Brevet FR2243917A1 — publié le 19750411

1a présente invention concerne la fabrication d'ouvrages de structure poreuse en mélanges durcissables à base d'une matière minérale fibreuse, d'un lint synthétique et d'un moussant, ces ouvrages étant utilisés essentiellement pour l'isolation phonique le calorifugeage de structures et d'unités variées. Plus précisément, cette invention concerne essentiellement un procédé de fabrication d'ouvrages réalisés à base de laine de verre ou de laine minérale. On connaît déjà un procédé de fabrication d'ouvrages de structure poreuse consistant à former, à partir de laine minérale ou de laine de verre, dans une chambre de précipitation de fibres, une couche (un tapis) d'une épaisseur maximale de 50 mm, et à l'imprégner d'une solution aqueuse, préparée à l'avance et émulsifiée, d'un liant synthétique, ce liant étant notamment l'alcool phénolique. Pour émulsifier la solution aqueuse de liant on peut soit la brasser avec un émulsifiant, soit utiliser un moyen chimique tel que l'introduction d'additifs gazifères comme la poudre d'aluminium. On élimine l'excès de la solution de liant qui demeure à la surface de la couche (du tapis). Après impregnation on soumet la couche à un traitement thermique dans une chambre de séchage pour le durcissement du liant, et on la découpe ensuite en ouvrages de dimensions requises. La formation de la couche (du tapis) dans une chambre de precipitation de fibres donne lieu à une orientation spontanée des fibres de laine de verre ou de laine minérale, caractérisée par une distribution irrégulière (des fibres) sur la surface de la chambre de précipitation. Pour cette raison, la couche forme est stratifiée el épaisseur, alors que les ouvrages qui en dérivent ont une structure irrégulière. Etant donné la densité non uniforme de la couche de fibres minérales dans certaines zones, il est pratiquement impossible de réaliser une imprégnation régulière de la couche par la solution aqueuse de liant émulsifiée, ce qui conduit à des ouvrages de structure stratifiée d'une densité irrégulière, qui ont des caractéristiques physiques et mécaniques insuffisantes. En outre le procédé connu ne permet d'obtenir que des ouvrages d'une épaisseur limitée (jusqu' 50 mm), ce qui s'explique par la difficulté d'imprégner une couche de plus forte épaisseur par une solution de liant émulsifiée. L'invention a pour objectif d'éliminer les inconvénients précités. On s'est donc proposé de créer un procédé de préparation d'ouvres de structure poreuse, dans lequel on moule ces ouvrages à partir d'une masse qui leur confere une structure isotrope et une densité uniforme dans l'ensemble de leur volume, tout en leur donnant des caractéristiques physiques et mécaniques élevées, l'épaisseur des ouvrages pouvant avoir une valeur quelconque. La solution consiste en ce que, dans la fabrication d'ouvrages de structure poreuse par moulage à partir d'une solution aqueuse émulsifiée de liant et d'une matière minérale fibreuse, suivi d'un traitement thermique, on agite, suivant l'invention, la solution aqueuse de liant préalablement émulsifiée avec une matière minérale fibreuse, afin d'obtenir une masse homogène, en introduisant la matière minérale fibreuse à raison de 8 à 0 O du poids de la masse à mouler à obtenir. Pour obtenir une masse à mouler qui se prête facilement à la mise en forme, il est avantageux, au cours de sa préparation, d'introduire les constituants dans les proportions suivantes (ss0 en poids) matière minérale fibreuse 8 à 20 liant 10 à 20 émulsifiant 0,2 à 0,5 eau 60 à 80 L'invention consiste essentiellement en ce qui suit Tout d'abord on prépare à partir d'une solution aqueuse de liant émulsifiée et d'une matière minérale fibreuse une masse à mouler à partir de laquelle on confectionne soit une couche (un tapis) continue, soit des ouvrages isolés qu'on soumet à un traitement thermique. La préparation de la masse à mouler permet d'obtenir une répartition uniforme du liant dans le volume entier de l'ouvrage confectionne.L'agitation de la solution de liant préalablement émulsifiée avec une matière minérale fibreuse permet d'obtenir une masse à mouler à haute teneur en phase solide (jusqu'à 20 ffi en poids). Malgré la forte teneur de la masse à mouler en matière fibreuse, son homogénéité et sa porosité permettent à cette masse à mouler de garder une bonne aptitude à la mise en forme, et les ouvrages finis sont caractérisés par une résistance mécanique améliorée. Ba proportion minimale admise de matière minérale fibreuse a été choisie de manière à assurer la résistance mécanique nécessaire des ouvrages. Elle ne doit pas être inférieure à 8 %. En outre, au cours du malaxage de la solution émulsifiée de liant avec la matière minérale fibreuse, les bulles du gaz contenu dans la solution de liant émulsifiée se répartissent sur les fibres en prévenant leur précipitation et assurant la distribution uniforme des fibres dans le volume. Les fibres perdent alors leur orientation et se répartissent dans la totalité du volume, ce qui permet d'obtenir des ouvrages de structure isotrope. Après la mise en forme des ouvrages et leur traitement thermique, une partie de liant durci conserve la forme sphérique acquise par précipitation du liant sur les alvéoles de mousse, en conférant ainsi une porosité et une r-sistance