonite geotextile refers to the combination of an inflatable clay powder material and a structure that contains this powdery material. Inflatable clays consist of elementary particles that tend to increase in volume in the presence of water. All the clays likely to enter into the constitution of a geotextile sealing were gathered under the term “bentonite” although, from a strictly mineralogical point of view, it should be understood by this term a wider family including montmorillonites, as well as at least some smectites.
  • Bentonitic geotextiles have a flexibility and deformability that allow them to easily marry various shapes when they are put in place. Such geotextiles are often used to seal civil engineering structures, such as water retention basins, pavements, groundwater protection structures, and even waste disposal sites.
  • a bentonite geotextile generally comprises an inner and porous layer, which contains the powdery material and which is trapped between two outer textile layers having at least the function of forming a barrier for the material powder.
  • one of these two outer layers is a support layer which also performs a function of mechanical strength and which may also have a certain seal.
  • the other outer layer may be permeable to water so that water can pass through and penetrate the inner layer to cause swelling of the powder material.
  • the cohesion of the geotextile bentonitic is generally the fact of a joining of the two outer layers to one another, through the inner layer. This bonding ensures that the layer of powder material maintains a substantially constant thickness during the manipulation of the geotextile and that powder accumulations or powder impoverishment are thus avoided in certain areas of the geotextile.
  • the joining of the two outer layers of the geotextile may result from a needling piercing the stack of the three layers of the geotextile.
  • DE-195 40 719, DE-196 49 628, US Pat. No. 5,428,877 and US Pat. No. 5,041,330 are examples of the implementation of such needling for bonding the two outer layers of a bentonite geotextile. one to another.
  • the needling partially displaces some of the constituent fibers from one of the outer layers to the other outer layer through the inner layer. These fibers create bridges between their original layer and the other outer layer, that is to say the support layer, to which the needling has anchored them.
  • needle punching Another disadvantage of needle punching is the high frequency of needle breaks when, because of friction phenomena, the needles are subjected to excessive stresses during their passage through the powdery powder.
  • the frequency of needle breaks is all the more important that the needles used must be thin enough not to generate too large holes in the layers of the geotextile, especially in the support layer. Needle breakages result in frequent stops, which are used to replace broken needles, but which penalize the speed of production. In some cases, it is also not possible to recover the pieces of broken needles in the geotextile produced, which then has significant sealing defects.
  • EP-O 491 453 proposes another solution in which powdery bentonite clay is sprinkled on a fiber mat. The assembly is then subjected to a needling which gives cohesion to the mat and transforms it into a nonwoven trapping the powdery clay.
  • needling is used, the disadvantages of which have been mentioned above.
  • the object of the invention is at least to facilitate the manufacture of a bentonite geotextile or of another powder-filled composite structure, without unacceptably reducing the mechanical properties thereof.
  • the subject of the invention is a multilayer functional composite structure comprising the combination of a powdery material and a complex containing this powdery material.
  • the complex comprises at least one porous storage layer and first and second retaining layers of the powder material in the storage layer, which is between the first and second retaining layers.
  • At least the first retaining layer is porous and permeable to the powdery material under the effect of external stress, while having a transverse permeability to air less than the transverse permeability of the storage layer.
  • the first retaining layer is sufficiently permeable to be traversed by the powder material when impregnating the storage layer with this powder material by subjecting the assembly to strong vibrations.
  • the impregnation of the storage layer with powdery material can therefore be done through the first retaining layer. Thanks to this, the joining of this first layer with at least one of the other two layers, in particular by one or more needles, can take place before the impregnation of the storage layer with powder material and not after this impregnation.
  • the first retaining layer may also contain pulverulent material and participate in the storage of this powdery material, as the storage layer itself.
  • the composite structure comprises mechanical bonds linking the first and second retaining layers to one another through the storage layer.
  • said mechanical connections comprise fibers engaged by needling through the storage layer.
  • the first retaining layer comprises fibers in the form of a nonwoven.
  • the fibers engaged by needling through the storage layer originate in the first retaining layer.
  • At least several of the fibers engaged by needling through the storage layer have a stop-bulge-shaped melted end located on one side of the second retaining layer, namely on its side opposite to the storage layer.
  • the fibers of the first retaining layer are in the form of a carded nonwoven, the cohesion of which can result from bonds obtained mechanically, thermally and / or chemically.
  • the storage layer comprises fibers in the form of a nonwoven.
  • the fibers of the first retaining layer have a mean titer which is lower than the average titer of the fibers of the storage layer.
  • needling-engaged fibers through the first retaining layer originate in the storage layer and form mechanical bonds linking the first retaining layer and the storage layer to one another.
  • the functional composite structure may advantageously be a bentonite geotextile whose powdery material is a powder based on clay particles of the bentonite type.
  • This powder may not contain only clay of the bentonite type.
  • SAP Super Absorbent Powder
  • the fibers of the first retaining layer have an average titer of at least 3 dtex.
  • the fibers of the storage layer have an average titer greater than 17 dtex.
  • the composite structure is modified in the sense of a greater capacity to retain the powder material.
  • the invention also relates to a method of manufacturing a multilayer functional composite structure as defined above.
  • This method comprises a step in which: b) the powder material is introduced into the storage layer by passing this powder material through the first retaining layer.
  • step b) at least the storage layer and the first retaining layer are pierced during a step in which: a) the first retaining layer is mechanically bonded to at least one of the other two layers that are the second retaining layer and the storage layer.
  • the method comprises a step which precedes step b) and wherein: a) the first and second retaining layers are mechanically bonded to one another through the storage layer.
  • step a) comprises a needling which forms mechanical bonds between the first and second retaining layers, from fibers of the first retaining layer, by driving these fibers through the storage layer and the second layer of detention.
  • step a) comprises a flame which forms stoppering bulges on one side of the second retaining layer, namely on its opposite side to the first one. retaining layer, by fusion of ends of the mechanical bonds formed by the needling.
  • step a) comprises another needling, which forms mechanical bonds between the storage layer and the first retaining layer, from fibers of the storage layer, by driving these fibers through the first retaining layer. , and which takes place in the absence of the second retaining layer, before this second retaining layer is reported.
  • the method comprises a step which follows step b) and in which: c) exposing a face of the first retaining layer to a treatment which, at least over a portion of the thickness of this first retaining layer , increases a barrier effect opposing a migration of the powder material to the outside of the complex.
  • step c) it is a question of subjecting the first retaining layer to a treatment whose function is to increase its capacity to retain the powdery material in the storage layer.
  • This treatment may advantageously be chosen from a liquid spray, a vaporization and a heat treatment. It can therefore include an operation in which, on one side of the first retaining layer, a liquid is sprayed such as water able to moisten a surface fraction of the powder material present in the complex.
  • This pulverulent material may in particular be clay of the bentonite type that humidification conventionally inflates. The swelling of a superficial fraction of the clay present in the complex increases the ability of the first retaining layer to retain this clay. Humidification of a surface fraction of the powder material present in the complex may also result from vaporization, in which one face of the first retaining layer is exposed to water vapor.
