Brevet FR2001156A1 — publié le 19690926

Jusqu'ici, on pulvérisait un adhésif liquide dans une niasse de fibres-tombant et en suspension dans l'air, par exemple en projetant un courant d'air contenant des fibres dans une région en vue de leur dépôt, et à partir d'une source latérale voisine 5 déchargeant une pulvérisation d'un adhésif liquide dans ladite région. Par suite, certaines fibres ne reçoivent pas de liquide, d'autres reçoivent trop de liquide, et certaines particules de la pulvérisation ne parviennent pas à atteindre les fibres tombantes et se déposent ailleurs, par exemple sur les parois d'une chambre 10 délimitant la région, où l'adhésif rassemble des fibres de la pulvérisation et forme des "festons" indésirables. La demanderesse a déposé ce même jour une demande de brevet français pour "Procédé et appareil pour étaler dans l'air des fibres mouillées", qui décrit un dispositif pour améliorer le 15 mélange d'un courant d'air et de fibres avec une pulvérisation d'un liquide contenant un liant, tout en diminuant la formation de "festons" ou de "paquets" en provoquant une contraction du courant d'air et de fibres au point où la pulvérisation de liquide épanouie se crée et eîi limitant le courant d'air et de fibres dans un rideau 20 d'air, le but dé la présente -invention favorise un tel mélange et élimine toute possibilité de formation de "festons" en provoquant un tel mélange à l'extérieur de l'orifice du conduit à l'intérieur d'une section transversale minimale d'un jet d'un courant, comme décrit par la suite. 25 Conformément à la présente invention, les particules de pulvérisation du liquide sont formées par utilisation d'un gaz sous pression élevée, ce qui fait qu'une pulvérisation d'un tel gaz contenant des particules liquides s'épanouit alors à partir de l'orifice de décharge. De plus, ledit orifice est placé à l'inté-50 rieur des limites d'un courant d'air transportant des fibres devant être mouillées par la pulvérisation s'épanouissant. la pulvérisation du liquide s'épanouit dans le courant des fibres où le courant des fibres se rétrécit, en formant une section transversale minimale. On peut exécuter un tel agencement en intercalant un 35 dispositif d'ajutage de pulvérisation à l'intérieur des limites du trajet du courant de fibres dans la région de ladite section transversale minimale ou à son voisinage. La présente invention a pour objet de réaliser et de placer un dispositif d'ajutage de manière que la formation de 4-0 "paquets" de fibres soit évitée, tout en favorisant le mélange des 69 02198 2 2001156 particules de liquide de la pulvérisation du liquide avec les fibres du courant de fibres. la présente invention est particulèrement caractérisée par un orifice approprié placé à la sortie du conduit destiné au 5 courant de fibres, de manière, à constituer dans le courant de fi- .transversale bres line section/minimale se trouvant à une très faible distance au-delà de l'orifice du conduit, et l'invention est encore caractérisée par le fait que l'orifice de pulvérisation est disposé à l'intérieur du courant de fibres et au voisinage de la section 10 minimale précitée, de préférence légèrement en amont de cette dernière . Dans une section transversale minimale, les fibres se déplacent avec une vitesse accrue à mesure qu'elles se rapprochent de cette section minimale et la constituent. Environ à ce point, 1 5 la pulvérisation du liquide est introduite, et elle s'évase vers l'extérieur dans le courant de fibres se contractant, ce qui provoque un mélange excellent et uniforme des fibres et une pulvérisation des particules avec un dépôt des particules de pulvérisation sur les fibres. Ensuite, à mesure que le courant de fibres 20 s'épanouit, le courant de pulvérisation continue à s'épanouir dans ce courant, le courant de fibres formant un rideau ou enveloppe d'air afin de réduire à un minimum l'échappement des particules de pulvérisation à partir du courant. Pour obtenir ces résultats, on règle toutes les variables du processus de manière empirique. De 25 tels facteurs comprennent la concentration des fibres dans le courant d'air transporteur, la vitesse de décharge du courant d'air, la section de l'orifice des fibr.es, les proportions d'air et de liquide dans la décharge de la pulvérisation, la pression de l'air dans l'ajutage de pulvérisation et la quantité de fibres déchargée. 