additionnelles aux ouvrages fabriqués. La mise en oeuvre d'une masse de moulage de structure homogène permet de réaliser des ouvrages ayant une structure régulière dans leur volume et une épaisseur pratiquement quelconque. Pour confectionner des ouvrages par le procédé de l'invention, on peut utiliser, à titre de liants, des résines phénol-formol et des résines urée-formol, ou bien une émulsion à l'acétate de polyvinyle. Pour mettre la solution de liant en émulsion on peut employer un émulsifiant (moussant) à base de colle et de colophane ou bien à la saponine. A titre de matière minérale fibreuse il est avantageux d'utiliser de la laine de verre ou de la laine minérale. Il est possible de régler les caractéristiques physiques et mécaniques des ouvrages en modifiant le genre et la proportion d'émulsifiant, le taux d'émulsification de la solution ainsi que la proportion des constituants de la masse à mouler. les ouvrages obtenus peuvent être additionnellement découpés ou sciés. les ouvrages obtenus suivant le procédé de l'invention peuvent etre utilisés partout où il s'agit d'obtenir le calorifugeage ou l'isolation phonique dans un large intervalle de températures, et où l'on cherche, d'autre parut, à obtenir un isolant de faible masse volumique qui ne soit pas combustible. La haute concentration en matière minérale fibreuse de la masse à mouler réduit les frais de traitement thermique, augmente la productivité des unités industrielles et élève la résistance mécanique des ouvrages réalisés. D'autres caractéristiques-et avantages de l'invention apparaitront à la lecture de la description qui va suivre de plusieurs exemples -de réalisation non limitatifs. EXEMPLE 1 On prépare dans un mélangeur-malaxeur une masse de moulage à partir des constituants suivants, fio en poids laine minérale 10, résine phénol-formol 10, émulsifiant à base de colle et de colophane 0,2, eau 79,8. On admet la masse de moulage entre les bandes d'un convoyeur et on forme une couche (un tapis) continue de 100 mm d'épaisseur et de 1100 mm de largeur. Ensuite on maintiens la couche (lue tapis) dans une chambre de traitement thermique à une température de 200oC pendant 18 minutes, après quoi on la découpe, au moyen de couteaux transversaux et longitudinaux, en panneaux de format en plan de 1000 x 1000 mm. Ces panneaux ont une masse volumique de 170 kg/m3 et une résistance, sous une compression à 10 , de i,2 kgf/cm?. EXEtiPIS 2 On fabrique d'une façon analogue une masse de moulage à partir d'autres constituants, sQ en poids laine de verre 17, résine urée-formol 15, émulsifiant résine-saponine 0,5, eau 67,5. A partir de cette masse de moulage, comme dans l'exemple 1, on obtient une couche (un tapis) continue d'une épaisseur de 50 mm. On applique le traitement thermique à une température de 1800C pendant 12 minutes. On découpe la couche en panneaux d'un format en plan de 1000 x 1500 mm. Ces panneaux ont une masse volumique de 200 kg/m3, une résistance sous une compression à 10 % de 1,8 kgf/cm2 et une structure régulière isotrope. EXEMPLE 3 On prépare d'une façon analogue, dans un mélangeurmalaxeur,-une masse à mouler constituée des el ments suivants, en poids laine minérale ?0, émulsion d'acétate de polyvinyle 18, émulsifiant à base de colle et de colophane 0,-5, eau 61,5 On forme à partir de cette masse de moulage, comme dans l'exemple 1, une couche continue de 70 mm d'épaisseur. On applique le traitement thermique à unn température de '200G pendant 12 minutes. On découpe la couche en panneaux de format en plan de 'i000 x 1500 mn. Ces panneaux ont une masse volumique de 185 kg/m3, une résistance sous une compression à 10 ç de 1,6 kgf/cm? et une structure homogène et isotrope. Les panneaux sont caractérisés par un coefficient d'isolation phonique élevé dans un large intervalle de fréqtences. Ainsi que le montrent les exemples cités, les panneaux fabriqués par le procédé de l'invention présentent de hautes caractéristiques physiques et mécaniques qui permettent de les utiliser avec succès en tint que matériaux de calorifugeage et d'isolation phonique. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et représentés qui n'ont été donnés qu'à titre d'exemple. En particulier, elle comprend tous les moyens ccnstituants des équivalents techniques des moyens décrits ains que leurs combinaisons, si celles-ci sont exécutées suivant son esprit et mises en oeuvre dans le cadre des revendications qui suivent. REVENDICATIONS 1. Procédé de fabrication d'ouvrages de structure poreuse par formage à partir d'une solution aqueuse émulsifiée d'un liant et d'une matière minérale fibreuse, suivi d'un traitement thermique, caractérisé en ce que pour obtenir la masse à mouler on agite avec la matière minérale fibreuse la solution aqueuse de liant préalablement émulsifiée, jusqu'à l'obtention d'une masse homogène, la matière minérale fibreuse étant introduite à raison de 8 à 20 ffi du poids de la masse à mouler à obtenir. 2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que pour préparer la masse à mouler on introduit ses constituants dans les proportions suivantes ( % en poids) : matière minérale fibreuse 8 à 40, liant 10 à 20, émulsifiant 0,2 à Ouf5, eau 60 è 80 3. Ouvrages de structure poreuse, caractérisés en ce qu'ils sont obtenus par le procédé suivant l'une des revendications 1 et 2.