  • the liquid sprayed in step c) may contain an adhesive capable of dispersing in water, in which case the swelling of the superficial bentonite is completed by a bonding.
  • water and glue can be sprayed separately. It is also possible to spray liquid on one side of the second retaining layer.
  • the treatment provided in step c) may comprise an operation in which one face of the first retaining layer is exposed at a temperature above the softening temperature of fibers or other constituents of this first retaining layer.
  • step b) the powdery material is penetrated into the storage layer, through the first retaining layer, by subjecting the powdery material and the complex to a vibratory stress, which may be a mechanical vibration or else result from the application of an alternating electric field.
  • a vibratory stress which may be a mechanical vibration or else result from the application of an alternating electric field.
  • FIG. 1 is a diagrammatic cross-sectional view of a geotextile bentonite according to the invention
  • FIG. 2 is a diagrammatic side view of a plant for manufacturing the geotextile of FIG. 1 according to a method according to the invention.
  • FIG. 1 shows a multilayer functional composite structure, which is more specifically a bentonite geotextile 1 intended to be used as a waterproofing membrane in civil engineering. It is flexible and comprises a complex 2 containing particles 3 of a powdery material. This complex 2 is formed of different layers. Its upper portion is porous and consists of two superimposed layers, namely an inner layer 4 for storing the powder material 3 and an outer layer 6. Under its upper portion, the complex 2 comprises another outer layer, which is referenced 5. The storage layer 4 is trapped between the two outer layers 5 and 6, which are more specifically retaining layers of the powder material 3 to the inside the complex 2, in this storage layer 4, even if the retaining layer 6 may also contain powder material 3 and participate in its storage, as the layer 4 itself.
  • the layer 5 provides a function of mechanical strength of the geotextile 1, in particular against shear stresses and / or tractions along the two largest dimensions of the complex 2, the length of which it limits under charge. It is therefore a support layer, which carries the other two layers 4 and
  • This support layer 5 can be made in different ways. In the example shown, it is an assembly of strips which are woven together, flat and so as to be substantially contiguous. Each strip of the support layer 5 may be made of a polymer-based material and, advantageously, polypropylene, from which hydrophobic properties and resistance to different types of chemical attack are advantageously obtained.
  • the support layer 5 may, for example, be a fabric of the type used as a mulching element in the agricultural field.
  • the support layer 5 may have a structure and composition different from that described above.
  • it may comprise a film, such as a polyethylene film, in addition to the assembly of closely-woven strips together.
  • Each of the layers 4 and 6 is in the form of a fibrous nonwoven.
  • the fibers 7 constituting the storage layer 4, however, are substantially larger than the fibers 8 of the retaining layer 6. Due to the size of its fibers 7, the storage layer 4 has a high porosity which allows it to accommodate a large amount of particles of powder material 3.
  • the retaining layer 6 is less porous than the storage layer 4 and has a transverse permeability to air substantially lower than that of the storage layer 4.
  • the retaining layer 6 is sufficiently permeable to be traversed by the powder material 3 when the storage layer 4 is impregnated with this powdery material by subjecting the assembly to an appropriate external stress, for example to vibrations.
  • the retaining layer 6, however, has a low transverse permeability to air, in comparison with the transverse permeability of the storage layer 4, in order to effectively retain the powder material 3 in this storage layer 4 in the air. absence of such external solicitation.
  • the layer 6 opposes the formation of a layer of clay mud on the surface of this geotextile 1, on the water side, once the Geotextile 1 in use serves to retain such water.
  • a mud layer is detrimental to the mechanical and hydraulic properties of the geotextile.
  • the storage layer 4 contains the powder material 3 without allowing it to flow freely between the two retaining layers 5 and 6. More specifically, its fibers 7 oppose migrations of the powder material 3 so that the distribution of it remains substantially homogeneous at least along the two main directions of geotextile 1.
  • the fibers 7 of the storage layer 4 are made of a hydrophobic material, namely polypropylene, and have an average titer of about 10dtex. Fibers 7 having given satisfactory results as fibers constituting the storage layer 4 are marketed by the German company ZIEGLER under the reference HACOLOFT PP. Still in the example shown, the storage layer 4 has a surface density of the order of 250 g / m and a thickness of about 5 mm, as measured according to the NF EN964-1 standard. Good results have been obtained with a storage layer 4 having a transverse permeability of the order of 8440L / m 2 / s as measured according to EN ISO 9237 for a thickness of 4.9mm.
  • the retaining layer 6 may be of different types and structures. For example, it may be a fibrous card web or a carded and needled nonwoven. In the example shown, the retaining layer 6 consists of fibers 8 together forming a carded and thermally bonded nonwoven fabric. Its weight per unit area is advantageously between 10 and 100 g / m 2 , preferably between 20 and 60 g / m 2 and, for example, of the order of 50 g / m 2 . The thickness of the retaining layer 6 may be of the order of 1 mm, as measured according to the NF EN964-1 standard.
  • the fibers 8 of the retaining layer 6 have a mean titer advantageously of between 3 and 70 dtex and, preferably, between 5 and 30 dtex.
  • it is bicomponent fibers, each consisting of a core of polypropylene (PP) and a sheath of polyethylene (PE) melting at a lower temperature than the polypropylene of the soul. The fusion of the sheath makes it possible to weld the fibers 8 together and to give cohesion and thus mechanical strength to the retaining layer 6.
  • the fibers 8 may be made of polypropylene (PP) while the other fibers 8 of the retaining layer 6 are made of polyethylene (PE) or copolyester (PES).
  • the fibers 7 of polyethylene or copolyester fibers are heat-binding fibers, which are welded to other fibers 7 after having been subjected to an increase in temperature and which thus participate in the cohesion of the retaining layer 6 .
  • a first and a second part of the fibers 8 of the retaining layer 6 are respectively made of a first polymer and a second polymer melting at a lower temperature than this first polymer and producing welding between fibers so as to achieve a cohesion of the retaining layer 6.
  • a retaining layer 6 having given satisfactory results is a carded and thermolated nonwoven having a weight per unit area of the order of 50 g / m 2 and a transverse permeability of the order of 8300 l / m / s as measured according to the standard EN ISO 9237 for a thickness of 0.93mm.
  • the powder material 3 is based on clay particles, such as particles of bentonite. Good results have been obtained with powder made of activated sodium bentonite and, in particular, with the bentonite marketed under the reference Impersol S by the French company BENTOFRANCE of the SUD-CHIMIE group.
  • the particle size distribution of this bentonite is preferably less than 600 .mu.m.
  • other clays can be used, depending on the intended application.
  • natural sodium bentonites can be used as powder material 3.
  • the surface weight of bentonite as a powder material 3 in the geotextile 1 is of the order of 4000 g / m 2 .
  • a method of manufacturing the geotextile 1 may be implemented by the installation 50 shown in Figure 2, where arrows indicate the direction of progression along this installation.
