Brevet FR2483472A1 — publié le 19811204

- - - i 2483472 La présente invention concerne des fibres contenant de l'eau, constituées surtout par du silicate de sodium, leur procédé de fabrication selon le principe de filature à sec et leur transformation ultérieure en fibres de silice, les fibres de silice ainsi obtenues et leur utilisation en particulier dans des garnitures frottantes comme elles sont utilisées par exemple dans les transmissions automatiques sous forme de garnitures d'embrayages ou de garnitures de freins, etc. Les fibres de silicate alcalin appartiennent aux fibres minérales qui comme telles sont connues depuis longtemps. Ainsi, dans le brevet britannique n' 352 681, il est mention-. né une famille de fibres minérales qui peuvent être obtenues à partir des silicates les plus divers o les silicates con- tiennent souvent en plus des métaux alcalins encore d'autres métaux tels que l'aluminium, le magnésium, etc. Pour la fa- brication des fibres de ce genre, une série de procédés est donnée, par exemple le procédé de filature au mouillé. Le pro- cédé de filature à sec est également mentionné mais sans aucune précision sur la composition de la masse à filer et des condi- tions de filature. Dans le brevet US NI 2 338 463; la fabrication de fibres de silice et de fibres de verre quartzeux est décrite. Dans ce cas se forment comme état intermédiaire, des fibres de si- licate alcalin qui peuvent être fabriquées selon divers procé- dés tels que le procédé de filature par extrusion, le procédé de filature au mouillé ou le procédé de filature à set. L'e- xemple 2 de ce brevet décrit la filature.de ce qu'on appelle un silicate double selon le procédé de filature à sec, c'est- à-dire un silicate alcalin qui contient en quantités équimo- laires K20 et Na20. Mais, lors du travail ultérieur, cet exemple révèle que la composition qui y est décrite est solide à la température ordinaire et par suite ne peut plus être filée. Si on augmen- te la température de la masse afin qu'elle puisse être extru- dée, on rencontre de grandes difficultés à la filière. Il se forme des boursoufflures ou des gouttes qui, pendant un court instanticollent au côté sortie de la filière. Egalement dans le brevet US N. 2 969 272, un autre pro- 2 2483472 cédé pour la fabrication de fibres minérales par filature à sec des silicates à partir de solutions aqueuses est décrite. L'inconvénient du procédé qui y est décrit est d au fait que les silicates mis en oeuvre contiennent encore d'autres oxy- des métalliques qui peuvent perturber le travail ultérieur. Egalement les vitesses de filage sont situées à des limites relativement basses en ce qui concerne le procédé du brevet US NO 2 969 272. Bien que déjà toute une série de renseignements concernant la fabrication des fibres de silicates alcalins selon le pro- cédé de filature à sec puisse. tre tirée de la bibliographie, il serait nécessaire d'avoir encore-des-procédés de fabrica- tion améliorés qui soient sensibles aux perturbations dans une certaine mesure et qui conduisent à des fibres ayant de meilleures propriétés. Un objet de la présente invention est par conséquent de fournir un procédé qui soit moins sensible aux perturbations que les procédés connus jusqu'ici et qui permette d'obtenir une grande vitesse de filage.-Un autre objet de la présente invention est de rendre possible la fabrication de fibres de silicate alcalin, dans- laquelle puissent être utilisées des solutions aqueuses à filer, qui soient exemptes de composés de-métaux non alcalins comme les composés d'aluminium, de bo- re, de magnésium, de zinc, de calcium, etc., fabrication dans laquelle des composés du genre de ceux mentionnés dans le brevet US Ne 2 969 272, ne soient pas nécessaires pour-obte- nir une filabilité de la-masse à filer. --Encore un objet de la présente invention est de fournir des fibres de silicate-alcalin contenant de l'eau qui possè- dent de bonnes propriétés mécaniques telles qu'une résistance à la rupture par traction élevée et un module E valable, qui peuvent être transformées en fibres de silice très pures sans difficulté, et qui soient appropriées comme couches renforça- trices pour les matières les plus diverses. Un autre objet de la présente invention est de fournir des fibres de silicate alcalin qui, après le filage, peuvent être facilement bobi- nées et qui puissent être traitées sans plus de détails avec les préparations les plus diverses exigées pour le travail ultérieur. - Par l'expression "fibres de silice", il faut comprendre dans le cadre de la présente invention, les fibres à base de dioxyde de silicium ou de silice qui, tdehors du silicium, de l'oxygène et d'une petite quantité d'eau, ne contiennent pratiquement aucun autre constituant comme composés métalli-. ques. Les fibres de silice ou les fibres de dioxyde de silicium sont déjà connues depuis longtemps. Elles peuvent être fabri- quées par exemple en filant une masse fondue contenant SiO2. Etant donné que pour-un procédé de ce genre, il faut des tem- pératures d'environ 2 000 à 2 100C, les appareilsrésistant aux hautes températures sont particulièrement nécessaires, aussi les dépenses techniques sont fortes de sorte que les prix de ces fibres sont relativement élevés. On peut également lessiver- des fibres de verre avec des acides, comme le décrit par exemple la demande de brevet al- lemande à l'Inspection Publique NO 2 609 419. Ce procédé est très long et demande beaucoup de travail, de plus les proprié- tés mécaniques des fibres sont diminuées par suite des lon- gues durées de lessivage, de plus, il est difficile d'éliminer quantitativement les constituants cationiques indésirables. On a également déjà transformé en fils des solutions, par exemple des solutions