Brevet FR2556386A1 — publié le 19850614

z25 6386 La présente invention est relative à un panneau incombustible, et plus particulièrement à un panneau composé d'un mélange de fibres, de liant hydraulique et de charges minérales, ainsi qu'à son procédé de fabrication. Il est connu de fabriquer des panneaux incombustibles, en mélangeant avec de l'eau des fibres minérales, un liant hydraulique et éventuellement des charges minérales, en mettant en forme ledit mélange après déshydratation partielle, puis en laissant durcir le liant hydraulique. Les fibres utilisées dans ces conditions sont généralement des fibres d'amiante et le panneau ainsi fabriqué présente à la fois une résistance mécanique suffisante pour la réalisation d'éléments de construction tels que des cloisons par exemple, et le caractère d'incombustibilité exigé par le respect de certaines réglementations, notamment dans le domaine de la construction navale. D'autres fibres de renforcement sont apparues récemment, qui tendent à supplanter l'amiante et les fibres sont généralement en matière synthétique ou d'origine végétale. Dès lors, il est nécessaire d'adapter les proportions des différents constituants pour obtenir l'incombustibilité du produit. De plus, pour des raisons économiques, les fabricants souhaitent utiliser le même appareillage que celui qui convenait lors de l'emploi de l'amiante, et notamment les machines de type Hatschek, grâce aux- quelles on filtre sur un tamis une suspension aqueuse de fibres et de liant hydraulique. I1 se dépose alors sur le tamis une monocouche de fibres-ciment, qui est évacuée en continu par rotation du tamis et transfert sur un tissu appelé feutre qui est appliqué au contact de la partie supérieure du tamis au moyen d'un rouleau-coucheur. Apres superposition de plusieurs couches successives sur le feutre, on procède au transfert de la monocouche sur un cylindre-format, sur lequel elle s'enroule jusqu'à obtenir une accumulation d'épaisseur désirée. Lorsque cette épaisseur est atteinte, un dispositif automatique découpe le cylindre de pâte suivant une génératrice, si bien que la pâte qui se décolle du cylindre-format, est déroulée puis emportée par un tapis de sortie. Toutefois, lorsque les mélanges utilisés contiennent des fibres d'origine végétale, telles que de la cellulose, il devient très difficile de fabriquer sur machine Hatschek des panneaux incombustibles d'épaisseur notable. En effet, la superposition des différentes monocouches sur le cylindre-format conduit à la formation d'un phénomène appelé feuilletage, par lequel, après durcissement, les différentes couches manquent de liaison entre elles et se séparent assez facilement. De plus, le fait de dérouler à partir du cylindre- format une couche épaisse provoque, à cause de la différence de rayon de courbure entre la face interne et la face externe, la formation de gerçures sur le côté intérieur. Enfin, dans la perspective de l'application à la fabrication de panneaux utilisés dans la construction navale, il faut viser une densité la plus faible possible, pour en réduire au maximum le poids et en augmenter la résistance au feu. La présente invention remédie à ces inconvénients, tout en permettant de concilier les différents impératifs d'incombustibilité, de résistance mécanique, de faible densité et de fabrication par enroulement sur une machine du type de celles utilisées dans l'industrie de l'amiante-ciment, bien qu'aucune fibre d'amiante ne soit employée. Elle a pour objet un panneau incombustible, du type constitué d'un mélange de fibres de renforcement, d'un liant hydraulique et de charges minérales, les fibres de renforcement étant des fibres de cellulose, caractérisé en ce que les fibres de cellulose sont des fibres de résineux obtenues à partir d'une pâte chimique, de type kraft et blanchie. L'invention a également pour objet un procédé de fabrication de panneaux incombustibles contenant des fibres de renforcement, un liant hydraulique et des charges minérales, du type suivant lequel on forme une pâte humide par mise en suspension aqueuse du mélange, on déshydrate le mélange et on laisse durcir le liant hydraulique, caractérisé en ce que, pour la fabrication de panneaux d'épaisseur supérieure à 15 mm, on dépose de manière continue la pâte humide sous forme d'une couche sur un élément filtrant mobile, on la déshydrate partiellement, on l'enroule autour d'un cylindre jusqu'à obtention de l'épaisseur désirée, on découpe l'enroulement obtenu, on le déroule et on laisse durcir le liant hydraulique. Z2556386 On obtient ainsi, à une cadence de fabrication élevée, des panneaux incombustibles présentant une résistance mécanique suffisante et une épaisseur notable, par exemple supérieure à 15 mm. Le liant hydraulique utilisé est un ciment ou, de préférence, le produit de la réaction effectuée en autoclave de la chaux sur la silice, c'est-àdire du silicate de calcium, les deux constituants étant apportés, en parties égales, à raison d'une quantité comprise entre 32,5 % et 47,5 % chacune en poids par rapport au poids total; le liant hydraulique représente donc 65 à95 % de la masse du panneau. On y ajoute des fibres de cellulose, en une quantité comprise entre 2 et 5 % en poids. De préférence, la cellulose employée est obtenue à partir d'une pâte chimique de fibres de résineux, qui sont longues, plutôt qu'à partir d'une pâte mécanique qui confère de mauvaises propriétés mécaniques au produit fini, à cause des impuretés qu'elle contient. La pâte chimique est une pâte de type kraft, c'est- à-dire qu'elle est traitée à la soude; une pâte traitée au bisulfite ne permet pas d'obtenir de manière satisfaisante des épaisseurs du produit fini supérieures à 15 mm, car au-delà il se produit un grand nombre de gerçures lors du déroulement de la pâte fraiche. La pâte est ensuite blanchie par le chlore