  • the retaining layer 6 is unwound on a first endless belt conveyor 51, then receives a layer of fibers 7 deposited by a lapping station 52.
  • the needling thus produced is a first needling which forms the storage layer 4 from the loose fibers 7, by joining them together, and which, at the same time, binds this storage layer 4 to the retaining layer 6.
  • the storage layer 4 and the retaining layer 6 needled together then proceed to a second endless belt conveyor 54, at the entrance of which the support layer 5 is unwound.
  • the storage layer 4 and the retaining layer 6 are deposited together on the support layer 5 resting on the conveyor 34, which drives the assembly to a second needling machine 55. At the latter there is a second needling, which is performed through the three layers 4 to 6, from the retaining layer 6, while the first needling at the needling 53 is made in the opposite direction, to this retaining layer 6.
  • a burner ramp 56 flames on the underside of the complex 2, that is to say on one side of the support layer 5.
  • the complex 2 After the flaming by the burner ramp 56, the complex 2 passes under a first hopper 57, which deposits a first quantity of powder material 3 on the retaining layer 6.
  • the assembly is then subjected to strong mechanical vibrations, which cause the first quantity of powder material 3 to pass through the retaining layer 6, into the storage layer 4.
  • a second hopper 59 Downstream of the first vibrating table 58, a second hopper 59 deposits a second quantity of powdery powder on the upper face of the retaining layer 6.
  • the strong vibrations generated by a second vibrating table 60 penetrate this second quantity of powder material 3 in the storage layer 4, again by passing it through the retaining layer 6.
  • the impregnation of the storage layer 4 by the powder material 3 is through the retaining layer 6. This allows the joining of the three layers 4 to 6 by two consecutive needling occurs before the impregnation of the storage layer 4 with powder material 3 and not after this impregnation, which is advantageous.
  • a surface fraction of the powder material 3 can then be subjected to a treatment which increases the effectiveness of the layer 6 as a barrier for the powder material 3 present in the complex 2.
  • This treatment comprises a spraying water 61 on the upper face of the geotextile 1, by means of a nozzle manifold 62.
  • the water 61 causes the surface fraction of the layer of powder material 3 to swell. It is then evacuated by evaporation, at the level of a drying oven 63 in which passes the geotextile 1 before being wound or otherwise conditioned.
  • the oven 63 may also have the function of subjecting at least the outer face of the layer 6 to a heat treatment intended to melt its fibers 8 and thus increase the bonds and the density in this layer 6, at least over a portion of its thickness.
  • the reference 80 denotes mechanical connections made by fibers 7 partially displaced by the first needling, that carried out by the needling machine 53.
  • the fibers of these connections 80 originate in the storage layer 4, which they pass through before crossing also the retaining layer 6.
  • the links 80 participate in the cohesion of the storage layer 4, while securing it to the retaining layer 6.
  • the references 81 designate mechanical connections that fibers 8 displaced by the needling machine 55 make between the retaining layer 6 and the support layer 5, through the storage layer 4.
  • the lower ends of the links 81 have been pushed to the outside of the complex 2 and have the form of stopperings 82, which come from the fusion of fiber-free ends 8 because of the flaming carried out by the burner ramp 56.
  • These bulges stop 82 contribute to the robustness of the geotextile 1, by opposing a sliding of the links 81 outside the support layer 5.
  • the connections 81 contribute largely to the mechanical strength of the geotextile 1, in particular when the latter is installed in a slope and its two layers of restraints 5 and 6 are biased in opposite directions, according to the direction of this slope.
  • the geotextile 1 has been compared with a reference bentonite geotextile which is representative of the prior art, which is commercially available and whose manufacture implements, in a known manner, a conventional needling technique through the bentonite.
  • the characteristics of geotextile 1 used for comparison and those given by the reference geotextile manufacturer for its product are presented in the following table:
  • the invention is not limited to the embodiment and the application described above.
  • this composite structure may be implemented in the form of a functional composite structure other than bentonitic geotextile 1.
  • this composite structure may be a filter or the like, while its powdery material may consist mainly of activated carbon or else another adsorbent active or not, such as a powder reagent operating by catalysis.
  • the manufacture of the geotextile 1 or, more generally, the multilayer functional composite structure may comprise only one needling and not two.
  • the nozzle ramp 62 and the oven 63 may be omitted in the case where no water spray 61 is provided.
  • the nozzle ramp 62 can be used without being associated with a heat treatment.
  • the impregnation with the powdery material can be obtained by subjecting the complex and this material powder to an alternating electric field, as described in International Patent Application WO 99/22920, or by the implementation of another suitable technique.
  • the retaining layer 6 and the storage layer 4 may not be attached to one another, but come from the same sheet whose upper or lower portion is modified so as to form the retaining layer 6.
  • the installation 50 can be broken down into several separate subsets, even if the collection of these subsets allows continuous operation.

Abstract

Cette structure composite comporte l'association d'un matériau pulvérulent et d'un complexe (2) comprenant au moins une couche poreuse de stockage (4) et des première et deuxième couches (5, 6) de retenue d'un matériau pulvérulent (3) à base de particules d'argiles du type bentonite dans la couche de stockage (4). Au moins la première couche de retenue (6) est poreuse et perméable au matériau pulvérulent sous l'effet d'une sollicitation extérieure, tout en comportant une perméabilité transversale à l'air inférieure à la perméabilité transversale à l'air de la couche de stockage (4). Application aux géotextiles bentonitiques

Description

STRUCTURE COMPOSITE FONCTIONNELLE MULTICOUCHE ET PROCEDE POUR SA FABRICATION
DOMAINE TECHNIQUE
La présente invention concerne une structure composite fonctionnelle multicouche, qui comporte l'association d'un matériau pulvérulent et d'un complexe contenant ce matériau pulvérulent. Elle concerne également un procédé pour fabriquer cette structure, qui peut notamment être un géotextile bentonitique, par exemple du type de ceux conçus pour être employés comme membranes d'étanchéité en génie civil.
Au sens où on l'entend ici, le terme « géotextile bentonitique » désigne l'association d'un matériau pulvérulent à base d'argile gonflable et d'une structure, qui contient ce matériau pulvérulent. Les argiles gonflables sont constituées de particules élémentaires ayant tendance à augmenter de volume en présence d'eau. L'ensemble des argiles susceptibles d'entrer dans la constitution d'un géotextile d'étanchéité ont été rassemblées sous le terme « bentonite » bien que, d'un strict point de vue minéralogique, il faille entendre par ce terme une famille plus large comprenant les montmorillonites, ainsi qu'au moins certaines smectites.
Les géotextiles bentonitiques présentent une flexibilité et une déformabilité qui leur permettent d'épouser aisément des formes variées lors de leur mise en place. De tels géotextiles sont souvent utilisés pour étanchéifier des structures de génie civil, tels que des bassins de rétention d'eau, des chaussées, des ouvrages de protection de nappes phréatiques, voire encore des sites de stockage de déchets.
