Brevet FR2456281A1 — publié le 19801205

La présente Invention concerne un procédé de fabrication de plaques ou panneaux composites ou complexes d'lsolants thermiques à l'aide de mousse plastique alvéolaire. La présente invention concerne un procédé de fabrication de complexes composites comprenant un ou plusieurs matériaux de revêtements extérieurs et une âme isolante composée de mousse plastique alvéolaire. La présente invention concerne un procédé de fabrication de composites comprenant l'utilisation de une ou plusieurs natures d'isolants thermiques différents. La présente invention concerne un procédé de fabrication de plaques d'isolants thermiques poupes d'un revêtement de surface de con.l,osition telle qu'il erl éliminera les principaux déi~aut., u' Dans les procédés de fabrication connus de ce genre et se rapportant aux isolants à base de matières plastiques alvéolaires, et plus précisément aux matériaux type mousse phénolique, polyuréthane, polyisocyanurate,urée formol, polyester, et plus généralement tout procédé à base de thermodurcissables, il est généralement utilisé des méthodes de mise en oeuvre faisant intervenir soit l'in- jection in situ du mélange moussant, soit des procédés de bloc de grands volumes et ultérieurement le découpage du bloc de mousse alvéolaire par sciage. De tels procédés de fabrication sont longs et difficiles de mise en oeuvre. De plus, s'il est possible de réaliser des panneaux complexes isolants thermiques comportant un parement de surface, il est par contre Impossible de créer des complexes d'isolants thermiques par les procédés d'injection utilisés couramment. Par ailleurs, les isolants thermiques obtenus par des procédés de moussage en blocs présentent des surfaces poussiéreuses dues principalement au fait que le bloc est débité en plaques par sciage. Ceci est une gène importante dans l'utilisation ultérieure des plaques. Le procédé de fabrication suivant l'invention permet d'éviter ces inconvénients et d'obtenir des panneaux complexes d'isolants thermiques comportant un parement de surface, des composites d'isolants thermiques de natures différentes comportant une âme isolante permettant d'en améliorer les caractéristiques mécaniques ou des surfaces d'isolants thermiques permettant d'éliminer les problèmes d'aspect et de poussière ou permettant d'en améliorer les caracté ristiques physiques comme par exemple la perméabilité à la vapeur d'eau. Le procédé de fabrication suivant l'invention permet de slus l'obtentlon de plaaues d'isolants thermiques alvéolaires revêtues d'un parement deroulable permettant d'ameliorer les caractéristiques physiques et chimiques de l'isolant. Ces différentes possibilités pouvant être obtenues par le même équipement décrit dans la présente invention sans modification de celui-ci, ce qui augmentera de façon intéressante les possibilités de complexe de toutes natures à partir d'un même équipement de production. Le procédé de fabrication objet de l'invention comporte l'uti- lisation d'un moule de grandes dimensions du typeSprocédé de moussage en bloc. Le volume utile du moule peut être compris entre l et 4 m3. La fermeture du moule est assurée par un couvercle fixé sur la partie principale de celui-ci.A l'intérieur de l'outillage, on ménagera des intercalaires réalisés par des cadres en métal permettant le positionnement de double parements opposés du type bois, contreplaqués, panneaux de particules de bois ou de fibres, de fibrociments, plaques de platre cartonnées, tôles zinguées, tôles prélaquées, tôles d'aluminium, de matières plastiques type polyester, acrylonitrile, butadiène, styrène, polychlorure de vinyl, cette liste n'étant pas limitative, le procédé de fabrication de l'invention permettant l'utilisation de toutes les possiblités de parements rigides.Une autre possibilité sera le positionnement dans les cadres réservés à cet effet de parements déroulables permettant d'éviter le sciage du bloc et d'améliorer les caractéristiques du matériau , il pourra être utilisé avec succès : toile de lin, toile de coton, tissu de verre, papier kraft, film plastique type polychlorure de vinyl, polyester, film traité réflecteur par dépôt d'aluminium sous vide, la liste des produits utilisables n'étant nullement limitative, le procédé de l'invention permettant l'utilisation de tous parements déroulables. Une