ou des dérivés chlorés. En l'absence de blanchiment, la réaction silico-calcaire se déroule dans de moins bonnes conditions lors de l'autoclavage. En résumé, il est donc préférable d'utiliser une cellulose élaborée à partir de pâte kraft blanchie de résineux. Un autre constituant important du mélange est représenté par des charges minérales, telles que de la perlite. La proportion de perlite, d'au moins 1 %, peut atteindre 10 % en poids; au-delà de 10 %, les caractéristiques mécaniques se dégradent. On peut lui rajouter jusque 20 % en poids d'autres charges minérales connues. La cellulose kraft blanchie est préalablement mise en suspension dans l'eau, puis on constitue une pâte aqueuse contenant les fibres de cellulose, la chaux, la silice, la perlite, et d'autres charges minérales éventuelles, à une dilution de l'ordre de 300 g/1. On peut y ajouter également à la manière connue un adjuvant de filtration, par exemple du type constitué par de la silice de diatomées qui participe également à la réaction silico-calcaire; cette addition est au plus égale à 4 % en poids. La pâte humide ainsi formée est alors introduite dans un distributeur o elle est maintenue en agitation et à partir duquel elle est déposée de manière continue directement sur un élément filtrant mobile ou feutre, par alimentation positive. Le feutre est ensuite soumis à l'action de caisses à vide, en vue d'une déshydratation succincte de la pâte, puis il passe sous un cylindre- format qui recueille la couche de pâte ainsi formée. La superposition de plusieurs couches donne une épaisseur de pâte plus importante, qui est découpée suivant une génératrice après obtention de l'épaisseur désirée, déroulée, puis évacuée pour découpage aux dimensions requises du panneau final. La pâte encore fraîche est alors soumise à un autoclavage dont les conditions permettent le déclenchement de la réaction silico-calcaire, à une température d'au moins 120 C et sous pression. Les panneaux obtenus sont ensuite séchés au four; ils présentent une densité comprise entre 0,7 et 0,9. Suivant un exemple de réalisation, on a préparé un mélange de constituants dans les conditions suivantes: cellulose 4,59 % en poids chaux 44,47 % en poids silice 42,54 % en poids perlite 5,17 % en poids adjuvant de filtration 3,23 % en poids On a obtenu, après découpage de l'enroulement sur le cylindre- format, une épaisseur de 25 mm sur frais; le déroulage s'est produit sans que des gerçures ne se forment. Lorsqu'on veut obtenir suivant les procédés usuels des épaisseurs de cette importance, on a généralement recours au moulage, mais les caractéristiques mécaniques des produits résultants sont alors inférieures à celles des produits obtenus conformément à l'invention par enroulement; le tableau ci-dessous regroupe les résistances en flexion relevées sur des éprouvettes planes, ayant subi l'autoclavage et séchées à 110 C pendant 24 heures (les résistances en flexion sont données dans le sens longitudinal L et le sens transversal T). : Procédé: Epaisseur : Résistance en flexion :: (mm) : (N/mm2): ::15: L : 5 :*:.: T: 5 :Par moulage - - - - - - - - - - - - - - : L: 5 :*:.: T: 5 :- ----------- ---------------------------- *:: 15: L: il: : Par enroulement:: T: 8: : suivant -----------:--------------------------: : l'invention: 25 : L: 10: :: : T : 7 On constate que le procédé par enroulement conforme à l'invention permet d'obtenir de meilleures caractéristiques mécaniques que le procédé par moulage. Il présente l'avantage supplémentaire de pouvoir être mis oeuvre de manière continue, sans modification notable des installations existantes. Il est possible de fabriquer ainsi des panneaux de dimensions importantes, telles que 3 m x 1,3 m; ces panneaux sont incombustibles, d'après l'essai d'incombustibilité selon la résolution A 270 (VIII) adoptée par l'OMCI le 20 novembre 1973, et modifiée par la résolution A 472 (XII) adoptée le 19 novembre 1981. REVENDICATIONS 1.- Panneau incombustible, du type constitué d'un mélange de fibres de renforcement, d'un liant hydraulique et de charges minérales, les fibres de renforcement étant des fibres de cellulose, caractérisé en ce que les fibres de cellulose sont des fibres de résineux obtenues à partir d'une pâte chimique, de type kraft et blanchie. 2.- Panneau suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la quantité de fibres de cellulose est comprise entre 2 et 5 % en poids. 3.- Panneau suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les charges minérales sont constituées au moins par de la perlite. 4.- Panneau suivant la revendication 3, caractérisé en ce que la proportion de perlite est comprise entre 1 et 10 % en poids. 5.- Panneau suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le liant hydraulique est le produit de la réaction effectuée en autoclave de la chaux sur la silice. 6.- Panneau suivant la revendication 5, caractérisé en ce que la chaux et la silice sont apportées en parties égales, à raison d'une quantité comprise entre 32,5 % et 47,5 % en poids chacune. 7.- Panneau suivant l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il présente une épaisseur supérieure à 15 mm et une densité comprise entre 0,7 et 0,9. 8.- Procédé de fabrication d'un panneau incombustible suivant l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que, pour la fabrication de panneaux d'épaisseur supérieure à 15 mm, on met en suspension dans l'eau des fibres-de cellulose, on constitue une pâte aqueuse contenant lesdites fibres de cellulose, un liant hydraulique et des charges minérales, on dépose de manière continue la pâte humide sous forme d'une couche sur un élément filtrant mobile, on la déshydrate partiellement, on l'enroule autour d'un cylindre, jusqu'à obtention de l'épaisseur désirée, on découpe l'enroulement obtenu, on le déroule et on laisse durcir le liant hydraulique.