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MEMBRANE SOUPLE, AUTOPORTANTE, ANTI-ADHERENTE ET ALVEOLEE
FORMANT MOULE OU PLAQUE A EMPREINTES DE PREPARATION DE
PRODUITS ALIMENTAIRES
La présente invention concerne une membrane
souple, autoportante, anti-adhérente et alvéolée, formant
moule ou plaque à empreintes de préparation de produits
alimentaires, notamment, mais non exclusivement, de
boulangerie, viennoiserie, pâtisserie et biscuiterie, et
en particulier de moulage, fermentation et cuisson de
pâtes panifiables.
L'invention concerne plus particulièrement des
perfectionnements apportés aux membranes du type précité,
faisant l'objet des brevets EP 0 235 037 B1 et FR 2 658
034 de la Demanderesse, et telles qu'également décrites
dans les demandes de brevet FR 2 774 554 et WO 03/066328.
Par EP 0 235 037 B1, on connaît une membrane ou
forme anti-adhérente destinée à supporter des pièces de
panification ou analogue au court du processus de
fermentation et de cuisson de la pâte, cette membrane
étant constituée en au moins un élastomère de silicone ou
une résine de silicone associé à une trame de renfort,
cette membrane étant autoportante, possédant une
configuration générale et des dimensions prédéterminées de
manière telle qu'elle puisse reposer de façon amovible et
interchangeable sur un plateau de support unique, et étant
préformée pour présenter au moins une empreinte en creux
indépendante du support et ayant toute forme souhaitable
en correspondance avec les formes individuelles de
panification ou analogues devant être soumises au
processus de fermentation et de cuisson.
Une telle membrane, qui peut supporter des pâtons
non seulement au cours des étapes de fermentation et
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cuisson de la pâte, mais aussi au cours des étapes de
manipulations et stockages intermédiaires, peut être soit
aérée, soit non aérée, et peut comporter une trame tissée,
tricotée ou non tissée, constituée de fils de verre et/ou
de fibres de carbone et/ou de fils en céramique imprégnés
et/ou enduits avec au moins un élastomère ou une résine de
silicone, conférant l'anti-adhérence souhaitée. Le
préformage de la membrane est obtenu par moulage et/ou
emboutissage puis raidissement par vulcanisation du ou des
élastomères ou par cuisson de la ou des résines de
silicone.
Ainsi, une membrane moulée peut présenter un
profil ondulé en forme de cuvettes quasi semi-cylindriques
plus ou moins larges avec un fond plus ou moins aplati,
ces cuvettes étant éventuellement séparées par des
intervalles matérialisés par une surface plane située au
sommet des cuvettes et assurant une meilleure circulation
de la chaleur, ou présenter une succession de travées
rectangulaires ou carrées à fond plat, séparées par un pli
en forme de V inversé, pour recevoir des pièces de
boulangerie ou viennoiserie.
Dans le cas d'une membrane emboutie, la membrane
peut présenter, longitudinalement et transversalement, des
suites d'empreintes en creux, de forme rectangulaire ou
carrée avec une dépouille permettant la sortie des pièces
cuites et une séparation par d'étroits couloirs, ou bien
la membrane peut être emboutie de façon à créer des
berceaux ovales de forme oblongue avec une dépouille
permettant la sortie des pièces, ces berceaux se succédant
de façon adjacente, pour recevoir des pièces telles que
petits pains ou croissants, ou encore la membrane peut
être emboutie de façon à créer des lignes successives
d'assiettes rondes et creuses, à fond plat, de diamètre,
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profondeur et dépouille variables, selon la nature des
pièces à cuire, tels que petits pains ronds, pains pour
hamburgers, muffins, pains aux raisins, ou encore la
membrane peut être emboutie de façon à créer une
succession de demi-cylindres en creux, d'épaisseur et
longueur variées, pour recevoir des pièces telles que
pains à hot-dog ou baguettes de fantaisie.