de xanthogénate de cellulose dans lesquelles le silicate de sodium est dissous comme on peut le voir d'après le brevet français NI 1 364 238, ou bien des tétra-alcoxysilicones hydrolysées en présence d'oxyde.de po- lyéthylène comme le décrit la demande de brevet allemande à l'Inspection Publique NI 2 041 321. L'inconvénient des procé- dés de ce genre est dO entre autres au fait qu'ils opèrent - avec une substance auxiliaire organique qui est perdue pendant un long procédé de pyrolyse, ce qui conduit ainsi à une aug- mentation considérable des co ts de production. Dans le brevet britannique NI 352 681, il est indiqué de filer à sec du silicate alcalin ou d'autres silicates solu- bles et de les traiter ensuite dans des bains divers qui peu- vent contenir de l'acétone, des sels ou des acides. Des modes 4- opératoires concrets font indubitablement défaut., en parti- culier ceux pour indiquer comment il est possible d'obtenir tout d'abord des fibres de silicate alcalin transformables puis des fibres deSiO2 pures. On a donc encore' ainsi un besoin d'un procédé selon le- quel des fibres de silice pure ayant des propriétés de grande valeur puissent être fabriquées d'une façon avantageuse et simple à partir de silicate alcalin. Un autre objet de la présente invention est par consé- quent de fournir un procédé permettant de fabriquer d'une fa- çon simple des fibres de silice à partir des fibres de sili- cate alcalin qui peuvent être obtenues en utilisant des sili- cates alcalins du commerce, fibres de silice ayant de bonnes propriétés mécaniques et qui sont particulièrement exemptes de composés de métaux non alcalins et qui sont utilisables dans des domaines variés. -'objet de la présente invention est en outre un procédé qui ne présente plus les inconvénients mentionnés plus haut. Les garnitures frottantes du type mentionné-au début du présent mémoire doivent présenter toute une famille de pro- priétés. Ainsi par exemple,. il faut que la garniture frottàn- te soit aussi résistante à la chaleur que possible, étant don- né que lors de son utilisation comme garniture de frein, elle doit absorber l'énergie de freinage et-des températures allant jusqu'à llOOC peuvent être engendrées. El-le doit être aussi résistante que possible à l'abrasion, afin que la durée de vie des garnitures frottantes soit élevée. -La garniture frottante doit en outre être facilement fa- çonnable afin qu'on puisse la mettre sous une forme souhai- tée sans difficulté. Enfin, il est souvent désiré également de pouvoir la rendre rugueuse sur une ou plusieurs faces, pour pouvoir fixer également la matière à l'aide d'une colle sur un support comme par exemple un support métallique. On connaît déjà toute une famille de garnitures frottan- tes qui présentent partiellement les propriétés mentionnées à un degré plus ou moins satisfaisant. Malgré tout, on a encore besoin de garnitures frottantes améliorées qui puis- sent être utilisées dans des domaines variés. 2-483 4 7 2 - 5 Dans la plupart des garnitures frottantes, connues, l'amiante est utilisée comme composant fibreux, ce qui a posé des problèmes considérables ces derniers temps pour des rai- sons de pollution. L'amiante serait nuisible, en particulier elle serait cancérigène ou favoriserait le cancer. On tient compte par conséquent des mesures de précaution prises par le législateur qui auraient pour but soit d'interdire complè- tement, soit d'exclure le plus largement possible, à bref délai, l'usage de l'amiante. Tout à fait en dehors de cela, l'amiante est également une matière première qui se trouve en quantités limitées. Par conséquent, il faut donc des garnitures frottantes qui ne contiennent plus du tout d'amiante comme composant fibreux. L'objet de la présente invention est par conséquent de fournir en outre une garniture frottante qui ne soit plus constituée par des fibres d'amiante utilisées classiquement jusqu'ici, pouvant être façonnée facilement et présentant de bonnes propriétés à l'usage. Un autre objet de la présente invention est une garniture frottante ayant une bonne résis- tance à la chaleur et dans laquelle les fibres renforçantes utilisées possèdent une bonne adhérence à la matière d'enro- bage, qui a une résistance à l'abrasion élevée, se caractérise par une constitution particulièrement homogène, possède une longue durée de vie et ne provoque pas le grincement classique en particulier au cours de son utilisation comme garniture de frein. Encore un objet de la présente invention est encore une garniture frottante utilisable dans des domaines variés et qui possède une faible agressivité vis-à-vis-de la matière contre laquelle elle est utilisée et possède un coefficient de frottement élevé et possède des coefficients de frotte- ment dynamique et statique se-trouvant l'un par rapport à l'autre dans un rapport favorable. L'objet de la présente invention est un procédé pour la fabrication de fibres de silice en traitant des fibres de si- licate alcalin avec des acides ou des solutions de sels, ca- ractérisé par le fait qu'on traite des fibres de silicate de sodium contenant de l'eau, filées à seciessentiellement exemp- v-, - 6 2483472 tes de composés de métaux non alcalins et qui présentent un rapport molaire de Na20/SiO2 d'environ 1/3 - 1/1,9 avec des solutions aqueuses d'acide ou de sel contenant des ions hy- drogène, pour transformer le silicate de sodium en silice, qu'on lave et qu'on sèche les fibres de silice ainsi obtenues et qu'éventuellement on leur fasse subir un traitement ther- mique. Les fibres de silicate alcalin appropriées sont de pré- férence fabriquées par étirage selon un procédé de fabrication des fibres de silicate alcalin, contenant de l'eau, par fila- ture à sec de solutions aqueums de