Brevet FR2201964A1 — publié le 19740503

Cette invention concernesun procédé de préparation d'une plaque de filtre-presse utilisé dans la filtration de colorants, de pigments et d'autres produits chimiques industriels et concerne également une plaque de filtre-presse préparée par ledit procédé. Jusqu'ici les plaques pleines pour filtres-presses étaient constituées de bois dur de bonne qualité, par exemple de bois de cerisier, de bois d'arbre de Judée japonais, etc., mais ces bois ne sont maintenant plus très appropriés, par suite de l'insuffisance de sources de bons bois, de l'entretien compliqué des plaques en bois de filtres-presses, et de leur altération et de leur corrosion par une solution acide ou basique sous forme de la solution de filtration. En outre, l'indice de gonflement des plaques en bois des filtres-presses est très élevé, et ainsi il faut effectuer avec soin le montage des plaques et veiller soigneusement à leur bon fonctionnement. Il est donc nécessaire que les plaques des filtres-presses ne soient ni corrodées, ni souillées ni gonflées par la solution acide ou basique ou par le solvant organique utilisé comme filtrat, et puissent résister à des pressions normales et à des températures élevées, par exemple d'environ 700 à 900C, au moment de la filtration, et il est en outre nécessaire qu'on puisse facilement séparer le gateau des plaques et qu'on puisse facilement laver et sécher, après filtration, les plaques des filtres-presses. Cette invention consista à fournir un procédé de préparation de plaques de filtres-presses, qui consiste à mélanger une résine thermoplastique avec un porophore, à placer le mélange résultant dans un moule comportant plusieurs petits trous, et à chauffer ledit mélange à une température supérieure à la température de décomposition du porophore tout en faisant tourner le moule de façon à mouler le mélange, et également à former une plaque séparée par ce procédé. La plaque de filtre-presse ainsi préparée satisfait les conditions requises, et a en outre les avantages suivants : lorsqu'on la compare à une plaque en bois, sa durée de vie est beaucoup plus longue et peut se prolonger pendant des années, elle est plus légère, plus facile à travailler car on ne craint pas de la faire gonfler, et après traitement elle est plus facile à laver, à sécher, etc. La description suivante permet d'expliciter cette invention avec référence aux dessins annexés. La Figure 1 est une vue schématique d'une plaque de filtrepresse de cette invention. La Figure 2 est une vue en coupe transversale d'une plaque de filtre-presse suivant la ligne II-II de la Figure 1. La Figure 3 est une vue latérale d'un moule avant qu'on ait introduit une résine thermoplastique dans le moule pour préparer la plaque du filtre-presse de cette invention. Les Figures 4 et 5 sont des vues latérales du moule après remplissage de ce dernier par la résine thermoplastique. Reportons-nous aux Figures 1 et 2 : des rainures 1 sont ménagées à la surface d'une plaque pour permettre l'écoulement du filtrat, et un trou d'entrée 2 est prévu à la partie supérieure de la plaque pour laisser passer le filtrat ou les bains de lavage. Un trou d'écoulement 3 est prévu à la partie inférieure de la plaque afin d'entraîner le filtrat qui s'écoule le long des rainures 1, et on peut y adapter un bouchon en bois ou en résine synthétique. Des boulons sont prévus au centre sur les deux faces de la plaque pleine afin d'y fixer des poignées. Lorsque la rigidité de la plaque moulée en résine thermoplastique expansée n'est pas suffisante pour résister aux pressions anormales qui règnent au moment de la filtration, des tubes en acier ou des tissus de fibres de verre textile sont introduits dans la plaque, ou alors la plaque est renforcée par un produit moulé en résine thermoplastique non expansée qui joue le rôle d'dme. Parmi les exemples de résines thermoplastiques utilisées dans cette invention, citons le polypropylène, le polyéthylène à basse densité, le polyéthylène à haute densité, le chlorure de polyvinyle, le nylon, etc. mais ce sont les poudres, les flocons les pastilles broyées ou non broyées de polypropylène qui sont les plus intéressants Les porophores utilisés dans cette invention ne sont pas limités, mais on peut utiliser des porophores organiques du type décomposition, c'est-à-dire qui se décomposent avec dégagement gazeux, par exemple l'azo-dicarbonamide, l'azo-bis(isobutyronitrile), la p-toluènesulfonyl-semicarbazide, les composés benzène sulfonylés, etc. La proportion du porophore est de 0,1 à 1% en poids, et de préférence de 0,4 à 0,7% en poids. On prépare la plaque de cette invention en mélangeant des poudres, des flocons, des pastilles écrasées ou non écrasées d'une résine thermoplastique avec un porophore, on introduit le mélange résultant dans un moule, on ferme hermétiquement le moule. on chauffe ce moule de façon à faire fondre le mélange et à produire son expansion, tout en faisant tourner le moule, on refroidit le moule de façon à solidifier le mélange fondu, et on enlève du moule le produit moulé résultant. La vitesse de rotation du moule n'est pas limitée, mais le moule effectue de préférence un tour toutes les 6 à 10 minutes Lorsqu'il est nécessaire de rendre la surface de la plaque lisse de façon à ce qu'aucun filtrat résiduel ne puisse entre retenu à sa surface, on n'introduit à la partie superficielle du moule que des résines pulvérulentes formées de fines particules de 590 r ou moins, et on introduit dans la partie centrale du moule des pastilles de résine broyées ou non broyées, de façon à économiser les résines