Pour supporter les produits alimentaires à
traiter, au moins une membrane telle que présentée ci-
dessus peut reposer, de façon amovible et interchangeable,
sur un plateau de support, auquel la membrane peut
éventuellement être liée de manière amovible, le plateau
ayant la forme d'un bac rectangulaire ou carré, à fond
plat, de préférence ajouré, également dans des rebords
latéraux servant à caler la membrane préformée, ces
rebords latéraux autorisant l'empilage ou l'emboîtage des
plateaux, de préférence métalliques, ou encore en un
matériau non diélectrique utilisable dans un four à micro-
ondes, le plateau pouvant en outre être adapté à des
glissières d'un four ou à un chariot, sur lequel le
plateau est monté ou intégré, et destiné à entrer
successivement dans des armoires de fermentation puis des
fours ventilés, éventuellement tournants, ou des fours
tunnels, par exemple.
Le matériel polyvalent comprenant plusieurs
membranes avec des nombres et/ou formes variés
d'empreintes et au moins un, mais de préférence plusieurs,
plateaux de support associés, permet, notamment, de
supprimer les manipulations intermédiaires dans le cas de
fours à sole fixe ou de fours tunnels, peut être utilisé
pour tous les types de produits élaborés, notamment par le
boulanger-pâtissier, avec le minimum d'encombrement et
d'immobilisation, et aussi bien en four à sole fixe qu'en
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four ventilé, ou même dans les fours tunnels des
boulangeries industrielles, toute membrane endommagée
pouvant être aisément remplacée, sans qu'il soit
nécessaire d'intervenir sur les autres composants de ce
matériel ou système polyvalent.
En effet, ce système polyvalent offre la
possibilité d'employer un jeu de nouvelles membranes
souples, interchangeables du fait de leur caractère
parfaitement amovible par rapport au support en forme de
plateau à rebords latéraux destiné à les recevoir,
préformées selon les dimensions et formes de toutes les
variétés de produits de panification, et qui est donc
d'une très grande souplesse d'utilisation pour le
boulanger, artisan ou industriel (pour tous pains et tous
fours), et d'une grande économie, du fait des coûts et
stockages réduits, le domaine d'utilisation de ce système
polyvalent n'étant pas limité à la boulangerie et/ou
pâtisserie, mais s'étendant à des domaines connexes tels
que la biscuiterie et la charcuterie, et pour toute sorte
de produits alimentaires, tels que des quiches, tartes,
pâtés en croûte, etc., pouvant être élaborés par des
particuliers, des professionnels de l'industrie, de la
restauration, classique, en chaîne ou industrielle.
Le brevet FR 2 658 034 concerne des
perfectionnements apportés au matériel polyvalent selon
EP 0 235 037 B1 et tel que présenté ci-dessus et destiné à
être utilisé pour la surgélation et/ou la cuisson des
viennoiseries, pâtisseries, fermentées ou non, des pâtes
jaunes, des biscuits, crèmes ou flans, voire de certaines
petites pièces de panification. Plus précisément, FR 2 658
034 a pour objet, d'une part, une membrane anti-adhérente
et autoportante ayant la forme d'un moule ou d'une plaque
à empreintes, qui est pleine, dont la surface en contact
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avec les pièces de viennoiserie, pâtisserie, biscuiterie
est lisse et anti-adhérente, et qui est souple et
flexible, c'est-à-dire déformable pour les besoins du
démoulage desdites pièces, et, d'autre part, un procédé
pour réaliser une telle membrane.
Cette membrane est obtenue par pressage et/ou
moulage selon la forme désirée d'un tricot, de préférence
un double tricot, c'est-à-dire un textile formé de deux
tricots entrelacés, en fils de verre, de céramique ou de
matériaux similaires, préalablement imprégné d'un
élastomère silicone anti-adhérent et durci par
vulcanisation. La membrane, qui a ainsi acquis sa forme
définitive, est ensuite traitée sur sa surface interne par
pulvérisation avec un élastomère silicone ou trempage dans
une solution de silicone conduisant à un revêtement
souple, à très fortes propriétés anti-adhérentes, et à
surface de contact lisse.