silicate de sodium, procédé qui est caractérisé par le fait qu'on extrude des solutions aqueuses de silicate de sodium en tant que masse à filer, qui sont particulièrement exemptes de composés de métaux non- alcalins, qui possèdent un rapport molaire de Na20/SiO2 d'en- viron 1/3 à environ 1/1,9 et une viscosité d'environ 10 à 700 Pa.s, mesurée à 30C, l'extrusion étant faite à 10'-50 C, dans un couloir de filatures à sec o règne une température supérieure à OO C, à travers des trous de filière avec une vitesse de sortie V1 égale au moins à 5 m/min, et qu'on tire les fils formés avec une vitesse de tirage V2 afin que l'é- tirage V2/V1 soit au moins de 6. La masse à filer a de pré- férence une température de 20 à 35 C. Il est bon que la masse à filer ait une viscosité d'environ 100 à 400 Pa.s. Avanta- geusement la vitesse de -tirage est au moins de 60 m/min, de préférence d'au moins 350 m/min. La partie en oxyde de sodium dans la solution aqueuse de silicate alcalin peut être substituée par de l'oxyde de po- tassium jusqu'à environ 30 % en mole. Les fibres de silicate alcalin selon la présente inven- tion se caractérisent par une teneur en eau d'environ 15 à % en poids, de préférence de 20 à 25 % en poids; leur ré- sistance à la rupture par traction est d'environ 5 à 30 cN/tex, de préférence 15 à 25 cN/tex. Elles ont un rapport de Na20/SiO2 d'environ 1/3 à 1/1,9. Elles sont amorphes et ont un poids spécifique d'environ 2,2 g/cm3. L'objet de la présente invention est encore l'applica- tion de fibres de silicate alcalin conformes à la présente invention à la fabrication de fibres. de silice, ce qui peut être effectué par exemple par traitement avec une solution aqueuse d'acide comme l'acide chlorhydrique ou l'acide sulfu- rique. Le verre soluble est un produit industriel, avec lequel on désigne les silicates de potassium et les silicates de so- dium solubles dans. l'eau, vitreux, solidifiés, obtenus à par- tir du produit fondu ou bien de leurs solutions aqueuses et qui contiennent pour une mole d'oxyde alcalin 2 à 4 moles de 1.0 Sio2. Il est particulièrement surprenant que les solutions de silicate alcalin du commerce puissent être transformées en fibres avec le procédé conforme à la présente invention, à'la seule condition toutefois que les conditions mentionnées ci- dessus soient maintenues. Avec les solutions de silicate alca- lin dont la teneur en Na^ O est trop-basse, le rapport molaire de Na2O/SiO2 peut être facilement réglé en conséquence en aiou- tant simplement NaOH. Les viscosités exigées peuvent être ré- glées en rapport, par exemple en concentrant simplement la solution, par exemple par évaporation de l'eau en excès. La viscosité peut être déterminée à 30WC avec un viscosimètre rotatif usuel. Il est en outre important que la température de la masse à filer ne dépasse pas particulièrement 50WC sinon un-filage impeccable n'est pas toujours garanti. La préparation de la solution à filer doit s'effectuer dans une atmosphère aussi exempte que possible de C02. La longueur du couloir de filature peut varier dans des limites relativement larges, les longueurs utilisables sont par exemple 1,50 mètre ou 8 mètres. La température dans le couloir de filature doit être au moins de 1000C et de préférence supérieure à 120WC. Les conditions dans le couloir de filature comme la lon- gueur, la température et l'arrivée d'air peuvent être réglées en rapport. On peut, pour le séchage des fils dans le couloir fournir un gaz porteur supplémentaire comme de l'air chaud ou des gaz inertes. Dans ce cas, il faut faire attention à ce que la teneur en eau des fibres de silicate alcalin, quittant le couloir de filature, soit comprise entre environ 15 % et % en poids. La vitesse de sortie de la masse à filer, hors de la filière, doit être au moins de 54 m/min. Bien entendu, elle peut être augmentée en rapport. Il est important que l'étira- ge, c'est-à-dire le rapport de la vitesse de tirage à la vi- tesse de sortie soit au moins de 6. Les auteurs de la pré- sente invention ont découvert qu'avec un étirage croissant, la solidité des fils de silicate alcalin obtenus augmente. Pour un étirage de 13,3 (vitesse.de tirage 200 m/min) on ob- tient pour un titre élémentaire de 9,3 dtex,- une solidité de 7,5 cN/tex. Pour un étirage de 49,0 (vitesse de tirage 500 m/ min) la résistance à la rupture par traction s'élève à 19,0 cN/tex. Comme couloirs de filature, on peut utiliser les dispo- sitifs classiques du procédé connu de filature à sec. Le diamètre des trous de la filière peut varier dans les limites classiques. Des diamètres appropriés sont par exemple 125 Fm, 160 Mm et 250 pri. Egalement des diamètres plus grands sont appropriés. Les fils de silicate alcalin fralchement filés peuvent être bobinés immédiatement sans avoir à appliquer un moyen de préparation. Par contre, pour le dévidage, il peut -être nécessaire d'appliquer une composition appropriée pour la préparation d'une fin de fil appropriée. Il est surprenant de pouvoir utiliser en outre également des compositions aqueuses, par exemple des tensio-actifs cationiques comme les composés d'am- monium tensio-actifs solubles dans'l'eau, qui facilitent la transformation textile ultérieure du fil. Les fibres de silicate alcalin conformes à la présente invention peuvent être particulièrement transformées en fibres de silice simplement par exemple par traitement avec des aci- des minéraux étendus. Lors de l'utilisation des fibres de si- licate alcalin ayant un tit e nMiur à 5 dtex il suffit déjà-de traiter les fibres/à 25 C pendant 1 minute. Les fi- bres sont lavées à l'eau désionisée après le traitement à l'a- cide puis séchées. Par rapport à la fabrication des fibres de silice à pa.r- tir des fibres de verre, ce mode opératoire