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Influence des caractéristiques des structures textiles sur leur efficacité de filtration et perméabilité à l'air

O. DOUGUET (1,2), V. TSCHAMBER (1), K. GAUTIER (2), G. LEYSSENS (1), D. MATHIEU (2), M. A. BUENO (2), J.F. BRILHAC (1)

1. Laboratoire Gestion des risques et Environnement (LGRE UR 2334), Université de Haute-Alsace, Mulhouse, France
2. Laboratoire de Physique et Mécanique Textiles, Université de Haute-Alsace (LPMT UR 4365), Mulhouse, France

[2022]

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Résumé

Le présent travail consiste à étudier l'influence des caractéristiques des matériaux fibreux architecturés, tissus ou tricots, sur leur porosité aux échelles macro (motif du tricot ou du tissu) et microscopiques (fibres) et par conséquent sur les stratégies à adopter pour optimiser leur potentiel d'utilisation comme média filtrant. Les résultats obtenus portent sur des structures dont les paramètres ont été variés. Les résultats obtenus montrent que les tricots et les tissus présentent des différences au regard de leur efficacité de filtration et perméabilité à l'air. Par ailleurs, alors que la perméabilité à l'air évolue linéairement avec la porosité macroscopique des matériaux étudiés, l'efficacité de filtration suit une loi de puissance. Enfin, une pilosité de surface dense permet de générer une échelle de porosité microscopique et peut permettre d'augmenter l'efficacité de filtration sans diminuer la perméabilité à l'air.


Mots clés

matériaux fibreux, filtration, porosité, perméabilité à l'air

Abstract

This work deals with the influence of the characteristics of architecturally structured fibrous materials, woven or knitted fabrics, on their porosity at the macro (knitted or woven fabric pattern) and microscopic (fibres) scales, and consequently with the strategies to be adopted to optimize their potential for use as filter media. The results obtained concern structures with various parameters. The results show that knitted fabrics and woven fabrics differ in their filtration efficiency and air permeability. Moreover, whereas the air permeability evolves linearly with the macroscopic porosity of the materials studied, the filtration efficiency follows a power law. Futhermore, dense surface pilosity allows the generation of a microscopic porosity scale and can increase the filtration efficiency without decreasing the air permeability.


Keywords

fibrous materials, filtration, porosity, air permeability

DOI

10.25576/ASFERA-CFA2022-27964

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