Brevet FR2001154A1 — publié le 19690926

La présente invention concerne la formation de nappes de feutres constituées par des particules capables de stinter- pénétrer, de préférence maintenues ensemble par un liant. Les particules sont de préférence constituées par des fibréscapables d'être feutrées, soit minérales, soit végétales, soit synthétiques ou une combinaison de ces types de fibres, mais elles peuvent être non fibreuses et être sous forme particulairet comme par exemple de la perlite expansée et de la vermiculite expansée. L'étalage à l'air de fibres, comme lorsqu'on forme des feutres, a été longtemps exécuté par un dépôt par gravité et par un feutrage par impact en utilisant une différence de pression. Dans un feutrage par gravité, des fibres dispersées dans un courant d'air sont injectées, habituellement horizontalement, dans une chambre d'emprisonnement. Elles s'épanouissent et se déposent sur un dispositif collecteur qui est généralement un transporteur. Lorsqu'on utilise un adhésif liquide pour constituer le liant, on le pulvérise dans la chambre à partir d'un ou de plusieurs ajutages disposés latéralement au courant de fibres. Les particules de pulvérisation fugitives et les fibres fugitives se groupent sous forme de npaquts" et forment des "festons't sur les parois de la chambre. Ceux-ci peuvent tomber sur le feutre de fibres en cours de formation et nuire à son uniformité. Dans d'autres cas, un courant d'air forcé contenant des fibres est projetikers un organe percé de très nombreux orifices à une région placée sur un caisson d'aspiration. De l'eau, ou un autre liquide, comme un liant est pulvérisé à partir d'une source latérale dans le courant de fibres ou sur le feutre se formant à mesure qu'il croit.La nappe déposée peut être comprimée si on le désire pour augmenter son feutrage et sa densité, et n'importe quel liant qu'elle contient peut entre activé de façon appropriée, par exemple par séchage d'une solution d'amidon in-roduite sous forme d'une pulvérisation. La demanderesse a conçu dans l'invention un procédé et un dispositif pour former un courant emprisonné d'une dispersion d'air de matières particulaires capables de s'interpénétrer, et pour le décharger vers une surface collectrice sur laquelle ces matières se déposent et s'interpénètrent, comme représenté par le feutrage de fibres; à un certain endroit, le courant est resserré de manière à constituer un courant ayant une section transversale moins importante et dans les limites du courant, (et au voisinage de la zone d'étranglement) un liquide est pulvérisé dans la direc tion du courant en déplacement, grâce à quoi la matière particulaire et les particules de la pulvérisation se déplacent ensemble et se mélangent sensiblement de façon uniforme, tandis que les limites du courant de dispersion d'air enveloppent les particules de pulvérisation et empêchent le dépit des particules de pulvérisation fugitives. La conception de l'appareil peut varier largement, et dans le cas de fibres capables d'autre feutrées, on peut utiliser n'importe lequel des dispositifs de la technique antérieure pour former le courant de dispersion dans de l'air de fibres à vitesse élevée, comme par exemple le broyeur à marteaux sous pression décrit dans le brevet américain n' 2.646.381. La présente invention est décrite à propos de fibres capables d'etre feutrées par l'uti- lisation d'un appareil comme celui qui est décrit dans ledit brevet. La figure 1 est une vue schématique d'un dispositif pour décharger à une vitesse élevée un courant de fibres dispersées dans de l'air et comportant un dispositif de délimitation de ce courant pour combiner la dispersion dans flair avec une pulvérisation de liquide en vue d'une décharge et dfun ddpet, la figure 2 est une coupe agrandie d'une partie de la figure 1. Sur la figure 1 un broyeur à marteaux classique 10 est relié à un conduit 12 partant de l'échappement d'une soufflante 14 entratnée par un moteur 16 et comportant un conduit d'admission 18 pour aspirer de l'air et des fibres ou une matière fibreuse qui y sont envoyées, par exemple comme décrit dans le brevet précité, à partir d'une alimentation de fibres indiquée en 20. Le broyeur à marteaux comporte un rotor comprenant plusieurs plaques 22 auxquelles sont articulés des marteaux pivotants 24. Pendant le fonctionnement, les marteaux 24 passent près de la périphérie intérieure 26 du carter du broyeur, une partie de ce carter étant une