Comprendre la filtration › 3. Les médias filtrants

CHAPITRE 3.3

Perméabilité et finesse de filtration

Sur presque toutes les fiches techniques de toiles figure une perméabilité à l'air. C'est un chiffre utile, mais souvent mal lu : il décrit une toile neuve traversée par de l'air, pas une toile en service sous un gâteau. Savoir ce qu'il dit, et ce qu'il ne dit pas, évite bien des comparaisons trompeuses.

Nicolas Ract · lecture 8 min · octobre 2026

Ce que l'on mesure

La perméabilité à l'air d'une étoffe est le débit d'air qui la traverse, rapporté à sa surface, pour une différence de pression donnée entre ses deux faces. La méthode de référence en Europe est la norme ISO 9237 (reprise en NF EN ISO 9237). Selon un laboratoire d'essais qui l'applique, la surface d'essai normale est de 20 cm², et la différence de pression est en principe de 100 Pa pour les tissus d'habillement et de 200 Pa pour les textiles industriels, d'autres valeurs (50 ou 500 Pa, d'autres surfaces) pouvant être retenues par accord ; le résultat s'exprime comme une vitesse d'air, en mm/s [1].

Le test se fait sur la toile neuve, sèche et propre. C'est ce qui en fait un bon contrôle de fabrication : un fabricant de toiles le décrit comme un paramètre de production essentiel pour garantir un produit régulier [2]. C'est aussi ce qui limite ce qu'il peut prédire du comportement en service.

Les unités, et comment passer de l'une à l'autre

Une même mesure apparaît sous plusieurs formes selon l'origine de la fiche. Les conversions de surface et de temps sont exactes ; celles de pression sont approximatives.

Pour la pression, un laboratoire textile indique qu'on peut, en première approximation, supposer une relation linéaire : multiplier par 1,6 pour passer d'une valeur à 125 Pa à une valeur à 200 Pa, par 0,625 pour l'inverse [3]. C'est une approximation commode, pas une équivalence : deux toiles de structure très différente ne réagissent pas forcément de la même façon à un changement de pression.

Ce que la perméabilité dit

• L'ouverture relative de la toile neuve : à fibre, fil et armure comparables, une toile plus perméable laisse passer plus facilement le liquide au début du cycle.
• La régularité d'une fabrication : d'un lot à l'autre d'une même référence, la perméabilité doit rester dans la tolérance annoncée par le fabricant [2].
• L'état d'une toile usagée, par comparaison avec une toile neuve de la même référence : une forte baisse signale un colmatage, une hausse un amincissement ou une ouverture du tissu (voir le chapitre 4.1).

Ce qu'elle ne dit pas

Une étude présentée en 2022 par un fabricant de toiles, qui faisait varier un seul paramètre de tissage à la fois, conclut qu'il n'y a aucun intérêt à utiliser la perméabilité à l'air pour choisir un média en fonction de la rétention des particules ; elle peut au mieux aider à améliorer la durée de filtration, « sans certitude complète » [2]. Plusieurs raisons à cela :

• La rétention dépend de la structure, pas seulement de l'ouverture moyenne : forme et taille des pores, type de fil, armure, finition. La même étude note que la taille de pore n'est un bon critère de rétention que pour comparer des médias de conception semblable [2].
• En service, le gâteau filtre : dans la filtration sur gâteau, les particules s'arrêtent à la surface du média et c'est ensuite le gâteau qui fait l'essentiel de la filtration [4] ; sa résistance dépasse alors souvent celle de la toile (voir le chapitre 1.3).
• Le comportement face au colmatage n'apparaît pas : une toile très ouverte peut laisser pénétrer les fines et colmater plus vite qu'une toile plus fermée mais à surface lisse (voir le chapitre 3.2).
• L'air n'est pas la suspension : viscosité, mouillage de la fibre et présence de solides changent l'écoulement.

Finesse et rétention : pas de « micron » pour une toile

On demande souvent « combien de microns ? » pour une toile de filtre-presse. Un constructeur de filtres-presses répond nettement : les toiles n'ont pas de cote en microns, elles sont caractérisées par leur perméabilité à l'air [5]. Quand une cote existe pour un média, il faut savoir de quoi il s'agit :

• une cote nominale exprime une capacité de rétention approximative, très dépendante du protocole d'essai ; c'est un indicateur de comparaison, pas un seuil garanti [4] ;
• une cote absolue décrit la capacité à retenir complètement des particules d'une taille définie, dans des conditions d'essai normalisées [4].

Pour une toile de filtre-presse, la finesse réelle dépend donc surtout du produit : de sa granulométrie, de sa tendance à former des ponts, de la vitesse de remplissage.

Clarté du filtrat et colmatage : le début du cycle

Au tout début d'un cycle, aucun gâteau n'est encore formé. Le filtrat peut alors sortir trouble pendant une phase initiale, que l'on appelle parfois « trouble initial » [4]. Puis les particules forment des ponts au-dessus des pores, même quand elles sont presque aussi grosses qu'eux ; cette couche devient le vrai filtre. Mal maîtrisé, ce pontage peut évoluer vers un bouchage des pores [4].

D'où le compromis central du choix d'une toile, entre débit et rétention. Expérience de terrain, en tendance générale :

• Toile plus ouverte : cycles plus rapides au départ, mais trouble initial plus long et pénétration des fines dans le tissu, donc risque de colmatage.
• Toile plus fermée : filtrat clair plus tôt, fines retenues en surface, mais débit plus faible et parfois gâteau qui colle.

Le colmatage lui-même se manifeste par une perte de surface ouverte : à débit constant la perte de charge monte, à pression constante le débit baisse [4]. Il se traite au chapitre 4.4.

Expérience de terrain : un filtrat qui reste trouble bien au-delà du début de cycle oriente moins vers une toile « trop ouverte » que vers un trou, une couture ou un col défectueux, ou une fuite entre plateaux (voir le chapitre 4.3).

Comparer deux fiches techniques

Avant de comparer des chiffres, vérifiez qu'ils sont comparables :

Deux remarques. La même étude souligne que certains paramètres de tissage qui influencent fortement la rétention et l'humidité du gâteau ne figurent pas toujours sur les fiches techniques [2]. Et elle met en garde contre l'idée qu'une toile plus lourde, aux caractéristiques voisines, durera plus longtemps : il faut d'abord analyser le mode de défaillance [2].

Expérience de terrain : deux fiches peuvent sembler presque identiques et donner des résultats différents sur le même filtre. La fiche sert à présélectionner ; la décision se prend par un essai comparatif sur le produit réel (voir le chapitre 6.2) et se juge au coût par tonne (chapitre 6.3).