Brevet FR2510589A1 — publié le 19830204

Le procédé de préparation de mousses stables à partir de pré-condensats urée-formaldéhyde consistant à faire mousser des solutions aqueuses de durcisseur contenant des tensio-actifs (A) avec de l'air et à injecter un condensat urée-formaldêhyde (D) dissous dans l'eau est bien connu. Ces mousses servent principalement à remplir des cavités, surtout dans les mines de charbon anthraciteux Par exem- ple: après passage du front de taille du charbon, les parois du passage fixées par des caissons de boisage sont remplies à l'aide de mousse urée-formaldéhyde afin d'empê- cher le vagabondage de l'air de la mine qui peut provoquer des pertes de ventilation et favoriser une combustion spon- tanée dans le remblai Une autre application est le remplis- sage des ruptures de la voûte du front de taille En rem- plissant la cavité de façon appropriée avec de la mousse, on peut éviter d'autres écroulements de la roche. Une autre application encore vise le garnissage des parois de protection contre le feu afin de les rendre étanches à l'air frais. Afin d'éviter des erreurs dans l'application pra- tique, les solutions contenant des tensio-actifs (A) ainsi que les solutions urée-formaldéhyde (D) sont habi- tuellement fournies sous la forme de solutions diluées de façon précise, de sorte que la production de mousse est sim- plement réalisée en mélangeant des volumes égaux des solu- tions A et D D'une façon générale, il s'agit d'une part d'acide phosphorique à 4 % contenant un tensio-actif et, d'autre part, de solutions de pré-condensats urée-formaldé- hyde à une concentration de 30 à 50 %. L'un des inconvénients du mode opératoire ci-dessus est que des solutions relativement très diluées (c'est-à- dire des volumes et poids importants) doivent être trans- portées au lieu d'utilisation Un autre inconvénient, est la durée limitée de vie utile en magasin des solutions urée-formaldéhyde ayant la faible concentration précitée. On a découvert qu'on prépare plus aisément des mousses stables de qualité constante en faisant passer les solutions aqueuses A et D ainsi que les volumes correspondants d'eau de dilution B et C simultanément dans une pompe et en mé- langeant les solutions A et D avec les volumes d'eau B et C dans des mélangeurs statiques avant le moussage. Le procédé suivant l'invention a pour avantage que la résine et le durcisseur peuvent être manipulés sur lelieude l'utilisation sous la forme de solutions aqueuses relati- vement concentrées Les deux constituants peuvent même être conservés en magasin sur le lieu d'utilisation pen- dant un laps de temps prolongé sans qu'il se produise une gélification prématurée du pré-condensat car, comme déjà indiqué, les solutions concentrées de condensais se con- servent plus longtemps dans un état satisfaisant que des solutions diluées, par exemple, à 30 %. Des volumes égaux des solutions aqueuses aussi bien du dur- cisseur que de la résine peuvent être dilués afin de four- nir des volumes égaux, par exemple l'une el/ou l'autre des solutions peut ou peuvent être diluée(s) au double de son (ou leur) volume Ce mode de réalisation de l'invention est particulièrement avantageux car il permet de concevoir une réalisation particulièrement simple de l'installation de pompage. Pour la mise en oeuvre du procédé suivant l'invention les constituants A et D sont dilués à la concentration souhaitable juste avant d'être utilisés et, à cet effet, il est préférable que des volumes égaux de A et D soient mélangés avec des volumes égaux d'eau B et C. On décrira maintenant le procédé suivant l'invention de façon détaillée, en se ré férant à la Fig unique, donnée uniquement à titre d'exemple, qui représente schématique- ment une installation pour la production de mousse. Une pompe 1 fonctionne à l'aide d'un conduit d'air comprimé 2 Un courant d'air partiel est envoyé vers une chambre de moussage par une soupape 3 et un conduit 4 Le trait en pointillés 5 a représente la transmission de l'air comprimé vers les pistons des chambres