Brevet FR2010141A1 — publié le 19700213

La présente invention se rapporte à un procédé de mélange en continu de résines phénoliques expansibles avec des matières solides et/ou des liquides, en particulier de faible viscosité. En raison du fait que lors de l'addition de composants liquides à la 5 résine phénolique expansible, une partie de cës composants risque d'entrer en réaction exothermique avec la résine phénolique, déjà après un temps relativement court, ce qui fait cependant que la viscosité du mélange augmente rapidement, que le mélange commence à s'expanser et que, le cas échéant, le processus - de durcissement commence déjà dans le dispositif de mélange, il est nécessaire 10 de faire en sorte que les durées de séjour soient très courtes car le mélange ne peut être réparti, après sa sortie de la chambre de mélange, sous la forme d'une couche mince et uniforme que dans le cas où la réaction chimique n'a pas encore commencé. Cela constitue cependant une condition absolue pour la fabrication en continu de panneaux de matière alvéolaire à base de résine phénolique, 15 car dans le cas où une telle répartition n'est plus possible, l'élément alvéolaire terminé présente des inclusions, des traînées et des zones à structure alvéolaire détruite. Les dispositifs de mélange connus ne permettent pas de satisfaire entièrement à cette exigence, car ils demandent des temps de mélange trop longs 20 pour l'homogénéisation et/ou ne fonctionnent pas en continu. Afin de remédier à cet inconvénient, on utilise conformément à l'invention, en tant que chambre de mélange, un dispositif agitateur entraîné à une vitesse élevée, comportant deux hélices contra-rotatives et on commande le déroulement de la réaction en passant par la température du mélange. 25 Selon l'invention, on peut introduire tous les composants, soit de puis le bas, soit depuis le haut,et les mélanger, soit de bas en haut, soit de haut en bas. Suivant un mode de réalisation préféré de l'invention, on introduit tous les composants depuis le bas et on les mélange en les faisant passer de 30 bas en haut. Cette disposition s'avère avantageuse et même nécessaire, en particulier dans le cas où les composants à mélanger présentent des viscosités très différentes ou des poids spécifiques très différents. Pour l'introduction de matières solides, on prévoit en outre une zone d'alimentation particulière dans la zone d'introduction dans le dispositif agi-35 tateur. L'introduction de la matière solide s'effectue avantageusement à l'aide d'une vis qui peut être une vis simple ou, selon les besoins, également une vis double ou multiple, contra-rotative ou tournant dans le même sens. Pour commander le déroulement de la réaction, on prévoit une régulation de la température du dispositif de mélange, de préférence sur le carter de ce dispositif. 40 . Le dessin annexé représente schématiquement plusieurs exemples de 69 5 10 15 20 25 30 35 40 18443 2 2010141 réalisation non limitatifs de l'objet de la présente invention ; sur ce dessin: - la fig. 1 représente un exemple de réalisation pour l'introduction et pour le mélange de liquides "dans la résine phénolique ; - la fig. 2 représente un détail de la fig. 1 ; - la fig. 3 représente un exemple de réalisation pour l'introduction et le mélange de matières solides dans la résine phénolique ; - la fig. 4 représente une variante du dispositif de la fig. 1. Le dispositif de mélange de la fig. 1 renferme un dispositif agitateur 2 à deux hélices contraires. A l'extrémité inférieure se trouve l'ouverture d'introduction centrale 4 pour les composants qui sont déjà pré-mélangés à l'extérieur du dispositif. Le carter du dispositif de mélange comporte une chemise de refroidissement 3. A l'aide du mécanisme d'entraînement 6,-le dispositif agitateur.est entraîné dans le sens de la flèche à une vitesse élevée de, par exemple, 800 à 3000 t/mn. La sortie du mélange se fait latéralement par l'ouverture 7 située à l'extrémité supérieure. Le commencement du processus d'expansion et de durcissement ou le déroulement de la réaction est empêché ou commandé à l'aide de la chemise de