Brevet FR2529880A1 — publié le 19840113

Procédé pour la fabrication de matières fibreuses en forme de pâte, matières fibreuses fabriquées selon ce procédé et leur utilisation. La présente invention se rapporte à un procédé pour la fabrication de matières fibreuses en forme de pâte au moyen de fibres céramiques réfractaires ou incombustibles, d'argile, éventuellement d'autres additifs usuels, d'un liant organique et d'eau. Une -demande de brevet antérieure P 31 05 593 1-45 de la demanderesse décrit pour la fabrication de matières plas- tiques un procédé dans lequel on démêle mécaniquement une fraction prépondérante de fibres céramiques, on y ajoute à sec un liant organique, on applique ensuite sur ce mélange des quantités d'eau relativement faibles, après quoi on ajoute encore de l'argile à ce mélange humide puis pour finir, on incorpore une solution d'un liant organique Ces matières peuvent être utilisées pour la fabrication de nièces moulées incombustibles ou réfractaires de même que pour la fabrication de pièces moulées par extrusion Dans ce procédé connu, à 100 parties en poids de fibres céramiques, on ajoute au maximum 50 parties en poids d'eau. L'invention a pour objet de réaliser un procédé de fabrication permettant d'améliorer la qualité des matières fibreuses en forme de pâte du type précité, ces matières fibreuses en forme de pâte devant convenir en particulier pour la fabrication de panneaux de fibres par simple calan- drage entre des rouleaux, séchage et éventuellement un trai- tement thermique des panneaux Les matières fibreuses fabriquées selon l'invention doivent en outre pouvoir être utilisées comme enduit, par exemple sous forme de matériau de remplissage pour joints de dilatation. Pour atteindre ce résultat, on utilise un procédé qui se caractérise par le fait que l'on mélange 100 parties en poids de fibres céramiques avec de 100 à 180 parties en poids d'eau, qu'en poursuivant le malaxage, on incorpore 4 à 15 parties en poids d'argile de liaison et qu'ensuite on ajoute le liant organique dans une proportion de 2 à 8 parties en poids calculées en tant que matière solide. Avant l'incorporation de l'argile de liaison, il est avantageux d'ajouter préalablement de 2 à 8 parties en poids de A 1203 et/ou de dioxyde de silicium colloïdal finement réparties. En même temps que l'argile de liaison, on peut encore incorporer de 2 à 15 parties en poids d'oxyde de chrome et/ou de dioxyde de titane et/ou d'oxyde de magnésium et/ou d'hydroxydes d'aluminium finement réparties. En tant qu'argile de liaison, on peut avantageu- sement utiliser de la bentonite et comme liant organique de l'amidon. Après l'introduction du liant organique, il est avantageux selon l'invention d'ajouter encore de 1 à 4 parties en poids de cellulose carboxyméthylique Il est éga- lement avantageux selon l'invention d'ajouter au mélange un produit antifermentiscible. L'invention se rapporte en outre aux matières fibreuses en forme de pâte qui sont fabriquées d'après ce procédé et présentent une durée de conservation en pot d' au moins 4 semaines. L'invention a par ailleurs pour objet l'utilisation des matières fibreuses en forme de pâte pour la fabrication de panneaux par simple calandrage, séchage et éventuellement traitement thermique des panneaux Ces panneaux peuvent avantageusement servir de matière de remplissage pour les joints de dilatation, par exemple entre les briques de fours tubulaires rotatifs, auquel cas ils doivent absorber les contraintes aussi bien que les panneaux d'amiante généra- lement utilisés jusqu'ici et sans présenter les mêmes dangers pour la santé que ces derniers Ces matières fibreuses en forme de pâte ne présentent aucun danger pour la santé mêne lorsqu'on les utilise à d'autres fins, en particulier en tant que matériau de remplissage pour les joints de dilatation entre les briques des fours, en parti- culier des fours