autre possibilité de l'invention sera de réaliser des intercalaires à l'aide de moussesplastiquesde natures différentes.Ceci permettra l'obtention de complexe d'isolants thermi quels, chacun ayant des propriétés propres et permettant d'en améliorer les qualités physiques et chimiques ainsi que l'aspect du produit. Il faudra dans ce cas procéder au sciage du bloc obtenu, toutefois le découpage pourra entre effectué soit dans l'isolant moulé, soit dans les cloisons suivant les impératifs techniques que l'on vise à obtenir.On utilisera avec succès les mousses polysty- rène, pclyéthylène, polychlorure de vinyle polyuréthane, ou tous isolants ther-n uts rildes pouvant être utilisés dans le proctdf de l'itlventlon. Le procedé de fabrication décrit dans la présente invention présente une mise en oeuvre similaire au système de moussage en bloc et pour le réaliser, les moyens de mise en oeuvre du bloc traditionnels sont nécessaires et comporteront une unité de mélange des principaux composants du moussage. L'unité de mélange est généralement composée d'un contenant de capacité suffisante et plus précisément de 200 à 250 litres. C'est dans celui-ci que les différents produits nécessaires au moussage seront doses par pesage et mélangés. Le mélangeur nécessaire doit être rapide et efficace. Sa vitesse de rotation doit être comprise entre 1500 et 2000 rotations par minute. Ceci est rendu obligatoire par le temps réduit disponible pour le mélange des différents produits constituant les mousses plastiques. Il est repris dans les différents exemples de l'invention les types de produits que l'on pourra utiliser.Une autre possibilité sera de prévoir au poste de moussage une mise en oeuvre à l'aide d'une machine de coulée. L'avantage de celle-ci sera de doser automatiquement La formule emplo yée et de ce fait, une souplesse plus grande sera obtenue. Le mélange moussant sera coulé dans un moule type bloc et de volume compris entre l et 4 m3. Après cette opération, il suffira de positionner les cloisonnements dans le moule et de le refermer complètement. Une solution intéressante sera de positionner le cloisonnement sur le couvercle du moule, la fermeture du moule se faisant en meme temps que le cloisonnement. Après expansion du me- lange moussant dans les espaces laisses libres, il faudra attendre de 1 à 4 heures de stabilisation, ceci étant variable suivant le volume du bloc et sa densité. On procèdera ensuite au démoulage du bloc et à la séparation des cloisonnements ou à la découpe dans le cas de complexe d'isolants. Pour réaliser les produits décrits dans l'invention, on utilisera avec succès tous les produits matières plastiques capables de donner un mélange moussant l'invention toutefois s'est limitée dans ces exemples aux plus intéressants de ceux-ci. En résumé il sera possible d'utiliser : mousses polyurethane, mousses uree formol, isocyanurates, mousses phénoliques, polyester. Toutes résines thermodurcissables pourront être utilises, les produits les plus intëressants resteront les polyurethanes et les mousses phénoliques ces dernières seront intéressantes pour leur tenue au feu et leur résistances en compression.La résistance en flexion de celles-ci étant #faible, il sera judicieux d'adjoindre un isolant de meilleu- res caractéristiques par la méthode de fabrication de composites suivant le procédé de l'invention. Les exemples qui suivent donnent une idée des possibilités de l'invention et des produits qu'il sera possible d'obtenir. EXEMPLE l : On prépare un mélange moussant du type mousse phénolique à partir d'une résine formophenolique du type résols dont le rapport moleculaire est compris entre 0,9 et 2,5 plus précisément de l,5 à l,9. On ajoute dans la résine sous agitation rapide un agent tensio actif du type nonyl phenol à 8 à 10 molécules d'oxyde d'éthylène, soit du type huile de silicone dans des quantités comprises entre 0,5 et 5 % et plus précisément de l à 2 t. On ajoute un agent d'expansion du type trichlorotrifluoroéthane, trichlorofluorométhane, pentane, essence G dans une proportion comprise entre 2 et 20 t. Après agitation, on ajoute un catalyseur acide fort du type acide chlorydrique, sulfurique, phénol sulfonique, toluène sulfonique, cumène sulfonique dans une quantité comprise entre 5 et 35 z sui vant le choix du catalyseur. Après un temps de crème de 2 à 5 