Brevet FR2433004A1 — publié le 19800307

I1 est fabriqué, dans l'industrie, des matériaux contenant de l'amiante en fibres et obtenus par le mélangeage de ces fibres avec un agglomérant, celui-ci étant fonction de la destination du produit fini. L'amiante est utilisé dans ces matériaux en raison de ses qualités d'incombustibilité, pour une certaine température donnée, et de sa facilité d'emploi, qui permet d'obtenir différentes formes de matériaux moulés, tels que llamiante-ciment, ou des matières de friction, telles que des garnitures de freins ou d'embrayages I1 est, par contre, reconnu que sa mise en oeuvre et sa désagrégation ou son usure, en cours de service, occasionne une pollution dans l'atmosphère, pouvant déterminer une fibrose bronchopulmonaire, dite asbestose et, dans certains cas, un cancer dit mésothéliome, surtout auprès du personnel de la fabrication ou de l'entretien, tels que les mécaniciens des stations-service de freins, et meme auprès du public exposé, dans la rue, aux poussières des coups de frein, lors des arrets et des embrayages, au démarrage des véhicules. On a songé à remplacer l'amiante par une fibre végétale naturelle, par exemple du sisal. Mais, outre que ces fibres sont normalement combustibles, ce qui les rend inutilisables dans certaines applications, on ne peut pratiquement pas les broyer industriellement, elles sont, par suite, jamais pu, jusqu'à présent, être utilisées pour remplacer l'amiante. La présente invention a pour but la suppression de ces risques et pour objet un procédé de traitement préparatoire de toutes fibres végétales naturelles, organiques, pour les rendre aptes aux emplois de l'amiante, habituellement agglomérée Parmi les fibres naturelles organiques, il est indiqué de choisir des fibres vasculaires et filamenteuses, acceptant mieux l'imprégnation faisant partie du traitement et possédant, à l'ori- gine, une importante résistance mécanique à la traction qui les fait habituellement choisir, dans leur état naturel, pour la fabrication des cordes et filins, par exemple des fibres de cocotier, de sisal, dlaloès, de jute ou de manille, mais tout autres fibres na turelles peuvent être traitées et utilisées pour des usages diffé rentes. Le but de ce traitement est de rendre ces fibres plus rigides, d'augmenter leur résistance à la traction, de les rendre incombustibles et imperméables et, dans une variante complémentaire de ce traitement, bonne conductrices de la température et dlaccroi- tre leur résistance à la friction et à la température développée par la friction. Le procédé selon l'invention est caractérisé en ce qu'on imprègne les fibres à l'aide d'une solution liquide de colle à bois, présentant une concentration suffisante pour qu'après séchage0 les fibres puissent être broyées. Toutes colles ayant également l'avantage de permettre à la fibre naturelle employée, d'être imprégnée, ensuite broyée ou cisaillée, après séchage et d'accepter, sans réaction de refus une dose de graphite colloidal, pourraient être employées comme agent d'imprégnation. Ce traitement rend les fibres plus rigides, augmente leur résistance à la traction et les rend, en outre, incombustibles et imperméables. Dans ces conditions, elles peuvent être utilisées à la place de l'amiante, pour réaliser, par exemple, des matériaux de construction moulés Le procédé selon l'invention est particulièrement applicable aux fibres vasculaires et filamenteuses qui ont à l'origine une résistance à la traction importante, comme par exemple les fibres de cocotier, de sisal, d'aloès, de jute ou de manille. Comme colle à bois, on utilise une colle destinée à la fabrication des bois contreplaqués et qui soit connue pour être de pénétration facile dans les fibres de bois, de durcissement rapide, imperméable et incombustible0 Une colle convenant particulièrement bien est une solution de caséine de lait naturellement incombustible, préalablement réduite en poudre et rendue adhésive. I1 est connu, en effet, que la poudre de caséine peut hêtre rendue adhésive, c'est-à-dire transformée en colle, par addition de différents adjuvants tels que du borax ou de la chaux.On peut, par exemple, utiliser la formule suivante, dans laquelle les proportions sont données en poids : Caséine...........28 Borax ........... 