présente l'avanta- ge important d'une durée de traitement plus courte. Aussi bien les fibres de silicate alcalin que ls fibres de silice obtenues par l'utilisation appropriée de ces fibres, peuvent être transformées facilement en objets. Cela est également valable quand, pour le traitement on aqueuse utilise comme acide une solution/d'acide chlorhydrique envi- ron 0,5 à 5 N, à la température ordinaire. On peut utiliser comme acide également l'acide chlorhydrique N à une températu- re d'environ 20 à 90"C. Sont également très appropriées pour ce traitement les solutions aqueuses de sels réglées à un pH de 1 à 8 et contenant du chlorure d'ammonium et qui sont par rapport à la teneur en ion chlore au moins une fois normale. Sont très appropriées pour le traitement thermique ulté- rieur des températures de 200- à 1 000oC, la zone d'environ 500' à 1 000C étant préférée. Une zone de températures parti- culièrement appropriées est celle comprise entre 6000 et 900'C. Les fibres de silice selon la présente invention peuvent présenter sans plus de détails des résistances à la traction de 200 à 800 N/mm2 ou davantage et un module E de 10 x 103 à x 103 N/mm2. Les fibres selon la présente invention sont appropriées en particulier pour la fabrication de fibres coupées. Elles peuvent être transformées ainsi très bien en non tissés au mouillé. Les fibres selon la présente invention peuvent être uti- lisées très facilement pour la préparation de matières filtran- tes et comme matières de renforcement. Les fibres de silicate alcalin obtenues par le procédé de filature à sec peuvent être amenées ensuite immédiatement après le tirage depuis le couloir de filature directement au bain de traitement, qu'elles peuvent traverser en continu. Il est éga- lement possible d'enrouler d'abord les fibres de silicate al- calin et de ne les traiter qu'ensuite avec la solution d'acide ou de sel. Pour le traitement, on peut utiliser des acides minéraux ou organiques classiques. Ainsi, on peut utiliser des solu- tions aqueuses d'acide chlorhydrique, l'acide sulfurique éten- du, l'acide phosphorique étendu, etc. Les acides étendus sont utilisés de préférence dans des zones de concentration moyen- nes. Dans la zone de concentration élevée, pour l'acide chlorhydrique par exemple à partir d'environ 10 N, il peut se faire que les fibres de silicate alcalin se décomposent de -0 sorte qu'on ne peut plus parvenir à une formation d'une struc- ture fibreuse de silice continue. La découverte de concentrations appropriées pour les divers acides est une opération purement artisanale et peut être déterminée par un technicien moyennement expérimenté avec quelques petits essais à diverses concentrations sans grosses dépenses de recherche. Pour transformer le fil de silicate alcalin en un fil de silice, sont appropriées également des solutions aqueuses de sel qui contiennent des ions hydrogène. Sont à mentionner surtout les sels ammoniacaux comme le chlorure d'ammonium ou le sulfate d'ammonium, le chlorure d'ammonium étant préféré. On.peut utiliser des solutions aqueuses qui ne contiennent que du chlorure d'ammonium et qui ont une réaction faiblement acide. On peut utiliser également des solutions qui contiennent en plus de l'acide chlorhydrique et par exemple qui sont ré- glées à un pH de 1. Ces solutions peuvent être réglées égale- * ment jusqu'à un pH d'environ 8 en ajoutant de l'ammoniaque. Après le traitement les fils sont lavés en utilisant de préférence de l'eau distillée ou de l'eau complètement dessa- linisée, le lavage étant effectué avantageusement jusqu'à ce que l'eau de lavage soit exempte d'ions, puis les fils sont séchés à la température ordinaire ou à une température plus élevée. Le fil séché possède encore une teneur résiduelle en eau d'environ 10 %. Ce fil est déjà utilisable tel quel. - Après le séchage les fils peuvent être encore soumis à un posttraitemrent thermique, grâce auquel, la solidité en 1%1 particulier est, d'une façon tout à fait surprenante, considé- rablement améliorée, souvent on réussit à tripler ou plus que tripler cette solidité. Ce post-traitement peut êtreeffectué dans un four de recuit usuel et peut être réalisé en continu. Pendant la réalisation de ce procédé, un certain retrait du fil se produit. La température doit être en général d'au moins 200OC, de préférence d'au moins 500 jusqu'à environ 1 000"C, une zone particulièrement favorable se trouve entre 600 et 900OC. Le traitement peut être effectué dans l'air ou sous atmosphère de gaz inerte. Les fibres fabriquées selon la présente invention peu- vent très bien être utilisées pour la fabrication de ce qu'on appelle les "fibres coupées". Celles-ci peuvent très bien être obtenues par exemple par le procédé de mouture à l'état humi- de. Ainsi, par exemple, les morceaux de fil lavés à l'eau, dits également'pelotes, fratchement précipités sont mis en - suspension dans l'eau et coupés en longueur de 2 à 4 mm en L moyenne avec une couronne à couteaux rotative. Ces coupe-courtes peuvent être facilement dispersés dans l'eau et transformés en un non-tissé régulier. Les fibres selon la présente invention sont très bien appropriées pour la fabrication de matières filtrantes clas- siques. Elles peuvent être très bien utilisées comme matières renforçantes, par exemple comme fibres renforçantes dans les matériaux composites fibreux. Il est particulièrement surprenant que les fibres de si- lice-puissent être fabriquées si facilement par le procédé con- forme à la présente invention avec des propriétés mécaniques aussi remarquables. La durée de traitement avec l'acide ou la solution de sel est très courte et on obtient des fibres d'une pureté remarquable. Sonit à signaler particulièrement les ré- sistances à la