Les tissus métalliques sont présents partout dans notre vie quotidienne ? Part. 1
Les tissus métalliques n’ont cessé d’évoluer dans l’optimisation de leurs performances. S’ils restent incontournables dans les techniques séparatives et de protection, ils trouvent aussi de nouveaux débouchés dans les applications décoratives, aéronautiques ou spatiales mais aussi celles liées à notre l’environnement.
Depuis 1894, Gantois s’est spécialisée dans la fabrication de tissus métalliques. Utilisés initialement sur de simples tamis et cribles pour le calibrage des minerais, les tissus métalliques ont su évoluer pour s’adapter aux nouvelles orientations technologiques dans des secteurs aussi variés que ceux du nucléaire, de la chimie ou de l’électrotechnique.
La fabrication de tissus métalliques exige des fils de haute qualité et aux performances élevées sur les plans de la précision géométrique, des caractéristiques mécaniques et de leur composition chimique. Les fils fins sont obtenus à partir d’une ébauche dont on réduit progressivement la section par étirages successifs à travers des filières. Le diamètre du fil à obtenir et les spécifications de la toile à fabriquer imposent un choix particulier de la matière première.
Les modes de tissage
En relation avec la norme ISO 2395, un tissu métallique se définit notamment par le mode d’entrecroisement des fils (armure), la texture (forme des fils, matière…), le type de maille, l’ouverture nominale de la maille, le nombre de mailles dans une longueur de référence donnée (pouce métrique ou pouce anglais), sa transparence (pourcentage de vide) ou sa porosité.
L’ouverture nominale correspond au diamètre de la sphère inscrite dans la maille moyenne (trou moyen pour les mailles triangulaires dénommées toiles reps). La transparence est déterminée par le rapport entre la surface des vides de maille (ou des trous) et la surface totale du tissu. La porosité se définie par le rapport en pourcentage du volume des vides sur le volume total.
Les toiles sont obtenues par l’entrelacement de fils tendus parallèles, dits fils de chaîne, et de fils disposés perpendiculairement aux premiers appelés fils de trame. Selon l’entrecroisement sélectionné, sept armures principales peuvent être réalisées :
• Maille carrée unie,
• Maille carrée croisée,
• Reps de trame unie,
• Reps de trame croisée,
• Reps de chaîne unie,
• Reps de chaîne croisée,
• Maille chevronnée.
Les modes de tissage définissent la manière dont ces fils sont entrelacés les uns par rapport aux autres. Les tissages à maille carré et les tissages reps représentent les produits les plus courants.
Aux toiles tissées, viennent s’ajouter les toiles soudées dont les fils de trame et de chaîne sont soudés électriquement par point. Les propriétés mécaniques s’en trouvent renforcées alors que les ouvertures restent identiques à celles des autres toiles. A partir de 10 microns d’ouverture et jusqu’à 125mm, il existe un large choix de tissus métalliques pour des applications très variées.
Filtration et techniques séparatives
Les techniques séparatives sont définies comme un ensemble de procédés permettant d’extraire d’un mélange de produits en phases solides, liquides ou gazeuses, un ou plusieurs de ses constituants.
Une part importante de l’activité industrielle consiste à séparer les phases constituant un mélange pour éliminer ou recueillir l’une ou plusieurs d’entre elles au travers d’un médium.
On distingue généralement deux types de séparation : la séparation simple et la séparation avec transfert dont les figures 1 et 2 résument les principaux cas d’application des tissus métalliques.
