Brevet FR2139932A1 — publié le 19730112

L'invention concerne un procédé pour la fabrication de mousses d'amiante à partir de dispersions de fibres d'amiante, et notamment un procédé pour la fabrication de pièces moulées en mousse d'amiante, à forme stable. et à faible poids par unité de volume. On connaît le procédé consistant à transformer en pièces profilées, en particulier destinées à l'isolation, des dispersions de fibres d'amiante contenant des dispersants. Grâce à l'utilisation de ces dispersions, les produits ont une plus grande uniformité que les produits antérieurs, simplement fabriqués à partir de suspensions aqueuses. Les pièces profilées jusqu'ici connues, fabriquées à partir de dispersions de fibres d'amiante, peuvent être classées en deux groupes d'après le mode de leur fabrication et leur structure. Au premier groupe appartiennent les pièces moulées qui sont préparées à partir de dispersions de fibres d'amiante, soit par déshydratation, par exemple par séchage ou sur des machines de Fourdrinier pour former des produits plats (Cf. Brevet des Etats-Unis NO 2.626.213), soit au moyen de procédés de précipitation et avec utilisation de dispositifs de façonnage pour l'obtention de produits moulées tels que cordons. de fibres et fils (Of. Brevet allemand N0 1.168.012; Brevet des Etats-Unis N0 3.453.818). Dans tous ces procédés de fabrication de produits cDntinus en fibres, une formation de bulles dans la dispersion, par exemple par de l'air, n'est guère désirable, car elle donne lieu à des produits non uniformes, moins résis tantes, qui ne peuvent pas être bobinés ni enroulés. Dans le proçédé faisant appel à une précipitation et à une filière, il se produit même fréquemment des ruptures du fil.La formation de bulles de gaz doit donc être complètement évitée (Cf.Brevet des Etats-Unis N 2.626.213), ou les bulles de gaz présentes doivent entre éliminées, ce qui entraîne des frais importants (Brevet des Etats-Unis NQ 3.453.818). PLu'second groupe appartiennent les pièces moulées qui sont fabriquées à partir de dispersions de fibres d'amiante par barbotage ou insufflation de gaz, et notamment d'air, puis sont séchées sous forme de corps isolants contenant des agents auxiliaires qui peuvent être éliminés par un traitement thermique consécutif (Demande de brevet allemand publiée après examen nO 1. 219.378; brevet britannique NO 1.131.044;Brevet des Etats-Unis NO 5.46z.191). Les pièces mouléés en amiante ainj réalisées ontun poids par unité de volume de 2 à 30 kg/m3 et sont donc extrêmement légères; elles ont pour avantage qu' elles sont élastiques, mais cela les rend inutilisables pour des isolations auto-portantes. Entant donné que ces pièces moulées peuvent être facilement endommagées, leur mise en oeuvre est à déconseiller dans de nombreuses applications, par exemple pour des couvertures ou revêtements finals. En raison de ldur sensibilité à l'égard de l'eau, elles ne peuvent pas être utilisées dans des applications où elles entreraient en contact avec de l'eau. On connaît par ailleurs un procédé pour la fabrication de plaques d'amiante (Cf.Demande de brevet allemand publiée après examen NO 1.224.653) selon lequel on ajoute à des dispersions de fibres d'amiante un agent précipitant, de sorte qu'il se produise une coagulation locale en pellicules. Ces pellicules sont brisées immédiatement après leur formation, jusqu'à ce que 6c' de la dispersion aient coagulé de cette manière. Le mélange ainsi obtenu peut être ensuite pressé sous forme de plaque. Certes, ces produits possèdent une certaine force portante, mais ils ont, par suite de leurfabrication, un défaut d'homogénéité très marqué. C'est ainsi qu'il apparaît par exemple, à côté de zones pratiquement dépourvues de pores, des régions à grosses cavités. Un autre inconvénient de ce procédé tient à la nécessité d'emploi de dispositifs spéciaux de coupe pour briser la pellicule. D'autre part, le réglage d'un poids déterminé par unité de volume est problématique. L'invention a pour but de fournir un procédé pour la fabrication de pièces moulées en amiante à forme stablé, procédé qui évite les inconvénients des procédés connus, aussi bien en ce qui concerne la technologie que ce qui a trait aux caractéristiques des produits finis, et qui donne lieu à de nouvelles pièces moulées en amiante. Conformément à l'invention, ce but est atteint par un procédé pour la fabrication de mousses d'amiante solides ou portantes, procédé qui est caractérisé par la combinaison des opérations suivantes a) une dispersion de fibres d'amiante est préparée et on la fait mousser de façon connue en soi; b) la mousse est