ETATANTÉRIEURDE LATECHNIQUE
Un géotextile bentonitique comporte généralement une couche interne et poreuse, qui contient le matériau pulvérulent et qui est emprisonnée entre deux couches textiles externes ayant au moins pour fonction de former une barrière pour le matériau pulvérulent. Bien souvent, l'une de ces deux couches externes est une couche de support qui remplit également une fonction de tenue mécanique et qui peut présenter en outre une certaine étanchéité. L'autre couche externe peut être perméable à l'eau afin que de l'eau puisse la traverser et pénétrer dans la couche interne pour provoquer le gonflement du matériau pulvérulent.
La cohésion du géotextile bentonitique est généralement le fait d'une solidarisation des deux couches externes l'une à l'autre, à travers la couche interne. Cette solidarisation fait que la couche de matériau pulvérulent conserve une épaisseur sensiblement constante lors de la manipulation du géotextile et que sont ainsi évitées des accumulations de poudre ou des appauvrissements en poudre dans certaines zones du géotextile. La solidarisation des deux couches externes du géotextile peut résulter d'un aiguilletage transperçant l'empilement des trois couches du géotextile. Dans les documents DE- 195 40 719, DE-196 49 628, US-5,428,877 et US-5,041,330, on trouvera des exemples de mise en œuvre d'un tel aiguilletage visant à lier les deux couches externes d'un géotextile bentonitique l'une à l'autre. L 'aiguilletage déplace partiellement certains fibres constitutives de l'une des couches externes, jusqu'à l'autre couche externe, à travers la couche interne. Ces fibres créent des pontages entre leur couche d'origine et l'autre couche externe, c'est-à-dire la couche de support, à laquelle l' aiguilletage les a ancrées.
Lors de l' aiguilletage, de nombreuses aiguilles traversent le géotextile chargé de poudre argileuse, ce qui conduit à la génération d'importantes quantités de poussière pour l'aspiration desquelles doivent être prévus des dispositifs conséquents.
Plus le géotextile est épais, plus il comporte une forte quantité de matériau pulvérulent. De ce fait, les quantités de poussière générées lors de l' aiguilletage sont d'autant plus importantes qu'est épais le géotextile soumis à cet aiguilletage.
De manière semblable, d'autres inconvénients de la technique d' aiguilletage sont d'autant plus rédhibitoires que la quantité de matériau pulvérulent présent dans le géotextile est importante. Or, dans les géotextiles bentonitiques, la masse surfacique de bentonite est généralement supérieure ou égale à 4000g/m2. Parmi les autres inconvénients de la technique d'aiguilletage, il y a que les caractéristiques de l'aiguilletage évoluent au fur et à mesure que les aiguilles le réalisant s'usent par frottement à travers la poudre pulvérulente. Les variations des caractéristiques de l'aiguilletage se traduisent par une non homogénéité des propriétés mécaniques du géotextile.
Un autre inconvénient de l'aiguilletage est la fréquence élevée des casses d'aiguilles lorsque, du fait des phénomènes de friction, les aiguilles sont soumises à des contraintes trop importantes lors de leur traversée de la poudre pulvérulente. La fréquence des casses d'aiguilles est d'autant plus importante que les aiguilles employées doivent être suffisamment fines pour ne pas générer de trop gros trous dans les couches du géotextile, en particulier dans la couche de support. Les casses d'aiguille se traduisent par de fréquents arrêts, qui sont employés pour remplacer les aiguilles brisées, mais qui pénalisent la vitesse de production. Dans certains cas, il n'est en outre pas possible de récupérer les morceaux d'aiguilles brisées dans le géotextile produit, qui alors possède de ce fait des défauts d'étanchéité significatifs.
Les difficultés de mise en œuvre d'un aiguilletage à travers un géotextile sont compliquées par le fait qu'un tel aiguilletage provoque une compression de la couche de matériau pulvérulent qui, de ce fait, devient plus compacte et plus difficile à transpercer.
Dans le document EP-O 491 453 est proposée une autre solution, dans laquelle de l'argile bentonitique pulvérulente est saupoudrée sur un mat de fibres. L'ensemble est ensuite soumis à un aiguilletage qui donne une cohésion au mat et le transforme en un non tissé emprisonnant l'argile pulvérulente. Ici encore, il est fait appel à un aiguilletage, dont les inconvénients ont été évoqués ci-dessus.
Dans une variante proposée dans ce même document EP-O 491 453, la consolidation de l'ensemble résulte d'un traitement thermique. Cependant, un tel traitement thermique s'accompagne d'une consommation extrêmement importante d'énergie, du fait de l'inertie thermique de l'argile, tout en étant très long en raison de la durée nécessaire pour vaporiser l'eau contenue dans l'argile avant d'atteindre la température à laquelle peut enfin avoir lieu le ramollissement et le collage des fibres entre elles. EXPOSE DE L'INVENTION
L'invention a au moins pour but de faciliter la fabrication d'un géotextile bentonitique ou d'une autre structure composite chargée de poudre, sans en réduire de manière rédhibitoire les propriétés mécaniques.
A cet effet, l'invention a pour objet une structure composite fonctionnelle multicouche, comportant l'association d'un matériau pulvérulent et d'un complexe contenant ce matériau pulvérulent. Le complexe comprend au moins une couche poreuse de stockage et des première et deuxième couches de retenue du matériau pulvérulent dans la couche de stockage, qui se trouve entre les première et deuxième couches de retenue. Au moins la première couche de retenue est poreuse et perméable au matériau pulvérulent sous l'effet d'une sollicitation extérieure, tout en comportant une perméabilité transversale à l'air inférieure à la perméabilité transversale à l'air de la couche de stockage.
La première couche de retenue est suffisamment perméable pour pouvoir être traversée par le matériau pulvérulent lorsqu'on imprègne la couche de stockage avec ce matériau pulvérulent en soumettant l'ensemble à de fortes vibrations. L'imprégnation de la couche de stockage avec du matériau pulvérulent peut donc se faire à travers la première couche de retenue. Grâce à cela, la solidarisation de cette première couche avec l'une au moins des deux autres couches, notamment par un ou plusieurs aiguilletages, peut avoir lieu avant l'imprégnation de la couche de stockage avec du matériau pulvérulent et non après cette imprégnation. Après l'imprégnation, la première couche de retenue peut également contenir du matériau pulvérulent et participer au stockage de ce matériau pulvérulent, comme la couche de stockage elle-même.
Avantageusement, la structure composite comporte des liaisons mécaniques liant les première et deuxième couches de retenue l'une à l'autre à travers la couche de stockage.
Avantageusement, lesdites liaisons mécaniques comprennent des fibres engagées par aiguilletage à travers la couche de stockage. Avantageusement, la première couche de retenue comporte des fibres sous la forme d'un non tissé.
Avantageusement, les fibres engagées par aiguilletage à travers la couche de stockage prennent naissance dans la première couche de retenue.