Séparation simple
Type
Application
Effet utilisé lorsque le tissu constitue le médium filtrant
Solide / Solide
Mélange d’éléments solides de granulométries différentes
Criblage
Tamisage
Contrôle granulométrique
Effet de tamis
Solide / Liquide
Mélange d’une phase solide dispersée dans une phase liquide
Filtration
Clarification
Extraction
Effet de tamis
Solide / Gaz
Mélange d’une phase solide dispersée dans une phase gazeuse continue
Dépoussiérage
Filtration
Effet de tamis
Effet de piégeage
Effet de choc
Liquide / Liquide
Mélange d’une phase liquide immiscible dispersée dans une phase liquide continue
Cassage d’émulsions
Effet de coalescence
Effet de tension de surface
Liquide / Gaz
Mélange d’une phase liquide dispersée dans une phase gazeuse continue
Dévésiculation
Effet de choc
Effet de coalescence
Effet de tension de surface
Gaz / Liquide
Mélange d’une phase gazeuse dispersée sous forme de mousse dans une phase liquide continue
Cassage de mousse
Effet de tension de surface
Séparation avec transfert
Type
Application
Solvant
Mode d’action des tissus
Gaz / Liquide
Gaz / Solide
Gaz / Gaz
Le gaz véhicule des particules solides, liquides ou des molécules d’autres gaz
Lavage
Liquide de lavage (eau, huile, etc.)
Garnissage
Liquide / Liquide
Mélange homogène de phases liquides plus ou moins miscibles
Extraction
Liquide réactif
Garnissage
Distillation
Chaleur
Gaz / Liquide
Mélange homogène d’une phase gazeuse dans une phase liquide
Stripping
Gaz approprié (vapeur d’eau, air, etc.)
Garnissage
Gaz / Gaz
Mélange homogène de deux phases gazeuses
Absorption
Liquide réactif
Garnissage
Phase ionisée / Liquide
La phase liquide véhicule une phase à l’état ionisée d’un produit hydrolysable
Echange d’ions
Résines échangeuses d’ions
Support de résine
Liquide / Liquide
Gaz / Liquide
Mélange homogène d’une phase liquide ou gazeuse dans une phase liquide
Adsorption
Adsorbant (charbon actif, alumine, etc.)
Support d’adsorbant
Gaz / Gaz
Mélange homogène de deux phases gazeuses
Adsorption
Adsorbant
Support d’adsorbant
Dans les cas d’applications industrielles, les séparations solide-liquide et solide-gaz représentent les fonctions les plus utilisées. Pour ces deux types de séparation, plus communément appelées filtration, l’objectif est de stopper toute une partie des polluants contenus dans un fluide ou dans un gaz.
Le mode de capture des particules par un tissu métallique est triple (fig. 3) :
• Effet de tamisage
• Effet de piégeage
• Effet de choc
La combinaison de ces trois effets permet au tissu métallique de bloquer toutes les particules de dimensions supérieures à la maille mais également des particules de dimensions plus faibles et ce, dans des proportions de plus en plus importantes au fur et à mesure que le tissu se charge en particules.
L’augmentation continue de l’efficacité d’un tissu métallique correspond à un colmatage progressif qui se traduit par une élévation de la perte de charge. Il est donc nécessaire d’envisager la régénération du tissu métallique par un nettoyage de l’élément en dehors de l’installation ou par lavage à contre-courant à l’intérieur de l’installation.
La filtration tangentielle, dans laquelle le fluide ou le gaz à traiter balaie en permanence la surface filtrante, permet une utilisation en continu de celle-ci. Le colmatage constitue donc un inconvénient majeur et il est important de comparer les tissus métalliques par rapport à leur décolmatabilité qui représente leur aptitude à la régénération.
L’autre critère correspond à la résistance mécanique. Les tissus métalliques doivent résister à ce type de sollicitations et notamment à la pression différentielle, la pression de fonctionnement en cas de colmatage total, les vibrations, les manipulations au montage ou lors de la régénération. En règle générale, plus le tissu est lourd, plus sa résistance mécanique est élevée.
Pourquoi et comment choisir un tissu métallique ?
De part leurs qualités intrinsèques, les tissus métalliques se retrouvent dans des fonctions de médias, supports de médias ou comme supports d’adjuvants dans des secteurs tels que le traitement des eaux, des huiles et hydrocarbures, des matières plastiques ou encore dans l’élaboration des produits alimentaires et industriels.
