Brevet FR2490142A1 — publié le 19820319

Procédé pour la fabrication de panneaux isolants. La présente invention se rapporte à un procédé pour la fabrication de panneaux isolants susceptibles d'être utilisés dans l'industrie du bâtiment, principalement comme panneaux muraux isolants ou comme panneaux d'isolation de toitures. Les panneaux d'isolation thermique et acoustique sont utilisés dans une large mesure. Ces panneaux sont généralement fabriqués en mousse de matière plastique à base de pétrole ou en laine minérale, par exemple en laine de basalte.Ces panneaux présentent comme caractéristiques communes d'impliquer une fabrication coûteuse et de ne présenter qu'une mauvaise tenue dans le temps. Compte tenu de l'augmentation croissante des prix du pétrole, il existe une demande pressente concernant des panneaux isolants suceptibles d'être fabriqués à partir d'une matière de départ moins onéreuse que le pétrole. Le but de la présente invention est de répondre à cette demande. La présente invention a donc pour objet un procédé de fabrication de panneaux isolants, permettant de fabriquer à des prix de revient relativement faibles des panneaux isolants à bonne tenue dans le temps dont les caractéristiques physiques sont au moins aussi bonnes ou même encore meilleures que celles des panneaux isolants connus jusqu'à présent. L'invention est basée sur la constatation que la culture mondiale de riz produit annuellement plusieurs millions de tonnes de balles de riz qui, en raison de leur forte teneur en acide silicique, ne peuvent être utilisées dans l'agricultux ni comme fourrage, ni comme litière et qui constituent ainsi des matières polluantes. Compte tenu du fait que les balles de riz sont un matériau difficilement combustible (leur tempé- rature d'inflammation est de l'ordre de 800'C), leur destructif par incinération implique également des dépenses considérables. Une autre caractéristique des balles de riz est que ces dernières ne pourrissent pas,et ne sont pas recherchées par les rongeurs et les insectes. Selon le procédé conforme à l'invention de fabrication de panneaux isolants, on utilise comme matière de départ des déchets agricoles fibreux contenant de l'acide silicique, en particulier des balles de riz. Ce matériau est d'abord réduit en fibres et ensuite déparaffiné. On ajoute ensuite aux balles de riz réduites en fibres et déparaffinées des charges, de préférence de la perlite, de la paille de riz ou de l'amiante, ainsi qu'un liant, de préférence une colle à deux composants à base de résine synthétique. On mélange le tout sous la forme d'une masse homogène et à partir du mélange ainsi obtenu, on réalise des panneaux isolants par moulage par compression dans des moules. Il est avantageux de procéder au déparaffinage des balles de riz réduites en fibres par traitement à l'hydroxyde de calcium ou au chlorure de calcium. Suivant une autre caractéristique du procédé, on procède au moulage par compression sous une pression de 12 à bars et sous une température de 80 à 120C. Par une telle compression à chaud, il est possible de réduire considérablement la durée de durcissement de la colle, donc la durée de cycle de la fabrication. Le cas échéant, il est possible également de réduire la durée de durcissement de la colle pour les panneaux isolants en soumettant les panneaux isolants,après moulage, à l'action d'un courant d'air chaud de 50 à 60C. Pour améliorer la qualité des produits, il est avan- tageux d'éliminer, avant le déparaffinage, la poussière pro- duite lors de la réduction en fibres des balles de riz, cette poussière étant d'ailleurs également nuisible pour la santé. On va décrire ci-après plus en détail l'invention à l'aide de trois exemples de réalisation. Exemple 1 Par moulage par compression à froid, on fabrique des panneaux isolants de 300 x 60 x 5 cm. A cet effet, on réduit d'abord en fibres des halles de riz, sur un moulin à cylindres connu en soi, d'une part pour augmenter la surface spécifique des balles de riz, et d'autre part pour éliminer l'élasticité des balles de riz. Au cours de la réduction en fibres, les balles de riz sont donc essentiellement déchirées en fibres élémentaires. La répartition des tailles obtenues après la réduction en fibres des balles de riz est la suivante 3,5 à 5 mm = 20 % en poids 1,8 à 3,5 mm = 16 % en poids i à 1,8 mm = 64 % en poids. Après la réduction en fibres, on sépare environ 10 Z de la matière sous forme de poussière. Ensuite, on soumet les balles de riz réduites en fibres à l'action d'une solution de chlorure de calcium pour éliminer la couche de paraffine à leurs surfaces. Ce traitement à l'aide de chlorure de calcium peut par exemple être mis en oeuvre dans.une vis transporteuse. On ajoute ensuite aux balles de riz réduites en fibres et déparaffinées une charge, dans le cas présent de la perlite, et un liant constitué par la colle,connue dans le commerce sous la dénomination "ARBOCOL-NORMAL", à base de résine urée-formaldéhyde. On mélange ces composants sous la forme d'un mélange homogène, par exemple dans un mélangeur à pales rotatives. Comme déclencheur de liaison ou d'adhésivité de la colle, on utilise du chlorure d'ammonium. On introduit ensuite le mélange ainsi préparé dans un moule et on le moule sous une pression de 1,5 bar sous la forme d'un panneau isolant. La durée du durcissement de la colle s'élève à environ 10 à 20 min; ensuite, le panneau peut être