Avantageusement, à l'opposé de la première couche de retenue, au moins plusieurs des fibres engagées par aiguilletage à travers la couche de stockage possèdent une extrémité fondue en forme de renflement d'arrêt situé d'un côté de la deuxième couche de retenue, à savoir de son côté opposé à la couche de stockage.
Avantageusement, les fibres de la première couche de retenue se présentent sous la forme d'un non tissé cardé, dont la cohésion peut résulter de liens obtenus mécaniquement, thermiquement et/ou chimiquement.
Avantageusement, la couche de stockage comporte des fibres sous la forme d'un non tissé.
Avantageusement, les fibres de la première couche de retenue présentent un titre moyen inférieur à un titre moyen des fibres de la couche de stockage.
Avantageusement, des fibres engagées par aiguilletage à travers la première couche de retenue prennent naissance dans la couche de stockage et forment des liaisons mécaniques liant la première couche de retenue et la couche de stockage l'une à l'autre.
La structure composite fonctionnelle peut avantageusement être un géotextile bentonitique dont le matériau pulvérulent est une poudre à base de particules d'argile du type bentonite. Cette poudre peut ne pas contenir que de l'argile du type bentonite. Par exemple, elle peut contenir une poudre super absorbante, également désignée par l'acronyme SAP (Super Absorbant Powder). Avantageusement, les fibres de la première couche de retenue présentent un titre moyen au moins égal à 3 dtex.
Avantageusement, les fibres de la couche de stockage présentent un titre moyen supérieur à 17 dtex.
Avantageusement, sur une partie de l'épaisseur de la première couche de retenue, la structure composite est modifiée dans le sens d'une plus grande capacité à retenir le matériau pulvérulent.
L'invention a également pour objet un procédé de fabrication d'une structure composite fonctionnelle multicouche telle que définie ci-dessus. Ce procédé comprend une étape dans laquelle : b) on fait pénétrer le matériau pulvérulent dans la couche de stockage en faisant passer ce matériau pulvérulent à travers la première couche de retenue.
Avantageusement, avant l'étape b), on transperce au moins la couche de stockage et la première couche de retenue lors d'une étape dans laquelle : a) on lie mécaniquement la première couche de retenue à l'une au moins des deux autres couches que sont la deuxième couche de retenue et la couche de stockage.
Avantageusement, le procédé comporte une étape qui précède l'étape b) et dans laquelle : a) on lie mécaniquement les première et deuxième couches de retenue l'une à l'autre à travers la couche de stockage.
Avantageusement, l'étape a) comporte un aiguilletage qui forme des liaisons mécaniques entre les première et deuxième couches de retenue, à partir de fibres de la première couche de retenue, en entraînant ces fibres à travers la couche de stockage et la deuxième couche de retenue.
Avantageusement, l'étape a) comporte un flammage qui forme des renflements d'arrêt d'un côté de la deuxième couche de retenue, à savoir de son côté opposé à la première couche de retenue, par fusion d'extrémités des liaisons mécaniques formées par l'aiguilletage.
Avantageusement, l'étape a) comporte un autre aiguilletage, qui forme des liaisons mécaniques entre la couche de stockage et la première couche de retenue, à partir de fibres de la couche de stockage, en entraînant ces fibres à travers la première couche de retenue, et qui a lieu en l'absence de la deuxième couche de retenue, avant que cette deuxième couche de retenue soit rapportée.
Avantageusement, le procédé comporte une étape qui suit l'étape b) et dans laquelle : c) on expose une face de la première couche de retenue à un traitement qui, au moins sur une partie de l'épaisseur de cette première couche de retenue, accroît un effet barrière s'opposant à une migration du matériau pulvérulent vers l'extérieur du complexe.
Dans l'étape c), il s'agit de soumettre la première couche de retenue à un traitement ayant pour fonction d'en accroître la capacité à retenir le matériau pulvérulent dans la couche de stockage. Ce traitement peut avantageusement être choisi parmi une pulvérisation de liquide, un vaporisage et un traitement thermique. Il peut donc comprendre une opération dans laquelle, sur une face de la première couche de retenue, on pulvérise un liquide tel que de l'eau à même d'humidifier une fraction superficielle du matériau pulvérulent présent dans le complexe. Ce matériau pulvérulent peut notamment être de l'argile du type bentonite qu'une humidification fait classiquement gonfler. Le gonflement d'une fraction superficielle de l'argile présente dans le complexe accroît la capacité de la première couche de retenue à retenir cette argile. L'humidification d'une fraction superficielle du matériau pulvérulent présent dans le complexe peut également résulter d'un vaporisage, dans lequel on expose une face de la première couche de retenue à de la vapeur d'eau.
Le liquide pulvérisé à l'étape c) peut contenir une colle à même de se disperser dans l'eau, auquel cas le gonflement de la bentonite superficielle est complété par un collage. A cet égard, l'eau et la colle peuvent être pulvérisées séparément. On peut également effectuer une pulvérisation de liquide sur une face de la deuxième couche de retenue.
Le traitement prévu à l'étape c) peut comprendre une opération dans laquelle on expose une face de la première couche de retenue à une température supérieure à la température de ramollissement de fibres ou d'autres constituants de cette première couche de retenue.
Avantageusement, dans l'étape b), on fait pénétrer le matériau pulvérulent dans la couche de stockage, à travers la première couche de retenue, en soumettant le matériau pulvérulent et le complexe à une sollicitation vibratoire, qui peut être une vibration mécanique ou bien résulter de l'application d'un champ électrique alternatif.
BREVE DESCRIPTION DES DESSINS
L'invention sera bien comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins annexés, parmi lesquels : la figure 1 est une vue schématique, en coupe transversale, d'un géotextile bentonitique conforme à l'invention ; et - la figure 2 est une vue schématique, de côté, d'une installation de fabrication du géotextile de la figure 1 selon un procédé conforme à l'invention.
MANIERE POSSIBLE DE REALISER L'INVENTION
Sur la figure 1 est représentée une structure composite fonctionnelle multicouche, qui est plus précisément un géotextile bentonitique 1 destiné à être utilisé comme membrane d'étanchéité en génie civil. Elle est souple et comprend un complexe 2 contenant des particules 3 d'un matériau pulvérulent. Ce complexe 2 est formé de différentes couches. Sa portion supérieure est poreuse et constituée de deux couches superposées, à savoir une couche interne 4 de stockage du matériau pulvérulent 3 et une couche externe 6. Sous sa portion supérieure, le complexe 2 comprend une autre couche externe, qui est référencée 5. La couche de stockage 4 est emprisonnée entre les deux couches externes 5 et 6, qui sont plus précisément des couches de retenue du matériau pulvérulent 3 à l'intérieur du complexe 2, dans cette couche de stockage 4, même si la couche de retenue 6 peut également contenir du matériau pulvérulent 3 et participer à son stockage, comme la couche 4 elle-même.