minutes, le mélange s'expanse et le durcissement intervient entre 10 et 30 minutes suivant le type de résine et catalyseur utilisé. EXEMPLE 2 : On réalise un moule type de dimensions comprises entre l et 4 m3 qui est décrit à la FIGURE 1 de la présente invention. Le moule est réalisé à l'aide de plaques de polyéthylène 1 de surface. Des renforts 2 constitues de fer à U ou d'IPN permettent de contenir la pression de moussage. L'ensemble devra résister à une pression de l 3 bars suivant le système moussant utilise. Le cloisonnement 3 est réalisé par des cadres de polyéthylène démontables et fixes à la partie supérieure du couvercle 5, les parements 6 étant disposes à 1'interieur des cadres. Le mélange moussant de l'exemple l est coule dans le fond 7 du moule. Celui-ci après fermeture du couvercle se trouve divise entre les espaces libres 8 des cloisonnements, l'expansion se faisant au travers de ces espaces.La fixation du couvercle 9 est realisee par des systèmes de blocage aggri pes sur le moule 10 et contenant le produit en fin d'expansion. Après durcissement, les cadres sont détachés du couvercle et celuici est retire. Les fixations des ctes sont retirées ceux-ci sont ouverts grâce aux charnières 11 prévues à cet effet. Le bloc cloisonne est alors retiré du moule et apres démontage des cadres, les cloisonnements sont séparés. EXEMPLE 3 On prépare un mélange moussant comme il est décrit dans l'ex- emple 1 en respectant les proportions suivantes : résine formophénolique .............. 100 kg agent tensio-actif .................. 1,2 kg trichlorofluorométhane .............. 8 kg trichlorotrifluorométhane ........... 2 kg acide phénol sulfonique ............. 6 kg Le mélange est coule dans un moule type tel qu'il est décrit dans l'exemple 2 et de dimensions : longueur ............................ 2500 mm largeur ............................. 1250 mm lauteur ............................. 950 mm soit d'un volume de 2,96 m3. Sur le couvercle, il est dispose des intercalaires doubles constitues de deux panneaux de particules bois de 12 mm d'epais- seur et espaces de 54 mm. Le moule est referme complètement et le mélange moussant s'expanse et remplit les vides laisses en 30'. après deux heures de stabilisation, il est procédé au demoula- ge puis à la séparation des panneaux de particules de bois. On obtient ainsi 16 panneaux complexes d'isolant de 78 mm d'épaisseur comme il est présenté à la FIGURE 2 oh l'isolant 1 sert d'âme, les revêtement 2 en protégeant la surface. EXEMPLE 4 On procède comme dans l'exemple 3, mais on utilise un mélange moussant à partir d'une résine polyol et d'un isocyanate en respectant les quantités suivantes : résine polyol ....................... 50 kg agent tensio-actif .................. 1 kg eau ................................. 0,2 kg trichlorofluorométhane .............. 13 kg isocyanate (MDI) .................... 50 kg Après coulée, le mélange s'expanse en 10 à 12 minutes. Le bloc est stabilisé durant 2 heures, puis l'on procède au démoulage comme il est précisé dans l'exemple 3. On obtient 16 panneaux de particules bois aggloméré, mousse polyuréthane de 78 mm d'épaisseur comme il est représente à la FIGURE 2. EXEMPLE 5 On procède comme dans les exemples 3 et 4, mais on positionne sur les intercalaires du couvercle des tissus de coton. Dans ce cas, les intercalaires utilisés seront autodémoulant, type polyéthylène ou polypropylène moule. On obtiendra des panneaux de mousses 1 revêtues d'un parement 2 rendus rigides par l'impregnation du mélange moussant représenté à la FIGURE 3. EXEMPLE 6 On procede comme dans l'exemple 3, mais on remplace les intercalaires par des plaques mousses polystyrène de 25 mm d'épaisseur. Dans ce cas, l'espace laisse entre les plaques est ramené à 30 mm. Après démoulage des blocs et sciage dans la mousse phénolique, on obtient un complexe d'isolants qui comporte : de la mousse phe- nolique, en surface 1 de densité 0,035 et une âme en mousse polysty rene 2 La FIGURE 4 montre de façon précise le type de complexe que lton peut obtenir. Les caractéristiques de flexion du complexe de 2,23 kg/cm2 sont le double d'une mousse phénolique de densité équivalente. EXEMPLE 7 On procède comme dans l'exemple 6 mais en utilisant les produits mis en oeuvre dans l'exemple 3. EXEMPLE 8 On procède comme dans l'exemple 6 et 7 mais on pratiquera le