De préférence, le procédé de fabrication d'une
telle membrane comprend les étapes suivantes :
- l'imprégnation à coeur d'un tricot de fils tels
qu'indiqués ci-dessus avec un silicone apte au contact
alimentaire et assurant la structure autoportante de
l'ensemble après vulcanisation ;
- l'élimination de l'excès de silicone de manière
à obtenir une structure homogène, uniforme et de
préférence aérée ;
- la conformation ou le moulage du tricot imprégné
de silicone par pressage de manière à obtenir le moule
désiré ou la plaque avec les empreintes désirées ;
- la vulcanisation du tricot imprégné de silicone
et préformé ; et
- la pulvérisation sur la face, tournée vers
l'empreinte ou les empreintes, de la membrane pleine ainsi
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obtenue d'une solution de silicone de moindre dureté, à
fortes propriétés couvrante et d'anti-adhérence, ou
- le trempage de la membrane ainsi obtenue dans un
bain de silicone de façon à obtenir une surface lisse de
silicone du côté de la maille tricotée qui est tourné vers
l'empreinte ou les empreintes.
De manière générale, on procède toujours au moins
à deux revêtements de silicone de la trame tricotée, le
premier revêtement étant effectué avec un silicone
assurant la rigidité du matériau de manière à ce qu'il
soit autoportant, le dernier étant réalisé avec un
silicone souple, à très forte anti-adhérence et, de
préférence, avec un très fort coefficient d'allongement.
Une membrane ainsi réalisée peut être formée de
manière à constituer un moule cylindrique unique, de
section ronde, carrée ou rectangulaire, pouvant servir
pour la congélation ou la cuisson par la chaleur ou par
micro-ondes de préparations pâtissières ou culinaires, et
ménagères ou professionnelles, aussi diverses soient-
elles, la membrane pouvant aussi former plusieurs moules
ronds, carrés, rectangulaires ou tronconiques, cannelés ou
non, et étant alors appelée "plaque à empreintes".
FR 2 774 554 a également pour objet un moule ou
plaque à empreintes, souple et autoportant, à surface
interne anti-adhérente apte au contact alimentaire, pour
le moulage et la cuisson de pâtes panifiables ou
analogues, et comprenant une étoffe formant support
imprégnée d'au moins une résine de type polysiloxanique à
l'état réticulé, ladite étoffe étant thermoformée et munie
d'au moins une couche de revêtement anti-adhérent
approprié, notamment à base d'un caoutchouc ou élastomère
silicone apte au contact alimentaire, au moins sur sa
surface destinée au contact alimentaire.
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En tant que produit intermédiaire pour la
fabrication d'articles thermoformés, notamment de moules
ou plaques à empreintes tels que définis ci-dessus, ce
document de brevet a aussi pour objet une étoffe pré-
imprégnée, constituée d'une étoffe imprégnée d'au moins
une résine polysiloxanique potentiellement polymérisable à
chaud et thermoformable, le terme "étoffe" étant employé
comme terme générique englobant toutes les surfaces ou
constructions textiles et les feutres, les étoffes pouvant
être constituées par n'importe quelle fibre textile ou fil
textile, et comprenant les tissus souples, qu'ils soient
tissés, tricotés, en feutre (ou étoffes réalisées en non-
tissé), aiguilletés, cousus ou réalisés par un autre mode
de fabrication. Concernant les fibres, il peut s'agir de
fibres de verre, de fibres de carbone, de fibres de
polyamide aromatique, de fibres céramiques, ou encore d'un
mélange de celles-ci, d'autres fibres étant envisageables
dans la mesure où elles résistent à une température de
l'ordre de 300 C.
WO 03/066328 concerne des articles composites pour
cuisiner, comprenant une étoffe d'un polymère organique
thermoplastique imprégné ou revêtu d'un polymère résistant
à la chaleur et polymérisé ou réticulé, et plus
particulièrement des moules à pâtes utilisables pour
contenir des pâtons à la fois pendant les phases de
fermentation et de cuisson, la structure composite des
articles ayant une rigidité suffisante pour qu'elle soit
autoportante et étant dimensionnellement stable jusqu'à
une température d'au moins environ 195 C. De préférence,
le polymère organique thermoplastique est du polyester et
le polymère réticulé résistant à la chaleur est un
caoutchouc de silicone. De manière générale, les polymères
thermoplastiques appropriés comprennent, en plus des
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polyesters, en particulier sous forme de fibres, les
polyamides et les polyimides, et l'étoffe ou structure
textile constituant l'armature de renfort de l'article
composite peut être un tissu, un non-tissé ou un tricot,
une structure tricotée en fibres, filaments ou fils
texturés de polyester étant préférée.