plaque perforée 28 à travers laquelle des fibres individuelles dans un courant d'air sont déchargées. Près du broyeur et s'étendant au-dessus et au-delà de la plaque perforée 28 se trouve l'admission 34 d'un carter 36 dont la section transversale diminue vers le bas jusqu'à une région étroite 38 à partir de laquelle elle s'évase légèrement sur une courte distance jusqu'à une sortie 40. Comme décrit par la suite, une pulvérisation de liquide est introduite dans le courant de fibres à intérieur du carter 36. La sortie 40 décharge un mélange d'air, de fibres et de liquide, ce dernier étant largement ou entièrement entratné par les fibres.La décharge peut être recueillie de diverses manières comprenant, par exemple, l'utilisation dtun organe percé d'une multitude d'orifices à travers lesquels l'air peut passer, et laisser les fibres se déposer sous forme d'une nappe 46. Comme représenté, un tamis transporteur 42 passe sur un caisson d'aspiration 44 entre ce dernier et la sortie 40, à une distance de la sortie 40 qui est prédéterminée par l'état du courant déchargé. La distance est choisie de manière que les fibres aient un temps adéquat pour recueillir les particules de la pulvérisation et, de ce fait, réduire à un minimum ou éviter un dépit des particules de la pulvérisation directement sur la nappe 46. Sur la figure 2, le carter 36 reçoit le courant à partir du broyeur 10, et en raison de son étranglement décroissant jusqu la section transversale minimale 38, il étrangle la section transversale du courant et augmente sa vitesse. Comme expliqué dans le brevet précité, une friction d'un courant d d'une dispersion de fibres dans de l'air sur les parois du conduit crée une tratnée et provoque la formation de quelques "paquets" de fibres. La vitesse accrue des fibres en déplacement, provoquée par la conicité du carter 36, contribue à réduire à un minimum la formation de ces "paquets* en déplaçant plus vite les fibres se trouvant en bas que les fibres se trouvant en haut, ce qui maintient une dispersion fine.Pour supprimer la formation de "festons", les parois intérieures du carter 36 sont séparées par un rideau d'air 51 à partir du courant air-fibres. Le rideau d'air 51 est créé par un certain nombre de courants ou de jets d'air par introduction dlair comprimé à travers des fentes ménagées dans les bouts des canalisations 50. Les jets d'air sat espacés de manière à converger de façon à former un rideau d'air continu 51 autour du périmètre int- rieur des parois du carter 36. Le rideau d'air 51 sert ainsi i enfermer le courant fibres-air, et il sert également à enfermer la pulvérisation du liquide à l'intérieur du courant de fibres et d'air. Au voisinage de la partie étranglée 38, ou région de vitesse maximale, un dispositif dtajutage 52 décharge à partir d'un orifice d'extrémité 54 une pulvérisation de liquide 56 qui est constituée à titre illustratif par une solution d'amidon de manière à servir de liant dans la nappe 46. La pulvérisation de liquide 56 se dilate ou s'épanouit naturellement vers liextérleur lorsqublle sort de l'ajutage 54. Elle heurte alors le courant de fibres et d'air et se mélange avec ce courant pour déposer des particules de liquide, comprenant de préférence du liant, sur les fibres contenues dans le courant air-fibres.Les vitesses différentes des deux çourants (c'est-à-dire le courant air-fibres et celui de la pulvérisation du liquide) ainsi que le fait que l'un d'eux se dilate ou s'épanouit vers l'extérieur sensiblement à ltendroit ou l'autre se contracte augmeSent le mélange des deux courants et le dépit des particules de pulvérisation du liquide d'une façon plus uniforme sur les fibres. Un ajutage ayant un profil aérodyna- mique est représenté et l'on voit que sa section diminue jusqu son extrémité d'orifice 54, pour réduire ainsi à un minimum un contact de friction avec les fibres.Un ajutage à profil aérody- namique est représenté comme diminuant de section Jusqu'à son orifice dtextrémité 54, ce qui réduit à un minimum le frottement avec les fibres. comme mentionné, la pulvérisation déchargée sléa- nouit comme on le voit en 56 dans le courant s'étranglant, et en dessous de la partie resserrée 38 le courant de fibres et la pulvérisation s'épanouissent ensemble et de plus se mélangent L'admission 34 du carter 36 s1 étendant latéralement au-delà de la plaque perforée 28 constitue un espace ouvert à llat- mosphère à partir duquel de l'air est aspiré dans le