Brevet FR2521173A1 — publié le 19830812

La présente invention concerne un procédé d'assem blage d'éléments, tels qu'un support ou cadre périphérique de rigidification et/ou d'étanchéité ainsi que des cales d'espacement, sur une toile d'amiante constituant le diaphragme d'une cellule électrolytique, en particulier pour l'électrolyse alcaline de l'eau. De façon générale, dans les cellules des électrolyseurs d'eau, le diaphragme est constitué par une toile d'amiante. Pour faciliter la manipulation du diaphragme ainsi que son assemblage dans la cellule, il est utile de rigidifier la toile d'amiante par un renfort périphérique. De plus, suivant l'agencement interne des cellules, il peut etre nécessaire de disposer de cales d'espacement qui assurent le positionnement correct du diaphragme entre les électrodes sur toute sa superficie. Dans la technique antérieure, pour obtenir la rigidification du diaphragme et son étanchéité périphérique, on assemblait de façon classique la toile d'amiante sur une couronne métallique par divers moyens, tels que des barrettes métalliques vissées en de nombreux points ou un jointage par l'intermédiaire d'un assemblage de feuilles de copolymère éthylène-propylène perfluoré FEP. De telles solutions requierent des opérations multiples qui grèvent évidemment le prix de revient du diaphragme, ou bien conduisent à des dimensions incompatibles avec les nouvelles technologies d'électrolyseurs performants. En ce qui concerne la réalisation des cales d'espacement de la technique antérieure, on avait généralement recours à des pieces, réalisées en polymère perfluore, ce qui conduisait à perforer la toile d'amiante en de nombreux points et à amorcer ainsi des zones de dégradations éventuelles du diaphragme et de mélange des électrolytes. Enfin, lorsque l'assemblage est réalisé par emmanchement, on utilise des pièces obtenues par tournage de PTFE, ce qui conduit évidemment à des coûts élevés. Enfin, lorsque l'assemblage est réalisé par soudage automatique d'un polymère fusible, il est clair que cette opération peut être rendue délicate par le degré de précision qui est demandé à des fixations de pièces de petites dimensions. La présente invention a précisément pour but d'écarter ces inconvénients, en permettant de solidariser à la toile d'amiante, une pièce en matière polymère résistant à la corrosion dans les conditions d'emploi. Conformément à la présente invention, le procédé d'assemblage d'éléments, tels que support ou cadre périphérique de rigidification et/ou d'étanchéité ou encore de cales d'espacement, sur une toile d'amiante est caractérisé en ce que l'on réalise les opérations suivantes - imprégnation de la toile d'amiante sur les zones destinées à recevoir lesdits éléments, par dépôt d'une dissolution de résine polysulfone dans un solvant organique, et - mise en place, sur lesdites zones de la toile d'amiante, desdits éléments qui sont réalisés en une résine polysulfone. La toile d'amiante utilisée en tant que diaphragme d'une cellule électrolytique, plus particulièrement destinée à I.'électrolyse alcaline de l'eau, peut en particulier être de type composite par exemple du type décrit dans une autre demande de brevet déposée le même jour au nom de la demanderesse. L'opération d'imprégnation proprement dite de la toile d'amiante peut êtreassurée par trempage, enduction ou encore pistolage électrostatique d'une dissolution de résine polysulfone dans un solvant organique, tel qu'un hydrocarbure chloré, par exemple le dichlorométhane. En s'évaporant, le solvant organique de dissolution laisse subsister une couche d'enrobage des fibres d'amiante par la résine polysulfone. Cette couche d'enrobage joue le rôle de couche d'accrochage pour lesdits éléments à fixer, lorsqu'ils sont realisés sous la forme de pieces massives de polysulfone dont la solidarisation à la toile imprégnée, est réalisée par simple application sous une faible pression qui est maintenue pendant la phase d'évaporation du solvant. Diverses variantes du procédé selon l'invention peuvent être mises en oeuvre. Il est ainsi possible de faire suivre l'opération de dépôt de la dissolution de résine de polysulfone par une opération d'évaporation complète du solvant, qui laissera subsister une couche solide d'enrobage des fibres d'amiante. Il est clair que dans pareil cas, pour assurer la mise en place desdits éléments, il est nécessaire d'enduire la couche d'enrobage et/ou ces éléments se présentant sous la forme de pièces massives, à l'aide d'un solvant de résine polysulfone ou bien encore d'une dissolution de résine polysulfone. Selon une variante avantageuse de mise en oeuvre du procédé selon la présente invention, il est également possible d'effectuer la mise en place des éléments sur la toile d'amiante immédiatement après l'opération d'imprégnation, alors que ledit solvant ne s'est pas encore totalement évaporé et que la couche d'enrobage n'est donc pas encore solidifiée. Là encore la mise en place des pièces massives de résine polysulfone peut être effectuée par simple pression maintenue au cours de la phase d'évaporation du solvant organique. Le procédé conforme à la présente invention permet ainsi, par un simple pressage d'un cadre support sur la toile préalablement imprégnée, de solidariser très facilement la toile avec son renfort et ses cales d'espacement et/ou de positionnement correct. L'étanchéité interne de la cellule électrolytique est ainsi réalisée par l'assemblage sur le cadre. Ce procédé est de réalisation fort simple et ne nécessite donc pas d'opération coûteuse d'assemblage manuel, il est en outre plus tolérant vis-a-vis de légers décalages de positionnement des cales d'espacement aU cours