Brevet FR2045611A1 — publié le 19710305

La présente invention est relative à des granulés colorés artificiellenent, à leur procédé de fabrication et à des éléments de revêtement tels que des bardeaux fabriqués à d'aide de ces granulés0 On sait que l'on utilise actuellement des éléments de rev8tement de toitures ou de murs qui sont constitués par un support en un matériau en feuille de faible épaisseur, généralement souple, qui est enrobé à l'aide d'un produit isolant de l'humidité tel que par exemple une composition bitumineuse0 Ces matériaux de revttement présentent, en raison de leur revêtement bitumineux une apparence peu esthétique et il est intéressant de pouvoir les recouvrir d'une couche d'un matériau qui d'une part permet de masquer l'apparence inesthétique de la couche bitumi- neuse en conférant à l'élément de revêtement une apparence et des coloris plus attractifs et qui, d'autre part, alourdit et protège la feuille de revêtement. Les granulés selon la présente invention sont destinés à recouvrir des éléments de revStement ou bardeaux constitués à l'aide de feuilles rendues imperméables par impré- gnation à l'aide de compositions par exemple bitumineuses. Les granulés selon l'invention présentant l'avantage de donner à 1 'élément de rev8tement une plus grande rigidité et une plus grande stabilité vis-à-vis des effets résultant du vent ou des précipitations atmosph6riques. De plus, les granulés selpn l'invention permettent de réaliser une coloration extrêmement solide et durable des éléments de revêtement en question. la présente invention a pour objet le produit industriel nouveau que constituent des granulés colorés artificiellement, destinés en particulier à la réalisation d'éléments de revêtement tels que des bardeaux, ces granulés étant essentiellement caractérisés par le fait qu'ils sont constitués par des particules de produits minéraux de forme non sphérique, anguleuses et présentant des dimensions de même ordre de grandeur selon leurs trois directions, lesdites particules étant recouvertes d'une couche vitrifiée comprenant un pigment constitué par un oxyde métallique et un silicate de sodium ou de préférence de potassium. les particules utilisables pour la réalisation des granulés selon l'invention peuvent être réalisées par bro yage de différents types de minéraux tels que par exemple des quartz ou des schistes qui présentent une résistance suffisante vis-à-vis des agents atmosphériques. Le broyage de ces minéraux doit etre réalisé par des méthodes connues, de manière à obtenir des particules non sphériques c'est-à-dire présentant des formes anguleuses, par exemple ayant sensiblement la forme de cubes ou de parallèlépi pêdes. Ces particules doivent avoir leurs trois dimensions qui présentent une importance sensiblement du même ordre de gran deurO En d'autres termes, ces particules doivent se présenter sous forme de volumes anguleux et non sous forme de paillettes ou d'écailles relativement plates. Selon un mode de réalisation préféré de l'invention la granulométrie de ces particules est comprise entre 0,5 et 1,6 mm. Les pigments utilisables selon l'invention sont des poudres colorées stables, non fusibles, qui sont constituées généralement par des oxydes artificiels de métaux tels que le fer, le chrome, le titane ou le cobalt. Ces pigments doivent se trouver sous la forme la plus fine et la plus divisée possible, les grains ayant généralement des dimensions inférieures 10 microns, La proportion de pigments colorés est, selon l'invention, comprise entre 1,5 et 5 % et de préférence entre 2 -et 3 * en poids par rapport aux granulés devant être colorés. Conformément à l'invention on réalise la vitrification de l'enrobage coloré des granulés minéraux qui ont été décrits ci-dessus, à laide de silicate de sodium ou de préfé- rence à l'aide de silicate de potassium. Ce silicate peut store présent dans la composition à une proportion d'environ 5 à 8 % du poids de granulés et de pigments. La vitriflcatlon- s'effectue par cuisson dans un four, à une température qui est généralement comprise entre 450 et 6-500C, Les granulés coloris artificiellement selon l'invention se caractérisent par une bonne résistance à l'action de l'eau, une résistance importante à l'abrasion et à la compression, une forme anguleuse, de préférence sensiblement cubique ou parallélèpipédique qui permet de realiser des couches monogranulaires de densité superficielle élevées Ces granulés sont égale ment caractérisés par une faible porosité et sont de ce fait peu sensibles aux gelées.Ils ont également une bonne résistance à l'action des rayons ultra-violets et leurs qualités réfrac tares sont suffisantes