2 Carbonate d'ammonium.. 15 le mélange étant dilué à l'eau pour former un bain d'imprégnation. La concentration de la caséine dans le bain d'imprégnation peut varier suivant la porosité de la fibre naturelle; elle est, de préférence, de 100 à 500 grammes de poudre de caséine par litre d'eau. Dans le cas où la fibre naturelle doit être utilisée, à la place de l'amiante, comme renforçateur de matériaux de friction, tels que les garnitures de freins et d'embrayages, on ajoute à la solution aqueuse de colle, par exemple de caséine, du graphite colloidal, dans une proportion comprise, de préférence entre 50 à 400 grammes de graphite par litre d'eau. La fibre est généralement imprégnée par la solution aqueuse de colle, en écheveau, par trempage manuel ou par mélangeage mé- canique. Après leur immersion, les écheveaux sont essorés et séchés sur des claies à l'air libre, ou bien dans un four ou un tunnel de séchage, maintenu à une température moyenne de 30 à 500 C. Ainsi traitée, la fibre est devenue solide, imperméable à l'eau et à l'hygrométricité de l'air et incombustible, ses parois extérieures sont rugueuses et permettent l'accrochage effectif des autres composants du matériau définitif. Pour les besoins de leur répartition et de leur feutrage ultérieur, dans le matériau définitif, les écheveaux sont alors broyés mécaniquement ou cisaillés lorsqu'une longueur moyenne de la fibre coupée est jugée utile pour la liaison des autres éléments du matériau. Ainsi traitée et obtenue, la fibre peut être employée dans les matériaux agglomérés à froid, comme les plaques et les canalisations habituellement connues sous le nom de "Fibro-Ciment". Lorsque la solution contient du graphite colloidal, les éche veaux de fibre suivent le même processus de séchage, d'essorage et de broyage ou de cisaillage propre à permettre leur insertion dans les compositions habituelles des matériaux de friction, à la place de l'amiante et subissent les opérations de vulcanisation, de pqlymérisation et éventuellement de pyrolysation, suivant les températures et les temps de cuisson employés a Dans le cas de freins sous-dimensionnés, surchargés, surcomprimés, fréquemment sollicités et mal refroidis par l'air ambiant, dont les températures des surfaces de friction sont fort élevées, supérieures à 5000 Ce ces fibres subissent lentement une décomposition chimique dite pyrolyse, qui transforme ces fibres en fibres carbonées, en ajoutant à leurs qualités d'origine une possibilité d'écouaement plus rapide des températures engendrées par l'effort de friction. Il va de soi que la présente invention ne doit pas être considérée comme limitée au mode de réalisation décrit et représenté, mais en couvre, au contraire toutes les variantes. REVENDICATIONS 1. - Procédé de préparation de fibres végétales naturelles, dans le but de leur permettre de remplacer les fibres d'amiante caractérisé en ce qu'on imprègne les fibres à l'aide d'une solution liquide de colle à bois, présentant une concentration suffisante pour qu'après séchage, les fibres puissent être broyées. 2. - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on utilise comme colle une solution de caséine de laite préalablement réduite en poudre et rendue adhésive. 3. - Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que la concentration de la caséine dans le bain d'imprégnation est de 100 à 500 grammes de poudre de caséine par litre d'eau. 4. - Procédé selon l'une quelconque des revendications I à 3 caractérisé en ce qu'on ajoute à la solution aqueuse de colle par exemple de caséine, du graphite colloïdal, dans une proportion comprise, de préférence, entre 50 à 400 grammes de graphite par litre d'eau, 5. - Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la fibre est imprégnée, en èche- veau, par immersion dans la solution de colle, l'écheveau étant ensuite essoré et séché.