fixée, avec maintien de sa structure alvéolaire, au moyen d'un agent connu en soi qui provoque la coagulation de la dispersion de fibres d'amiante; c) et le produit ainsi obtenu est soumis à un traitement thermique définitif, avec éventuellement un façonnage final. Ce procédé permet de fabriquer, de manière remarquablement simple, des pièces moulées en mousse d'amiante à forme stable, ayant le poids par unité de volume voulu, une grande homogénéité et une bonne tenue à l'égard de l'eau. Conformément à l'invention, des fibres d'amiante sont désagrégées de façon connue en soi dans le système aqueux avec des dispersants, par exemple avec des substances tensio-actives qui sont précipitables avec des sels métalliques. Il est particulièrement avantateux de préparer des dispersions qui contiennent un agent précipitant dans une quantité insuffisante pour la précipitation (agent sensibilisant). Elles peuvent aussi contenir d'autres additions, des charges ou similaires. On peut faire mousser, de façon connue en soi, les dispersions de fibres d'amiante obtenues de cette manière, par exemple par barbotage d'air ou insufflation de gaz, Un tel moussage est activé, si on le juge utile, par addition d'agents formateurs de mousse, et notamment par utilisation d'agents de dispersion formateurs de mousse (savons).Selon le poids voulu par unité de volume du produit final, on introduit plus ou moins d'air dans la dispersion. Cela peut s'effectuer par "appel d'air" avec une hélice ou par une addition dosée d'air comprimé à travers un tube finament perforé. Il est évidemment possible aussi de procéder à la formation de mousse en mêne temps qu'à la préparation de la dispersion de fibres d'amiante. La dispersion de fibres d'amiante que l'on a fait mousser, obtenue de cette manière et se composant de bulles d'air ou de gaz armées de fibres d'amiante, est ensuite traitée par un bain de précipitation. Cela peut s'effectuer en plaçant la mousse dans un moule qui contient éventuellement le bain de précipitation ou dans lequel celui-ci est ensuite ajouté, en fixant la mousse par coagulation et en extrayant le bain de précipitation épuisé ou en excès. Il se produit de ce fait une mousse d'amiante encore humide, mais cohérente (fixée). La dispersion moussée, contenant le gaz, peut. être aussi entraînée a travers des canaux de façonnage et extrudée dans un bain de précipitation approprié.De la sorte, il se produit également une coagulation de la dispersion avec fixation de la structure alvéolaire et on obtient, selon le déroulement du procédé, c 'est-à-dire en continu ou en discontinu, un cordon de mousse solide ou différentes pièces moulées de mousse fixée. Ces dernières peuvent être avantageusement obtenues en envoyant dans le canal de façonnage, en même temps que la dispersion que 1' a fait mousser, un courant discontinu de gaz qui interrompt périodiquement le courant de mousse. De préférence, on utilise pour l'exécution du procédé des dispositifs qui sont caractérisés par le fait que la buse de sortie de la dispersion que l'on a fait mousser et le bain de précipitayion sont séparés par un intervalle d'air, et le bain de précipitation se trouve en mouvement circulatoire. Deux formes de réalisation particulièrement préférées à cette fin sont représentées sur les figures 1 et'2 des dessins annexés. Sur la figure 1, la dispersion que l'on a fait mousser, est projetée contre un rideau de bain de précipitation qui s' é- coule à vitesse élevée au-dessus d'un déversoir. Sur la figure 2, la dispersion que l'on a fait mousser, et qui arrive par un tube d'adduction, tombe dans un récipient, de préférence en forme d'entonnoir, rempli d'un bain de préci- pitation et comportant un conduit d'évacuation suffisamment large. Le bain de précipitation et la mousse fixée s'écoulent sous l'effet de la pesanteur par le conduit d'évacuation. De cette manière, la pièce moulée en mousse fixée, qui est produite en continu, est entraînée par le courant du bain de précipitation dans un récipient récepteur. Les pièces moulées en mousse ainsi obtenues sont soumises au moulage définitif dans des moules fermants, se composant de préférence de cadres d'acier et de tôles perforées. Après une certaine pré-déshydratation, les produits fixés, amassés dans le moule, sont comprimés selon le poids voulu par unité de volume.Sous l'effet de la pression, la dispersion non coagulée qui est éventuellement encore présente, sort de;l'intérieur de la mousse fixée, coagule en présence du bain de précipitation qui adhère encore et contribue ainsi à une consolidation additionnelle. De cette manière, on peut contrôler à volonté le poids