carter 36. On notera que la section transversale du carter 36 par rapport à celle de la pulvérisation produite par ajutage 54 est limitée et doit être nécessairement déterminée par le degré d'épanouissement du courant de liquide 56, les vitesses relatives et les forces de la pulvérisation du liquide ainsi que le courant air-fibres et d'autres considérations analogues. Par exemple, si le carter 36 est trop grand, la pulvérisation 56 n'-atteindra pas la matière particulaire ou fibres se trouvant dans les limites extérieures du courant air-fibres et, de ce fait, ne parviendra pas à alimenter convenablement de telles fibres extérieures extra- mes avec du liquide.Inversement, si le carter 36 est trop petit par rapport à l'évasement de la pulvérisation du liquide choisie, dans ce cas la pulvérisation du liquide aura tendance à mouiller l'intérieur du carter avec le liquide (comprenant tout liant pré- sent) et créera des "paquets" ainsi que des "festons#. Toutefois lorsque ces éléments sont dimensionnés convenablement les uns par rapport aux autres, l'utilisation d'une pulvérisation interne au lieu de pulvérisations latérales extérieures réduit ou supprime les paquets et la formation de festons, étant donné que la pulvérisation du liquide doit nécessairement passer à travers le courant air-fibres avant de pouvoir tomber sur les parois du carter.Une telle rencontre de la pulvérisation-du liouide sur l'intérieur de la paroi du carter est assurée par l'effet d'emprisonnement du rideau d'air 51 sortant des ajutages 50 comme décrit ci-dessusO De plus, étant donné que le courant air-fibres se trouve restreint dans la région adjacente à la pulvérisation du liquide s'évasant, le courant air-fibres converge vers la pulvérisation du liquide au point où la pulvérisation du liquide s'évase dans la direction des fibres, ce qui augmente encore plus un mélange uSformeO Bien entendu, le carter peut avoir toute forme de section transversale désirée, par exemple ronde ou rectangulaire, une section rectangulaire étant préférée. On peut former tout nombre de diverses-nappes de feutre de de la manière précitée à partir/n'importe laquelle des diverses fibres mentionnées ci-dessus et avec tout nombre de liants appropriés. Un exemple réside dans la production d'une matière de gar vissage et de rembourrage analogue à une couverture pour des arti- cles d'ameublement, constituée par des fibres sulfitées et raffinées et contenant de 6% à 8* d'amidon en poids dans la nappe finale séchée.D'autres nappes de feutre convenant pour une insonorisation, un calorifugeage, un emballage et des buts analogues peuvent être formées de manière similaire, et l'on peut former des matieres analogues à des plaques ou des panneaux à partir de la nappe avec un pressage ultérieur et des opérations secondaires. Avec certaines combinaisons de matières particulaires et de liants il peut être désirable d'incorporer un liant sec ou d'autres additifs dans le courant air-fibres et d'utiliser la pulvérisation pour de l'eau ou un autre liquide d'activation pour les ingrédients précités secs constituant des additifs. Dans une variante, le liquide, comme de liteau, peut entre utilisé seulement pour son effet sur le feutrage du produit, comme par exemple l'humidification de la bande pour divers buts, ou pour constituer des couleurs, des fongicides des produits ignifuges, etco il y a lieu de noter que les directions de la pulvérisation du liquide et du courant air-fibres ne sont pas rectilignes comme représenté sur le dessin et qu'on les a représentées ainsi uniquement pour la commodité de 1' illustration. En réalité, il peut se présenter une certaine courbure dans les directions de la pulvérisation et du courant air-fibres que créent la fusion et l'association de la pulvérisation du courant. REVENDICATIONS 1. Procédé caractérisé en ce que l'on disperse des particules capables de s'imbriquer mutuellement dans un courant d'air, qu'on dirige ce courant résultant vers une surface collectrice de particules, quton injecte une pulvérisation de liquide s'évasant dans et le long dudit courant à partir dtun orifice placé à l'intérieur de ce courant et qu'on recueille lesdites particules sur ladite surface collectrice. 2. Procédé suivant la revendication 1 caractérisé en ce qu'on réduit la section transversale du courant précité dans la région de la pulvérisation de liquide s1 évasant. 