Brevet FR2321318A1 — publié le 19770318

La présente invention concerne un procédé physique pour transformer des liquides en mousses. On utilise les mousses dans de nombreux domaines techniques et les procédés de préparation des mousses sont donc particulièrement importants. On transforme en mousses les matières plastiques en décomposant des agents gonflants dans des solutions liquides de composés de poids moléculaire élevé. On prépare en particulier les mousses de polyuréthanne selon ce procédé. Egalement, on transforme surtout les résines de polyester insaturé dissoutes dans le styrène en opérant selon ce procédé. En plus de la transformation chimique en mousses, il existe des procédés purement physiques. Dans la forme la plus simple de transformation physique en mousses1 on agite ou on bat de l'air dans les solutions. L'inconvénient est que le volume dtair présent dans la mousse obtenue est très faible et qu'on peut difficilement le modifier. Dans d'autres procédés1 on introduit de l'air dans le liquide à travers des verres frittés ou des systèmes capillaires (voir par exemple la demande de brevet DOS n" 2 227 795 déposée en République Fédérale dlAllemagne). Cependant, dans ce procédé, il est difficile dtobtenir un débit élevé. L'invention a pour objet un procédé physique pour transformer des liquides en mousses permettant de produire en continu des quantités importantes de mousse avec une quantité importante de gaz et un débit élevé. De plus, on peut faire varier la taille des cellules des mousses dans des limites étendues. Selon le procédé de l'invention, on introduit un gaz en quantité mesurée dans le liquide à transformer mousse et on conduit le mélange gaz-liquide à travers un tube comportant des obstacles distribués au hasard. On a avantage à utiliser un tube garni de fils métalliques ou de fibres synthétiques. Dans un autre mode de réalisation de l'inven- tison, on fait passer successivement le mélange gaz-liquide à travers plusieurs tubes comportant des obstacles distribués au hasard. On peut utiliser comme gaz de l'air, de l'azote, du dioxyde de carbone, du gaz naturel, du butane et similaires, selon l'application envisagée. L'avantage principal de l'invention est qu'on peut facilement produire des quantités importantes de mousses. On peut régler le volume de l'air et la taille des cellules dans des limites étendues. Les dépenses relatives à l'appareil sont réduites car l'appareil de moussage n'est constitué que d'un tube portant un garnissage de fibres. On peut donc facilement nettoyer lfappareil. On peut facilement renouveler le garnissage de fibres. -D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre de plusieurs exemples de réalisation et en se référant à la figure annexée qui illustre schématiquement un appareil pour la mise en oeuvre du procédé de l'invention. L'appareil pour transformer des liquides en mousses1 illustré par la figure est constitué d'un tube 1 entièrement garnl de filaments de polyamide-6 (Perlon). Les filaments de polyamide forment dans le tube 1 un matelas 2 de fibres reparties au hasard. On introduit dans le tube 1 des quantités mesurées de gaz et du liquide à transformer en mousse, On introduit le gaz (par exemple de 11 air) par un robinet d'arret réglable 3 et un filtre à air 4. On règle le débit d'air avec un rotamètre 6 et on mesure la pression de l'air d'alimentation avec un manomètre 7. On introduit le liquide à transformer en mousse à partir d'un réservoir 8 en utilisant une pompe à engrenage 9. Le mélange liquide-air 10 s'écoule ensuite dans le tube 1. En utilisant des filaments de Perlon texturés dans le tube 1 on forme une zone de mélange comportant de très petites cavités ayant une disposition géométrique irrégulière. De façon surprenante, cette disposition simple provoque un-mélange intense d'un mélange liquide-gaz. I1 se forme une mousse 11 à pores très fins à l'extrémité supérieure du tube 1 et on la recueille dans le récipient 12. Au lieu d'utiliser un tube l, on peut également utiliser plusieurs tubes avec des garnissages de fibres, disposés les uns derrière les autres. La longueur globale du garnissage de fibres (longueur de la zone de mélange) détermine la finesse des pores de la mousse. L'invention est illustrée par les exemples non limitatifs suivants. Exemple 1 On utilise un appareil ayant les caractéristiques suivantes - diamètre interne du tube 1 44 mm - longueur du tube 50 mm 3 - volume du tube 425 cm On remplit ce volume de 100 g de fibres de polyamide (diamètre = 0,1 mm). On fait varier la pression de l'air d'alimentation, le débit d'air et le débit du liquide. Les résultats obtenus figurent dans le tableau suivant TABLEAU I Pression de Débit du Taille des Volume de Nature du l'air d'ali- liquide > cellules de l'air % liquide mentation, cm /mn la mousse, transformé bars cm /mn mm en mousse 3 200 1/100 96 A 2 200 1/10 96 A 3 50 Cl/lQO 93 B 5 100 Le liquide A est une solution d'environ 1 g de Pril dans 1 litre d'eau.Le Pril est un agent mouillant standard du commerce pour usage domestique. Le liquide B est une émulsion huile dans l'eau (par exemple des huiles minérales ou des huiles de type ester, en particulier des esters alkyliques d'acides gras ou d'acidesdicarboxyliques). Exemple 2 On utilise un tube de formation de mousse ayant les memes dimensions que dans l'exemple 1. Cependant, on garnit ce tube de 125 g de laine d'acier au lieu de fibres de polyamides. On obtient les résultats figurant dans le tableau II. Les liquides A et B ont la meme composition que dans l'exemple 1. TABLEAU II Pression de Débit du Taille des Volume de Nature du l'air d'ali- liquide; cellules de l'air, % liquide mentation, cm /m la mousse, transformé bars mm en mousse 3,5 150 5 200 Exemple 3 On utilise un appareil de formation de mousse constitué de 4 tubes disposés les uns derrières les autres.Les tubes ont chacun un diamètre de 14 mm et une longueur de 180 tom. Ils sont tous garnis de 10 g de fibres de polyamide (diamètre = 0,1 mm).-On On obtient les résul- tats suivants TABLEAU III Pression de Débit du Taille des Volume de Nature du l'air d'ali- liquide, cellules de l'air, % liquide mentation, cm /mm la mousse, transformé bars mm en mousse 6 15 6 25 Exemple 4 On utilise un appareil de formation de mousse ayant les mêmes dimensions que dans l'exemple 3. Cependant, on remplit chacun des 4 tubes de 10 g de laine d'acier au lieu de fibres de polyamide. Les résultats obtenus figurent dans le tableau IV. TABLEAU IV Pression de Débit du Taille des Volume de Nature du l'air d'ali- liuide cellule de l'air % liquide mentation, cm/mm la mousse, transformé bars mn en mousse 6 50 # 1/100 95 A 6 50 # 1/100 90 B Les liquides A et B sont les mêmes que dans les exemples 1 et 2. Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art aux dispositifs ou procédés qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemples non limitatifs sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Procédé physique pour produire une mousse, caractérisé en ce qu'on introduit un gaz dans un liquide à transformer en mousse et en ce qu'on conduit le mélange obtenu de gaz et de liquide à travers une zone comportant des obstacles distribués au hasard. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les obstacles sont constitués d'un garnissage de fils métalliques ou de fibres. 3. Procédé selon l'une des variations 1 ou 2, caractérisé en ce qu'on conduit successivement le mélange de gaz et de liquide à travers deux ou plusieurs zones comportant chacune des obstacles distribués au hasard. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le gaz est l'air, l'azote, le dioxyde de carbone, un gaz naturel ou le butane. 5. Housse caractérisée en ce qu'on l'a préparée selon le procédé de l'une quelconque des revendications précédentes.