retiré du moule. Les différents composants sont présents dans les proportions suivantes balles de riz réduites en fibres 120 parties en poids - Perlite,"type P 2" 40 parties en poids - Colle "ARBOCOL-NORMAL" 90 parties en poids Chlorure d'ammonium 2 parties en poids - Eau 100 parties en poids Chlorure de calcium 5 parties en poids Exemple 2 On fabrique des panneaux d'isolation de toitures de 8 cm d'épaisseur. Le procédé de fabrication ne diffère de celui de l'exemple 1 que par le fait qu'au lieu d'utiliser comme charge de la perlite, on fait appel à de la paille de riz hachée et par le fait qu'on utilise comme liant la colle d'urée-formaldéhyde thermodurcissable "ARBOCOL-FKC" durcissant à 120'C. Le moulage par compression est effectué sur une presse chauffée à 1200, sous une pression de 20 à 25 bars. Les différents constituants sont présents dans les proportions suivantes: - Balles de riz réduites en fibres 120 parties en poids - Paille de riz hachée 80 parties en poids - Colle "ARBOCOL-FKC" 158 parties en poids - Chlorure d'ammonium 6,25 parties en poids - Eau 156 parties en poids - Chlorure de calcium 8 parties en poids Exemple 3 Pour des locaux exposés à de fortes contraintes thermiques, il s'agit de fabriquer des panneaux d'isolation thermique de 10 cm d'épaisseur. Le procédé de fabrication correspond essentiellement à celui de l'exemple 1. Une dif- férence réside cependant dans le fait qu'en plus de la perlite, on ajoute également de la poudre d'amiante ou de l'amiante à fibres courtes comme charge au mélange. En outre, on utilise comme liant du verre soluble et du silicofluorure de sodium. - - Les différents constituants sont présents dans les proportions suivantes: - Balles de riz réduites en fibres 40 parties en poids Perlite "type P2" 20 parties en poids - Poudre d'amiante ou amiante à fibres courtes 95 parties en poids - Verre soluble 35 parties en poids Silicofluorure de sodium 4 parties en poids - Eau 10 parties en poids Hydroxyde de calcium 4 parties en poids Les panneaux isolants fabriqués suivant le procédé conforme à l'invention sont très légers. Leur masse volumique 3 est comprise entre 210 et 310 kg/m. Les résultats d'essais ont démontré que les panneaux possèdent d'excellentes propriétés d'isolation thermique. Leur coefficient de conduction thermique est compris entre 0,045 et 0,65 kcaI/mhC0. La résistance à la compression des panneaux isolants conformes à l'invention est comprise entre 7 et 60 daN/cm; après un séjour de 96 heures dans un local saturé à 100% de vapeur d'eau, la teneur en humidité des panneaux s'élève à ,3% de la masse. Les autres essais effectués à l'aide des panneaux conformes à l'invention prouvent que les panneaux résistent aux intempéries, sont difficilement combustibles, peuvent être peints ou recouverts de papier peint, peuvent être collés, peuvent être facilement sciés à l'aide d'une lame de scie à métaux,être percés, être plaqués et peuvent subir des traitemen superficiels par compression à chaud; en outre, les panneaux peuvent recevoir par collage des couches isolantes quelconques, par exemple de la feuille mince. Les panneaux isolants suivant l'invention peuvent être utilisés comme panneaux muraux pour l'isolation thermique et acoustique, comme panneaux d'isolation de toitures, comme panneaux sandwich, comme panneaux pour la fabrication de faux plafonds, comme panneaux décoratifs et même comme piècesprofilé de revêtement. Par l'addition d'adjuvants appropriés, il est possible d'améliorer encore certaines caractéristiques physique des panneaux, par exemple leur inflammabilité peut encore être réduite par addition d'amiante. En comparaison des panneaux isolants fabriqués suivant des procédés connus à partir de laine minérale, la fabrication des panneaux suivant le procédé conforme à l'in- vention n'exige que 25 % du pétrole et 6 à 8% de l'énergie électrique nécessaires pour la mise en oeuvre des procédés connus. REVENDICATIONS 1. Procédé pour la fabrication de panneaux isolants, caractérisé par le fait qu'on utilise comme produit de départ des déchets agricoles fibreux, contenant de l'acide silicique, de préférence des balles de riz, qu'on réduit en fibres les- dites balles de riz, qu'on les déparaffine, qu'on ajoute aux balles de riz réduites en fibres et déparaffinées une charge, de préférence de la perlite ou de la paille de riz ou de 1' amiante ainsi qu'un liant, de préférence une colle à deux composants à base de résine synthétique, qu'on mélange le tout sous la forme d'une masse homogène et qu'on met en forme le mélange ainsi obtenu par compression dans des moules. 2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé par le fait qu'on procède au déparaffinage par traitement des balles de riz réduites en fibres à l'aide d'hydroxyde de calcium ou de chlorure de calcium. 3. Procédé suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait qu'on procède à la mise en forme par compression sous une pression de 12 à 25 bars et à des températures compri- ses entre 80 et 120 C. 4. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait qu'on accélère le durcissement de la colle des panneaux isolants, après la mise en forme, en soumettant les panneaux à l'action d'un courant d'air à une température de 50 à 60 C. 5. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait qu'avant le dépa&affinage, on élimine la poussière produite lors de la réduction en fibres des balles de riz.