du procédé de soudage. Enfin, la toile d'amiante ne sera certainement pas perforée au cours d'un tel procédé d'assemblage,et ainsi sa fonction de barrière entre les électrodes restera rigoureusement maintenue, même dans des cas de défaillances d'assemblage. Des espaceurs à faible coefficient de trainée dans l'ecou- lement et de faible ombre portée sur la surface des électrodes peuvent être utilisés. Ces espaceurs sont réalisables à faible coût par une opération d'injection de résine polysulfone. Selon une autre variante du procédé selon la présente invention, les opérations d'imprégnation et de mise en place des éléments sur la toile d'amiante sont réalisées simultanérnent au cours d'une seule et même étape d'injection sous pression d'une dissolution plus concentrée de résine polysulfone dans un solvant organique. Ces dissolutions, plus chargées en polymère, ont une consistance pâteuse et peuvent donc être mises en place directement sur la toile d'amiante par injection sous pression. Cette variante convient plus particu lièrement pour la réalisation de cales d'espacement de faible épaisseur. Dans les autres cas, on préférera faire appel à des pièces massives de résine de polysulfone. Dans tous les cas les opérations à'imprégnation et/ou de mise en place desdits éléments sur la toile d'amiante sont suivies d'une opération de consolidation par séchage à l'air, de préférence à une température de l'ordre de 400C. Ce n'est véritablement qu'au cours de cette opération de consolidation qu'est réalisé l'assemblage définitif des éléments sur la toile d'amiante. Dans le cadre dé la présente invention, les termes polysulfone utilisée sont des résines polymères thermoplastiques répondant à une formule générale du type dans laquelle les radicaux R1, R2 et R3 représentent notamment les groupes phényle, biphénol, diphényléther, etc. De telles polysulfones sont par exemple commercialisées sous les dénominations LASULF par la Société Lati Thermoplastici, STARSULTONE par la Société Eurostar, SULFOVER par la Société Doneco, ou encore UDEL par la Société Union Carbide France. Les résines polymères utilisables dans le cadre de la présente invention peuvent aussi être des poly(arylsulfones) de formule générale du type dans laquelle les radicaux R1 et R2 représentent par exemple le groupe phényle et R3 le groupe biphénol, diphényléther, etc. De telles polysulfones sont par exemple commercialisées sous la dénomination STARSULFIDE par la Société Eurostar. Il peut également s'agir de poly(éthersulfones) répondant à une formule générale du type dans laquelle les radicaux R1, R2, R3 et R4 représentent par exemple le groupe phényle. De telles poly(éthersulfones) sont par exemple commercialisées sous la dénomination VITREX par la Société ICI. Bien entendu, la présente invention ne saurait être limitée aux modes de mise en oeuvre particuliers décrits, muais il est parfaitement possible sans pour autant sortir du cadre de la présente invention, d'en imaginer un certain nombre de variantes de détail. REVENDICATIONS 1/ Procédé d'assemblage d'éléments, tels qu'un support ou cadre périphérique de rigidification et/ou d'étanchéité ainsi que des cales d'espacement, sur une toile d'amiante constituant le diaphragme d'une cellule électrolytique, en particulier pour l'électrolyse alcaline de l'eau, caractérisé en ce qu'on réalise les opérations suivantes - imprégnation de ladite toile d'amiante sur les zones destinées à recevoir lesdits éléments, par dépôt d'une dissolution de résine polysulfone dans un solvant organique, et - mise en place sur lesdites zones de la toile d'amiante, desdits éléments qui sont réalisés en une résine polysulfone. 2/ Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'opération d'imprégnation de la toile d'amiante est assurée par trempage, enduction ou pistolage électrostatique d'une dissolution de résine polysulfone dans un solvant organique, tel qu'un hydrocarbure chloré, par exemple le dichlorométhane. 3/ Procédé selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la mise en place desdits éléments sur la toile d'amiante est réalisée par application sous faible pression desdits éléments, ces derniers étant réalisés sous la forme de pieces massives. de résine polysulfone. 4/ Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que la mise en place desdits éléments s'effectue immédiatement après l'opération d'imprégnation, alors que ledit solvant ne s'est pas encore totalement évaporé, la couche d'enrobage n'étant donc pas encore solidifiée. 5/ Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le dépôt de la dissolution de résine de polysulfone est suivi d'une évaporation du solvant, qui laisse subsister une couche solide d'enrobage des fibres d'amiante. 6/ Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que la mise en place desdits éléments est réalisée après solidification complète de la couche d'enrobage des fils d'amiante, en enduisant ladite couche solide d'enrobage et/ou les pièces massives de résine polysulfone à fixer, à l'aide d'un solvant de résine polysulfone ou bien d'une dissolution de résine polysulfone. 7/ Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les opérations d'imprégnation et de mise en place desdits éléments sur la toile d'amiante sont réalisées simultanément au cours d'une étape unique d'injection sous pression d'une dissolution concentrée de résine polysulfone dans un solvant organique. 8/ Procédé selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que les opérations d'imprégnation et/ou de mise en place desdits éléments sur la toile d'amiante sont suivies d'une opération de consolidation par séchage à l'air, de préférence à une température de l'ordre de 400C.