Dans certains cas particuliers comme la filtration à haute température ou en présence d’agents chimiques l’emploi de tissus métalliques est recommandé. Pour la filtration de produits radioactifs où l’emploi de matières organiques, par exemple, est souvent proscrit, les tissus à base d’acier inoxydable 304L ou 316L sont fréquemment utilisés.
Pour la filtration de dégrossissage où les filtres de circuit doivent présenter une grande robustesse, pour la filtration de sécurité où les tissus de type reps offrent un pouvoir d’arrêt absolu, pour la filtration à débit élevé où ils possèdent une réel avantage du fait de leur porosité et de faible résistance spécifique, pour toutes ces applications les tissus métalliques demeurent indispensables.
Enfin, dans des cas de plus en plus nombreux, il est nécessaire d’envisager l’utilisation des tissus métalliques en prétraitement ou en complément d’autres solutions.
Phases
Paramètres déterminants
Choix de la matière
Nature des phases à traiter
Température
Cycles thermiques
Polluants éventuels
Présence de rayonnements
Choix de l’ouverture nominale
Seuil de filtration désiré
Nature de la phase dispersée
Géométrie des particules
Concentration, répartition granulométrique
Efficacité recherchée
Choix du mode de tissage
Impératifs et systèmes de régénération
Filtration directe ou avec pré-couche
Contraintes mécaniques d’exploitation
Pour une même ouverture, la gamme de tissus métalliques est très large. En revanche, les propriétés de chacun des tissus sont très différentes selon leurs structures (fig. 4). Il est donc nécessaire de définir le choix du tissu par élimination successive en trois étapes différentes (fig. 5) :
• Choix de la matière,
• Choix de l’ouverture nominale,
• Choix du mode de tissage.
Type
Perte de charge
Décolmatage
Résistance mécanique
Précision
Maille
carrée
Unie
++++
++++
+
+++
Croisée
++++
++++
+
++
Hte performance
+++
+++
++
++
Maille triangulaire
Trame unie
++
++
++
++++
Trame croisée
+
+
+++
++++
Chaîne unie
++
++
++++
++
Chaîne croisée
+
+
++++
++
Une gamme forte
Avec plus de 1000 références standards, Gantois propose un large choix de tissus métalliques en acier, acier recuit, acier galvanisé, inox, aluminium, cuivre, bronze ou laiton avec différents mode de tissage.
Nos stocks nationaux et régionaux associés à une flexibilité de fabrication offre une gamme étoffée de produits disponibles ou livrables sous de courts délais. Notre présence auprès d’un réseau de distributeurs partenaires vous apporte la proximité et une réaction rapide aux demandes urgentes.
Nos équipes de vente, responsables technico-commerciaux, responsables produits et ingénieurs R&D possèdent la compétence pour répondre à vos questions, pour vous aider à la définition du produit le mieux adapté ou encore, pour vous apporter la solution aux impératifs de vos applications.
Nos équipements de production associés au panel de produits fabriqués par Gantois tels que les tôles perforées et les grillages soudés ou ondulés nous permettent d’assurer la réalisation de produits spécifiques complets pour toutes les industries.
Avec plus d’un siècle d’expérience dans les techniques séparatives,
Gantois met à votre disposition son savoir-faire dans la conception et
la fabrication de :
• Filtres simples, filtres sertis, filtres à poche et manchons,
• Paniers et crépines de protection et de filtration,
• Cartouches à éléments filtrants plans, plissés ou lenticulaires,
• Filtres à bougies et à plateaux, paniers …
Les tissus métalliques possèdent des qualités multiples et souvent complémentaires qui leur confèrent des possibilités d’utilisation très étendue. Cet article consacré aux techniques séparatives et plus particulièrement à la filtration ne correspond qu’à certaines applications des tissus métalliques. Les domaines du transport, du médical ou des technologies de l’information seront abordés lors de nos prochaines lettres.
Les tissus métalliques sont présents partout dans notre vie quotidienne ? Part. 1 
