Brevet FR2364749A1 — publié le 19780414

La présente invention concerne une installation et un procédé pour la fabrication de masses cellulaires ou de masses expansées contenant un liquide tel que de l'eau, un agent moussant et un agent de réaction réagissant avec le liquide. Les matières expansées ont connu des développements très rapides au cours de ces dernières années, notamment à cause de leur faible poids, de leur qualité d'isolation thermique, ainsi que de leurs caractéristiques mécaniques très intéressantes. Toutefois, pour la fabrication de produits ou masses pâteuses, on a rencontré des difficultés tant du point de vue des procédés mis en oeuvre que des machines utilisées à cet effet. La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients et se propose de créer un.procédé rapide et efficace pour la fabrication de masses cellulaires, ainsi qu'une installation permettant la mise en oeuvre de ce procédé. A cet effet, l'invention concerne un procédé pour la fabrication d'une masse cellulaire contenant un liquide, un agent moussant et un produit susceptible de réagir avec le liquide pour en changer les caractéristiques physiques, ce procédé est caractérisé en ce qu'on prend une faible quantité de liquide par rapport a la quantité finale, on ajoute de l'agent moussant, on forme une mousse puis, lorsque la mousse est formée, on ajoute le reste de liquide, tout en agitant pour continuer à former la mousse, puis on ajoute petit à petit l'agent de réaction. Suivant une autre caractéristique de l'invention, on ajoute initialement une quantité de liquide comprise entre 5 et 30 % de la quantité finale de liquide contenue dans la masse cellulaire. Suivant une autre caractéristique de l'invention, on forme la mousse en agitant le mélange à vitesse moyenne. L'invention concerne également une installation pour la mise en oeuvre de ce procédé, cette installation étant caractérisée en ce qu'elle se compose d'une cuve recevant les produits à mélanger, ainsi que d'un agitateur dont l'axe est garni d'au moins deux rotors, cet axe étant décentré par rapport à l'axe de la cuve. Suivant une autre caractéristique, au moins l'un des rotors est constitué par un disque muni d'orifices et d'organes en saillie. La présente invention sera décrite plus en détail à l'aide de la description ci-après se rapportant à l'unique figure annexée qui est une vue schématique d'une installation pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention. Selon l'invention, le procédé de fabrication de masses cellulaires consiste à mélanger une faible quantité de liquide avec un agent moussant, pour obtenir une mousse. Lorsque cette mousse est obtenue, on ajoute le reste de liquide et on agite pour absorber tout le liquide et le transformer en une mousse. Lorsque cette mousse est obtenue, on ajoute l'agent de réaction susceptible de réagir avec le liquide. Cette addition de produit se fait petit à petit avec un débit suffisamment faible pour permettre l'intégration de ce produit à la mousse sans faire tomber la mousse. Ce produit est ainsi mis en "suspension" dans la mousse.. Ce procédé convient en particulier pour la fabrication de platre cellulaire, de béton cellulaire ou masses de matières synthétiques cellulaires. A titre d'exemple, pour fabriquer du béton cellulaire, on a procédé comme suit Pour obtenir une quantité de 60 litres de bé*òn d'une densité de 0,7, on mélange une faible quantité d'eau constituant le liquide (5 litres) à 100 g d'agent moussant, par exemple de prépglymère de polyester, puis on agite à vitesse moyenne pour obtenir une mousse. Lorsque la mousse est formée, on ajoute le reste d'eau, à savoir 10 litres et on agite pour transformer cette eau en mousse. Lorsque toute l'eau est transformée en mousse, on ajoute du ciment constituant l'agent de réaction progressivement et à petite dose. On ajoute ainsi 27 kg de ciment.On obtient 60 litres de béton cellulaire, sous forme pâteuse, la densité étant égale à 0,7. Cette masse de béton a été fabriquée dans une machine qui sera décrite plus en détail ci-après, dont les organes rotatifs tournaient à une vitesse moyenne de l'ordre de 200 à 500 tours/minute. Le temps nécessaire à l'obtention de la mousse avant