Outre sa fonction de retenue, la couche 5 assure une fonction de tenue mécanique du géotextile 1, notamment à l' encontre de contraintes de cisaillement et/ou de tractions selon les deux plus grandes dimensions du complexe 2, dont elle limite l'allongement sous charge. Il s'agit donc d'une couche de support, qui porte les deux autres couches 4 et
6, tout en formant le dessous du complexe 2.
Cette couche de support 5 peut être réalisée de différentes manières. Dans l'exemple représenté, il s'agit d'un assemblage de bandelettes qui sont tissées ensemble, à plat et de manière à être sensiblement jointives. Chaque bandelette de la couche de support 5 peut être faite d'un matériau à base de polymère et, avantageusement, de polypropylène, dont on tire alors avantage des propriétés d'hydrophobie et de résistance à différents types d'agression chimique. La couche de support 5 peut, par exemple, être un tissu du type de ceux employés comme élément de paillage dans le domaine agricole.
Les produits commercialisés par la société belge BONAR TF sous la référence Bontec SG40/40 et sous la référence Bontec SG30/30 ont donné de bons résultats comme couche de support 5. Il en est de même du produit commercialisé par la société française TENCATE/BIDIM sous la référence Geolon PP40.
La couche de support 5 peut posséder une structure et une composition différentes de celle décrite ci-dessus. En particulier, elle peut comprendre un film, tel qu'un film de polyéthylène, en plus de l'assemblage de bandelettes tissées ensemble de manière jointive.
Chacune des couches 4 et 6 présente la forme d'un non tissé fibreux. Les fibres 7 constituant la couche de stockage 4 sont toutefois sensiblement plus grosses que les fibres 8 de la couche de retenue 6. Grâce à la grosseur de ses fibres 7, la couche de stockage 4 présente une porosité élevée qui lui permet d'accueillir une grande quantité de particules de matériau pulvérulent 3.
Du fait de la finesse de ses fibres 8, la couche de retenue 6 est moins poreuse que la couche de stockage 4 et présente une perméabilité transversale à l'air sensiblement inférieure à celle de la couche de stockage 4.
La couche de retenue 6 est suffisamment perméable pour pouvoir être traversée par le matériau pulvérulent 3 lorsqu'on imprègne la couche de stockage 4 avec ce matériau pulvérulent en soumettant l'ensemble à une sollicitation extérieure appropriée, par exemple à des vibrations. La couche de retenue 6 présente toutefois une faible perméabilité transversale à l'air, par comparaison à la perméabilité transversale à l'air de la couche de stockage 4, de manière à retenir efficacement le matériau pulvérulent 3 dans cette couche de stockage 4 en l'absence d'une telle sollicitation extérieure.
Outre qu'elle forme une barrière suffisamment efficace pour le matériau pulvérulent
3 lors du stockage, du transport et de la pose du géotextile 1, la couche 6 s'oppose à la formation d'une couche de boue argileuse à la surface de ce géotextile 1, du côté de l'eau, une fois que le géotextile 1 en utilisation sert à retenir une telle eau. Or, une telle couche de boue est préjudiciable aux propriétés mécaniques et hydrauliques du géotextile.
La couche de stockage 4 contient le matériau pulvérulent 3 sans le laisser libre de s'écouler entre les deux couches de retenue 5 et 6. Plus précisément, ses fibres 7 s'opposent à des migrations du matériau pulvérulent 3 de manière que la répartition de celui-ci demeure sensiblement homogène au moins selon les deux directions principales du géotextile 1.
Dans l'exemple représenté, les fibres 7 de la couche de stockage 4 sont faites d'un matériau hydrophobe, à savoir de polypropylène, et possèdent un titre moyen de l'ordre de 1 lOdtex. Des fibres 7 ayant donné des résultats satisfaisants comme fibres constitutives de la couche de stockage 4 sont commercialisées par la société allemande ZIEGLER sous la référence HACOLOFT PP. Toujours dans l'exemple représenté, la couche de stockage 4 présente une masse surfacique de l'ordre de 250 g/m et une épaisseur de l'ordre de 5 mm, telle que mesurée selon la norme NF EN964-1. De bons résultats ont été obtenus avec une couche de stockage 4 présentant une perméabilité transversale de l'ordre de 8440L/m2/s telle que mesurée selon la norme EN ISO 9237 pour une épaisseur de 4,9mm.
La couche de retenue 6 peut être de différents types et de différentes structures. Par exemple, ce peut être un voile de carde fibreux ou bien un non tissé cardé et aiguilleté. Dans l'exemple représenté, la couche de retenue 6 est constituée de fibres 8 formant ensemble un non tissé cardé et thermolié. Sa masse surfacique est avantageusement comprise entre 10 et 100 g/m2, de préférence comprise entre 20 et 60 g/m2 et, par exemple, de l'ordre de 50 g/m2. L'épaisseur de la couche de retenue 6 peut être de l'ordre de 1 mm, telle que mesurée selon la norme NF EN964-1.
Les fibres 8 de la couche de retenue 6 possèdent un titre moyen compris avantageusement entre 3 et 70 dtex et, de préférence, entre 5 et 30 dtex. Dans l'exemple représenté, il s'agit de fibres bi-composants, dont chacune est constituée d'une âme en polypropylène (PP) et d'une gaine en polyéthylène (PE) fondant à plus basse température que le polypropylène de l'âme. La fusion de la gaine permet de souder les fibres 8 entre elles et de donner de la cohésion et donc de la résistance mécanique à la couche de retenue 6.
En variante, certaines des fibres 8 peuvent être faites de polypropylène (PP) alors que les autres fibres 8 de la couche de retenue 6 sont faites de polyéthylène (PE) ou de copolyester (PES). Dans ce cas, les fibres 7 de polyéthylène ou de copolyester sont des fibres thermo liantes, qui se sont soudées à d'autres fibres 7 après avoir été soumises à une élévation de température et qui participent ainsi à la cohésion de la couche de retenue 6.
Dans un cas comme dans l'autre, une première et une deuxième partie des fibres 8 de la couche de retenue 6 sont respectivement faites d'un premier polymère et d'un deuxième polymère fondant à plus basse température que ce premier polymère et réalisant des soudures entre fibres de manière à réaliser une cohésion de la couche de retenue 6. Une couche de retenue 6 ayant donné des résultats satisfaisants est un non tissé cardé et thermolié présentant une masse surfacique de l'ordre de 50g/m2 et une perméabilité transversale de l'ordre de 8300L/m /s telle que mesurée selon la norme EN ISO 9237 pour une épaisseur de 0,93mm.
Le matériau pulvérulent 3 est à base de particules d'argile, telles que des particules de bentonite. De bons résultats ont été obtenus avec de la poudre faite de bentonite sodique activée et, notamment, avec la bentonite commercialisée sous la référence Impersol S par la société française BENTOFRANCE du groupe SUD-CHIMIE. La distribution granulométrique de cette bentonite est de préférence inférieure à 600μm. Bien entendu, d'autres argiles peuvent être employées, en fonction de l'application visée. En particulier, des bentonites sodiques naturelles peuvent être utilisées comme matériau pulvérulent 3.