3. Procédé suivant la revendication 2 caractérisé en ce qu'on dilate et qu'on décharge le courant et la pulvérisation résultants pour permettre de mélanger encore plus les particules liquid s et le courant air-fibres. 4i) Procédé suivant la revendication 3 caractérisé en ce que les particules capables de s'imbriquer mutuellement sont des fibres capables de donner naissance à du feutre et que la pulvéri- sation de liquide contient un adhésif de liaison pour les fibres. 5. Procédé suivant la revendication 1 caractérisé en ce que l'on disperse des fibres dans un courant d'air, dugon décharge ledit courant résultant vers un collecteur de feutre, qu'on injecte une pulvérisation de liquide s'évasant vers l'extérieur dans ledit courant air-fibres à partir de l'inté~rieur de ce courant, qu'on étranglée la section transversale dudit courant air-fibres dans la région de la pulvérisation de liquide précitée pour diriger ce courant vers la pulvérisation susvisée de liquide s'évasantt grâce à quoi des particules de la pulvérisation du liquide se mélangent quasi uniformément avec les fibres du courant air-fibres susvisé et sont déposées sur ces fibres, et qu'on recueille le mélange sur le collecteur précité de manière à former une nappe de feutre. 6. Procédé suivant la revendication 5 caractérisé en ce quton dilate la pulvérisation et le courant mélangés résultants à mesure qu'ils sont déchargés vers le collecteur précité pour former une nappe de feutre de fibres discontinues. 7. Appareil convenant pour la mise en oeuvre du procédé suivant la revendication 1, caractérisé par un dispositif pour former et décharger un courant d'air contenant des particules capables de stimbriquer mutuellement, un dispositif effectuant une diminution de section transversale du courant jusqu'à une section trans versale étranglée, un dispositif d'ajutage pour décharger une pul vérisationde liquide, ce dispositif d'ajutage comportant un orifice à ltintérieur des limites.du courant et étant disposé de manière à diriger la pulvérisation dans le courant et le long de ce dernier à une région située au voisinage de la section transversale étran glée, et un dispositif collecteur des matières solides du courant, qui est espacé de la région étranglée du courant 8.Appareil suivant la revendication 7 caractérisé en ce que le dispositif précité de formation et de décharge est un dispo sitif de dispersion de fibres (capables de former du feutre) dans un courant d'air passant à travers le dispositif précité. 9. Appareil convenant pour la mise en oeuvre du procédez suivant la revendication 1, caractérisé en ce qutil comporte un dispositif formant et déchargeant un courant d'air contenant des particules capables d'être imbriquées mutuellement, un carter recevant un courant de fluide ouvert à une extrémité de manière k recevoir ledit courant, ce carter diminuant de section jusqu'à un étranglement de section transversale réduite, un dispositif dtaju- tage comportant un dispositif d'orifice à l'intérieur du carter et à l'intérieur des limites dtun courant traversant ce carter pour décharger une pulvérisation de liquide dans le courant précitez et le long de ce dernier, le dispositif d'orifices précité étant disposé au voisinage de l'étranglement susvisé, et un dispositif collecteur de particules espacé de la région étranglée du courant. 10. Appareil suivant la revendication 9 caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif assurant un rideau d'air au voisinage de la paroi intérieure du carter précité. 11. Appareil convenant pour la mise en oeuvre du procédé visé sous 1, caractérisé en ce qu'il comporte un broyeur de dispersion de fibres sous pression, comportant une ouverture dans une paroi fermée par une plaque perforée, un-dispositif pour introduire de l'air sous pression dans ce broyeur en vue d'une décharge à travers ladite plaque, grace à quoi un courant de fibres capables de former du feutre est déchargé à travers cette plaque, un carter recevant un courant de fluidedébouchant dans ladite plaque, ce carter diminuant de section jusqu un étranglement de section transversale réduite, un dispositif dtajutage comportant un dispositif d'orifices à l'intérieur de ce carter et dans les limites du courant fibres-air traversant le carter pour décharger une pul vérisation de liquide dans le courant précité et le long de celui ci, le dispositif d'orifices précité étant disposé au voisinage de l'étranglement susvisé, et un dispositif collecteur de fibres espacé de la région étranglée du courant.