Une telle structure composite présente une
rigidité suffisante pour être autoporteuse et est stable
dimensionnellement jusqu'à des températures de l'ordre de
175 à 195 C.
Des articles composites selon la forme préférée
décrite dans WO 03/066328 ont été réalisés et
commercialisés.
Comme mentionné dans WO 03/066328, ces articles
composites ont pour inconvénient principal de ne pas
supporter des températures de cuisson supérieures à
environ 175 C ou 195 C, ce qui limite fortement leur
domaine d'utilisation, et donc leur intérêt pour des
applications industrielles, semi-industrielles,
artisanales et même grand public.
Les membranes composites formant moules à
empreintes réalisés selon EP 0 235 037 et FR 2 658 034,
avec principalement des armatures en fibres de verre,
permettent, par contre, des cuissons jusqu'à des
températures de l'ordre de 300 C, en offrant aux
utilisateurs les services attendus, en termes d'anti-
adhérence, de facilité de démoulage, de souplesse et de
facilité d'utilisation, et cela avec une absence totale de
retour de moule vers le fabricant ayant pour motif une
destruction de la liaison entre le silicone de la matrice
et les fibres de verre de l'armature de la membrane
composite.
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Toutefois, l'armature en fibres de verre de ces
membranes peut présenter, en usage intensif, des
phénomènes de rupture de fibres aux endroits les plus
sollicités mécaniquement, en conséquence du cisaillement
des fils ou filaments de fibres de verre, constituant, par
exemple, les mailles d'un tricot d'armature, surtout si
ces moules sont utilisés également en phases de
congélation ou surgélation des produits alimentaires
contenus dans les moules, car les fibres de verre
deviennent cassantes à des températures de -30 C à -40 C.
Il peut en résulter un déchirement de la membrane, rendant
le moule inutilisable. De plus, l'armature en fibres de
verre est d'autant plus sollicitée à la mise en forme de
la membrane alvéolée, que la forme de cette membrane est
complexe, du fait du nombre et/ou des formes elles-mêmes
complexes des alvéoles. Enfin, la variance de la qualité
des fibres de verre et/ou leur caractéristiques d'ensimage
fournies pour la production des moules à empreintes peut
être à l'origine de limitation des performances de tels
moules.
A la connaissance de la Demanderesse, aucun moule
souple selon les enseignements spécifiques à FR 2 774 554,
et en particulier avec une armature constituée d'un
mélange de fibres de verre, de carbone, de polyamide
aromatique et céramiques, n'a été fabriqué et
commercialisé.
Le problème à la base de la présente invention est
de proposer une membrane souple, autoportante, anti-
adhérente et alvéolée, formant moule ou plaque à
empreintes de préparation de produits alimentaires,
notamment de boulangerie, viennoiserie, pâtisserie et
biscuiterie, en particulier de moulage, fermentation et
cuisson de pâtes panifiables, comprenant une structure
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WO 2009/147344 10 PCT/FR2009/050865
composite comportant une matrice de caoutchouc siliconé,
constituée d'au moins un élastomère ou d'au moins une
résine de silicone, et renforcée par une armature à
structure textile, constituée d'un mélange de fils et/ou
de fibres inorganiques et organiques, comme connue par
FR 2 774 554, et qui présente une meilleure résistance à
l'usure que les membranes réalisées selon EP 0 235 037,
même en cas d'utilisation en surgélation ou congélation,
qui présente une tenue en température nettement supérieure
à celle des articles composites selon WO 03/066328, et
sensiblement aussi élevée que celle des membranes selon
EP 0 235 037, tout en restant compatible, pour sa
réalisation, avec les procédés de fabrication selon FR 2
658 034, et avec les formes les plus variées et les plus
complexes d'alvéoles des membranes de ce type de l'état de
la technique.
