Influence du conditionnement thermique sur les performances de medias filtrants pour filtres de dépoussiéreurs : résultats expérimentaux – PR35

Un protocole expérimental robuste a été développé afin d'évaluer l'impact d'un conditionnement thermique sur les performances de medias filtrants. L'élaboration de cette méthodologie a démontré la nécessité de comparer les performances avant et après le conditionnement sur un même échantillon, notamment lorsque la surface analysée est faible (~10 cm²). Cette exigence est justifiée par la forte variabilité inter-échantillon, attribuable à l'hétérogénéité de la structure fibreuse. La caractérisation de cette dernière (grammage, épaisseur, distribution des diamètres de fibres), réalisée en fonction de la température de conditionnement (70 à 190 °C) et de la durée d’exposition (1 h et 4 h), et corrélée aux performances de filtration (perte de charge et efficacité), montre que le conditionnement thermique altère la structure fibreuse des médias en PET et en PPS au‑delà de la température de transition vitreuse du polymère. Ces modifications structurales entraînent une évolution des performances de filtration, systématique pour l’efficacité et fréquente pour la perte de charge. Cette étude met en évidence que des médias filtrants en PET ou en PPS exposés entre 100 et 190 °C peuvent présenter des variations significatives de performances tout en conservant une apparence macroscopique inchangée. Des analyses physico‑chimiques complémentaires sont toutefois nécessaires pour confirmer les mécanismes sous‑jacents.

Title:

Effect of thermal conditioning on the performance of filter media for dust collectors: experimental results. Project PR35: Deliverable No. 3

Abstract:

A robust experimental protocol was developed to evaluate the impact of thermal conditioning on the performance of filter media. The development of this methodology revealed the need to compare performance before and after conditioning on the same sample when the analyzed surface area is small (~10 cm²). This requirement is justified by the high variability from one sample to another, due to the heterogeneity of the fibrous structure. The characterization of the latter (basis weight, thickness, fiber diameter distribution), performed as a function of conditioning temperature (70 to 190 °C) and exposure time (1 h and 4 h), and correlated with filtration performance (pressure drop and efficiency), shows that thermal conditioning alters the fibrous structure of PET and PPS media above the polymer glass transition temperature. These structural changes lead to changes in filtration performance, which are systematic for efficiency and frequent for pressure drop. This study highlights that PET or PPS filter media exposed to temperatures between 100 and 190°C can exhibit significant variations in performance while retaining an unchanged macroscopic appearance. However, further physicochemical analyses are necessary to confirm the underlying mechanisms.