30 D'une manière générale, la demanderesse a conçu dans la présente invention un dispositif pour déposer des fibres mouillées avec un liquide transportant un liant, de manière à former un feutre sur un organe percé d'une multitude d'orifices placé sur un caisson à vide de manière que l'air de la suspension soit aspiré 35 à travers tous ces orifices, de préférence en utilisant un tamis transporteur en déplacement sur lequel se forme une nappe de feutre continue. l'invention est encore caractérisée par le fait que l'ajutage de pulvérisation diminue de section de manière appropriée de 40 manière à réduire à un minimum la suspension mécanique des fibres, 69 02198 3 2001156 ce qui formerait sans cela des "paquets" et un feutre inégal.En conséquence, l'invention et l'appareil sont illustrés sur le dessin annexé sur lequel: la fig. 1 est une vue schématique montrant l'appareil de 5 (formation de feutre) appelé ici par simplicité appareil de feutrage, conforme à la présente invention; la fig. 2 est une coupe d'une tête de feutrage cylindrique simple, coupe faite par II-II de la fig. 3 montrant un type de sortie de-tête de feutrage et d'ajutage pour cette tête; 10 la fig. 3 est une vue faite par III-III de la fig. 2; les fig. 4- et 5 sont des vues similaires aux figures 2 et 3 faites respectivement par IT-IT et V-V et montrant une tête de feutrage rectangulaire; Vlio la fig. 6 est une/latérale de la tête de feutrage des 15 fig. 4 et 5, avec arrachement; la fig. 7 est une vue de face de la sortie de la tête de feutrage et de l'ajutage des fig. 4, 5, 6, faite par 7II-VII de la fig. 6. , la fig. 1 représente un appareil de formation de feutre 20 (feutrage) comprenant une soufflante 12 entraînée par un moteur 14 et comportant un conduit 16 d'admission d'air et de fibres pour les fibres ou une matière fibreuse envoyées à l'appareil à partir du dispositif, d'alimentation 18, par exemple de la manière" exposée dans le brevet américain Uo. 2.646.381. le courant air-fibres pro-25 venant de la soufflante 12 est envoyé par un conduit de sortie 22 dans et à travers la tête de feutrage désignée dans son ensemble par 10, qui comprend un ajutage 20. la nappe de fibres est ainsi formée sur n'importe quel dispositif approprié (et est recueillie par celui-ci) comme indiqué d'une façon générale en 30. 30 Sur les fig. 1, 2 et 3, une tête de feutrage 10 est re- - présentée comme comportant un simple conduit tubulaire cylindrique 34, dans lequel est centré un ajutage 20 de division d'air, conique ayant la forme générale d'une larme et comportant line extrémité de division 36 juste à l'intérieur de l'orifice 50 à l'extrémité in-35 férieure de la partie de forme générale conique 42 du conduit 34, ainsi qu'un corps s'amenuisant jusqu'à un bout en aval 38 placé juste à l'extérieur de l'orifice 50. la structure interne de l'ajutage est classique et reçoit une alimentation d'air sous pression et une alimentation de liquide respectivement par des conduits 44 40 et 46. le cohduit 46 pour le liquide est disposé concentriquement 69 02198 4 2001156 à l'intérieur du conduit 44 à quelque distance de celui-ci. De ce fait, l'air passe par l'espace 48 entre le côté extérieur du conduit 46 et le côté intérieur4 du conduit 44, tandis que le liquide à atomiser passe par le conduit 46. Le bout 38 a une section trans-5 versaie relativement faible et il comporte au moins un orifice 60 pour la décharge de particules de pulvérisation 52.La pulvérisation s'épanouit comme représenté d'une manière générale en 54, près qu'immédiatement à sa sortie de l'ajutage. Dans une variante, on peut utiliser des ajutages de pulvérisation hydrauliques clas-10 siques, qui nécessitent seulement une alimentation de liquide sous une pression appropriée pour créer des pulvérisations satisfaisantes finement atomisées. L'épanouissement de la pulvérisation sera essentiellement indentique avec le même mélange avec le courant air—fibres. Il passe dans la tête de feutrage 10 un courant 15 d'air transportant des fibres en suspension, et ce courant, lorsqu'il quitte l'orifice 50, se contracte d'abord légèrement de manière à former une zone de section transversale minimale 56 résultant de la direction qu'il reçoit par la partie conique 42, puis il s'évase comme indiqué en 58. L'extrémité de division 36 de 20 l'ajutage,divise d'une façon régulière le courant de fibres