D'une manière plus générale, l'invention vise à
proposer une membrane souple formant moule ou plaque à
empreintes convenant davantage aux exigences de la
pratique que les membranes souples de l'état de la
technique, et cela par une sélection des fibres
inorganiques et organiques mélangées pour la constitution
de la structure textile d'armature.
A cet effet, l'invention propose une membrane
souple, du type présenté ci-dessus et connu par FR 2 774
554, et caractérisée en ce que les fils et/ou fibres
inorganiques représentent plus de 50% en poids de la
structure textile d'armature.
Avantageusement, les fils et/ou fibres
inorganiques représentent une proportion comprise dans une
plage d'environ 60% à environ 95%, de préférence d'environ
70% à environ 93%, et plus préférentiellement encore
d'environ 80% à environ 90%, en poids de l'armature.
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Avantageusement également, les fils et/ou fibres
inorganiques comprennent des fibres de céramique et/ou des
fibres minérales, telles que des fibres de carbone ou, de
préférence, de verre, tandis que les fils et/ou fibres
organiques comprennent des fibres aramides, de préférence
de Kevlar (marque déposée) et/ou des fibres de polymères
thermoplastiques, de préférence de polyester.
On obtient ainsi des membranes souples formant
moule ou plaque à empreintes dont la durée de vie est très
sensiblement augmentée, sans qu'il soit besoin d'augmenter
l'épaisseur de leur paroi, et sans réduction de leur tenue
en température de cuisson ni de leur aptitude à résister
aux températures négatives, pour des stockages de produits
alimentaires en congélation ou surgélation, par rapport
aux membranes de l'état de la technique les plus
performantes sur ces points.
Dans un premier mode de réalisation avantageux,
l'armature est constituée de fibres de verre associées à
des fibres de polyester, pour constituer des moules ou
plaques à empreintes utilisables dans une plage de
température d'environ -60 C à environ+220 C.
Dans un autre mode de réalisation avantageux, pour
la cuisson aux hautes températures, l'armature est
constituée de fibres de verre et/ou de carbone associées à
des fibres aramides et/ou thermoplastiques hautes
performances, telles que des fibres de polysulfure de
phénylène (PPS), pour constituer des moules ou plaques à
empreintes utilisables jusqu'à une température de cuisson
d'environ +300 C.
Dans les membranes selon l'invention, la structure
textile de l'armature peut comprendre des fils continus,
des fils discontinus, des mono-filaments et/ou des multi-
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filaments réalisés à partir desdites fibres organiques et
inorganiques.
Concernant la structure textile d'armature, dans
une membrane selon l'invention, l'association de fibres
organiques et inorganiques pour réaliser cette structure
est constituée de fils parallèles, de fils guipés, de fils
texturés, de fils moulinés, de fils associés par
retordage, ou encore par mixage de fibrilles inorganiques
et organiques.
De manière connue en soi, les fibres inorganiques
et organiques constituant la structure textile d'armature
sont des fibres ensimées, par le dépôt d'un agent de
liaison représentant un taux moyen en poids des fibres qui
varie d'environ 0.05% à environ 10%, l'ensimage des fibres
étant assuré au niveau de filaments ou au niveau de fils
complets réalisés à partir desdites fibres.
De manière également connue en soi, la structure
textile d'armature peut être une structure non-tissée,
multicouches, tridimensionnelle ou, de préférence, tissée
avec un taux de vide compris entre environ 5% et environ
60%, ou, plus préférentiellement encore, tricotée, avec un
taux de vide compris entre environ 5% et environ 30%.
Concernant la matrice, le caoutchouc siliconé qui
la constitue est au moins un élastomère de silicone choisi
dans les familles des élastomères de silicone
polymérisables à température élevée, à température
ambiante, ou bi-composant, dont l'un est polymérisable à
température élevée et l'autre à température ambiante.
Enfin, pour homogénéiser la température dans la
membrane, il est avantageux que des charges
complémentaires, de préférence de type oxyde d'aluminium
ou oxyde de fer, soient ajoutées dans la matrice de la
membrane.