Dans l'exemple représenté, la masse surfacique de bentonite comme matériau pulvérulent 3 dans le géotextile 1 est de l'ordre de 4000 g/m2.
Un procédé de fabrication du géotextile 1 peut-être mis en œuvre par l'installation 50 représentée à la figure 2, où des flèches indiquent le sens de progression le long de cette installation.
En entrée de l'installation 50, la couche de retenue 6 est déroulée sur un premier convoyeur à bande sans fin 51, puis reçoit une nappe de fibres 7 déposées par un poste de nappage 52.
Ensuite, la nappe de fibres 7 et la couche de retenue 6 passent ensemble sous une première aiguilleteuse 53, où elles sont aiguilletées ensemble. L'aiguilletage ainsi réalisé est un premier aiguilletage qui forme la couche de stockage 4 à partir des fibres 7 en vrac, en les solidarisant entre elles, et qui, en même temps, lie cette couche de stockage 4 à la couche de retenue 6. La couche de stockage 4 et la couche de retenue 6 aiguilletées ensemble s'acheminent ensuite vers un deuxième convoyeur à bande sans fin 54, en entrée duquel est déroulée la couche de support 5.
La couche de stockage 4 et la couche de retenue 6 sont déposées ensemble sur la couche de support 5 reposant sur le convoyeur 34, qui entraîne l'ensemble vers une deuxième aiguilleteuse 55. Au niveau de cette dernière a lieu un deuxième aiguilletage, qui est effectué à travers les trois couches 4 à 6, depuis la couche de retenue 6, alors que le premier aiguilletage au niveau de l' aiguilleteuse 53 s'effectue dans le sens inverse, vers cette couche de retenue 6.
En aval de l' aiguilleteuse 55, une rampe de brûleurs 56 effectue un flammage sur le dessous du complexe 2, c'est-à-dire sur une face de la couche de support 5.
Après le flammage par la rampe de brûleurs 56, le complexe 2 passe sous une première trémie 57, qui dépose une première quantité de matériau pulvérulent 3 sur la couche de retenue 6.
Au niveau d'une première table vibrante 58, l'ensemble est ensuite soumis à de fortes vibrations mécaniques, qui font passer la première quantité de matériau pulvérulent 3 à travers la couche de retenue 6, jusque dans la couche de stockage 4.
En aval de la première table vibrante 58, une deuxième trémie 59 dépose une deuxième quantité de poudre pulvérulente sur la face supérieure de la couche de retenue 6. Les fortes vibrations générées par une deuxième table vibrante 60 font pénétrer cette deuxième quantité de matériau pulvérulent 3 dans la couche de stockage 4, encore en la faisant passer à travers la couche de retenue 6.
Comme on l'aura compris, l'imprégnation de la couche de stockage 4 par le matériau pulvérulent 3 se fait à travers la couche de retenue 6. CeIa permet que la solidarisation des trois couches 4 à 6 par deux aiguilletages consécutifs ait lieu avant l'imprégnation de la couche de stockage 4 avec du matériau pulvérulent 3 et non après cette imprégnation, ce qui est avantageux.
Du côté de la face supérieure du géotextile 1 , une fraction superficielle du matériau pulvérulent 3 peut ensuite être soumise à un traitement qui augmente l'efficacité de la couche 6 comme barrière pour le matériau pulvérulent 3 présent dans le complexe 2. Ce traitement comporte une pulvérisation d'eau 61 sur la face supérieure du géotextile 1, au moyen d'une rampe de buses 62. L'eau 61 fait gonfler la fraction superficielle de la couche de matériau pulvérulent 3. Elle est ensuite évacuée par évaporation, au niveau d'un four de séchage 63 dans lequel passe le géotextile 1 avant d'être enroulé ou autrement conditionné. Le four 63 peut également avoir pour fonction de soumettre au moins la face externe de la couche 6 à un traitement thermique visant à faire fondre ses fibres 8 et à ainsi accroître les liaisons et la densité dans cette couche 6, au moins sur une partie de son épaisseur.
Sur la figure 1, la référence 80 désigne des liaisons mécaniques réalisées par des fibres 7 partiellement déplacées par le premier aiguilletage, celui effectué par l'aiguilleteuse 53. Les fibres de ces liaisons 80 prennent naissance dans la couche de stockage 4, qu'elles traversent avant de traverser également la couche de retenue 6. Les liaisons 80 participent à la cohésion de la couche de stockage 4, tout en solidarisant celle- ci à la couche de retenue 6.
Toujours sur la figure 1 , les références 81 désignent des liaisons mécaniques que des fibres 8 déplacées par l'aiguilleteuse 55 réalisent entre la couche de retenue 6 et la couche de support 5, à travers la couche de stockage 4. Les extrémités inférieures des liaisons 81 ont été repoussées jusqu'à l'extérieur du complexe 2 et présentent la forme de renflements d'arrêt 82, qui proviennent de la fusion d'extrémités libres de fibres 8 du fait du flammage effectué par la rampe de brûleurs 56. Ces renflements d'arrêt 82 participent à la robustesse du géotextile 1, en s'opposant à un glissement des liaisons 81 en dehors de la couche de support 5. Les liaisons 81 contribuent largement à la tenue mécanique du géotextile 1, en particulier lorsque ce dernier est installé dans une pente et que ses deux couches de retenues 5 et 6 sont sollicitées en sens opposés, selon la direction de cette pente.
Le géotextile 1 a été comparé à un géotextile bentonitique de référence qui est représentatif de l'art antérieur, qui est disponible dans le commerce et dont la fabrication met en œuvre, de manière connue, une technique d'aiguilletage classique à travers la bentonite. Les caractéristiques du géotextile 1 utilisé pour la comparaison et celles données par le fabricant du géotextile de référence pour son produit sont présentées dans le tableau suivant :
Figure imgf000016_0001
Plusieurs propriétés du géotextile 1 conforme à l'invention et du géotextile de référence ont été mesurées. Les mesures ainsi obtenues sont regroupées dans le tableau suivant :
Figure imgf000017_0001
L'invention ne se limite pas à l'exemple de réalisation et à l'application décrits précédemment. En particulier, elle peut être mise en œuvre sous la forme d'une structure composite fonctionnelle autre que le géotextile bentonitique 1. Par exemple, cette structure composite peut être un filtre ou analogue, tandis que son matériau pulvérulent peut être principalement constitué de charbon actif ou bien d'un autre actif adsorbant ou non, tel qu'un réactif en poudre opérant par catalyse.
En outre, la fabrication du géotextile 1 ou, plus généralement, de la structure composite fonctionnelle multicouche peut comprendre seulement un aiguilletage et non deux.
Egalement, la rampe de buses 62 et le four 63 peuvent être omis dans le cas où aucune pulvérisation d'eau 61 n'est prévue. En outre, la rampe de buses 62 peut être utilisée sans être associée à un traitement thermique. De plus, l'imprégnation par le matériau pulvérulent peut être obtenue en soumettant le complexe et ce matériau pulvérulent à un champ électrique alternatif, comme décrit dans la demande de brevet internationale WO 99/22920, ou moyennant la mise en œuvre d'une autre technique appropriée.