rupture par traction élevées, la grande stabi- lité à la température et les bonnes propriétés isolantes. Ces fibres possèdent en outre des propriétés de surface intéres- santes. Ainsi, par la méthode BET usuelle, on a pu déterminer des surfaces spécifiques importantes, par exemple de 380 m2/g. Le procédé permet d'obtenir une fibre précieuse à partir -2 - 2483472 -12 de silicate alcalin extrêmement disponible et bon marché. Le procédé conforme à la présente invention opère d'une façon non polluante. Il n'est pas nécessaire d'utiliser des matiè- res auxiliaires organiques comme la cellulose ou l'oxyde de polyéthylène qui sont perdues. Les fibres obtenues sont uti- lisables dans des domaines très variés. L'objet de la présente invention est encore une garni- ture frottante qui pour l'essentiel est constituée par une matière fibreuse, une-masse polymère formant liant, des >10 charges ainsi qu'éventuellement d'autres additifs et qui est caractérisée par le fait que la matière fibreuse est consti- tuée en totalité ou en partie par des fibres de silice. Les fibres de silice utilisées dans la garniture frottante selon la présente invention, ont été obtenues de préférence en fi- lant à sec du silicate de sodium et en traitant les fibres de silicate-de sodium avec des solutions aqueuses d'acides ou de sels, contenant des ions hydrogène, pour transformer le si- licate de sodium en silice. Les fibres de silice peuvent présenter une résistance à la traction d'environ 200 à 800 N/mm2 et un module E de 10 x 103 à 100-x 103 N/mm2 De préférence, les fibres de silice sont utilisées coupées cour- tes-et possèdent une longueur-de coupe d'environ 1 à 40 mm, les fibres de silice ayant une longueur de coupe au départ de à 15 mm étant particulièrement appropriées. La partie en fibres de silice dans la garniture frottante-peut être par exemple de 5 à 70 % en poids. Quand la matière-fibreuse contient en plus des fibres de silice-encore d'autres fibres, il est avantageux qu'elle soit fabriquée sous forme d'un mélange de fibres ou de façon à ce que la matière fibreuse soit constituée de deux ou plu- sieurs types de filés de différentes fibres, chacun. Les com- -binaisons suivantes de fibres sont très appropriées: fibres de silice et fibres de polyacrylonitrile; fibres de silice et fibres de "Viscose"; fibres de silice et fibres de carbone> en particulier également fibres de silice et fibres de polya- mide totalement aromatiques, et fibres de silice et fibres métalliques, en particulier laine d'acier. Les fibres métal- 2483472- liques sont aussi avantageuses quand en plus des fibres de si- lice, il existe déjà un autre composant fibreux des types men- tionnés ci-dessus. Dans une forme de réalisation particulière- ment avantageuse de la présente invention, les garnitures frottantes sont obtenues en pressant des masses de bâtonnets contenant de la silice. La matière frottante selon la présente invention est uti- lisée de préférence comme garniture frottante pour les freins- à disques et les freins à tambour, commen garniture frottante d'embrayages ainsi que comme matière frottante pour disques pour les embrayages à disques multiples. Par "fibres de silice" dans le cadre de la présente in- vention, sont à comprendre les fibres qui contiennent comme constituant principal SiO2 ou de la silice polymère, telle qu'elle se forme visiblement par condensation de l'acide ortho- silicique. Le passage entre la silice fortement condensée et SiO2 pure sont courants. De préférence les fibres de silice de la présente inven- tion ont à l'état déshydraté une teneur en SiO2 de 95 % en poids, en particulier plus de 98 % ou même 99,5 % en poids et davantage. On peut utiliser des fibres contenant de l'eau et pré- sentant des groupes SiOH qui se forment par exemple à partir des fibres de silicate de sodium par traitement à l'acide chlorhydrique étendu et séchage à des températures allant jus- qu'à environ 120*C. Mais on préfère les fibres de silice pra- tiquement anhydres et pauvres en groupes SiOH, recuites à des températures supérieures à 800"C. Ces fibres sont de préfé- rence pratiquement exemptes d'autres oxydes comme Al203, MgO 2 39 MgO, etc. La fabrication des fibres de silice, qui sont utilisées dans les garnitures frottantes peut être effectuée éventuel- lement même par lessivage des fibres de verre avec des acides. De préférence, dans le cadre de la présente invention, on uti- lise cependant des fibres de silice qui ont été obtenues par filature à sec du silicate de sodium en fibres de silicate alcalin puis par traitement de ces fibres avec des composés acides. Par le terme "matière fibreuse" dans le cadre de la présente invention, il faut comprendre des fibres en tant que -telles, c'est-à-dire des fibres avec des longueurs limi- tées, donc des fibres coupées, et des fibres de longueur pra- tiquement infinie, c'est-à-dire des filaments ainsi que des fibres sous forme de nattes, de non-tissés, de feutres, de paquets ou de touffes, de filés, de fils retors, de cordes, de rubans, de tissus et produits analogues. Les fibres de silice peuvent être utilisées dans le cadre de la présente invention dans les présentations les plus diverses. Ainsi, il est possible d'utiliser les fibres sous forme de coupes courtes ayant des longueurs égales ou diffé- rentes. Les longueurs de fibres favorables sont 3, 6, 12 et 24 mm. Les paquets de fibres coupées courtes sont utilisés surtout pour les garnitures de freins. Les filés peuvent également être utilisés sous forme de filaments, de filés, de cordes, etc. On peut également les- utiliser sous forme de tissus ou de non-tissés. Les filés ser- vent surtout dans la fabrication des garnitures d'embrayage, les nontissés servent surtout dans les garnitures frottantes -utilisées pour les transmissions-automatiques. Les masses de bâtonnets qui contiennent des fibres de silice peuvent être obtenues en mélangeant les filaments de silice avec des liants, des charges, des solvants et éventuel- lement d'autres produits d'addition, en extrudant le mélange à travers une filière calibrée etendécoupant ou granulant l'extrudat après avoir éliminé le solvant. Les bâtonnets, les particules en forme de lamelbs ou de granulés obtenus peu- vent être ensuite façonnés d'une façon simple en garnitures frottantes par pressage à des températures appropriées. Les fibres de silice peuvent être utilisées seules ou en mélange avec un ou plusieurs des autres types de fibres men- tionnés ci-dessus. Des additions de fibres ou de fils métalli- ques sont favorables même si en plus des fibres de silice, il y a encore d'autres fibres. Lors de l'utilisation de plusieurs types de fibres, on peut partir, dans le cadre de la présente invention, d'un mé- lange de fibres obtenu en mélangeant simplement- les fibres de silice et les autres fibres. Mais il est également possible d'opérer avec les différentes fibres sans les mélanger au préalable, par exemple en fabriquant tout d'abord un filé à partir des fibres de silice, puis en fabriquant un autre filé, par exemple à partir d'autres fibres en polyamides-totalement aromatiques puis en transformant ensemble-ces deux filés dif- férents, par exemple en un fil retors. Il est également pos- sible d'assembler des filés de fibres de silice et par exem- ple de polyamides totalement aromatiques, puis de les couper ensemble pour obtenir un bon mélange. Il s'est révélé que pour les garnitures de freins, l'utilisation simultanée de laine d'acier est très favorable. Dans les garnitures frot- tantes utilisées dans les embrayages, les fils de laiton sont très appropriés comme additifs. De cette façon la conductivi- té calorifique et même le coefficient de frottement sont avantageusement influencés. Par le terme "polyamides totalement aromatiques", il faut comprendre ce qu'on appelle des "aramides" qui sont obtenus à partir d'acides dicarboxyliques aromatiques et de diamines aromatiques ou d'acidesaminocarboxyliques aromatiques. Comme produit liant ou matrice dans laquelle la matière fibreuse est enrobée et sert de renforçateur, on peut utiliser des composés polymères usuels. Sont connues les résines à base de phénols obtenues par exemple par condensation de phénols et d'aldéhydes comme le formaldéhyde ou l'acroléine. On peut éga- lement utiliser comme produits liants des résines de mélamine et produits analogues. On peut utiliser des solvants usuels. La garniture frottante selon la présente invention peut con- tenir des charges classiques comme le noir, les oxydes métal- 3O- liques, le kaolin, etc. qui peuvent être mises en oeuvre si- multanément avec les additifs ciassiques. Egalement,- on peut utiliser du polytétrafluoro-éthylène comme masse liante. La transformation en garnitures frottantes, par exemple en une structure annulaire, plate, parallèlépipédique ou co- nique comme les disques, les anneaux, les blocs et-objets analogues, peut s'effectuer selon un procédé connu. - - ' 2483472 Egalement les autres opérations mécaniques, par exemple l'aménagement de creux ou d'ouvertures peut s'effectuer de façon usuelle. Des produits liants usuels, des matières de charge, des additifs ainsi que les procédés de fabrication appropriés sont décrits fréquemment dans la bibliographie. Sous ce rapport il faut consulter la série d'articles publiés dans la revue "Gummi, Asbest, Kunststoffe" des années 1973 et 1974 intitu- lés "Entwicklungen von Reibbelâgen fur Kupplungen und Bremsen" -10 de H. Bohmhammel, osont données en détail les procédés de fabrication des garnitures frottantes. Les fibres de silice peuvent être utilisées dans la matière frottante sans préparation particulière. Mais il est égale- ment possible d'enduire les fibres avec une préparation spé- ciale avant de les enrober. A ces préparations, qui sont par- ticulièrement recommandées dans le cadre de la présente in- vention, appartiennent- les polyuréthanes, les résines d'époxy- de, les latex ainsi que les résines phénoliques à base de phé- nols et de formaldéhyde. Il suffit en général d'enduire les fibres utilisées avec 1 à 7 %.-en poids de la préparation. Leur mise en oeuvre peut alors s'effectuer de façon con- nue. Ainsi, en utilisant des fibres de silice mélangées éven- tuellement avec d'autres fibres, on peut fabriquer un filé, une corde, une natte, un non-tissé, un tissu ou des formes ana- logues, et imprégner ces produits avec la matière liante puis après avoir le cas échéant éliminé obligatoirement le solvant encore présent, former par exemple par pressage de ces masses un corps moulé correspondant, par exemple un disque ou un bloc. Le moulage des masses de bâtonnets contenant de la si- lice, par pressage, est particulièrement avantageux. - Les disques peuvent alors être utilisés tels quels ou après les avoir appliqué sur un support. Il est particulièrement surprenant que ies garnitures frottantes conformes à la présente invention puissent être utilisées d'une façon aussi avantageuse en particulier comme garnitures frottantes de freins et d'embrayages. Ces garnitu- res sont de plus très bien appropriées sous forme de disques dans ce qu'on appelle les embrayages à disques multiples. 