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D'autres caractéristiques et avantages de
l'invention ressortiront de la description donnée ci-
dessous, à titre non limitatif, d'exemples de réalisation
décrits en référence aux dessins annexés sur lesquels :
- la figure 1 représente une vue en perspective
schématique d'un moule à douze empreintes selon un
exemple préféré de réalisation de membrane
composite selon l'invention, et
- la figure 2 est une vue partielle, en coupe
transversale selon II-II de la figure 1, de la
membrane composite et représentant la structure
textile d'armature et la matrice en silicone dans
laquelle l'armature textile est noyée.
La figure 1 est une vue d'ensemble, en
perspective, d'une membrane composite conforme à
l'invention, de forme générale rectangulaire en plan,
formant un moule ou plaque 1 à douze empreintes 2
sensiblement identiques, disposées en trois rangées
parallèles de chacune quatre empreintes côte à côte selon
la longueur de la membrane, chaque empreinte 2 étant d'une
même forme en plan également rectangulaire.
Chaque empreinte 2 a plus précisément la forme
d'un évidement ou creux en tronc de pyramide à base
rectangulaire et de faible hauteur, dont la petite base
forme le fond plat 3 de l'empreinte 2, dont les côtés 4
évasés vers le haut et l'extérieur présentent ainsi un
angle de dépouille facilitant le démoulage de tout produit
pâteux panifiable, disposé en pâtons dans les empreintes 2
pour différentes étapes de fabrication telles que des
phases de fermentation, levée de la pâte, transport,
congélation ou surgélation, et cuisson notamment.
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Entre les empreintes 2, la membrane présente, au
repos, une face supérieure sensiblement plane 5, et cette
membrane ainsi préformée est, autoportante souple, anti-
adhérente et alvéolée.
Comme représenté schématiquement sur la figure 2,
cette membrane composite est constituée d'une matrice de
silicone 10 renforcée par une armature constituée d'une
structure textile 11 à base de fibres inorganiques,
essentiellement de verre et/ou de carbone et/ou
céramiques, qui sont toujours majoritaires en poids, et de
fibres organiques, essentiellement de polyester ou de
fibres aramides telles que de KEVLARO, ou encore des
fibres thermoplastiques dites à hautes performances.
Pour des utilisations de la membrane à basses
températures, jusqu'à environ -60 C (pour des phases de
surgélation ou congélation) et/ou des cuissons à des
températures jusqu'à environ +240 C, les fibres
inorganiques sont de préférence uniquement ou très
majoritairement en verre, tandis que les fibres organiques
associées sont de préférence uniquement ou très
majoritairement en polyester.
Par contre, pour réaliser des cuissons jusqu'à des
températures atteignant environ +300 C, les fibres
inorganiques sont de préférence uniquement ou
majoritairement en carbone, en verre, ou en un mélange de
ces dernières, tandis que les fibres organiques associées
sont uniquement ou très majoritairement des fibres
aramides, en thermoplastique à hautes performances, ou en
un mélange des ces dernières. Parmi les fibres
thermoplastiques à hautes performances, on peut
avantageusement utiliser des fibres de polysulfure de
phénylène (PPS), bien que leur température limite soit de
l'ordre de +230 C, lorsque ces fibres sont à nues.
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Mais, lors de la mise au point de la présente invention,
il a été établi avec surprise que des fibres de PPS noyées
dans un matrice de silicone 10 permettent de réaliser une
membrane composite autorisant des températures de cuisson
atteignant +300 C.
La protection thermique ainsi assurée par la
matrice de silicone 10 aux fibres de PPS à de telles
températures supérieures à leur température limite peut
être avantageusement renforcée par l'ajout dans la matrice
de silicone 10 de la membrane composite de charges
complémentaires métalliques, en particulier d'oxyde
d'aluminium et/ou d'oxyde de fer, qui permettent
d'homogénéiser sensiblement la température dans la
membrane composite, et ainsi d'éviter les points chauds,
qui pourraient être préjudiciables à la tenue des fibres
de PPS. Bien entendu, cette protection accrue des fibres,
résultant des effets particuliers obtenus par addition de
charges métalliques complémentaires du type précité, tels
qu'une stabilité thermique accrue et une meilleure
conductibilité thermique, bénéficie également aux fibres
inorganiques et organiques associées autres que les fibres
de PPS.