et l'amène de façon régulière de long de la surface de l'ajutage, ce qui réduit au minimum ou évite une turbulence dans le courant sortant de l'orifice 50. Cette réduction ou cette suppression de la turbulence empêchent un effet d'obstruction qui se produirait 25 dans des tourbillons à partir de l'ajutage qui n'aurait pas une forme ainsi conique jusqu'à son orifice. La partie conique 42 qui se termine dans l'orifice 50 crée une section transversale minimale prononcée 56 dans le courant de fibres.Grâce à la section minimale 56 ainsi créée, la vitesse du courant air-fibres augmente 30 jusqu'à un maximum, et la direction de ce courant est commandée de manière à lui faire heurter plus efficacement en direction de l'intérieur le courant de la pulvérisation du liquide 54 s'évasant On obtient ainsi un mélange extrêmement amélioré de la pulvérisation du liquide et du courant air-fibres, tout en supprimant le 35 risque de la formation de "festons" dans le conduit . A partir de la section transversale minimale 56, le courant de fibres s'évase également en 58 et les fibres sont déplacées avec une vitesse décroissante dans une zone d'épanouissement en même temps que la pulvérisation s'épanouissant en 54. 40 Les fig. 4 à 7 montrent une modification de la tête de 69 02198 5 2001156 feutrage des fig. 1, 2 et 3, modification dans laquelle une tête rectangulaire 80 comporte une extrémité inférieure 70 qui diminue de section vers l'intérieur aux deux grands côtés 62 et 64, en formant un orifice 90. Cette structure amène son courant de fibres 5 82 au delà de l'orifice 90 à converger jusqu'à une zone modifiée de section transversale minimaie 100 qui se contracte seulement à partir des deux grands côtés du courant. Un long ajutage 58 s'étend centralement au droit de la tête dé feutrage 80 et parallèlement aux grands côtés 62 et 64 de 10 la tête 80, son extrémité 66 (placée dans la tête 80) de division du courant et son bout en aval 68 se trouvant sensiblement dans le plan de l'orifice 90. Les conduits 72 et 74 respectivement pour l'air et le liquide comportant l'adhésif aboutissent à l'ajutage aux côtés de ce dernier, afin de décharger des particules de pul-15 vérisation à partir d'au moins un orifice (de préférence plusieurs) orifices de pulvérisation 76. Dans une variante, on peut utiliser comme indiqué ci-dessus à propos des figures 1, 2 et 3 des ajutages de pulvérisation hydrauliques, qui ne nécessitent pas une source séparée d'air sous pression, Sur la fig. 4, la référence 78 désigne 20 des particules de liquide s'évasant dans le courant de fibres 82 se contractant, à l'endroit où le courant 82 d'air et de fibres s'étrangle pour former la section transversale minimale 100. Pour recueillir les fibres, on utilise des dispositifs classiques dont l'un est représenté sur la fig. 1 comme étant 25 placé à une distance appropriée de la tête de feutrage 10. On y voit un tamis transporteur sans fin 24 passant sur un rouleau 26 et sur un caisson d'aspiration 28 raccordé par un conduit 32 à un dispositif d'aspiration (non représenté). Une nappe de feutre 40 constituée par des fibres comportant un. adhésif est représentée 30 comme se formant sur le transporteur 24. Il est entendu qu'il n'est pas nécessaire que l'agencement d'ajutage et de transporteur soit vertical comme représenté et qu'on peut utiliser d'autres agencements classiques. Par exemple, des ajutages peuvent se décharger horizontalement dans une 35 région sur le transporteur sur lequel tombent les fibres. En cours d'utilisation, pour former une large nappe de feutre on peut faire osciller la structure d'ajutage des fig. 1, 2 et 3 pour décharger le liquide au droit d'un trajet large qui a la largeur d'un transporteur, de manière à former une large nappe 40 de feutre à partir d'un courant plus étroit. Lorsqu'un tel dispo 69 02198 6 2001156 sitif d'ajutage mobile n'est" pas désiré, on peut utiliser un dispositif d'ajutage long et fixe, comme représenté sur les fig. 4, 5, 6 et 7. Dans la plupart des opérations industrielles, la tête 80 des fig. 4 à 7 est préférée. 