découpage dans la plaque depSystyrene. On obtiendra ainsi un complexe d'isolants comportant une surface de polystyrène sur laquelle on pourra pratiquer un collage avec succès et sans subir les différents problèmes de poussière due aux mousses phénoliques à L'état brut. EXEMPLE 9 On procède comme dans les exemples 6, 7 et 8, mais on utilise une mousse de polychlorure de vinyl. Les complexes obtenus auront ainsi d'excellentes propriétés d'imperméabilité à la vapeur d'eau. EXEMPLE 10 On procède comme dans les exemples 3 et 4, mais on remplace les plaques de bois aggloméré par des plaques de tôle prelaquée. EXEMPLE 11 On procède comme dans l'exemple 10, on positionne en intercaladre un doublage de pLaques de plâtre. EXEMPLE 12 On procède comme dans ltexemple 3, 4, 10 et 11 et on positionne en intercalaire tous parements rigides pouvant être intéressants sur le plan d'un complexe par exemple : fibrociments polyester tôle d'aluminium panneau de contreplaque panneau de fibres Cette liste ntetant pas limitative, l'invention permettant d'utiliser une infinité de produits. EXEMPLE 13 On procède comme dans l'exemple 5, mais on remplace le tissu de coton par un mat de verre. La parfaite compatibilité entre le verre et la résine permettra d'obtenir un aspect type stratifie pouvant être utilise directement pour un collage sur un revêtement. EXEMPLE 14 On procède comme dans les exemples 5 et 13 mais on remplace le parement démoulable par un film réflecteur type polyester aluminise sous vide. L'isolant obtenu possède un coefficient d'isolation supérieur de 25 % à un isolant classique. EXEMPLE 15 On procède comme dans les exemples 6 à 9, et on utilise comme cloisonnement une mousse type polyisocyanate, polyester, polyeter, uree formol, la liste ntetant pas limitative, l'invention proposant un procédé applicable à toutes les possibilités d'isolant alveo- laire de matières plastiques ou minérales. EXEMPLE 16 On procède comme il est décrit dans les exemples 1 à 15 en utilisant le procédé de l'invention pour préparer des~complexes d'isolants, de parements rigides ou souples, des complexes avec film réflecteur permettant l'amélioration du coefficient d'isolation thermique, ou des cloisonnements démoulables évitant ainsi le découpage du bloc. EXEMPLE 17 On procède comme dans les exemples 1 à 16, et on utilise le procédé de l'invention pour fabriquer des complexes d'isolants thermiques de caractéristiques mécaniques élevées, ceci par fabrication composite de plusieurs isolants de natures différentes décrits par les exemples et le procédé de l'invention. Le procédé objet de l'invention pourra être utilise dans tous les cas de fabrication de panneau composte, de panneau sandwich, de plaque de mousses, étant destines à l'isolatlon thermique. Les complexes utilises dans le bâtiment en façade, bardage, toiture, revêtus de parements rigides du type bois, métal, minéral, pourront être réalisés par le procédé object de l'invention. Le débouché important du procédé de l'invention sera la fabrication de complexe de mousse d'aspect de surface amélioré et utilisable par les industries de transformation du bâtiment, le doublage des murs, l'isolation de toitures pavillonnaires. Toutes les applications des isolants thermiques pourront faire appel au procédé de l'invention, et ceci sans limitation de définition de produits. Les utilisations actuelles des isolants thermiques étant parfaitement connus, l'invention en propose la réalisation par un procédé econo- mique et techniquement simple à réaliser. Le secteur d'application de l'invention se fera notamment au niveau industriel et à la production des isolants thermiques. Il sera d'autre part facile à une installation existante de mettre en oeuvre le procédé de l'invention sans investissements eleves, la méthode de fabrication des produits étant très simple et d'un coût de prix de revient modeste. I1 sera intéressant éventuellement de combiner le procédé de l'invention avec une fabrication classique de bloc de mousse alvéolaire, le mariage des unités etant rendu parfaitement possible grâce à la simplicité de la méthode de production décrite par l'invention. I1 sera de plus possible d'améliorer et d'appliquer les proluits et le procédé décrits dans l'invention, sans sortir du cadre de celle-ci. Le procédé objet de l'invention pourra entre utilisé dans tous les