pour pouvoir résister aux chocs thermiques résultant de l'action des différents agents atmosphériques. La présente invention a également pour objet un procédé pour fabriquer les granulés colorés tels que définis cidessus, ce procédé étant essentiellement caractérisé par le fait que l'on procède au broyage l'un minéral sous la forme de particules anguleuses présentant des dimensions du même ordre de grandeur selon leurs trois directions, dont la granulometrie est de préférence comprise entre 0,5 et 1,6 mm, que l'on procède à un dépoussiérage et à uz séchage desdites particules, que l'on mélange dans un malaxeur mécanique les particules ainsi obtenues avec une poudre de pigments colorés telle qu'une poudre d'oxyde métallique à raison de 1,5 à 5 % et de préférence de 2 à 3 % de pigments colorés par rapport au poids de particules, qu'on ajoute en mélangeant un silicate de métal alcalin, de préférence un silicate de potassium, à température ambiante à raison d'environ 5 à 8 ffi en poids de silicate par rapport au mélange de granulés et de pigments, de manière à obtenir un mélange se présentant sous la forme d'un mortier granuleux homogène, que 1 'on introduit ce mélange dans un four à une température d'environ 450 à 650 en maintenant sous agitation le mélange précité qui reste quelques minutes dans ledit four et les grulés colorés en etant ensuite extraits et refroidis. La présente invention a également pour objet un autre procédé pour réaliser les granulés colorés définis cidessus, procédé différant du procédé précédemment décrit par le fait que l'on réalise tout d'abord le mélange du pigment et du silicate dans un malaxeur, ce qui permet d'obtenir une pâte fine colorée, puis que l'on mélange les particules à la pâte ainsi obtenue, après quoi on réalise la vitrification dans les mimes conditions que celles exposées ci-dessus. Dans le but de mieux faire comprendre l'invention on va en décrire maintenant, à titre d'illustration et sans aucun caractère limitatif, deux modes de mise en oeuvre indiqués ci-après à titre d'exemple. EZPI.E 1 On utilise comme matériau de départ un quartz dont l'analyse donne les résultats suivants - SiO2 ............................................ 64,60 - TiO2 ............................................ 0,70 - Al2O3 ........................................... 17,50 - S2O3 ............................................ 4,75 - CaO ............................................. 1,75 - MgO ............................................. 1,60 - SO3 ............................................. 0 - CO2 + H2O + MV .................................. 2,80 - K2O ............................................. 2,12 - MA2O ............................................ 2,16 - Divers .......................................... 1,58 Total ............................... 100 l'analyse des alcalins solubles donne le résultat suivant - K2O soluble ..................................... 0,05 - Na2O soluble .................................... 0,07 Ce quartz est broyé selon une technique conventionnelle pour obtenir des particules de formes sensibleuent cubiques ou parallélèpipédiques ayant une granulométrie de 0,5 à 1,6 mm. Ces particules sont dépoussiérées, lavées et séchées selon une technique conventionnelle. Pour réaliser des granulés de coloration verte, on introduit les particules obtenues comme indiqué ci-dessus dans un malaxeur mécanique en leur adjoignant 2 % en poids de pigments verts d'oxyde de chrome dont les dimensions sont inférieures à 10 microns (vendu sous la dénomination GN par la firme BAYER). Lorsqu'un mélange homogène est obtenu, on ajoute 6 % en poids de silicate de potassium liquide à une concentration de 32 Bé. On continue le mélange jusqu'à obtenir un mortier granuleux de consistance homogène. Ce mortier ainsi obtenu est ensuite introduit dans un four rotatif-à mazout muni d'agitateurs à palettes. La tem- pérature du four est réglée à 5a00C: et le matériau séjourne dans le four pendant -une durée de 5 minutes. A la sortie du four et- après refroidissement on obtient des granulés ayant une belle coloration verte qui présentent les qualités requises pour recouvrir des éléments de revêtement Dans une variante on peut utiliser du silicate de sodium à la place du silicate de potassium, bien que ce .dernier donne des résultats meilleurs et. est de ce fait préféré. EXEMPLE 2 On utilise comme matériau de base un schiste dont l'analyse est la suivante - SiO2 ............................... 65,80 - TiO2 ............................... 1,20 - Al2O3 .............................. 15,95 - Fe2O3 .............................. 5,85 - CaO ....................... 