refroidissement 3. On a constaté qu'il est très avantageux dans la pratique de choisir les dimensions suivantes pour le dispositif agitateur et les hélices Cfig. 2) : d^/D = 0,1 à 0,6 , de préférence 0,3 à 0,5 b/D = 0,06 à 0,08 D/d1 = 1,05 d2/d3 = 1,1 D/H = là 1,5 La longueur L portée sur la fig. 1 dépend du débit recherché ; pour un débit de 2,5 kg/mn une valeur avantageuse pour cette longueur s'élève à L = 4D. D'autres valeurs choisies en fonction des conditions qui se présentent pour chaque cas peuvent évidemment donner également des résultats satisfaisants. Selon la fig. 3, une vis 8 est prévue pour l'introduction de la matière solide. Dans la zone d'introduction de la matière solide, c'est-à-dire de la vis 8, le dispositif agitateur comporte une zone d'alimentation 9. L'entrée pour la résine qui est introduite ici séparément porte la référence 4', la zone de mélange la référence 1 et l'ouverture de sortie pour le mélange la référence 7. Les nombres de tours n^ du dispositif agitateur et n^ de la vis 8 doivent être accordés de manière que x n^ soit sensiblement supérieur à x n^. Il est avantageux que n^ soit réglable entre environ 1000 et 3000 t/mn. Une matière solide introduite dans le dispositif de mélange en passant par la vis 8, par exemple un durcisseur solide, est transportée par la zone d'alimentation 9 dans la zone de mélange 1 et mélangée intimement dans cette zone, par l'hélice double, avec la résine phénolique amènée par l'ouver- COPY 18443 3 2010141 ture 4', le mélange ainsi formé quittant finalement le dispositif par l'ouverture 7. Ici également, on peut bien entendu prévoir une régulation de la température en vue de la commande du déroulement de la réaction. La fig. 4 représente une variante du dispositif de la fig. 1. On introduit ici les composants latéralement dans le dispositif à l'extrémité inférieure, soit séparément par les ouvertures 4' et 4", soit ensemble, à l'état pré-mélangé, par l'unique ouverture 4'. La sortie du mélange se fait à l'extré mité supérieure par l'ouverture centrale 7. On va donner ci-après un exemple de mise en oeuvre à l'aide du dispo sitif selon la fig. 4. Par l'ouverture d'introduction 4", on amène un liquide, par exemple 6 parties en poids de n-pentane comme agent moussant et 13 parties en poids d'un mélange de 20 % en poids d'acide ^-toluène sulfonique, de 20 % en poids d'acide sulfurique concentré et de 60 % en poids d'eau comme durcisseur et on le mélange de façon homogène, en l'espace d'un temps très court, à une vitesse de 2500 t/mn dans la zone de mélange 1, avec 100 parties en poids de résine phénolique amenée par l'ouverture d'introduction 4', le mélange sortant du dis positif par l'ouverture 7. Ici également, la chemise de refroidissement 3 permet de commander le déroulement de la réaction. 69 18443 4 2010141 REVENDICATIONS 1. Procédé de mélange 'en continu de résine phénolique expansible avec des matières solides et/ou des liquides, en particulier de faible viscosité, caractérisé par le fait que l'on utilise comme organe de mélange un dispositif 5 agitateur entraîné à une vitesse élevée et comportant deux hélices contraires et que l'on empêche une réaction dans le dispositif de mélange par régulation de la température du mélange. 2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que l'on introduit tous les composants depuis le haut et que l'on opère le mélange de 10 haut en bas. 3. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que l'on introduit tous les composants depuis le bas et que l'on opère le mélange de bas en haut. 4. Procédé suivant l'une des revendications 1 et 3, caractérisé par le 15 fait que l'on munit l'extrémité supérieure du dispositif agitateur d'une zone d'alimentation et que l'on introduit des matières solides dans cette zone d'alimentation. 5. Procédé suivant la rfevendication 4, caractérisé par le fait que l'on introduit les matières solides dans le dispositif à l'aide d'une vis d'alimen- 20 tation. 6. Procédé suivant l'une des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait que l'on prévoit une régulation de la température du dispositif de mélange.