Les fibres inorganiques, en particulier minérales
ou céramiques, et les fibres organiques, en particulier
aramides ou thermoplastiques, choisies en fonction des
applications envisagées pour les membranes composites sont
associées en fibrilles inorganiques et organiques, elles
même associées en filaments, pour réaliser des fils, mono-
filaments ou multi-filaments, constituant la structure
textile d'armature 11.
Ainsi, cette armature 11 peut être constituée de
fils inorganiques 12 associés à des fils organiques 13,
les constitutions et nombres relatifs des fils 12 et 13
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étant tels que les fibres inorganiques des fils 12
représentent toujours la majorité en poids de l'armature
11, et de préférence, une proportion d'environ 60% à
environ 95% en poids de l'armature 11.
Avantageusement, cependant, les fils 12 et 13 sont
réalisés par mixage de fibrilles inorganiques et
organiques, dans des proportions en poids qui peuvent être
différentes pour les fils 12 et les fils 13. Par exemple,
les fils 12 peuvent être constitués par mixage de
fibrilles inorganiques et organiques de sorte que les
fibrilles inorganiques représentent une proportions
d'environ 60% à environ 80% en poids des fils 12, tandis
que les fils 13, également réalisés par mixage de
fibrilles inorganiques et organiques, sont tels que les
fibrilles inorganiques représentent d'environ 80% à
environ 95% en poids des fils 13.
Pour faciliter et rendre plus économique la
réalisation de l'armature 11, il est également possible
que les fils 12 et 13 soient réalisés par mixage de
fibrilles inorganiques et organiques avec les mêmes
proportions sensiblement de fibrilles des deux types.
Par exemple, chacun des fils 12 et 13 peut-être
composé de fibrilles inorganiques dans une proportion en
poids de l'armature 11 qui est comprise dans une plage
d'environ 60% à environ 95%, de préférence d'environs 70%
à environ 93%, et plus préférentiellement encore d'environ
80% à environ 90%, le solde en poids étant constitué des
fibrilles organiques.
La structure textile d'armature 11 peut également
comprendre des fils 12, 13 continus ou discontinus,
réalisés à partir desdites fibres inorganiques et
organiques. De même, la structure textile d'armature 11
peut être constituée de fils 12, 13, dont certains au
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moins peuvent être parallèles et/ou de certains fils
associés par retordage et/ou de fils texturés, et /ou
moulinés, et/ou encore guipés.
Les fibres inorganiques et organiques associées,
par exemple des fibres de verre et de polyester, peuvent
subir une ensimage, soit au niveau des filaments
constitutifs des fils 12 et 13 de l'armature 11, et
résultant eux-mêmes de l'association de fibres
inorganiques et organiques par mixage de fibrilles, soit
au niveau de fils 12 ou 13 complets. De manière connue,
cette ensimage consiste à déposer sur les fibres des
filaments ou fils un agent de liaison, par exemple de type
textilo-plastique, avec un taux moyen en poids qui oscille
de 0,05% à 10% en poids des fibres, pour assurer la
cohésion des fibrilles et diminuer les effets d'abrasion
lors des opérations d'ourdissage, tissage et tricotage,
afin de palier à la fragilité, au cisaillement et au
pliage que présentent les filaments ou fils.
Des essais privés en usage continu depuis juillet
2006, sur des membranes composites dont la structure
textile d'armature associe des fibres de verre et de
polyester, avec des fibres de verres majoritaires dans une
proportion pouvant varier de 60% à 95 % environ en masse,
ont mis en évidence une durée de vie des membranes
multipliées par un facteur 3, c'est-à-dire une
augmentation très significative de la longévité du produit
fini, en retardant considérablement le phénomène de
rupture/cisaillement des mailles d'une structure
d'armature textile 11 en tricot.
En effet, l'architecture de la structure textile
d'armature 11 peut prendre différentes formes, notamment
être tissée, ou non tissée, et éventuellement multicouche
(par superposition de couches tissées et/ou non tissées),
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ou encore être tridimensionnelle, et en particulier sous
la forme d'un tricot, de préférence un double tricot,
c'est-à-dire un textile formé de deux tricots entrelacés
en fils mixtes de verre et de polyester par exemple, et
préalablement imprégnés d'un caoutchouc silicone anti-
adhérant et durci par vulcanisation, selon le procédé
décrit dans FR 2 658 034.