d'alimentation 9 à 12. Des conduits d'alimentation pour le durcisseur (conduit 6), l'eau (conduit 7), et le pré-condensat résineux (conduit 8) sont reliés à la pompe Lorsque des volumes égaux sont à fournir aux chambres d'alimentationi 9, 10, 11 et 12, la pompe aspire des volumes égaux des constituants:durcisseur A plus tensioactif, eau B, eau C, et précondensat D et les introduit dans des cellules de mélange 13 et 14 Les cons- tituants A et D qui y sont dilués au volume souhaité, par exemple au double de leur volume, sont ensuite transportés à la concentration souhaitée par des conduits 15 et 16 Le constituant A (durcisseur) entre dans la cellule de mous- sage 5 et, sous l'action de l'air, esttransforné en mousse qui est ensuite envoyée sous pression dans une zone de mé- lange 17 dans laquelle débouche également, par une buse de pulvérisation 18, un conduit 16 fournissant le consti- tuant D dilué. La mousse dans laquelle le pré-condensat a été pulvé- risé sort de l'installation par un tuyau 19 et un orifice de sortie 20 et est délivrée aux emplacements désirés - La pompe 1 fonctionne à l'air sous une pression de 5 bars Elle fait passer par exemple 2 litres de liquide par minute dans chacune des chambres Des pompes de plus grande capacité, bien que relativement lourdes, sont égale- ment utilisables. La soupape 3 laisse passer 30 litres d'air par minute. Le durcisseur est constitué par de l'acide phospho- rique à 8 % contenant environ 8 % en poids de tensioactifs. Le pré-condensat est constitué par un pré-condensat urée- formaldéhyde du commerce en suspension aqueuse, à 66,5 % de matières solides. Du fait des dimensions identiques des chambres 9 à 12, aussi bien le durcisseur que la résine seront toujours dilués au double de leur volume Suivant la dimension choi- sie pour la chambre 10 par rapport à celle de la chambre 9, et la dimension de la chambre 12 par rapport à celle de la chambre 11, les constituants A et D peuvent également être dilués à une proportion constante différente. Comme la solution de durcisseur est également aisément pompable à des concentrations plus élevées, par exemple sous forme de solution à 40 %, le rapport de chambre 10 à chambre 9 peut être choisi de façon à être de 6/1, de sorte qu'une solution de durcisseur à 30 % fournisse une solution à environ 4 %. D'une façon générale, les pré-condensats urée-formal- déhyde ne sont pompables que sous la forme de solutions à % Comme les précondensats à environ 30 % fournissent les mousses les plus appropriées, ce constituant peut en pratique être dilué au double ou au triple de son volume. REVENDICATIONS 1 Procédé de préparation d'une mousse urée-formal- déhyde par moussage d'une solution aqueuse de durcisseur A contenant un tensio-actif, avec de l'air, et pulvérisation dans cette mousse d'un précondensat urée-formaldéhyde D dissous dans l'eau, caractérisé en ce que les solutions aqueuses A et D ainsi que les volumes d'eau B et C servant à les diluer sont transportés par une pompe commune, et les solutions A et D, avant la formation de mousse, sont mélan- gées dans des mélangeurs statiques avec les volumes d'eau B et C. 2 Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que des volumes égaux des solutions A et D sont di- lués à l'aide de volumes égaux d'eau B et C. 3 Procédé suivant la revendication 1 et 2, carac- térisé en ce que les solutions A et D à transporter et mé- langer ainsi que les volumes d'eau B et C sont transportés par une pompe munie d'un seul dispositif d'entraînement qui agit de façon synchrone sur quatre chambres d'alimentation. 4 Installation pour la mise en oeuvre d'un procé- dé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, carac- térisée en ce qu'elle est constituée par une pompe entraînée par un moteur à air comprimé et munie de quatre pistons syn- chronisés, par des cellules de mélange ( 13) et ( 14) en aval de la pompe, par un tuyau d'air comprimé ( 4) relié à la pom- pe, par une cellule de moussage ( 5) et une cellule à buse ( 17) avec un orifice de sortie ( 20).