5 1'emplacement de l'orifice de sortie de l'ajutage de pulvérisation peut varier entre deux positions extrêmeé. l'orifice de l'ajutage ne doit pas être placé à l'extérieur de l'orifice de la tête de feutrage trop loin pour que la pulvérisation du liquide s1 épanouissant et sortant de l'orifice d'ajutage se trouve trop 10 loin en aval, étant donné que le meilleur mélange est obtenu quand la pulvérisation du liquide s'évase à un certain point au-dessus du point le plus étroit ou section transversale minimale du courant air-fibres, ce qui crée une convergence des deux courants. Inversement, si l'orifice de l'ajutage est placé trop loin en amont dans 15 la tête de feutrage, la pulvérisation du liquide à partir de l'orifice de l'ajutage risque d'atteindre les parois intérieures de la tête, ce qui forme alors des "festons" ou des agglomérats de fibres et de liant qui tendent à tomber dans la nappe précitée en créant des zones inégales. En conséquence, il faut que l'orifice de 20 l'ajutage soit suffisamment éloigné en aval (bien qu'il puisse en fait se trouver à l'intérieur de la tête de feutrage) pour qu'il soit impossible que la pulvérisation qui en sort heurte l'intérieur des parois de la tête. Inversement, comme indiqué ci-dessus, il faut que l'orifice de l'ajutage se trouve suffisamment en amont 25 par rapport au courant air-fibres pour qu'au moins une partie de la pulvérisation du liquide s1 épanouissant s'étale à un certain point au-dessus de la section minimale , ce qui assure que des particules de liquide rencontrent des fibres extérieures extrêmes du courant de fibres et d'air. Comme représenté sur ,1e dessin, il existe une 30 latitude considérable entre ces deux extrêmes, étant donné que le mode de réalisation représenté sur la fig. 2 comporte son orifice d'ajutage à l'extérieur de la sortie de la tête de feutrage, et que le mode de réalisation représenté sur les fig. 4 à 7 comporte son orifice d'ajutage sensiblement dans le plan dé l'orifice de la 35 tête de feutrage. Ces deux emplacements se trouvent bien dans la zone comprise entre les limites extrêmes mentionnées ci-dessus et par elles mêmes ne représentent pas les limites, l'emplacement particulier et le degré de contraction de la section transversale minimale peuvent être commandés partiellement par le degré de coni-40 cité de la sortie de la tête de feutrage et partiellement par d'au- 69 02198 7 2001156 très facteurs comme la vitesse du courant air-fibres. On peut voir que par un réglage approprié des vitesses et des volumes de la pulvérisation du liquide par rapport au courant air-fibres, le courant air-fibres sert à former une enveloppe ou 5 un rideau d'air pour maintenir la pulvérisation du liquide à l'intérieur des limites du courant air-fibres. Si la pulvérisation du liquide est trop forte ou si elle est trop large pour la force particulière du courant air-fibres ou pour la dimension latérale, la pulvérisation du.liquide émerge du courant air-fibres, et les 10 particules liquides fugitives de pulvérisation passent à l'extérieur sur le courant air-fibres et vers le bas sur la nappe de feutre en cours de formation. Inversement si la pulvérisation du liquide a une dimension ou une force inadéquates par rapport au courant associé particulier d'air et de fibres, la pulvérisation 15 du liquide ne se mélange pas de façon satisfaisante avec les parties extérieures extrêmes du courant air-fibres. On peut régler facilement toutes ces variables pour la concentration donnée de fibres, et pour le liquide en cours de pulvérisation. Dans de nombreux cas, la pulvérisation consiste en un liant liquide pour les 20 fibres transportées dans le courant air-fibres. Dans d'autres cas, le liant peut être constitué par une matière particulaire sèche incorporée dans le courant air-fibres, et cette matière est alors activée par de l'eau ou un autre liquide de la pulvérisation du liquide. Dans les deux cas, un mélangé uniforme et approprié du 25 liquide et des fibres est essentiel. Comme indiqué, ce mélange adéquat peut nécessiter des réglages de la mise en position de l'orifice de pulvérisâtiontèt des vitesses de la pulvérisation ainsi que du courant air-fibres pour différentes fibres, et pour différents liants ainsi que pour la vitesse de la formation de la 30 nappe de feutre. Avec certaines associations de matières particulaires et de liants il peut être désirable d'incorporer un liant sec ou un autre additif dans le courant d'air-fibres, et d'utiliser dans la pulvérisation de l'eau ou un autre activateur liquide destinés 35 aux ingrédients additifs secs précités. Dans une variante, le liquide, comme de l'eau, peut être utilisé seulement pour son effet sur le feutrage du produit comme par exemple l'humidification de bandes de feutre pour divers buts, ou pour lui communiquer des couleurs, des fongicides, des produits ignifuges et des produits 40 analogues. 