Brevet FR2499551A1 — publié le 19820813

L'invention se rapporte à un procédé de fabrication d'agrégats ou de granulés thermiquement isolants à incorporer dans les préparations utilisées en bâtiment telles que bétons, mortiers, enduits ... ou à utiliser directement en tant que matériau isolant ou dans la confection de matériaux de construction. En effet, ce produit constitue une véritable matière première au même titre que le sable, le gravier et autres composants des bétons, mortiers et enduits. Il constitue également une matière première utilisable directement ou entrant dans la composition d'isolant tions thermiques et phoniques. De ce fait, le domaine d'utilisation s'étend à tout le bâtiment sous forme d'utilisation directe par incorporation en tant que composant dans les mélanges appelés à former les bétons isolants, les mortiers, les enduits ... ainsi que les compositions thermiquement et phoniquement isolantes. De plus, on prévoit des utilisations indirectes par la fabrication de matériaux de contruction isolants tels que parpaings, agglomérés de toute configuration, hourdis, éléments préfabriqués de murs et de plancher Le procédé selon l'invention a pour but de permettre la fabrication d'agrégats thermiquement isolants de petites dimensions à partir de déchets de bois de toute nature et, de façon plus générale, à partir de toute matière ligno-cellulosique, par exemple les déchets de végétaux. En raison de ses particularités et du faible coût de la matière première, ce procédé permet l'élaboration d'un produit isolant de prix de revient peu différent de celui des composants traditionnels des mélanges utilisés dans la construction. II représente un progrès important dans l'utilisation de matières normalement rejetées ou détruites sans bénéfice aucun pour la Société. A cet effet, le procédé de fabrication du produit isolant se Ion l'invention se montre remarquable en ce que les déchets de bois et, plus généralement, les déchets de toutes matières I igno-cel lulosiques subissent les traitements mécaniques chimiques et physico-chimiques suivants : réduction par effet mécanique, déchiquetage, broyage ou autre, échauffement des fibres, actions successifs d'un sel de calcium à forte activité qui dénature la fibre et d'un silicate qui pétrifie la matière jusqu'à obtention d'agrégats de dimensions prédéterminées fonction de l'application souhaitée en bâtiment. Un traitement ultérieur permet de transformer ces agrégats en granulés utilisables directement dans les meilleures conditions en tant qu'isolant thermique. Une des principaîescaractéristiques de l'invention concerne la nature même du produit obtenu. Celui-ci présente, en effet, le caractère d'une véritable matière première qui sera utilisée dans le bâtiment au même titre que n'importe quel autre composant entrant dans la fabrication des produits de base utilisés dans le gros oeuvre. Les agrégats produits par le procédé selon l'invention présentent une stabilité dimensionnel le et chimique qui laisse espérer des durées de stockage importantes sans précautions particutièresmême à I 'exterieur, De nombreux tests ont montré le caractère parfaitement inerte de ce produit et son aptitude très marquée à une longue conservation dans des conditions climatiques les plus variées. Les qualités propres qu'il présente : résistance au feu, isolation thermique et phonique, stabilité, faible poids, se transmettent aux mélanges et aux produits finis : bétons, mortiers, enduits, matériaux Ainsi, plus particulièrement, sa tenue à l'éclatement et sa stabilité procurent aux bétons une résistance à l'échauffement tout à fait intéressante. Par ailleurs, sa cohésion lui confère des caractéristiques mécaniques remarquables. De plus, I'énergie nécessaire à sa fabrication ne dépasse pas celle des procédés de traitement de type connu dits économiques. II convient d'observer le faible coût de la matière première récupérée en cycle court : temps d'une récolte pour les déchets végétaux. D'autres caractéristiques techniques et avantages du procédé selon l'invention et du produit résultant de sa -mise en oeuvre apparaîtront à la lecture de la description ci-après effectuée à titre d'exemple- non limitatif. En raison du caractère très général de cette invention, il est bien entendu que diverses modifications simples de proportions, de conditions opératoires, de réactifs. ou de produits de traitement ne sauraient pour autant échapper à la présente protection. Au contraire, elles entrent pleinement dans son cadre. Dans ie même esprit, il faut préciser que le champ des matières transformées s'avère particulièrement étendu. I I comprend toutes les matières ligno-cellulosiques depuis les déchets de bois, le liège ... jusqu'aux tiges