cas de fabrication de panneau composite, de panneau sandwich, de plaque de mousses, étant destinés à l'isolation thermique. Les complexes utilisés dans le bâtiment en façade, bardage, toiture, revétus de parements rigides du type bois, métal, minéral, pourront être réalisés par le procédé objet de l'invention. Le débouché important du procédé de l'invention sera la fabrication de complexe de mousse d'aspect de surface amélioré et utilisable par les industries de transformation du bâtiment, le doublage des murs, l'isolation de toitures pavillonnaires.Toutes les applications des isolants thermiques pourront faire appel au procédé e l'invention, et ceci sans limitation de définition de produits. Les utilisations actuelles des isolants thermiques étant parfaitement connus, l'invention en propose la réalisation par un procédé économique et techniquement simple à réaliser. Le secteur d'application de l'invention se fera notamment au niveau industriel et à la production des isolants thermiques. I1 sera d'autre part facile à une installation existante de mettre en oeuvre le procédé de l'invention sans investissements élevés, la méthode de fabrication des produits étant très simple et d'un cout de prix de revient modeste. I1 sera intéressant éventuellement de combiner le procédé de l'invention avec une fabrication classique de bloc de mousse alvéolaire, le mariage des unités étant rendu parfaitement possible grace à la simplicité de la méthode de production décrite par l'invention. I1 sera de plus possible d'améliorer et d'appliquer les produits et le procédé décrits dans l'invention, sans sortir u cadre de celle-ci. REVENDICATIONS 1)- Procédé de fabrication nouveau permettant d'obtenir des panneaux complexes d'isolants thermiques de mousses plastiques al vélaires revétus d'un parement de type rigide, de type déroulable ou de composites d'isolants de natures dlfférentes, caractérisé par le fait outil met en oeuvre un principe de moule de grandes dimensions dans lequel les parements de revêtements de surface ou d'âme isolante sont introduits en gréant un cloisonnement du bloc et une division du volume à remplir. 2) Procédé de fabrication nouveau suivant la revendication 1 caractérisé par le fait que les matières plastiques mousses mises en oeuvre sont du type phénolique, polyuréthane, polyisocyanate, polyester, urée formol, et plus généralement thermodurcissables, capable de créer une expansion d'un mélange moussant comprenant un agent d'expansion et un agent tensio-actif. 3) Procédé de fabrication nouveau suivant les revendications 1 et 2 caractérisé par le fait que les revêtements de surfaces utilisables sont du type rigide sidérurgique, minéral ou matières plastiques organiques, déroulables du type tissage naturel, cellulosique, synthétique ou de verre, de non-tissés de meme nature, de film plastique réflecteur par dépôt sous vide d'aluminium. 4) Procédé de fabrication nouveau suivant les revendications 1 à 3 caractérisé par le fait qu'il permet la réalisation de compo- sites d'isolants thermiques de natures différentes du type mousse de polystyrène, polyéthylène, polychlorure de vinyl, polyuréthane, polyisocyanate, phénolique, polyester, polyeter ou de toutes autres matières minérales ou organiques isolantes thermiques utilisées avec les matières plastiques mousse alvéolaire suivant la revendication 2. 5) Procédé de fabrication nouveau suivant les revendications 1 à 4 caractérisé par le fait qu'il permet l'obtention de plaques d'isolant thermique plastique sans avoir recours au sciage du bloc en utilisant des cloisonnements démoulables. 6) Procédé de fabrication nouveau suivant les revendications 1 à 5 caractérisé par le fait qu'il permet d'obtenir par une mise en oeuvre de bloc cloisonné des complexes de panneaux composites à parenlents rigides, souples ou déroulables, ainsi que des composites d'isolants de natures différentes. 7) Procédé de fabrication nouveau suivant les revendications à 6 permettant d'ameliorer les caractéristiques physiques et chimiques d'un isolant thermique par complexage d'une âme ou de surface d'isolants de natures différentes. 8) Z-océué de fabr1catlon nouveau ct mousses plastiques sso- antes thermiques utilisées en complexe suivant les revendications 1 à 7 et caractérisé par le fait qu'elles utilisent le procédé de fabrication objet de l'lnventLon.