Brevet FR2514690A1 — publié le 19830422

La présente invention concerne les procédés perrrtettant de fabriquer directement des granulés en flocons de matière expansée sans avoir à les rebroyer. Dans les procédés connus de ce genre, on commence par expanser un bloc de mousse, puis on fractionne ce bloc de mousse en parcelles ou en particules. Ce broyage impie un outillage coûteux, provoque des déchets im- portants sous forme de poussière; de plus, on écrase la matière, on réduit le rapport volume/poids de matière et on consomme de l'énergie. On connaît déjà la fabrication de billes de polystyrène expansé qui ùtilise un procédé différent : r.aélance d'une matie expansible et d'un gaz liquide pyrogène sous forre de billes. Réchauffer ces billes à une température susceptible de faire bouillir le gaz porogène (PENTANE). Stabilisation. On connatt également la fabrication des billes de verre, d'argile, cxpansés à chaud. Ces procédés imposent une installation coûteuse et difficilement amortissable. Le procédé selon l'invention permet d'éviter ces inconvnients en fa briquant directement des flocons granulés ou parcelles, sans avoir à passer par un état premier de fabrication en bloc. Au lieu de faire sortir la matière expansée dans un grand volume, on la fait sortir par une buse appropriée sous la forme de "macaronis parallèles" sur un seul plan et débouchant sur un support mobile dont la vitesse est supérieure à la vitesse du produit expansé à la sortie de la buse. Cn-utilise une machine à mousse bien connue; dans la fabrication de mousse urée-formol, on disperse la résine dans une mousse porteuse de catalyseur et de tensio-actit; cette mousse sort habituellement par un tuyau cylindrique souple et sert à remplir les cavités. On a essayé d'u utiliser cette mousse pour isolation thermique de surface horizontale; son retrait inévitable la rend impropre à rne application satisfaisante comme isolation thermique de planchers, de combles horizontaux. On a également voulu utiliser cette mousse sous forme de grarnlés à titre d'aérateur et de support hydrophile pour l'allègement et lwamen- dement de la terre. Le passage obligatoire par un broyeur en a limité l'emploi. Dans les dispositifs, objet de la présente invention, on dispose à la sortie du tuyau habituel une buse comportant des orifices pa allèles situés dans le même plan; au lieu de sortir la mousse sous la Norme d'un boudin cylindrique qui forme rapidement un bloc parceque la mousse est répandue en vrac, et se remélange elle-même, on sort une Série de petits "macaronis parallèles" et séparés les uns des autrec suffisamment pour ne pas pouvoir se ré-agglomérer.Ces macaronis sont déversés sur un tapis roulant dont la vitesse est supérieure à la vitesse de sortie de ceux-ci; ces macaronis Sont ainsi étirés de façon à dépasser leur possibilité d'allongement; ils se fractionnent ainsi en constituant des cylindres dont la lonnueur unitaire dépend de la vitesse du tapisroulant.Pour accélèrer la prise et la polymérisation des macaroni, le tapis peut passer dans un tunnel où seront réunies les conditions propres à favoriser le processus de pol"nérisation : atmosphère chaude, froide, température, champs électro-magnétique, présence d'autres catalyseurs, courants d'air, de vapeur, etc On pourra également remplacer le tapis-roulant par un cylindre; on pourra aussi, sans sortir du cadre de la présente invention, utiliser plusieurs cylindres sur lesquels les macaronis de mousse tomberont successivement de façon à être diviSéS en longueurs satisfaisantes.Cette premitre variante concerne tous les matériaux expansés qui sortent déjà ex- pansés de la machine, et généralement tous les procédés dans lesquels ry disperse une matière liquide dans une mousse porteuse. Le durcissement de la matière liquide pouvant s'effectuer spontanément par sa propre réaction chimique à terme aussi bien que par la dispersion de