addition du ciment était de 6 minutes. L'addition du ciment a demandé 3 minutes. L'unique figure annexée représente une machine pour la mise en oeuvre du procédé ci-dessus. Cette machine se compose d'une cuve 1 dont le fond Il incliné est muni d'une trappe 12 débouchant dans une conduite 13 permettant de distribuer le produit une fois terminé. Cette cuve est munie d'un moteur 2 bridé sur un réducteur 3 dont l'arbre de sortie 4 plonge dans la cuve 1. L'arbre 4 est muni de rotors 41, 42, 43, qui peuvent être identiques ou différents. Le rapport du diamètre du récipient au diamètre des rotors détermine les caractéristiques de l'agitation. A titre d'exemple, un tel rotor peut btre constitué par un disque muni de découpes ou d'orifices, ainsi que d'aspérités, pour permettre d'agiter soigneusement le mélange. L'un des rotors, par exemple le rotor inférieur 41 peut être constitué par une turbine de façon à créer un courant de fluide dans la cuve et permettre, suivant les produits à mélanger, d'assurer un mélange plus efficace ou plus rapide. Cette installation comprend également un distributeur d'agent de réaction formé par une trémie 5 débouchant sur un transporteur tel qu'une vis d'Archimède 6 pour assurer une introduction régulière et dosée de l'agent de réaction dans la mousse une fois que celle-ci est formée. L'addition d'eau ou plus généralement de liquide et d'agent moussant peut également se faire automatiquement, par exemple à l'aide d'un volucompteur 71 prévu sur la conduite d'arrivée 7. Le réducteur 3 prévu entre le moteur 2 et l'arbre 4 permet d'entrainer cet arbre 4 à une vitesse de rotation réduite, par exemple de l'ordre de 200 à 500 tours/minute. En effet, une vitesse trop rapide permet d'obtenir une mousse mais non pas une masse cellulaire car lors de l'introduction de l'agent de réaction, celui-ci, lorsqu'il est sous forme pulvérulente, sous l'effet des forces centrifuges agissant sur les grains, lourds par rapport à la mousse, serait projeté contre les parois ou s'accumulerait dans certaines parties de la cuve sans se mettre en suspension dans la mousse. Une vitesse moyenne telle que celle définie ci-dessus permet d'éviter cette ségrégation et donne une mise en suspension régulière de l'agent de réaction dans la mousse. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisation ci-dessus décrit et représenté, à partir duquel on pourra prévoir d'autres modes et d'autres formes de réalisation, sans pour cela sortir du cadre de l'invention. REVENDICaTIONS * 10) Procédé de fabrication d'une masse cellulaire comprenant un agent de réaction, un liquide et un agent moussant, procédé caractérisé en ce qu'on prend une faible quantité de liquide par rapport à la quantité finale, on ajoute de l'agent moussant, on forme une mousse puis, lorsque la mousse est formée, on ajoute le reste de liquide tout en agitant pour continuer à former la mousse, puis on ajoute petit à petit l'agent de réaction. 20) Procédé selon la revendication 1, caractérise en ce qu'on ajoute initialement une quantité de liquide comprise entre 5 et 30 % de la quantité finale de liquide contenue dns la masse cellulaire. 30) Procédé selon l'une quelconque des revendication. 1 et 2, caractérisé en ce qu'on forme la mousse en agitant le mélange à vitesse moyenne. 40) Installation pour la fabrication d'une masse cellulaire pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, installation caractérisée en ce qu'elle se compose d'une cuve recevant les produits à mélanger, ainsi que d'un agitateur dont l'axe garni d'au moins deux rotors. 50) Installation selon la revendication 4, caractérisée en ce que l'un des rotors est constitué par un disque muni d'orifices et d'organes en saillie. 60) Installation selon la revendication 4, caractérisée en ce que l'un des rotors est une turbine destinée à mettre le fluide à mélanger en circulation. 70) Installation selon la revendication 4, caractérisée en ce qu'elle comporte un moyen d'introduction et de dosage automatiques de l'agent de réaction pulvérulent, constitué par une trémie munie d'un transporteur tel qu'une vis d'Archiuêde. 80) Installation selon la revendication 4, caractérisée en ce que l'axe est excentre par rapport à la cuve.