tubulaires rotatifs. Les fibres céramiques incombustibles ou réfractaires utilisées-dans le procédé selon l'invention sont des maté- riaux connus, en particulier à base de silicates d'aluminium à teneur en A 1203 particulièrement élevé pouvant atteindre, de 45 à 95 % en poids Selon l'utilisation envisagée des matières plastiques, c'est-à-dire le degré recherché de résistance au feu ou d'incombustibilité, on peut non seu- lement utiliser aussi des fibres de laine minérale, mais il est encore possible de recourir à des mélanges de ces fibres céramiques Les fibres céramiques sont avantageusement uti- lisées sous forme hachée, c'est-à-dire avec une longueur de 1 à 5 mm, mais on peut aussi utiliser des fibres dites broyées qui présentent unè'longueur comprise entre 10 à 500 pim Le diamètre des fibres céramiques se situe en général dans un ordre de grandeur de 1 à 25,m et en particulier dans une plage comprise entre 2 à 8 Dam Il est toutefois bien entendu possible d'utiliser des fibres céramiques ayant d'autres dimensions. Les argiles de liaison employés dans le procédé selon l'invention sont en soi connus, en particulier il est avantageux d'utiliser de la bentonite en tant qu'argile de liaison. Les matériaux réfractaires finement répartis et utilisés en tant qu'additifs éventuels dans le procédé selon l'invention, à savoir l'oxyde d'aluminium, les hydroxydes d'aluminium comme la bauxite, le dioxyde de titane, l'oxyde de chrome et l'oxyde de magnésium sont connus de l'homme de l'art Par matériaux finement répartis, on entend également les substances colloïdales, en particulier l'acide silicy- lique colloldal qui se présente généralement sous la forme d'un sol Les quantités indiquées se rapportent toutefois toujours aux matières solides. Comme liants organiques on peut recourir dans le procédé selon l'invention aux liants organiques généra- lement utilisés, par exemple la lessive de sulfite usée sous forme solide ou liquide ou l'amidon, Les quantités indiquées pour les liants organiques se rapportent toujours aux matières solides. Dans un mode de réalisation préféré du procédé selon l'invention, à la fin du processus de fabrication on ajoute encore de la cellulose carboxyméthylique La cellulose car- boxyméthylique peut avantageusement être ajoutée moitié sous forme de solution visqueuse et moitié sous forme solide. Dans le procédé selon l'invention, l'ordre dans lequel s'effectue le mélange est essentiel attendu qu'il permet d'obtenir une masse homogène La durée totale du mélange est généralement de 10 à 40 minutes. Comme dispositifs mélangeurs, on peut utiliser dans le procédé selon l'invention les mélangeurs usuels et à cet égard, il s'est révélé particulièrement avantageux d'utili- ser les malaxeurs dits "à mélange forcé" (mélangeurs Eirich). L'invention est expliquée à l'aide des exemples suivants dans lesquels on a utilisé des fibres céramiques disponibles dans le commerce de composition suivante: Fibres A à 47 % de A 1203 et 53 % de Si O 2; Fibres B à 95 % de A 1203 et 5 % de Si O 2. Exemple 1 Dans un mélangeur (mélangeur Drais), on a introduit parties en poids de fibres céramiques A et 150 parties en poids d'eau, On a malaxé pendant 5 minutes, En continuant le malaxage, on a ajouté 10 parties en poids de bentonite entant qu'argile de liaison et on a malaxé pendant encore 6 minutes A la suite de cela, ona ajouté en tant que liant organique 5 parties en poids d'amidon solide, puis on a incorporé en malaxant pendant 10 minutes un produit anti- fermentiscible en quantité suffisante pour empêcher une 252 880 fermentation ou un moisissement de la matière plastique lors du stockage. Cette matière a présenté une résistance au stockage de plus de 6 semaines aux températures ambiantes usuelles. En l'appliquant au moyen d'une truelle sur des briques ré- fractaires, on a pu avantageusement la transformer en une couche flexible élastique