17 0 2483472 Les matières frottantes peuvent se travailler facilement par des moyens mécaniques, ainsi sans entrer dans les détails on peut les amener à la forme appropriée par meulage, perça- ge, fraisage, etc. L'ébarbage, l'aménagement de rainures ou de creux en forme de spirale est possible sans difficulté. Un disque fabriqué à partir de la garniture frottante selon la présente invention peut très bien être rendu rugueux de sorte qu'avec sa face rugueuse, en utilisant une colle, il peut être lié solidement et parfaitement avec un support qui de son côté peut être aussi rendu rugueux. L'adhérence entre le support et la matière frottante est remarquable. Les matières frottantes selon la présente invention sont très stables vis-à-vis de l'influence de la chaleur, présen- tent une faible abrasion et ainsi ont une durée de-vie élevée quand on les utilise comme garnitures d'embrayage et garnitu- res de freins. La matière possède. une grande élasticité ainsi qu'un coefficient de -frottement élevé aussi bien sous charge statique que sous charge dynamique. Dans les freins, les gar- nitures de freins obtenues à partir de la matière frottante conforme à la présente invention, ne produisent plus du tout le grincement fréquemment observé d'habitude. La garniture de freins n'est pas agressive viis-à-vis des matières contre lesquelles elle est appliquée par exemple vis- à-vis de l'acier ou de la fonte. A cause des propriétés de surface favorables et de la bonne mouillabilité de celle-ci, l'adhérence entre les fibres de silice et l'agent liant est. remarquable, ce qui se traduit par une bonne homogénéité de la garniture frottante. Par suite du comportement au frotte- ment, des durées très courtes de réponse-à,la commande peuvent être obtenues dans les transmissions synchronisées. Egalement la compatibilité des fibres de silice avec les autres matières utilisées est très bonne. Les garnitures frottantes ont un bon comportement à l'éclatement et possèdent des résistances à l'éclatement éle- vées, comme elles sont exigées surtout pour les garnitures d'embrayage. La présente invention est illustrée par les-exemples descriptifs et non limitatifs ci-après. EXEMPLES 1 à 3 La préparation de la solution à filer s'effectue dans une atmosphère pratiquement exempte de C02. Dans un récipient de laboratoire de 2 litres de capacité en acier inoxydable com- portant une enveloppe pour mise à température constante, des tubes de remplissage, un agitateur en forme d'ancre et dans le fond un robinet de vidange, une solution constituée par 2 200 g de silicate de sodium à 39 Bé, ayant un rapport mo- laire Na20/SiO2 = 1/3,38, et 85,5 g de NaOH est concentré à 70OC sous 200 mbars, jusqu'à ce qu'on obtienne une viscosité de 240 Pa.s mesurée à 30 C. En ajoutant de la lessive de soude, le rapport molaire Na20/SiO2 est monté à 1/2,48. Après filtra- tion à travers une toile de batiste, la masse est prête à la filature. On relie le récipient laboratoire à un métier à-filer qui pour l'essentiel est constitué par une pompe à engrenage, une plaque formant filière comportant 24 trous circulaires ayant un diamètre de 125 am et un couloir de filature à sec de 8 m de long. Le support de la plaque pour filière et le tube d'ali- mentation comportent également une enveloppe pour mise à tem- pérature constante. La température de la solution à filer doit être de 30 C pendant le filage. Les fils sortant des filières sont étirés dans le couloir vertical de filature à sec et bo- binés au bas de ce couloir. Comme gaz porteur pour le séchage on utilise de l'air chauffé à environ 150 C circulant de bas en haut à contre- courant. Les fils de silicate alcalin fabriqués dans les exemples 1 à 3 avec diverses vitesses de tirage ont les résistances à la rupture par traction mentionnées dans le tableau-ci-dessous. Exemple Vitesse à la sortie Vitesse Etirage Résistance des filières de tirage à la rupture par traction N m/min m/min cN/tex 1 15,0 200 13,3 7,5 2 15,0 350 23,3 11,1 3 10,2 500 49,0 19,0 Les fils de silicate alcalin de l'exemple 3 ont une te- neur en eau de 21,5 % en poids et un poids spécifique d'en- viron 2,2 g/cm3. Le titre élémentaire est de 2,3 dtex, le diamètre d'environ 10 à 16 ym et le module E est de 1800 cN/tex. EXEMPLE 4 L'exemple 4 décrit l'application d'un agent de prépa- ration. Le silicate de sodium est filé comme indiqué dans l'exemple 2, l'étirage étant de 23,3. En utilisant une roulette d'enduction les fils de si- lo licate alcalin sont traités avec une solution aqueuse à 10 % d'un sel d'ammonium tensio-actif du commerce (G 364 A de la firme Atlas Chemie). Avec une couche de la préparation d'en- viron 0,8 %, le filé de silicate alcalin constitué de 24 fils simples peut être bobiné parfaitement et transformé par exemple continuellement en fils de silice. EXEMPLE 5 L'exemple décrit la fabrication de fils de silice à partir de fils de silicate alcalin. Un filé de silicate alcalin constitué de 24 fils simples 2O et fabriqué selon l'exemple 3, avec une vitesse de tirage de 500 m/minute est immergé dans HCl pendant une minute à 25"C. On lave Ies fils avec de l'eau distillée, jusqu'à ce que l'eau de lavage soit exempte d'ions Cl et on les fait sécher à l'air. La matière contient moins de 0,01 % de Na. Avec un titre unitaire de 1,6 dtex la résistance à la rupture par traction du filé est de 5,8 cN/tex. L'aliongement à la-rupture est de 1,8 % et le diamètre du fil est d'environ 8 à 15 vm. EXEMPLE 6 -- Fabrication de fibres de silice La matière de départ est un, fi-lé de silicate alcalin con- tenant de l'eau constitué de 60 fils simples, et fabriqué se- lon l'exemple 1. Dérivant de cela la plaque filière utilisée comporte ce- * pendant 60 trous. Avec un étirage (vitesse de tirage/vitesse de sortie à la filière) de 28,7, les fils sont bobinés à une vitesse d-e 350 m/minute. Des bouts de filés de 1 m de long prélevés sur les bobi- nes sont plongés dans HC1 une minute à 25 C, lavés avec de l'eau distillée jusqu'à ce que l'eau de lavage soit exempte d'ions chlore et séchés à l'air. La teneur en Na des fils de silice ainsi fabriqués est inférieure à 0,01 %. Le diamètre des fils est de 12,7 à 19,9 Jum. L'essai de résistance effectué sur des fils élémentaires donne les résultats ci- après: Allongement à la rupture: 2,0 % O10 Résistance à la traction: 215 N/mm Module E: 11000 N/mm2 EXEMPLE 7 Les fils de silice fabriqués selon l'exemple 6 sont pla- cés dans un four de recuit pendant 20 minutes à une tempéra- ture de-7500C, ce qui fait tomber la teneur en eau de 10 % environ à une valeur inférieure à 1 %. La détermination des propriétés mécaniques sur des fils simples donne les résultats ci-après: Allongement à la rupture: 1 % Résistance à la traction: 630 N/mm2 2' Module E: 76000-N/mm EXEMPLE 8 L'exemple 8 décrit la transformation de fibres de sili- cate alcalin en fibres de silice avec une solution de sel à pH élevé. - On utilise des fils de silicate alcalin contenant de l'eau comme indiqué dans l'exemple 6.- Pour transformer en fils de silice on utilise un acide chlorhydrique N réglé à pH 8 avec de l'ammoniaque à 25 %. Le séjour des fils dans le bain de traitement est de 15 minutes. En utilisant un grand excès de solution de sel après avoir réol1 le pH, il n'est pas nécessaire d'ajouter d'HCl N. Les fils de silice ainsi fabriqués sont lavés avec de l'eau jusqu'à neutralité puis séchés à l'air. Les'fils sim- ples ont les propriétés mécaniques ci-après: Allongement à la rupture: 1, 9 % Résistance à la traction: 290 N/mm2 Module E: 11000 N/iznm2 EXEMPLE 9 Fabrication d'une garniture d'embrayage. A partir d'un filé de fibres de silice i: d'un filé de fibres de polyamide totalement aromatique,. on fabrique un fil retors mixte dans un rapport en volume de i:1, ayant un titre global de 12 000 dtex. La torsion du filé est de 120 torsions par mètre, la torsion de retordage est de 150 torsions par mètre. Quatre de ces fils retors sont assemblés en une bande et traversent un bain d'immersion qui contient un mélange d'imprégnation usuel. Ce mélange est constitué essentielle- ment par une résine phénolique, un latex naturel et un latex synthétique (50 parties en poids) ainsi que du noir et du graphite (20 parties en poids), du kaolin (15 parties en poids), de l'oxyde de zinc (5 parties en poids), du soufre (10 par- ties en poids) et de la méthyléthyIcétone comme solvant. - Une fois l'imprégnation terminée les petites bandes sont séchées jusqu'à ce qu'elles ne soient plus collantes, puis enroulées puis pressées en préformant un disque ayant une épaisseur d'environ 6 mm, le pressage étant effectué sous une pression de 120 bars et à une température de 180 C. L'épais- seur finale du disque est d'environ 3 mm. EXEMPLE 10 Fabrication d'une garniture de freins. Un filé de filaments de silice et un filé de filaments de polyamide totalement aromatique est fabriqué dans un rap- port en volume de 2:1 puis coupé à l'aide d'un dispositif de découpage classique en courtes fibres d'une longueur de 6 mm. parties en volume de ce mélange de coupes courtes sont mélangées avec 70 parties en volume d'un'mélange de pro- duits liants et transformés en une garniture de freins de fa- çon usuelle. Le mélange de produits liants contient, (toutes les par- ties étant données en volume) 30 de résine phénol-crésol, 10 de caoutchouc synthétique, 5 de baryte, 10 d'un mélange de - poudre d'ardoise/kaolin, 5 de graphite, 5 de sulfure de molyb- dène, 5 d'un mélange 3/1 limaille de fer/poudre de cuivre. REVENDICATIONS 1. Fibres de silicate alcalin contenant de l'eau,caractérisées (1) par une teneur en eau d'environ 15 à 30'. en.poids, de préférence de 20 à 25% en poids, (2) par une résistance à la rupture par traction d'environ 5 à 30 cN/tex, de préférence de 15 à 25 cN/tex, (3) par un rapport de Na20/SiO2 d'environ 1/3 à environ 1/1,9, (4) par un état amorphe,et(5) par un poids spécifique d'environ 2,2 g/cm3. 2. Fibres de silicate alcalin selon la revendication i, caractérisées par le fait que la fraction Na20 est substituée par K20 jusqu'à environ 30 moles%., 3. Procédé pour la fabrication de fibres de silicate alcalin conte- nant de l'eau, selon les revendications 1 ou 2, par filature à sec de solutions aqueuses de silicate alcalin sous étirage, caractérisé par le fait qu'on extrude des solutions aqueuses de silicate alcalin en tant que masse à filer qui pour l'essentiel sont exemptes de composés de métaux nonalcalins, ont un rapport molaire de Na20/SiO2 ou de Na20+K20/SiO2 d'environ 1/3 à 1/1,9 et une viseosité d'environ 10 à 700 pa.s et de préférence de 100 à 400 pa.s, mesurée à 30 C, cette extrusion étant effectuée à 10 -50 C dans un couloir de filature à sec o règne une température supérieure à 100"C, à travers des trous de filière avec une vitesse de sortie V1 égale au moins à 5 m/min, et qu'on tire les fils formés avec une vitesse de tirage V2 de sorte que l'étirage V2/V soit au moins de 6 et de préférence supérieure à 6. 4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé par le fait qu'on extrude la'masse à filer à 20 -35 C. 5. Procédé selon les revendications 3 et 4, caractérisé par le fait qu'on utilise des masses à filer ayant une viscosité de 100 à 00 Pa.s mesurée h* 30"C. 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, caractéri- sé par le fait que la vitesse de tirage est au moins de 60 m/minute. 7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé par le fait que la- vitesse de tirage est au moins de 350 m/minute. 8. Procédé selon l'une quelconque des revendications 3 à 7, caracté- risé-par le fait que les-fibres de silicate alcalin ont une teneur en eau d'environ 15 à 30%. 9. - Procédé selon la revendication 8, caractérisé par le fait que la teneur en eau est d'environ 20 à 25% en poids. 10. Fibres de silicate alcalin contenant de l'eau, obtenues par un procédé selon l'une quelconque des revendications 3 à 9. -