de végétaux d'agriculture ou autres résidus, par exemple les raffles de mais. Leur provenance et leur état physique importent peu. On traite, par exemple, les bois bruts avec ou sans écorce. Selon l'invention, on admet bruts les déchets de toute matière ligno-cellulosique dans une unité de traitement mécanique où ils subissent une réduction en dimension par déchiquetage, broyage ... jusqu'à la granulométrie désirée fonction de l'application envisagée. Au cours de cette opération les déchets perdent pratiquement intégralement les matières étrangères incrustées pour ressortir propres et à peu près identiques en dimensions à l'état de particules ou de petits morceaux. Ces particules sont alors reprises pour subir un traitement thermique par étapes successives, par exemple dans un four rotatif à sections chauffantes jusqu'à des températures comprises entre 400 et 8000C. On pratique ensuite sur les particules ou morceaux, par une opération dite d'hydropholysation, une réaction avec un sel de calcium d'un acide fort. Par hydropholysation, on entend une réaction qui utilise le caractère hydrophobe du bois ou des fibres I igno-cel lulosiques. On procède par pulvérisation d'une solution de sel de calcium. Les particules ou petits morceaux de bois s'imprègnent de cette solution qui entre à coeur, attaque toutes les fibres et les neutralise en raison de l'acidité de cette solution. La cellulose est neutralisée mais reste dans le bois à l'état dénaturé ce qui rend le bois caverneux. Pour réaliser cette opération avec les meilleurs résultats, on préfèrera zen le chlorure de calcium parmi tous les sels solubles de calcium. On fait agir ensuite un silicate soluble, par exemple une solution de silicate de potassium. Les ions calcium présents à l'intérieur du bois se combinent aux ions du silicate de potassium pour former du silicate de calcium, sel très dur et insoluble. On réalise ainsi à coeur une véritable cdagulation des fibres par précipitation d'un calcaire insoluble. a création d'innombrables microcavités et l'immobilisation des fibres confèrent au produit une stabilité physique et chimique remarquable et lui procure ses propriétés d'isolant thermique et phonique et de matière ininflammable. On fabrique ainsi des agrégats légers individualisés en petits volumes de forme quelconque que l'on peut utiliser directement en tant que composant dans les mélanges utilisés en bâtiment tels que bétons, mortiers et enduits. On pourra faire subir ultérieurement aux agrégats ainsi produits tout traitement approprié tel, par exemple, l'enrobage ~individuel de charges actives déshydratantes formant ainsi des granulés isolants utilisables directement en tant que matière isolante, par exemple par remplissage. I I est à remarquer que le procédé selon l'inven- tion reste pratiquement indépendant des dimensions des morceaux traités. II est bien entendu que diverses modifications simples, substitutions par des équivalents et autres variantes directes ne sauraient échapper à la présente protection mais entrent au contraire pleinement dans son cadre. REVENDICATIONS 1. Procédé de traitement de déchets de bois ou de mat i ères I i gno-ce I lu los i ques en vue de I 'é I aborat i on d'agrégats thermiquement isolants à incorporer dans les mélanges utilisés en bâtiment tels que mortiers, enduits, revêtements, bétons ... ou à utiliser directement à titre de matériaux isolants ou dans la fabrication de matériaux de construction caractérisé en ce que l'on pratique une réduction en dimensions par effet mécanique, déchiquetage, broyage ou autre, que l'on traite thermiquement les morceaux de bois finement divisés par échauffement jusqu'à des températures comprises entre 400 et 8000C, que l'on pratique une double action chimique, d'abord par un sel de calcium soluble et, ensuite, par un silicate soluble afin de stabiliser les fibres de bois et de créer des microcavités permettant l'obtention d'agrégats inertes réunissant les propriétés d'isolation et de résistance mécanique recherchées dans le domaine du bâtiment. 2. Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que le sel de calcium est celui d'un acide fort. 3. Procédé selon la renvendication 2 caractérisé en ce que le sel de calcium préféré est le chlorure de calcium. 4. Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que le silicate préféré est le silicate de potassium. 5. Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'on traite les agrégats pour les enrober de charges actives déshydratantes afin de réaliser des granulés isolants utilisables directement en tant que matière isolante par exemple en remplissage. 6. Agrégats ou granulés thermiquement isolants tels que résultant de l'application du procédé revendiqué ci-dessus.