la matière liquide, dans une mousse comportant un durcisseur spécifique de la aitifre liquide. Cette variante concerne ainsi les mousses pour résine urée-formol, les mousses de liants hydrauliques (plâtre, ciment, clinkers, les mousses de po lester, ainsi que toutes les mousses de matières plastique, minérale, synthétique ou naturelle, pouvant être obtenues).Une autre application de la présente invention concerne les mousses expansCes qui sortent de la machine non expansées, et dont l'expansion par une réaction Interne postérieure au mélange des driver composants la constituant; la plus connue de ces mousses étant le polyuréthane, la mousse phénolique et autres matières réactives à composants séparés. si le détail de réalisation peut être différent, le principe reste le même: sortir 1 natiére mélangée sous forme de macaronis parallèles séparés sir un support; utili- ser ensuite tous les mo;ens propres à faire réagir la matière en la fai- sant passer dans un tunnel puis parallèlement, diviser ces macaronis en parcelles de longueurs adaptées à l'emploi. Le dessin annexé est -:n schéma du présent procédé. L'étude du dessin atinexé permet de mieux comprendre le principe de la peé- sente invention : une pompe (i) multi-composants dont les doseurs sont entraînés par le même noteur ou par des moteurs différents, pompe simultanérent les divers composants de la mousse à obtenir par exemple pour une mousse urée-formol: A=résine, O=eau, D=catalyseur, C=additif, Z=air. Pour une mousse de polyuréthane, A=Polyol, B=isocyanate, C=fréon, D=catalyseur, etc... Pour une mousse de silicate, A=silicate, O=eau, B=réactif chimique de silicate, C=bouillic de ciment, D=porogène, Pour une mousse de liants hydrauliques, A=bouillie de plâtre ou de ciment rapide, 3=bouillie de plâtre ou de ciment lent, C=plastifiant, 3=additif spécifique, r=accélérateur, F=agent gonflant, O=eau, Z=air. La pompe sert au dosage et à la mise Joks pression des diffCrcnts composants. Elle peut être remplacée par tout autre système de dosage, tels que pots sous pression, vannes doseuses, doseurs mécaniques, etc.. Les différents composants reliés par une tuyauterie à un réacteur(2) dans lequel sera produit le mélange, l'émulsification, la réaction chi- mique des composants. En Z est représentée une arriv e dc agents d'ex- pansion, par exemple de l'air, de la vapeur, ou tout autre gaz ou produits chimiques utiles. . la sortie du mélangeur, un tuyau (21) non ii- dispensable amène le produit mélangé expansé ou non, mais non polymérisé à une buse (3). Cette buse comporte des orifice parallèles, sur un seul plan, dont l'addition de chaque section donne la section globale de sortie.Cette section globale sera déterminante en ce qui concerne le débit instantané et la vitesse de sortie souhaitée. Plus les orifices sont petits, plus la vitesse sera grande, et inversent. Entre chaque orifice il y aura un espace tel que les macarons extrudés ne pourront pas se re- moindre, même après expansion. Ces macaronis sortiront sur un tapis ou- lent ou sur un cylindre (1) dont la vitesse de défilement sera supérieure à celle de la vitesse de sortie des produits de la buse (3). Le tapis (;) ou ce cylindre, pourront aussi comporter tout sytème de crans ou de sépa- rations aptes à provoquer la coupure des macaronis en morceaux de longueurs appropriées.Une ensacheuse (5) sera disposée à la fin du tapis roulant por recevoir les flocons granulés Le tapis pourra traverser une enceinte propre à favoriser les conditions de réaction c chimique de 1 a- tière utilisée, tels que chauffage, refroidissement, champs électro-magnétique, action chimique ou physique. Le tapis sera d'une longueur permet tant à la matière d'y séjourner jusquà durcissement suffisant. Une autre variante de l'invention consiste à faire sortir la matière dans une soufflerie; le souffle d'air divisera la matière dès sa sortie; cet air pourra être