par unité de volume. C'est ce qui ressort du tableau suivant, TABLEAU Volume de moulage (par rap- Poids par unité de volume port au volume initial) ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ 95 % 40 50% 80 33 % 120 17 * 240 Le dispositif de traitement thermique, qui peut être à un seul étage et qui comprend des moyens de recuit, contient le plus souvent un étage additionnel de. séchage. Les produits en mousse fixée qui sortent par exemple du bain de précipitation et que l'on pourrait aussi appeler "préformes" ou ébauches, peuvent être exposés par exemple brièvement à une haute température. Ils perdent de ce fait les agents auxiliaires qu'ils contiennent. De cette manière, on peut fabriquer par exemple des billes en mousse d'amiante à faible densité, utilisables en vrac comme remplissage isolant pour espaces vides. les pièces moulées en mousse et séchées, extraites des moules, possèdent une stabilité mécanique remarquable. Elles peuvent être encore soumises à un traitement thermique (recuit) par lequel elles sont débarrassées, de façon connue en soi, de substances organiques auxiliaires encore présentes, sans perdre leur résistance. Au.contraire, la résistance mécanique s'en trouve améliorée. Les produits obtenus sont qualifiés de "soli- des" par rapport aux produits connus, en raison du fait qu'ils sont déformables plastiquement, mais non élastiquement. Le séchage est effectué de préférence à température élevée, en particulier entre 100 et 2200C Le recuit est effectué de préférence à 350-40C C. Pour la fabrication de pièces moulées à des dimensions exactes, le recuit peut s'effectuer directement dans le moule. Si des charges sont ajoutées, de façon connue en soi, aux dispersions de fibres d'amiante primitives avant le moussage, ou si les produits que l'on a fait mousser et fixés ont très fortement compactés par une pression élevée, la densité des produits peut s'élever jusqu'à 400 kg/cm3 pour les mêmes propriétés mécaniques. Par le recuit, on peut fabriquer des pièces moulées complètement dépourvues de liant. L'invention est ci-après expliquée de façon plus détaillée à propos d'un exemple, en référence à la figure 3 des dessins annexés. Exemple Un savon (715g, par exemple Savon Puhl ou stéarate de sodium) et un agent mouillant (72g, par exemple Supralan ou un alkylarylsulfonate de sodium) sont mis en solution dans une quantité suffisante d'eau dans le récipient de moussage 1, puis on ajoute 42 g de Al2S04.6H20, en solution dans un peu d'eau et on introduit alors 2860 g de fibres d'amiante (KB-374-3Z). Gette préparation est agitée au moyen d'une hélice tournant à vitesse élevée (1400 tr/mn; diamètre de l'hélice 175 mm pour 120 l de préparation). La dispersion moussante obtenue est refoulée, au moyen d'une pompe 2, à travers des buses 3 et elle tombe dans un entonnoir 4 empli de bain de précipitation (solution de ZnS04 à 5% dans l'eau). Un cordon sans fin de mousse fixée quitte l'entonnoir par son sol et tombe sur la plaque d'égouttage 6. Le bain de précipitation qui s'égoutte est renvoyé en circuit fermé à partir du récipient collecteur 7, au moyen de la pompe 5. Après avoir été légèrement pressé ou comprimé, le cordon est introduit dans un moule pré-chauffé à 1000C et, après fermeture de celui-ci, chauffé en continu à 2200C. Puis il est recuit à 350-40GOC, à forme stable, qui présente un poids par unité de volume de, 40 kg/m3. REN1)ICATIONS 1 - Procédé pour la fabrication de mousse d'amiante solide caractérisé par la combinaison des opérations suivantes a) une dispersion de fibres d'amiante est préparée et on la fait mousser de façon connue en soi; b) la mousse est fixée, avec maintien de structure alvéolaire, au moyen d'un agent connu en soi qui provoque la coagulation de la dispersion de fibres d'amiante; c) et le produit ainsi obtenu est soumis à un traitement thermique final, avec éventuellement un façonnage définitif. 2 2 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que des parties de la mousse sont prélevées de façon continue ou discontinue et fixées par un agent de coagulation. 3 - Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait qu'on utilise une dispersion de fibres d'amiante contenant un agent de précipitation. 4 - Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait qu'on maintient en mouvement circulatoire l'agent qui produit la coagulation, pendant le traitement de la dispersicn que l'on a fait mousser. 5 - Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait qu'on fait passer la dispersion que l'on a fait mousser, à travers un canal de façonnage avec adduction simultanée d'un courant discontinu de gaz.