Lorsque l'on a constitué une structure réfractaire formée par ces briques enduites de cette matière plastique, cette dernière une fois durcie et séchée a agi en tant que produit de remplissage pour joints de dilatation. Exemples 2 à 10 On a répété le mode opératoire de l'exemple 1 en utilisant les compositions indiquées dans le tableau suivant Tableau Exemple Fibres A Fibres B Argile de liaison oxyde de chrame 2 3 4 5 6 7 50 50 8 5 12 2 2 140 150 170 1 2 - 2 '2 2 2 2 8 100 25 75 8 4 1-5 3 - * 8 9 e 2 4- O120 140 îoe i-O -I 2 110 z* 50 % ajoutée en tant que solution à 5 % dans l'eau et 50 % sous formesolide TI n'y a pas lieu de tenir compte de la teneur en eau de la solution. CD c%J Exemple 11 Les matières plastiques fabriquées dans les exemples 1, 3 à 5 ainsi que 8 ont été placées sur une-calandre à trois rouleaux et transformées en panneaux d'une épaisseur de 5 mm Les panneaux ont été séchés à une température de 1100 C et les panneaux ayant les compositions 1, 3 et 8 ont été soumis pendant 2 heures à un traitement thermique à une température de 180 à 200 'C. Dans tous les cas, on a obtenu pour les panneaux de fibres un excellent matériau qui peut être utilisé à la place des panneaux d'amiante en tant que produits de remplissage pour joints de dilatation entre des briques réfractaires, en particulier dans les fours tubulaires rotatifs. Sur le dessin, on a représenté un diagramme dans lequel on a indiqué la tenue du matériau en forme-de panneau avant la composition selon l'exemple 5 par rapport àun même matériau comparatif en amiante Ce diagramme reproduit la contrainte provoquée par la dilatation thermique des briques et diminuée par le matériau des panneaux insérés dans le joint, un matériau de 2 mm d'épaisseur, c'est-à-dire une épaisseur de joint de 2 mm étant utilisée dans ce cas. Sur ce diagramme, on peut voir que les panneaux fabriqués au moyen de la matière plastique selon l'invention présentent une tenue identique ou légèrement améliorée par rapport à des joints en amiante. REVENDICATIONS 1 Procédé pour la fabrication de matières fibreuses en forme de pâte au moyen de fibres céramiques réfractaires ou incombustibles, d'argile, éventuellement d'autres addiï- tifs usuels, d'un liant organique et d'eau, caractérisé par le fait que l'on mélange 100 parties en poids de fibres céramiques avec de 100 à 180 parties en poids d'eau, qu'en poursuivant le malaxage, on incorpore 4 à 15 parties en poids d'argile-de liaison et qu'ensuite on ajoute le liant organique dans une proportion représentant de 2 à 8 parties en poids calculées en tant que matière solide. 2 Procéde selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'avant l'incorporation de l'argile de liaison, on ajoute tout d'abord de 2 a 8 parties en poids de A 1203 et/ou de dioxyde de silicium colloidal finement réparties. 3 Procédé selon la revendication 1 ou 2, carac- térisé par le fait qu'en même temps que l'argile deliaison, on incorpore encore de 2 à 15 parties en poids d' oxyde de chrome et/ou de dioxyde de titane et/ou d'oxyde de magnésium et/ou d'hydroxydes d'aluminium finement réparties. 4 Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'on utilise de la bentonite-comme argile de liaison. Procédé selon -l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que l'on utilise de l'amidon en tant que liant organique. 6 Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'apres l'introduction du liant organique, on ajoute encore 1 à 4 parties en poids de cellulose carboxyméthylique. 7 Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'on ajoute un agent antifermentiscible au mélange. 8 Matières fibreuses en forme de pate fabriquées selon l'une quelconque des revendications 1 a 7. 9 Utilisation des matières fibreuses en forme de pate selon la revendication 8 pour la fabrication de panneaux par calandrage, séchage et éventuellement traitement thermique.