Dans le cas d'une architecture en tissu, le taux
de vide de la structure textile d'armature 11 peut-être
compris entre environ 5% et environ 60%, tandis que dans
le cas préféré d'une architecture en tricot, le taux de
vide de la structure textile d'armature 11 est de
préférence compris entre environ 5% et environ 30%.
Pour réaliser de telles architectures, des essais
ont été effectués en associant des fils de fibre de verre
et des fils de fibre de polyester correspondant à quatre
proportions différentes en poids, avec un étuvage à 200 C
des architectures réalisées.
Le premier exemple a consisté à associer des fils
de fibre de verre 44 TEX représentant 75% en poids de
l'armature à fils des fibres polyester 14 TEX représentant
25% en poids de l'armature, et on a constaté une
déformation après étuvage à 200 C.
Le deuxième exemple a consisté à associer des fils
de fibre de verre 68 TEX représentant 90% en poids de
l'armature à des fils de fibre polyester 7,5 TEX
représentant 10% en poids, sans constatation de
déformation après l'étuvage à 200 C.
Le troisième exemple a consisté à associer des
fils de fibre de verre 68 TEX représentant 82% en poids à
des fils de fibre de polyester 14 TEX représentant 18% en
poids de l'armature, sans constatation de déformation
après étuvage à 200 C.
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Enfin, le quatrième essai a consisté à associer
les même fils de fibre de verre 68 TEX dans une proportion
de 93% en poids, à des fils de fibre de polyester 5 TEX,
représentant 7% en poids de l'armature, sans constatation
de déformation après l'étuvage à 200 C.
Concernant la matrice de silicone 10 utilisée, la
nature de l'élastomère de silicone est choisie en fonction
de ses propriétés d'accrochage sur la structure textile
d'armature 11, ainsi qu'en fonction de ses facultés anti-
adhérentes et ses aptitudes alimentaires.
Compte tenu des proportions en poids des fibres
inorganiques, et en particulier de verre, utilisées, il
est pratiquement garanti que plus de la moitié de la
surface de contact et de liaison entre les fibres de
l'armature 11 et la matrice de silicone 10 est procurée
par les fibres inorganiques, essentiellement de verre, ce
qui garanti une excellente liaison entre la matrice 10 et
l'armature 11. Le caoutchouc siliconé de la matrice 10
peut être au moins un élastomère de silicone appartenant à
la famille des élastomères de silicone polymérisable à
température élevée, famille dite HTV, ou au contraire un
élastomère de silicone appartenant à la famille dite RTV
des élastomères de silicone polymérisable à température
ambiante, ou encore un élastomère de silicone dit
abdition, ou bicomposant, dont un composant est
polymérisable à température élevée tandis que l'autre
l'est à température ambiante.
On réalise ainsi des membranes composites
présentant les intérêts et avantages suivants :
- une rigidité et une résilience accrues du
produit fini (entre plus + 10% et + 25%)
facilitant les manipulations pour l'utilisateur
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(industriel, semi-industriel, artisant ou grand
public) ;
- une durabilité améliorée de l'ordre de 40% des
caractéristiques ci-dessus ;
- un coût matière d'une armature 11 en fibres de
verres et polyester qui est inférieur au coût
d'une armature uniquement en fibre de verre ;
- une très grande solidité, et, en outre, une
tenue en température plus élevée lorsque, par
exemple, des fibres aramides sont substituées
en totalité ou en partie aux fibres de
polyester, en association avec des fibres de
verre ;
- lors de la fabrication des membranes
composites, formant moule ou plaque 1 à
empreintes, les rebuts de fabrication sont
inférieurs de plus de 20% à ce qu'il sont dans
le cas d'une fabrication de membrane composite
avec une armature uniquement en fibre de verre,
compte tenu de l'absence de rupture de fibre
durant l'opération de conformage de la
structure textile d'armature 11 ;
- une longévité du produit fini pour le client
qui est considérablement accrue, au minimum
de 30%.