0,90 - MgO ................................. 1,75 - K2O ................................. 3,20 - Na2O ................................ 2,25 - Perte au feu ............................ 2,85 Ce schiste est broyé dans les conditions indiquées à l'exemple 1 avec une granulométrie de 0,5 à 1,6 mm. Les particules sont dépoussiérées, lavées et séchées. Pour réaliser des granulés de couleur noire on mélange dans un malaxeur 3 parties en poids de pigments en poudre d'oxyde de fer artificiel de couleur noire (vendue sous la dénomination 303 T par la. Société BçYER) avec des grosseurs de particules inférieures à 10 microns, à 7 parties en poids de silicate de potasses. La composition ci-dessus est mélangée intimement jusqu'à l'obtention d'une pâte fluide colorée. On réalise ensuite dans un malaxeur le mélange intime de 90 % de particules de schiste définies ci-dessus et de 10 % en poids du mélange de poudre d'oxyde de fer et de silicate obtenu comme il.vient d'8tre indiqué. Après l'obtention d'un mortier granuleux homogène on introduit ce dernier dans un four rotatif avec dispositif malaxeur, dont la température est réglée à 550 C, le matériau séjournant dans le four-pendant une durée de -7-minutes environ. Â la sortie du four et après refroidissement, on obtient des granulés de couleur noire qui sont parfaitement enrobés par un revêtement vitrifie très résistants Ces granulés conviennent particulièrement pour la réalisation d'éléments de revêtement tels que des bardeaux. Dans une variante il est possible de - substituer le silicate de sodium au silicate de potassium. Il est bien entendu que les modes de réalisation qui ont été décritsci-dessus ne pré-sentent aucun caractère limitatif et qu'ils pourront recevoir toute modification désirable sans sortir pouH cela du cadre de l'invention. En particulier, il est clair que les natures du quartz et du schiste données dans les exemples n'ont été données quià titre indicatif et que de nombreux minéraux conviennent à la mise en oeuvre de l'invention. R E--V E N D I C A U I O N S 1. Granulés colorés artificiellement en-particu lier7pour la réalisation d'éléments de revêtement tels que des bardeaux, c;aractériaés par le fait qu'ils sont cpnstitués par des particules de produits minéraux, de forme non sphérique, anguleuse et présentant des dimensions de même ordre de grandeur selon leurs trois directions, lesdites- particules étant reaouvertes d'une couche vitrifiée comprenant un pigment et un silicate de métal alcalin. 2. Granulés selon la revendication 1 caractérisés par le fait que les particules ont une granulométrie comprise entre 0,5 et 1,6 mm. 3. Granulés selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisés par le fait que le pigment est un oxyde métallique en poudre finement divisée. 4. Granulés selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisés par le fait que le silicate est le silicate de sodium ou de préférence le silicate de potassium. 5. Granulés selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisés par le fait qu'ils contiennent entre 1,5 et 5 % et de préférence entre 2 et 3 % en poids de pigments par rapport au poids de particules. 6. Granulés selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisés par le fait qu'ils contiennent environ 5 à 8 % en poids de silicate par rapport au poids de particules. 7. Granulés selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisés par le fait que l'enrobage constitué par les pigments et le silicate a été vitrifié par élévation de têmpérature. 8. Procédé pour la fabrication des granulés selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé par le fait que l'ôn procède au broyage d'un minéral sous forme de particules anguleuses présentant des dimensions du même ordre de grandeur selon leurs trois directions, que l'on procède au dépoussiérage et au séchage de ces particules, que l'on mélange ces particules à une poudre de pigments colorés et à un silicate pour obtenir un mortier .granuleux, que l'on'chauffe ce mortier à une température d'environ 450 à 650 G en 1 'agitant pendant un temps suffisant pour obtenir la vitrification de l'enrobage, et que l'on laisse refroidir les granulés colorés ainsi obtenus. 9. Procédé selon la revendication 8 caractérisé par le fait que l'on mélange d'abord les particules et les pigments après quoi on incorpore le silicate. 10. Procédé selon la revandication 8 caractérisé par le fait que liron mélange d'abord les pigments et le silicate, après quoi on incorpore les particules. 11. Elément de revêtement tel que bardeau, caractérisé par le fait qu'il est recouvert d'une couche de granulés colorés selon l'une quelconque des revendications 1 à 7.