69 02198 .8 2001156 les nappes de feutre formées par le procédé et l'appareil décrits ici (lorsque le liant a durçi de façon convenable par exemple par séchage ou par chauffage) conviennent pour un certain nombre d'utilisations finales, comprenant des garnissages de meubles, 5 des rembourrages de meubles, des emballages et des utilisations analogues. On peut également les utiliser (avec des opérations ultérieures telles qu'un pressage) pour former des plaques et des matières analogues à des plaques. Un exemple de l'utilisation du procédé et de l'appareil 10 décrits ici est la production de matières appropriées de garnissage de meubles à partir de fibres Bulfitées raffinées, une solution d'amidon étant utilisée comme liant pour les fibres. La nappe de feutre formée est alors séchée au four de manière à constituer le a produit final fixé par un liant. On/constaté qu'environ 6 à 8# 15 en poids de matières solides constituées par de l'amidon par rapport au poids des fibres dans le feutre final donnent une couverture excellente et uniforme et que l'on ne constate pas de "paquets* provenant de "festons" et que le liant est parfaitement réparti sur les fibres. 20 II y a lieu de noter que les directions de la pulvérisa tion du liquide et du courant air-fibres ne sont pas rectilignes comme représenté sur le dessin et qu'on ne les a représentées ainsi que pour faciliter l'illustration. En réalité, il existe une certaine courbure dans les directions de la pulvérisation et du cou-25 rant air-fibres créée par la fusion et l'association de la pulvérisation et du courant. 69 02198 9 2001156 REVEMPICAÏIOUS 1Procédé caractérisé par le fait qu'il consiste à décharger un courant d'air contenant des fibres en suspension de manière à former au delà du point de décharge, une section transversale minimale dans le courant déchargé et à pulvériser une pul-5 vérisation de liquide dans ledit courant d'air et de fibres sous forme d'une pulvérisation s'évasant de particules de liquide à partir de l'intérieur du courant précité d'air et de fibres à un point adjacent à la section transversale minimale susvisée. 2.- Procédé suivant la revendication 1 caractérisé par le 10 fait que la force du courant précité et la force de la pulvérisation susvisée sont réglées l'une par rapport à l'autre de manière que le courant d'air et de fibres contienne la pulvérisation de liquide précitée, grâce à quoi du liquide de la pulvérisation susceptible de s'échapper ne peut pas s'échapper à l'extérieur. 15 3.- Appareil convenant pour la mise en oeuvre du procédé suivant la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il comprend un tronçon de conduit transportant des fibres avec un orifice terminal pour décharger les fibres en suspension dans l'air, ledit orifice étant construit de manière à créer une section transversale 20 minimale dans le courant déchargé d'air et de fibres, un dispositif d'ajutage disposé à l'intérieur du courant air-fibrea, un dispositif de sortie placé dans le dispositif d'ajutage précité pour décharger une pulvérisation de liquide s'évasant, ce dispositif d'ajutage étant disposé de manière que la pulvérisation qui s'en 25 échappe ne puisse pas tomber sur le conduit précité, et un dispositif pour envoyer du liquide dans et à travers ledit ajutage, grâce à quoi un courant se contractant d'air et de fibres enveloppe un courant de pulvérisation s'avasant pour appliquer des particules de pulvérisation aux fibres. 30 4.- Appareil suivant la revendication 3 caractérisé en ce que le conduit précité est cylindrique et que l'orifice eusvisé est formé par une extrémité du conduit transporteur de fibres dont la section diminue vers l'intérieur. 5o- Appareil suivant la revendication 4, caractérisé en 35 ce que le conduit transportant les fibres a une section transversale rectangulaire et au moins deux côtés de ce conduit diminuent de section vers l'intérieur au voisinage de l'orifice d'extrémité. 69 02198 10 2001156 6.- Appareil suivant la revendication 3 caractérisé en ce que le conduit rectangulaire précité a une forme allongée et que les deux côtés précités sont les côtés les plus longs, (fig. 4 à 7)o