Par ailleurs, la couche de retenue 6 et la couche de stockage 4 peuvent ne pas être rapportées l'une sur l'autre, mais provenir d'une même nappe dont une portion supérieure ou inférieure est modifiée de manière à former la couche de retenue 6.
De plus, l'installation 50 peut être décomposée en plusieurs sous-ensembles séparés, même si le rassemblement de ces sous-ensembles autorise un fonctionnement continu.

Claims

REVENDICATIONS
1. Structure composite fonctionnelle multicouche, comportant l'association d'un matériau pulvérulent (3) et d'un complexe (2) contenant ce matériau pulvérulent (3), ledit complexe (2) comprenant au moins une couche poreuse de stockage (4) et des première et deuxième couches (5, 6) de retenue du matériau pulvérulent (3) dans la couche de stockage (4) qui se trouve entre les première et deuxième couches de retenue (5, 6), caractérisée en ce qu'au moins la première couche de retenue (6) est poreuse et perméable au matériau pulvérulent sous l'effet d'une sollicitation extérieure, tout en comportant une perméabilité transversale à l'air inférieure à la perméabilité transversale à l'air de la couche de stockage (4).
2. Structure composite selon la revendication 1, caractérisée en qu'elle comporte des liaisons mécaniques (81, 82) liant les première et deuxième couches de retenue (5, 6) l'une à l'autre à travers la couche de stockage (4).
3. Structure composite selon la revendication 2, caractérisée en que lesdites liaisons mécaniques (81, 82) comprennent des fibres (8) engagées par aiguilletage à travers la couche de stockage (4).
4. Structure composite selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la première couche de retenue (6) comporte des fibres (8) sous la forme d'un non tissé.
5. Structure composite selon les revendications 3 et 4, caractérisée en ce que les fibres
(81) engagées par aiguilletage à travers la couche de stockage (4) prennent naissance dans la première couche de retenue (6).
6. Structure composite selon la revendication 5, caractérisée en ce que, à l'opposé de la première couche de retenue (6), au moins plusieurs des fibres (81) engagées par aiguilletage à travers la couche de stockage (4) possèdent une extrémité fondue en forme de renflement d'arrêt (82) situé d'un côté de la deuxième couche de retenue (5), à savoir de son côté opposé à la couche de stockage (4).
7. Structure composite selon l'une quelconque des revendications 4 à 6, caractérisée en ce que les fibres (8) de la première couche de retenue se présentent sous la forme d'un non tissé cardé (6).
8. Structure composite selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la couche de stockage (4) comporte des fibres sous la forme d'un non tissé.
9. Structure composite selon la revendication 8 et l'une quelconque des revendications 4 à 7, caractérisée en ce que les fibres (8) de la première couche de retenue (6) présentent un titre moyen inférieur à un titre moyen des fibres (7) de la couche de stockage (4).
10. Structure composite selon l'une quelconque des revendications 4 à 7 et l'une quelconque des revendications 8 et 9, caractérisée en ce que des fibres (7) engagées par aiguilletage à travers la première couche de retenue (6) prennent naissance dans la couche de stockage (4) et forment des liaisons mécaniques (80) liant la première couche de retenue (6) et la couche de stockage (4) l'une à l'autre.
11. Structure composite selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'il s'agit d'un géotextile bentonitique dont le matériau pulvérulent est une poudre à base de particules d'argile du type bentonite.
12. Structure composite selon la revendication 11 et l'une quelconque des revendications 4 à 7, caractérisée en ce que les fibres (8) de la première couche de retenue (6) présentent un titre moyen au moins égal 3 dtex.
13. Structure composite selon l'une quelconque des revendications 8 à 10 et selon l'une quelconque des revendications 11 et 12, caractérisée en ce que les fibres (7) de la couche de stockage (4) présentent un titre moyen supérieur à 17 dtex.
14. Structure composite selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que, sur une partie de l'épaisseur de la première couche de retenue (6), cette structure composite est modifiée dans le sens d'une plus grande capacité à retenir le matériau pulvérulent (3).
15. Procédé de fabrication d'une structure composite (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend une étape dans laquelle : b) on fait pénétrer le matériau pulvérulent (3) dans la couche de stockage (4) en faisant passer ce matériau pulvérulent (3) à travers la première couche de retenue (6).
16. Procédé selon la revendication 15, caractérisé en ce qu'avant l'étape b), on transperce au moins la couche de stockage (4) et la première couche de retenue (6) lors d'une étape que comporte ce procédé et dans laquelle : a) on lie mécaniquement la première couche de retenue (6) à l'une au moins des deux autres couches que sont la deuxième couche de retenue (5) et la couche de stockage (4).
17. Procédé selon la revendication 15, caractérisé en qu'il comporte une étape qui précède l'étape b) et dans laquelle : a) on lie mécaniquement les première et deuxième couches de retenue (5, 6) l'une à l'autre à travers la couche de stockage (4).
18. Procédé selon l'une quelconque des revendications 16 et 17, caractérisé en que l'étape a) comporte un aiguilletage qui forme des liaisons mécaniques entre les première et deuxième couches de retenue (5, 6), à partir de fibres (8) de la première couche de retenue (6), en entraînant ces fibres (8) à travers la couche de stockage (4) et la deuxième couche de retenue (5).
19. Procédé selon la revendication 18, caractérisé en ce que l'étape a) comporte un flammage qui forme des renflements d'arrêt (82) d'un côté de la deuxième couche de retenue (5), à savoir de son côté opposé à la première couche de retenue (6), par fusion d'extrémités des liaisons mécaniques (81) formées par l' aiguilletage.
20. Procédé selon l'une quelconque des revendications 18 et 19, caractérisé en ce que l'étape a) comporte un autre aiguilletage, qui forme des liaisons mécaniques (80) entre la couche de stockage (4) et la première couche de retenue (6), à partir de fibres (7) de la couche de stockage (4), en entraînant ces fibres (7) à travers la première couche de retenue (6), et qui a lieu en l'absence de la deuxième couche de retenue (5), avant que cette deuxième couche de retenue (5) soit rapportée.
21. Procédé selon l'une quelconque des revendications 15 à 20, caractérisé en ce qu'il comporte une étape qui suit l'étape b) et dans laquelle : c) on expose une face de la première couche de retenue (6) à un traitement qui, au moins sur une partie de l'épaisseur de cette première couche de retenue (6), accroît un effet barrière s'opposant à une migration du matériau pulvérulent (3) vers l'extérieur du complexe (2).
22. Procédé selon l'une quelconque des revendications 15 à 21, caractérisé en ce que, dans l'étape b), on fait pénétrer le matériau pulvérulent (3) dans la couche de stockage (4), à travers la première couche de retenue (6), en soumettant le matériau pulvérulent (3) et le complexe (2) à une sollicitation vibratoire.
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