pulvérulentes fines coûteuses et de façon à pouvoir produire le moulage à un faible prix de revient. On assemble les plaques pleines ainsi préparées à l'aide de cadres et on peut alors les utiliser dans la filtration. On peut également préparer les cadres des filtres-presses selon ce procédé. Les exemples suivants sont des exemples de mise en oeuvre de cette invention. EXEMPLE I On assemble un moule pour plaque, de 1180 mm de long, de 1130 mm de large et de 60 mm d'épaisseur, comme le montre la Figure 3. Un moule rainuré est repéré par le numéro 5 et il présente de petits trous 12 de 3 mm de diamètre qui servent au dégazage, un bossage cylindrique à la surface du moule 5 est repéré par le numéro 6 et il est destiné à s'adapter dans le trou 2 de la plaque qui assure le passage d'un filtrat, et les c8tés du moule sont repérés par le numéro 7. Comme le montre la Figure 4, 24 kg de polypropylène du type homopolymère (indice de viscosité mesuré selon la norme AsTMDl23S : 8 g/10 minutes) contenant 0,6% en poids d'azo-dicarbonamide comme porophore sont introduits dans la partie centrale 9 du moule, et 18 kilogrammes de poudres fines de ce meme polypropylène auquel on a fait traverser les mailles d'un tamis de 590 p d'ouverture, et qui contient 0,5% en poids du meme porophore mentionné plus haut sont introduits à la partie périphérique 8 autour de la partie centrale 7. On place un moule 5' ayant la meme structure que celle du moule 5 sur le moule 5 de façon à fermer hermétiquement ce dernier, et on chauffe le moule fermé hermétiquement et on le fait tourner lentement à raison d'un tour toutes les 10 minutes, dans un four chaud à 3200C pendant 2 heures et 10 minutes, puis on le refroidit dans un bain d'eau pendant 1 heure. Ensuite on enlève le produit moulé résultant du moule. Le taux d'expansion du produit moulé ainsi obtenu est voisin de 18. EXEMPtE 2 On assemble un moule pour plaque pleine, de 1270 mm de long, de 1270 mm de large et de 40 mm d'épaisseur, comme l'indique la Figure 3. On place dans un autre moule 20 kilogrammes de polypropylène du type homopolymère (indice de viscosité mesuré selon les normes ASTMD 1238 : l,Og/lo minutes), et on chauffe le polypropylène dans un four chaud à 3000C pendant 1 heure et 30 minutes, tout en faisant tourner le moule lentement à la vitesse de un tour toutes les 7 minutes. puis on place le produit moulé dans un bain d'eau et on le comprime avant que le refroidissement ne soiL- complet, Si bien qu'on obtient un produit moulé non expansé en forme de plaque, de 1270 mm de long, de 1270 mm de large et de 15 mm d'épaisseur. On place la plaque moulée ainsi obtenue dans la partie centrale 11 du moule 5 dont elle forme l'8me, comme le montre la Figure 5, et on introduit 20 kilogrammes de pastilles broyées de polypropylène de type homopomypère (indice de viscosité mesuré selon les normes ASTM D 1237) dont la taille des granules ne dépasse pas 2,5 mm et qui contiennent 0,6% en poids du meme porophore que celui de l'Exemple 1, dans la partie périphérique 8 qui entoure partie centrale 11, autrement dffi l' me.On ferme hermétiquement le moule avec un autre moule 5' de la meme manière que dans l'Exemple 1, et on le chauffe en le faisant tourner lentement à la vitesse de 1 tour toutes les 8 minutes, dans un four chaud à 3300C pendant 1 heure 40 minutes, puis on refroidit dans un bain d'eau pendant 1 heure. Ensuite on enlève du moule la pièce moulée. La plaque ainsi obtenue est suffisamment renforcée par l'8me de la partie moulée non expansée, meme si l'épaisseur est aussi faible que 40 mm. On assemble les plaques ainsi obtenues à l'aide de cadres et on les utilise dans les filtres-presses de façon à filtrer une solution aqueuse de soude caustique à 5% contenant des colorants en suspension à 900C et également une solution aqueuse d'acide sulfurique à 10% contenant des colorants en suspension à 80 C, et on n'observe aucun phénomène anormal comme par exemple une déformation, des fuites, etc. REVEEDICP,TIONS 1. Procédé de préparation d'une plaque de filtre-presse, caractérisé en ce qu'il consiste à mélanger une résine thermoplastique avec un porophore, à introduire le mélange résultant dans un moule ayant une série de petits trous, et à chauffer le mélange à une température supérieure à la température QZ décomposition du porophore, tout en faisant tourner le moule, de façon à assurer l'expansion et le moulage du mélange. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on introduit dans la partie périphérique du moule un mélange du porophore et de la résine thermoplastique dont les particules ont une taille de 59O,u ou moins, et en ce qu'on introduit dans la partie centrale du moule un mélange du porophore et de la résine thermoplastique sous forme de pastilles ou de pastilles écrasées. 3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on place dans la partie centrale du moule une matière non expansée formant Sme et constituée seulement de la résine thermoplastique, et en ce qu'on remplit la partie périphérique du moule d'un mélange de la résine thermoplastique et du porophore pour que ce mélange entoure la matière formant 1'!me. 4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la résine thermoplastique est le polypropylène, le polyéthylène à basse densité, le polyéthylène à haute densité, le chlorure de polyvinyle ou le Nylon. 5. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le porophore est l1azo-dicarbonamide, l'azobis(isobutyronitrile) la p-toluènesulfonyl-eemicarbazide# ou un composé benzènesulfonylé. 6. Plaque de filtre-presse préparée selon 1'une quelconque des revendications 1 à 5.