chaud pour accélèrer la réaction. Cependant, cette solution présente le risque de "chahuter" exagérément une mousse non sta bilisOe en risquant de la faire retomber. Le dispositif objet de l'invention peut être utilisé dans tous les casoù l'on souhaite obtenir une matière divisée en copeaux, après extrusion, lorsque la matière sort d'une buse d'extrusion sous la forme de maca ronis et qu'elle n'est pas totalement polymérisée un a constaté des résultats particulièrement intéressants avec une machine courante telle que celle faisant l'objet du BREVET N0 7530250 lorsque la buse n0 3 est constituée de la manière suivante : à l'extré mité du tuyau 21 on adapte une douille canelée à oreilles taraudée; sur cette douille on adapte un tube fileté mâles d'une longueur pouvant varier de 50 à 500xm; dans ce tube, on perce des trous parallèles d'un diamètre de 2 à 15an. Des résultats très satisfaisants ont été obtenus en utilisant pour une machine d'un débit horaire moyen de 4 à ? m3/heure, un tuyau 21 de diamètre 25mm, au bout duquel on a fixe une douille à oreilles taraudée au filetas de 1 pouce ga Dans cette douille, on a vissé un tube dont les deux extrémités ont été Filetées au pas du gas; l'une de ces extrêmités est vissée dans la volaille, l'autre extrémité est obturée par un bouchon.Dans ce tube, on a perforé 10 trous de diamètre 8mm, espacés de 25mm, ou le trous de diamètre gram, espacés de 15mm environ, ou encore 6 trous de diamètre 10mm, espacés de 25m environ. L'avantage de cette construction qui fait l'objet de la présente invention, est que le tube est facilement débouchable, il suffit pour celà d'enlever le bouchon. On peut remplacer les trous simples par des trous taraudés dans les quels ont peut venir visser des buses dont une extrémité aura été fixée. On pourra employer comme buse des buses à diamètre calibré, tels que gicleurs SOLEX, ou encore des buses manufacturées ou des buses à jet plat, jet rond, telles que celles figurant par exemple au catalogue SPRIYNG SYSTEM, ou tous autres types de buses standard. Les applications particulièrement intéressantes sont : la fabrica tion de granulés de matière expansée, telles que mousse urée-formol, mousse polyuréthane souple, mousse de béton, granulés de plâtre expa!l- sés, fabrication de copeaux de matière expansée souple ou rigide, en polyether, latex ou toute autre matière plastique, synthétique ou na turelle, susceptible de retenir des micro-bulles d'air et d'être trans formée en mousse. Ces granulés de matière expansée peuvent être utilisés comme isolant thermique, ou phonique, comme éléments de confort, produit de remplissage destiné à obtenir un fort volume avec peu de matière, produit d'aération, de substitution, et tous produits ot l'on cherche les avantages d'un granulé expansé, et particulièrement un produit lé ger hydrophyle, peu coûteux, retenant bien l'eau, inerte mais capable de retenir des quantités d'air pour aérer le sol et y éviter un dessèchement trop rapide, à utiliser en remplacement de la tourbe. REVENDICATION tachine composée d'un système doseur à pompe ou autre système multi composants, doseur (1) capable de doser différents composants liquides, solides ou gazeux, tuyauterie (2) menant ces composants a un réacteur (3) permettant d'obtenir une mousse et de mélanger ces composants correctement dosés. Les composants mélangés sortent par un tuyau qui dirige la matière vers une buse (3) à trous séparés; situés dans un même plan, les trous sont séparés de sorte que llon extrade des macarons ne pouvant pa se toucher entre eux. Ces macaronis rejoignent une surface ou un vecteur dont la vitesse de défilement est supérieure à la vitesse de la matière, à la sortie de la buse. Cette surface peut comporter des séparateurs; les macarons ainsi disposés sur la surface ou sur le tapis y restent jusqu'à durcissenent suffisant; ils sont ensuite mis en sacs par une ensacheuse.